我國農村大氣污染來源與防治技術

張學慧

（河南環(huán)碧環(huán)保工程設備有限公司，河南 南陽 473000）

0 引言

近年來，隨著我國經濟社會的全面進步與發(fā)展，生態(tài)環(huán)境問題逐步引起全社會各界人士的廣泛關注，其中就包括大氣污染防治問題。黨的十九大報告也明確將污染防治列為全面實現小康社會的三大攻堅戰(zhàn)之一。從實踐情況來看，目前各級地方政府開展大氣污染防治攻堅戰(zhàn)的主要方向依舊是城市及工業(yè)園區(qū)，對于農村大氣污染防治工作并未給予足夠的重視。事實上，農村大氣污染已逐步成為影響鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施的難點和堵點，并嚴重影響了廣大農村居民的正常生活。從民生角度來看，大氣污染將會嚴重影響人的身體健康，對人體呼吸系統的破壞尤為明顯。呼吸是人體機能正常運轉的前提。如果人體長期吸入受污染的空氣，不僅會嚴重影響人體肺部健康，而且會對其他器官的正常運轉造成一定的影響。從農業(yè)生產角度來看，農作物長期處于污染的空氣中，也會發(fā)生諸多病害，從而影響作物產量和品質。因此，有必要認真調查研究導致農村大氣污染的原因及污染的主要形式與特征，從技術角度入手，尋求農村大氣污染防治方案，切實提高農村居民的整體生活環(huán)境。

1 我國農村大氣污染現狀

當前，我國農村面臨著各種環(huán)境污染問題。其中，農村大氣環(huán)境污染問題最具代表性。隨著農村經濟持續(xù)向好發(fā)展，不同形式的現代化設備相繼應用到農村生產生活中，導致汽車尾氣、生產廢氣等日漸增多。在這些有害氣體中，氯化氫、微粒及二氧化碳最為常見，導致空氣質量加速下降。同時，由于發(fā)展理念較為落后，缺乏相應的技術支撐，使得廣大農村地區(qū)未能嚴格遵守環(huán)境保護原則，過度追求經濟效益，給大氣環(huán)境帶來了巨大危害。例如，我國北方農村冬季嚴寒，居民對取暖存在巨大需求，往往會消耗諸多燃料，而當前煤炭依然是應用最多的燃料之一。煤炭的燃燒會生成一氧化碳、二氧化碳等，并在風的帶動下會向四處飄散。此類物質本身具有毒性，在空中飄散會引發(fā)嚴峻的大氣污染問題，給農村居民身體健康帶來巨大危害，同時會影響農作物的生長，甚至造成農作物畸形生長與減產。長此以往，伴隨北方步入冬季，農村地區(qū)空氣可見度極不理想，霧霾天氣頻發(fā)，嚴重影響了農村居民的生產和生活。從總體來看，我國農村大氣污染程度、類型與其所處的地理位置有明顯的關聯性，北方農村的大氣污染程度普遍高于南方農村。此外，距離城市或工業(yè)園區(qū)越近的農村地區(qū)，大氣污染越嚴重。

2 我國農村大氣污染的主要來源與危害

2.1 秸稈焚燒污染

我國北方地區(qū)的氣候條件適宜種植玉米。部分種植戶在收獲玉米后通過焚燒的方式處理玉米秸稈，并把生成的草木灰視為理想的肥料。秸稈焚燒具有明顯的季節(jié)性，會向大氣排放大量煙塵，尤其是在秋季氣候條件的影響下，會顯著提高空氣中PM的含量，最終引起霧霾天氣。雖然目前我國大部分省（自治區(qū)、直轄市）進行了行政干預和控制，然而并沒有從根本上杜絕秸稈焚燒現象，其根本原因為農業(yè)秸稈的生產規(guī)模超過回收利用規(guī)模。無論是秸稈回收環(huán)節(jié)、處理環(huán)節(jié)，還是運輸加工環(huán)節(jié)，其成本一直居高不下，并且回收工作均在火力發(fā)電廠集中進行。此外，我國給予秸稈回收的補助水平較低，使得農戶回收主動性較差，最終影響了秸稈回收的整體效果。相比之下，焚燒秸稈的處理方式更加簡單易行和節(jié)約成本，但會引發(fā)當地甚至周邊地區(qū)的環(huán)境污染問題。有專家指出，秸稈燃燒會釋放包括PM在內的不同形式的懸浮物，產生各種有毒有害氣體，如甲烷、一氧化碳及二氧化硫等，導致霧霾現象更加嚴重。秸稈不完全燃燒會排放氮氧化物，此類氣體會與臭氧發(fā)生反應，消耗臭氧，進而打破臭氧層的平衡狀態(tài)。此外，秸稈焚燒生成的各類灰塵與濃煙也會加速酸雨的形成。由此可見，秸稈焚燒給農村大氣帶來的負面影響不容忽視。

