我國大氣污染現狀及治理方法

范茂清

湖南省長沙生態環境監測中心

1 前言

大氣的構成成分比較復雜，不僅含有大量的氧氣可以為人類的生存提供保障，也含有很多其他氣態成分和固態成分。受到人類活動的影響，大氣的構成成分不斷發生變化，不同地域、時間下的大氣會有不同的變化。目前來看，大氣污染治理已經成為我國生態環保工作中不可或缺的一項內容。在《環境空氣質量標準》中，明確規定了各種污染物的標準限制，為大氣污染治理、監測等工作提供了重要的標準依據。

2 大氣污染的類型

2.1 天然污染源

所有可以影響空氣質量的物質都屬于大氣污染物，當前已知的大氣污染物已經超過100種。其中自然因素占據一部分，包括火山噴發、森林火災、自然塵、森林植物、海浪飛沫顆粒物幾種類型?；鹕絿姲l會有各種污染物排放，包括火山灰、H2S、CO2、HF、SO2等；森林火災也會造成大量有害氣體排出，包括CO、NO2、CO2等；自然塵主要包括風沙、塵暴、土壤塵等；森林植物會釋放萜烯類碳氫化合物；海浪飛沫顆粒物則包括硫酸鹽和亞硫酸鹽。這些物質都會對空氣造成一定的負面影響。

2.2 人為污染源

常說的大氣污染源泛指人類活動輸送污染物到大氣中的發生源，具體包括燃料燃燒、工業生產過程排放、交通運輸過程排放、農業活動排放四個方面。燃燒包括多種燃料的燃燒，如煤炭、石油等，燃燒的過程會產生污染物并且輸送到大氣中[1]。煤炭以碳為主要成分，同時包括氫、氧、硫等物質。燃料燃燒不僅會有大量煙塵產生，還會生成CO、CO2、SO2等氣體以及煙塵，對大氣的影響較大；工業生產造成的污染最為明顯，石化企業在生產的過程中會排放CO2、SO2、H2S等物質。有色金屬冶煉工業則會排放含有重金屬的煙塵，磷肥廠會排放氟化物等。工廠排放的氣態污染物會導致局部污染或有限區域污染，并且根據污染物的種類會呈現出一定的污染特征。例如，核工廠中會有放射性塵埃和廢氣排出，對大氣的污染和影響比較嚴重。如果石油類燃料排放廢氣進入大氣，則受到氣候條件的影響，可能會出現化學或光化學反應，進而產生刺激性較強，甚至帶有毒性的煙霧，引發二次污染；交通運輸帶來的污染問題也比較多，汽車、飛機、船舶等交通工具排放的尾氣都會污染大氣。內燃機燃燒會排放出含有氮氧化物、含氧有機化合物、硫氧化物等物質的廢氣；在農業活動中，通常需要施加農藥，很多農藥的氣味都比較濃烈刺鼻，部分農藥會轉化為顆粒物飄散在空氣中，也可能在作物上殘留、附著，最后在大氣中揮發[2]。懸浮顆粒物會將大氣中的農藥吸收，然后在氣流的影響下流向各個地區，造成比較嚴重的大氣農藥污染。不僅如此，秸稈焚燒也會帶來一定的污染影響。以長沙市來說，根據2018年的大氣污染排放清單，該城市的工業鍋爐是SO2的主要排放源，機動汽車尾氣則排放了大量的NO2和CO，生物質燃燒也排放了大量CO，PM10主要來自揚塵源，PM2.5也來自揚塵源以及工業源。生物質燃燒、餐飲排放貢獻了大量的TC，農業生產則導致大量NH3。不僅如此，PM10和PM2.5不僅會在本地排放，也會受到北方傳輸的影響。

2.3 污染物類型

大氣污染物主要有兩種，一種是氣溶膠狀態污染物，另一種是氣體狀態污染物。前者包括粉塵、飄塵、懸浮物、霧等物質。具體指固體或液體粒子或者在懸浮在氣體介質中的懸浮體。直徑在0.002微米～100微米之間，可能是液滴狀，也可能是固態粒子；氣體污染物包括硫氧化合物、氮的氧化物等。硫氧化合物以SO2為主，氮的氧化物則包括NO、N2O、N2O4等。

大氣污染類型也會受到月份、季節變化的影響，每年都會呈現出不同的空氣質量突出指標。以長沙市為例，根據污染物月平均濃度特征雷達分布圖進行分析。在1-2月份，PM2.5和PM10較高，接近標準值上限，甚至高于上限，顆粒物污染比較明顯；3月份的NO2特征值比較明顯，以氮氧化物為主；4月份的污染物變化較不明顯；5月份有明顯的PM10和O3的污染，因為受到氣候條件和北方沙塵的影響；6-8月O3的污染逐漸加重，主要受到氣溫升高，以及VOCs的大量排放影響；9月份的O3污染比較明顯，從2017年同期開始到2019年有明顯的臭氧污染增長趨勢；10-12月份的PM10、CO和NO2的污染比較，主要來自于工業污染、尾氣排放和污染傳輸。

3 大氣污染的現狀

3.1 排放總量現狀

在經濟發展的過程中，我國大氣污染問題明顯不斷加劇，主要污染特征為煤煙型污染。城市大氣中含有大量懸浮顆粒物，SO2等污染水平也在不斷提升，尤其在機動車增多的情況下，汽車尾氣排放已經成為一個主要污染源。在各類污染中，SO2、煙塵、機動車排氣等污染最為明顯[3]。以長沙市為例，在2018年4月，長沙出現了一次十分典型的沙塵傳輸案例，根據特征雷達圖可以看出，4月15日的PM10特征值在標準值之下，但16日就超出了特征值的上限，PM2.5也有所提升。17日沙塵的影響逐漸削弱，PM10和PM2.5的特征值也有了明顯的下降?？梢姶髿馕廴静粌H局限于一個區域，還會受到季節、氣候的影響，從一個區域傳輸到另一個區域，危害性較大，影響比較嚴重。

