排放废气的危害范文
时间:2023-12-14 17:50:02
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篇1
【关键字】工业;废气;在线监测;
众所周知,目前,环境是摆在人类面前的大难题,全球气候变暖,臭氧层空洞,这些环境问题时刻威胁着人类的可持续发展。保护环境已经不仅只是现今人类急需履行的责任,而且还是关乎千秋万代生存的头等大事。保护环境要从一点一滴做起,当前情况下,工业每年的废气排放量得不到合理的控制,只首先采用一套先进的工业废气在线监测系统用于监控气体的排放情况,然后再采取相应的措施来控制气体的排放量。只有这样,才能合理的控制工业废气的排放,从而达到保护环境的目的。
1工业废气的组成及危害
1.1工业废气的组成
工业废气主要是指工厂在生产和加工环节,由于燃烧燃料而向空气中排放的所有含有污染物气体的总称。这些气体不仅包括CO2,H2S,CO,HCL,氟化物,氮氧化物等有害气体,还包括雾状硫酸,铅,汞,铍化物,烟尘及生产性粉尘。
1.2工业废气的危害
工业废气的危害主要表现在以下两个方面:
1.2.1对环境的危害:首先,因为废气中含有大量微粒,这些微粒在上升过程中逐渐变得浑浊,到达顶层,遮住了阳光,减少了太阳对大地的辐射。时间久了,动植物因为长时间接收不到太阳光而影响发育生长。其次,工业废气中大量含有硫元素,还有硫酸这种化合物,这些成分会形成酸雨,酸雨对植物的危害可想而知,他连金属都能够腐蚀,更不用提动植物了。此外,工业废气还能增高大气的温度,因为工厂燃料在燃烧时产生废气,所以这些废气一般都是热的,与大气融合后,会导致大气温度增高,从而形成温室效应。
1.2.2对动植物的危害:对于植物来说,工业废气中含有氟元素和硫元素,这些元素具有腐蚀性,有的会直接使植物出现伤斑,有的虽然表面不会有什么影响,但会直接作用于植物内部,使植物死亡或变坏。对于人和动物来说,都需要呼吸新鲜的空气,这些有毒气体长期被身体吸收,会对呼吸系统和粘膜组织造成一定的影响和危害。
2工业废气在线监测技术的必要性
2.1国家法律规定
《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》已经颁布执行,这些法律都规定了废气中各种气体的排放指标。当工厂的排放量超过标准时,工厂的负责人就会面临法律处罚。从此点上看,工厂应该对废气进行监测,并有效的控制气体的排放量。
2.2企业发展需要
国家对于工厂工业废气的排污费一般是根据物料守恒原则来征收的,但在物料的燃烧过程中,由于元素间的互相作用,有时会减少某种气体的排放量。如对于SO2的排放量来说,由于燃料中含有一定的Ca,Ca有脱硫作用,这样就会有一部分的硫不以SO2形式排出。如果没有工业废气在线监测技术,国家就会多征收SO2排放费,久而久之,企业就会蒙受很多不必要的损失。对于安装了工业废气在线监测系统的企业则不然,企业可以依据准确的排放量来计算费用,减小了企业的开支,避免了资金浪费,有利于企业发展。
2.3工业废气在线监测技术的应用
主要介绍工业废气在线监测系统,本系统主要分为三层结构:环境保护局监视决定层,工厂检测和管理层,现场数据采集层。主要工作流程为:通过现场的监控设备得到监控结果,再通过网络将检测结果传给企业的管理人员,企业管理人员通过数据算出企业应该缴纳的排污费,并根据结果分析工业废气的排放量是否超标,制定控制和调整排污量的方案。然后,再通过网络将结果反馈给环境保护局,再由环保局监测企业的排放量,并最终起决策作用。