2.2 養(yǎng)殖業(yè)污染

在農村產業(yè)結構中，養(yǎng)殖業(yè)占據著重要地位，已成為拉動農村經濟發(fā)展的主要產業(yè)之一。隨著全社會對肉制品的實際需求日益增加，農村養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模也進一步擴大，由此形成的牲畜糞便量同樣極為龐大。當前，在畜禽養(yǎng)殖過程中，農村個體養(yǎng)殖戶通常依靠以往經驗處理牲畜糞便，無論是排泄物處理設備還是管理體系均較為缺失。例如，為減少處理環(huán)節(jié)和降低成本，養(yǎng)殖戶會隨地丟棄牲畜糞便，此時糞便生成的氣體會直接進入大氣，并產生強烈的刺激性氣味，如果沒有及時進行干預，會誘發(fā)當地嚴重的大氣污染問題。

2.3 散煤燃燒污染

現階段，我國農村地區(qū)采暖依舊大量使用“土暖氣”、小鍋爐和低效爐具等，這些設備大多使用劣質煙煤作為燃料。雖然此類燃料價格較低，但所造成的能源浪費現象十分嚴重，還會直接影響當地的大氣環(huán)境。調查表明，現階段我國散燒煤炭的消費比重不到10%，但其給大氣污染造成的影響卻在50%以上。盡管當前我國農村居民的能源消耗結構發(fā)生了明顯變化，但北方農村居民應用的能源仍以煤炭為主，這也成為現階段農村大氣污染的一大源頭。另外，由于農村散煤使用相對分散，且多運用低能效分散式燃燒模式，同時沒有脫硝、除塵與脫硫等手段支撐，導致散煤燃燒所形成的有害氣體直接排向大氣，進而累積造成嚴重的大氣污染問題。

2.4 生活廢棄物污染

隨著經濟的發(fā)展，農村居民對消費品產生了日益多樣化的需求，形成的垃圾規(guī)模也日漸龐大。目前，我國大部分農村地區(qū)并未引入相應的垃圾運輸系統與處理設備，導致荒地、道路與河流均存在生活垃圾。同時，諸多可用土地被垃圾占據，長此以往會嚴重影響周邊環(huán)境。此外，這些垃圾與空氣接觸反應后，會釋放硫化氫、甲烷與二氧化碳等氣體。受微生物的影響和作用，部分有機物經過厭氧分解會產生不同類型的有毒氣體，如果人體過量吸入，極易產生嚴重病變，如畸形與癌癥等。另外，受季風作用影響，農村周邊大氣環(huán)境同樣會被污染和破壞，加重環(huán)境污染程度。多數農村居民對生活廢棄物的處理極為粗放和簡單，通常直接將其燃燒。而燃燒會生成大量有害氣體，如二氧化硫、氟化氫等，這些有害氣體排向大氣，則會直接引發(fā)嚴重的大氣污染事件。

2.5 農村中小企業(yè)生產污染

當前，我國農村各類中小型企業(yè)發(fā)展迅速。這些企業(yè)不僅為農村經濟注入發(fā)展動力，也在一定程度上緩解了當地群眾就業(yè)難的狀況。然而，這些企業(yè)大部分不具備環(huán)保處理能力，在獲得經濟效益的同時，其不規(guī)范的生產行為會對生態(tài)環(huán)境造成巨大危害。例如，由于沒有配置標準化的廢棄物處理設備設施，以資源加工為主的中小型企業(yè)在生產環(huán)節(jié)會產生大量廢氣。這些廢氣如果直接排放到空氣中，將會嚴重影響農村的空氣質量，長期的過度排放會使大氣環(huán)境污染問題雪上加霜。由于持續(xù)進行不規(guī)范生產，導致農村生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，空氣質量明顯下降。

