散貨港口粉塵在線監測與污染防治技術探析

袁 飚，張旭仁，劉履震，郭 璟，王 建

（鎮江港務集團有限公司，江蘇 鎮江 212000）

近年來，空氣污染問題已成為社會各界的關注熱點。港口是我國經濟發展的關鍵支撐，但煤炭、金屬礦物等散貨在裝卸儲運過程中產生的粉塵會對港口和周邊居民區造成嚴重的環境污染。因此，要建立散貨港口粉塵在線監測系統，同時采取粉塵污染防治技術，減少散貨在裝卸儲運過程中產生的粉塵污染。

1 散貨港口環境污染簡述

煤炭、金屬礦物、水泥、谷物、化肥等是港口常見的散貨。港口粉塵主要來源于散貨裝卸儲運過程。一是帶式運輸機將煤炭、金屬礦物等散貨運輸至轉運站；二是散貨采用起重機、旋轉卸車機、裝卸船機等設備裝卸；三是專用碼頭裝卸水泥、谷物、化肥等散貨。調查發現，我國港口大氣的總懸浮顆粒物濃度普遍超標，部分港區內部降塵量巨大，對周圍環境造成巨大的污染，部分城市粉塵量的一半來自港口粉塵污染。目前，我國散貨港口主要采用筒倉堆存、綠化帶、抑塵劑等粉塵污染防治技術，從而有效減輕港口粉塵污染。

2 散貨港口粉塵污染原因

2.1 粉塵防治管理缺失

港口粉塵防治管理缺失主要體現在3個方面。一是缺乏專業負責人員和專業技能，二是環保工作缺乏重視，三是防治標準落后。

2.1.1 缺乏專業負責人員和專業技能

許多港口未安排專人負責粉塵防治，未設置專業管理部門，在崗人員兼職負責，所以粉塵防治工作形式主義盛行。部分老港口缺乏專業除塵設備，采用簡單的除塵操作，如灑水、覆蓋、清洗等。部分作業人員缺乏專業技能培訓，未熟練掌握設備，導致港口粉塵防治效率未達到標準要求。

2.1.2 環保工作缺乏重視

目前，許多港口未將環保工作納入作業人員的工資考核標準。采用計件工資的港口更加關注作業效率，對于粉塵防治和環境保護，缺乏人力、物力、財力的投入。部分作業人員忽視防塵要求，通過簡化防塵步驟來提升作業效率。

2.1.3 防治標準落后

作為綜合性港口，我國散貨碼頭目前缺乏先進的粉塵防治標準，粉塵污染治理效果完全取決于港口的自覺性?，F階段，我國水泥、火電、汽車等行業已經制定了大氣污染物排放標準，而散貨碼頭污染物排放標準則由地方政府主管部門自主決定。為了保證經濟發展速度，部分地方政府會降低散貨碼頭污染物排放標準，導致防治標準落后。只有明確碼頭裝卸、運輸、堆放等流程，提高防治標準，才能提升粉塵污染治理效果。

2.2 經濟發展與環境保護存在矛盾

部分地方政府過于重視經濟發展速度，要求港口以經濟發展為主，削弱環境保護要求。其主要關注港口貨物吞吐量和安全生產，忽視港口粉塵防治。由于政策導向不明確，許多港口為了提高經濟效益和降低運營成本，減少粉塵防治設備、人員、技術等的投入，導致粉塵污染嚴重，影響港口及其周邊生態環境，進而影響城市幸福指數、綜合競爭力和可持續發展。

3 散貨港口粉塵在線監測系統設計

3.1 設備要求

粉塵在線監測設備布局要具備全局性和合理性。設備布局要不影響港口正常作業，能夠全面監測港口作業區的總體粉塵擴散情況，并對重點區域起塵環境進行重點監測。粉塵在線監測設備能夠實時監測港口大氣中總懸浮顆粒物濃度、溫度、氣壓、風速和濕度等。同時，該設備能夠對粉塵濃度超標情況進行實時監測，并將監測數據及時上傳至港口監控中心。

3.2 系統組成

粉塵在線監測系統主要由粉塵濃度傳感器、光控傳感器、自動噴霧系統組成。該系統主要采用粉塵濃度傳感器對港口粉塵進行實時監測。粉塵濃度傳感器將港口實時粉塵濃度轉化為數據信號，然后將其傳輸至數據處理模塊進行處理。粉塵濃度傳感器具有檢測速度快、性能穩定、攜帶便捷、維修與保養簡單、靈敏度高等優勢，其原理圖如圖1所示。光控傳感器與自動噴霧系統形成聯動，光控傳感器輸出高電平信號，遠程控制自動噴霧系統關閉。數據處理模塊接收港口各區域現場控制器的實時數據信息，同時對收集的信息進行分類處理。該模塊利用現場控制器進行實時數據顯示與存儲，直觀掌握港口粉塵濃度的實時變化，同時能查詢以往記錄，有利于港口信息化管理。

圖1 粉塵濃度傳感器的原理圖

3.3 主要功能

粉塵在線監測系統主要具有自動噴水、數據監測與顯示、遠程操控灑水、數據存儲與打印等功能。當港口實時粉塵濃度超過系統設定值時，自動噴霧系統運行，實現自動噴水功能，直到粉塵濃度處于安全標準以內，自動噴霧系統關閉。粉塵在線監測系統具備遠程操作功能，可遠程操控灑水狀態。同時，該系統能夠實時監測和顯示港口各監測點的粉塵濃度。

4 與粉塵在線監測系統聯動的污染防治技術

4.1 綠化帶

在散貨港口內適量種植存活率高、吸塵能力強、生長速度快、與地方氣候條件相符的綠化樹種，通過設置綠化帶來降低港口大氣中粉塵含量。結合港口實際情況和地區氣候特點，按照“喬灌搭配、四季常綠、三季有花”和“非硬即綠、見縫插綠、應綠盡綠、破硬植綠”的原則，制定科學的港口綠化方案。設置綠化帶的最大優勢在于較低的成本投入能取得較好的除塵效果。

4.2 抑塵劑

散貨港口采用綠色環保的高分子生物抑塵劑，可以有效降低港口大氣中細顆粒物（PM）、可吸入顆粒物（PM）、氮氧化物（NO）等的濃度。高分子生物抑塵劑經水稀釋后噴灑，對PM、PM、NO等物質有較強的吸附作用，大氣中有害物質被吸附后沉降至地面，港口環衛車輛清掃后將其沖刷至下水道。抑塵劑在自然界中會自動分解，不會對空氣造成二次污染。抑塵劑有極強的抑塵效果，但是投資成本較高。

4.3 筒倉堆存

露天堆場環境負面影響大，散貨港口可建設筒倉堆存散貨。筒倉形狀由港口根據實際情況確定，一般港口以倉壁受力合理的圓形筒倉為主，如圖2所示。同時，筒倉配備自動監測系統、自動泄爆門系統、惰化保護系統，能夠對內部散貨進行實時監管。筒倉堆存用于煤炭等專業港口，能夠從根本上杜絕粉塵污染。

圖2 筒倉樣式

5 結語

港口是社會經濟發展不可或缺的基礎設施，但煤炭、金屬礦物等散貨在裝卸儲運過程中會產生粉塵，對港口和周邊居民區造成嚴重的環境污染。研究表明，散貨港口建立粉塵在線監測系統，并將其與綠化帶、抑塵劑、筒倉堆存等粉塵污染防治技術聯動，可以有效降低散貨在裝卸儲運過程中產生的粉塵污染，改善區域生態環境。