3.2 環保意識薄弱

總的來看，我國近幾年在不斷宣傳環境保護、可持續發展等觀念，但環境污染問題依舊不斷加劇。這主要是因為人們的環保意識還需要進一步增強，很多區域更加重視經濟的發展，對環保觀念、政策、方法的宣傳不足，造成群眾對環保的認識不足，進而出現各類環境污染問題。最常見的就是煙花污染，每年春節期間就會出現嚴重的煙花污染，雖然大部分城市已經禁止燃放煙花，但也有在春節期間集中燃放的情況。例如，長沙市在2017年春節期間出現煙花污染問題，在28日SO2明顯上升，因為27日當晚煙花集中燃放，造成SO2的濃度最高達到了150ug·m-3，煙花燃放結束之后SO2明顯下降。此外，PM10和PM2.5也明顯提升，對空氣質量造成了嚴重的影響。

3.3 治理技術落后

從污染治理的角度來看，我國大氣污染治理水平還有待提升，技術和設備還需要更加深入的研究和推廣。雖然我國已經在這方面投入了很多資金和資源，但面對嚴重的大氣污染問題，依舊需要進一步加強治理，很多技術、資源都遠不及發達國家，在潔凈煤技術、冶金技術、化工技術等方面相對落后。由于技術、設備不足，造成治理效果不明顯，影響環境保護工作的有效落實。

4 大氣污染的治理方法

4.1 提升科技水平

相比于各個發達國家，我國大氣治理技術還有待提升。要實現有效質量，要先明確大氣污染的特征、影響因素等。以長沙為例，根據全年的大氣污染變化特征分析，大氣污染存在季節性變化的特征，各個月份的污染特征有所不同。春季主要受到NO2和PM10的影響，春末主要受到O3的影響；夏季主要受到O3的影響；初秋主要受到O3的影響，秋季中后期主要受到NO2和SO2的影響，后期主要受到PM2.5的影響；冬季主要受到PM2.5的影響。針對不同季節的污染特征，采取不同的治理技術和設備[4]。對于顆粒污染物，可以采用除塵器進行治理，選擇除塵效率較高、運行條件良好的設備，同時也要對經濟性和占面積進行考慮。確保設備的操作簡單，并且有較長的使用壽命。要根據需求確定除塵器的性能參數，包括處理量、除塵效率和除塵裝置的壓力損失。

除塵器有多重類型，包括重力除塵、離心除塵、過濾除塵等，不同類型的除塵器使用成本不同，處理力度也存在差異，具體可以根據實際需求進行選用。對于氣態污染物，可以采用吸收法、催化法、燃燒法、冷凝法等處理方式。低濃度SO2廢氣可以采用濕法和干法兩種處理方式，濕法包括氨法、鈉堿法等，干法包括活性炭吸附、噴霧干燥法等。汽車尾氣可以采用機內凈化和機外凈化兩種方式，前者以改進發動機燃燒為主，減少污染物產量，后者以利用裝置在發動機外部進行凈化為主，對已經排出的廢氣凈化處理，降低污染。目前，電動汽車逐漸普及，電動汽車具有節能環保的效果，可以加強此類汽車的研制開發和推廣使用。在大氣污染治理的過程中，應該充分發揮現代技術的作用，并且結合實際治理的經驗，對技術方法進行創新和改進，全面提升治理的效果。

4.2 完善法律規范

在大氣污染防治的過程中，國家政府應該發揮積極作用，不斷完善政策法律，不僅要加強大氣保護的宣傳教育工作，還要出臺相關的法律規范，針對城市、區域中存在的大氣污染特性制定針對性的治理方案和政策方針，促進治理效果的提升。一方面，要完善法律法規，同時加強規范政策的推廣普及，提升人們保護環境的意識和能力。另一方面，要培養更加優秀的執法團隊，提升各個環境部門的執法能力，嚴格落實各項法律法規，切實減少環境污染問題，并落實有效的防治措施。我國已經制定了《中華人民共和國大氣污染防治法》，并且在實踐的過程中不斷修訂和改進。法律規范包括監督管理、防治燃煤污染、防治機動車船排放污染、法律責任等多項內容[5]。

國家會采取相關措施，對各地大氣污染物排放量進行有計劃的控制或者逐步削減，縣級以上人民政府環境保護行政主管部門應該對防治工作進行統一的監督和管理。地方政府也應該制定具有針對性的防治策略和政策。例如，長沙市人民政府嚴格落實“十個嚴禁”，即嚴禁渣土車、運沙車等車輛帶泥上路；嚴禁違法傾倒渣土；嚴禁工地裸露黃土；嚴禁重污染天氣下進行土石方施工；嚴禁在禁燃區燃燒散煤；嚴禁在禁燃區或禁燃時段燃放煙花爆竹；嚴禁露天焚燒垃圾；嚴禁露天燒烤；嚴禁露天焚燒秸稈；嚴禁拖拉機等排量較高的車輛進入城區。通過“十個嚴禁”政策對各類污染源進行規范和治理，有效降低污染的排放，促進大氣治理水平的提升。

5 結語

綜上所述，在城市發展和建設的過程中，受到各種因素的影響，難免會出現大氣污染的問題。針對大氣污染的原因、種類和現狀，要采取有效的污染治理策略。一方面，要促進技術的完善和推廣。另一方面，要加強法律約束和政策落實。