城市空氣污染的影響及防治措施

李紅新

摘要：空氣污染控制，用于減少或消除有害環境或人體健康的物質排放到大氣中的技術。空氣污染的控制是污染控制的主要領域之一，同時還有廢水處理、固體廢物管理和危險廢物管理。本文主要對我國城市空氣污染的現狀和產生原因進行了分析，并提出了相應的解決措施。

關鍵詞：空氣污染；影響；防治

當空氣中含有某些物質，濃度足夠高且持續時間足夠長，以致造成有害或有害影響時，空氣被認為已經被污染的。這些措施包括對人體健康、財產的不利影響，大氣能見度。一些自然現象，如火山爆發和森林火災，不僅有地方和區域的影響，而且還有持久的全球性影響。然而，只有工業和交通等人類活動造成的污染才能得到緩解和控制。

1.城市空氣污染的產生原因

大多數空氣污染物來自燃燒過程。在中世紀，煤燃燒燃料引起倫敦和其他大型歐洲城市的空氣污染問題。從19世紀開始，在工業革命之后，越來越多的化石燃料的使用加劇了空氣污染事件的嚴重性和頻率。空氣污染的移動源——即汽油動力公路車輛的出現一一對城市空氣質量問題產生了巨大的影響。然而直到20世紀中葉，才進行了有意義和持久的嘗試來規范或限制來自固定和移動來源的空氣污染物的排放，并且控制區域和地方規模的空氣質量。

2.標準污染物

工業化國家空氣污染管理的主要重點是保護環境或室外空氣質量。這涉及到控制少數具有“標準”的污染物，這些污染物已知有助于城市煙霧和慢性公共衛生問題。標準污染物包括細顆粒，一氧化碳，二氧化硫，二氧化氮，臭氧和鉛。自20世紀末以來，也有人認識到微量的許多其他空氣污染物稱為“空氣有毒物質”的危害性影響。大多數空氣有毒物質是含有碳，氫和其他原子的有機化學物質。針對這些污染物實施了具體排放法規。此外，還觀察到“溫室氣體”對大氣化學和氣候的長期和深遠的影響，并且已經開展了合作的國際努力來控制這些污染物。溫室氣體包括二氧化碳，氯氟烴（CFC），甲烷，一氧化二氮和臭氧。2009年，美國環保局裁定溫室氣體對人體健康構成威脅，可能受到空氣污染物的監管。

保護空氣質素的最佳途徑是通過改用清潔燃料和工藝來減少污染物的排放。本文的重點是空氣污染控制技術，旨在從發電廠和工業設施等固定源的排放中去除顆粒物和氣態污染物（排放控制系統描述了流動源空氣污染的控制）。

3.城市空氣污染的防治措施

3.1微粒控制

空氣中的顆粒可以通過各種物理過程從污染的氣流中去除。用于收集細顆粒物的常用類型的設備包括旋風分離器，洗滌器，靜電除塵器和袋式過濾器。一旦收集，顆粒彼此粘附，形成能容易地從設備中除去并且通常在垃圾填埋場中處理的附聚物。

因為每個空氣污染控制項目都是獨一無二的，所以通常不可能預先決定最好的顆粒收集裝置（或裝置的組合）是什么。控制系統必須根據具體情況進行設計。影響收集裝置選擇的重要顆粒特征包括腐蝕性，反應性，形狀，密度，特別是尺寸和尺寸分布（氣流中不同顆粒尺寸的范圍）。其他設計因素包括氣流特性（例如壓力，溫度和粘度），流速，去除效率要求和允許的氣流阻力。一般來說，旋風收集器通常用于控制工業粉塵的排放，也可用作其他種類的收集裝置的預清潔劑。濕式洗滌器通常用于控制來自工業和化學加工設施和危險廢物焚化爐的易燃或爆炸性粉塵或霧氣。它們可以處理熱氣流和粘性顆粒。發電廠經常使用靜電除塵器和織物過濾袋。

3.2氣旋

氣旋分離器通過使臟空氣在圓柱形室內的螺旋路徑中流動來除去微粒。臟空氣從裝置的外壁處的切線方向進入室，當其在室內旋轉時形成渦流。較大的顆粒因為較大的慣性向外移動并被迫靠在室壁上。隨著與墻壁表面的摩擦而減緩，然后將它們從壁上向下滑入旋風分離器底部的錐形吸塵斗。清潔的空氣通過內筒以更窄的螺旋向上漩渦，并從頂部的出口排出。定期從料斗中取出積聚的顆粒物以進行處理。

氣旋是最好的去除較粗顆粒。他們通常都能實現顆粒大于20微米90%的效率。然而，氣旋本身不足以滿足嚴格的空氣質量標準。他們通常用作預清潔劑和進行更有效的空氣凈化設備，如靜電除塵器和布袋除塵器。

3.3洗滌器

稱為濕式洗滌器的設備通過與水或其他液體的噴霧直接接觸來捕獲懸浮顆粒。實際上，洗滌器在與空氣中的無數微小液滴碰撞時將顆粒從臟氣流中洗掉，并被夾帶在無數微小的液滴中。

在噴淋塔洗滌器中，向上流動的氣流被從一系列噴嘴向下噴射的水洗滌。在充分清潔水之后，再循環水以防止噴嘴堵塞。噴淋塔洗滌器可以去除90%以上大于8μm的顆粒物。在孔式洗滌器和濕沖擊洗滌器中，空氣和液滴混合物與固體表面碰撞。與表面的碰撞使液滴霧化，減小液滴的尺寸，從而增加總的表面接觸面積。這些裝置具有較低的水循環率的優點，并且對于大于2μm的顆粒，它們提供約90%的去除效率。

文丘里洗滌器是最有效的濕式收集器，對于直徑大于0.5μm的顆粒，其效率達到98%以上。洗滌效率取決于液滴和微粒之間的相對速度。文丘里洗滌器通過將水注入文丘里通道來實現高的相對速度—在流動路徑中的收縮——通過該壓縮空氣以高速通過。

3.4靜電除塵器

靜電沉淀是從氣流中去除微細顆粒的常用方法。在靜電除塵器中，懸浮在氣流中的顆粒在進入該單元時被給予電荷，然后被電場的影響除去。降水單元包括用于分配氣流，排放和收集電極的擋板，灰塵清理系統和收集料斗。向放電電極施加高達10萬伏特的直流電壓（DC），以將顆粒吸引，然后被吸引到它們被捕獲的相反電荷的收集電極上。

4.結語

伴隨著城市快速發展出現的一個現象時城市空氣的嚴重污染，這將會對城市居民的身體健康和生活質量產生不良的影響，從長遠來看將會對城市的經濟發展造成阻礙。因此，必須采取有效的措施對城市空氣污染進行有效的控制。