2.6 農村機動車尾氣污染

近年來，大量已被淘汰的報廢汽車、老舊車輛與黃標車從城市流向農村。在這一過程中，污染源也從城市轉移到了農村。黃標車尾氣排放嚴重超標，并且排放穩(wěn)定性不理想，排放的一氧化碳是國三車的143倍。同時，農村地區(qū)機動車以高排放型柴油農用車為主，如果沒有對柴油發(fā)動機進行優(yōu)化，其尾氣排放量是汽油車的幾倍甚至幾十倍。同時，我國部分農村地區(qū)缺乏系統性的成品油銷售渠道及監(jiān)督管理措施，導致違法人員會販賣劣質油，進而導致汽車尾氣排放量大大超標。

3 我國農村大氣污染防治技術

3.1 綜合防治技術

3.1.1 合理利用秸稈資源。為了從根本上解決秸稈焚燒問題，各級地方政府需要結合當地實際，加大政策創(chuàng)新與執(zhí)行力度，進一步建立健全監(jiān)督與評價機制，并指定專門機構與專職人員負責，逐步實現秸稈綜合化利用的規(guī)模化、常態(tài)化。同時，要加大秸稈綜合利用先進技術引進與轉化應用的力度，從科技成果轉化的角度加快秸稈綜合利用的進程。此外，政府應以豐富多彩的活動形式，引導農民正確認識秸稈綜合利用的價值，豐富其對秸稈應用的科學知識，還需及時頒布與之相配套的政策舉措，激發(fā)農民的環(huán)保意識，避免秸稈焚燒事件的發(fā)生。

3.1.2 加快清潔能源應用。為從根本上解決散煤燃燒污染問題，需要立足不同地區(qū)的實際情況，包括消費特征與能源結構等，客觀分析限制性因素，引入符合實情的技術路線。鑒于我國農村地區(qū)大部分民用爐具并不符合脫硝、除塵與脫硫等技術條件，因此，應進一步加大潔凈型煤炭與優(yōu)質煤炭的推廣力度，充分凸顯其低揮發(fā)性、低硫與低灰分的優(yōu)勢和特點，加大民用煤質量控制力度，降低散煤燃燒造成的污染。在工業(yè)企業(yè)周圍的農村區(qū)域，可以考慮對工業(yè)余熱予以充分利用，通過能源替代的方式，減少當地農村居民對散煤的使用。其他農村地區(qū)需要根據實際情況，逐步推廣各類清潔能源，如太陽能與生物質能等，替換原有的散煤燃料，進而降低散煤燃燒給農村大氣環(huán)境帶來的危害。

3.2 顆粒污染物防治技術

隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展，一些不環(huán)保不規(guī)范的中小型企業(yè)在生產過程中會向大氣排放顆粒污染物。對此，需要采取必要的環(huán)保技術手段進行防治。目前，防治農村大氣顆粒污染物的方法主要有干法除塵法和濕法除塵法2種。干法除塵法主要是利用重力原理，結合不同顆粒污染物的質量，通過離心的方式對顆粒污染物進行分類處理。干法除塵法采用的設備主要是重力沉降機、離心除塵機等。濕法除塵法首先是采用液體浸潤的方式，使大氣中的顆粒污染物附著液體分子，然后通過捕捉、沉降等方式減少大氣中的顆粒污染物。濕法除塵法采用的設備主要是噴霧塔、泡沫除塵器等。

3.3 氣體污染物處理技術

3.3.1 物理吸收處理技術。物理吸收方法主要用于處理簡單或較為單純的氣體污染物，如二氧化硫、硫化氫、氟化氫等。在應用過程中，首先利用氫氧化鈉、氨水等堿性溶液吸收大氣中濃度較低的氣體污染物，使其大規(guī)模從氣相轉入液相，進而實現與無危害氣體的分離，最后對已吸收氣體污染物的液體進行處理，從而達到凈化空氣的效果。通常采用的設備主要是填料塔、文丘里處理器等。物理吸收處理方法的優(yōu)勢在于效率高、設備簡單，缺點在于操作過程較為復雜，需要對吸收氣體污染物的液體進行二次處理。

3.3.2 化學催化轉化處理技術。化學催化轉化處理是目前農村大氣污染防治工作中最為常用的一種氣體污染物處理方法。化學催化轉化方法主要用于吸收物體處理技術難以處理的氣體污染物，如煙氣或廢氣的混合物。其原理是利用液相反應劑與氣體污染物發(fā)生化學反應，生成易溶于溶劑的物質，實現氣體污染物從氣相到液相的轉化。通常采用的設備主要是板式塔、噴淋塔等。化學催化轉化法的優(yōu)勢在于應用范圍廣、吸收率高，缺點在于部分化學反應會對吸收設備產生腐蝕作用，影響吸收設備的使用壽命。