线程数据采集系统主要分为以下几个系统:(1)烟气采样系统:主要是安装采样探头,通过探头可以采集到烟气样品;(2)烟气分析系统:采样探头在完成采样后会将样品通过专业渠道输送到烟气分析系统,烟气分析系统主要由各种烟气分析仪器组成,可以准确的分析样品的浓度;(3)烟气流量测量系统:先是测量出工业废气的流量,再根据各个组成气体的浓度算出各个污染物的流量;(4)数据接收系统:主要负责接收数据,并存储打印数据,还要通过网络将这些数据传输出去;(5)后备辅助设备系统:包括各种后备设备和辅助设备,以提高烟气排放在线监测系统运行的可靠性。
3工业废气在线监测系统的分类
按照废气的采样方式可将工业废气在线监测系统如下:
3.1内置式工业废气在线监测系统
内置式工业废气在线监测系统将烟气分析系统直接安装在烟道上,废气样品不用经过烟气分析系统。这样避免了样品的滞后,保证废气样品能够在第一时间传输出来,提高了准确性,且节约了成本。但它存在以下缺点:其一,因为烟道内的环境及其不好,这杯一旦损坏,很不好维修,且维修需要专业素质高的人才能完成。其次,内置式烟气采样系统通常一同测量烟气中所有成分的浓度,一旦监测仪损坏作或需要进行维护时,就会影响所有的测量工作。
3.2稀释法式工业废气在线监测系统
全抽取式工业废气在线监测系统首先将废气取出,然后通过专业渠道传送到分析仪进行分析。且全抽取式工业废气在线监测系统所采用的采样探头比其他系统的探头简单,且不需要高质量的压缩空气,成本也比稀释法低,但没有稀释法式工业废气在线监测系统得出的结果准确。
结束语:
综上所述,工业废气在线监测系统能够准确的统计出工厂每时每刻的气体排放量,利于工厂对于气体排放量核算,也能帮助国家有关部门准确的掌握各个工厂的气体排放情况,并可以此为依据制定合理的气体排放规划。保护环境是每个公民应尽的责任,让我们携起手来,共同控制工业废气的排放量,保护我们赖以生存的自然环境。
在环境保护中其生命线就是环境监测质量,所以,只有把环境监测质量管理的工作加强起来,才能使环境监测质量管理体系得到保证,才能顺利的运行,把环境监测水平全面的提升起来,使环境监测数据及信息更加准确、及时、真实与可靠,同时,为政府的决策与环境的管理提供更加科学的依据。
参考文献 :
[1]许佩瑶.赵毅.宋立民.张艳.化工环保[J].哈尔滨工业大学出版社,2004,(56).
篇2
【关键词】汽车;空气污染;控制对策
【中图分类号】U461.99【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0303-01
目前,我国大城市机动车污染已经达到比较严重的程度,汽车造成的污染有交通扬尘、尾气排放,尾气中细小的颗粒物能引起呼吸系统疾病,损坏肺部;当颗粒有毒时,可能导致癌症,刺激皮肤和眼睛,造成皮炎、眼结膜炎。可见,汽车排放的有害废气,严重地危害着人类的健康。及时研究造成机动车排放污染的原因,并进行有效的控制已经迫在眉睫。
一、汽车排气污染
1.汽车排放污染物的来源。汽油车排放物中,氮气约占71%、二氧化碳14%、水和水蒸气13%,一氧化碳、氮氧化合物,碳氢化合物、二氧化硫占1%~2%。其污染的来源有三个:一是从排气管直接排出的废气,主要的有害物质是CO、HC、NOX;二是曲轴箱窜气,即从活塞和气缸壁之间的间隙中漏出,再经过曲轴箱通气孔排出的可燃混合气体,其主要有害物质是HC;三是燃油箱盖、燃油箱通气孔、油管等连接部位蒸发出的汽油蒸汽,其主要成分是HC。另外,汽车排放出大量的CO,产生温室效应。
2.汽车排放污染物的主要成分及其危害。汽油车排气中的污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX)等。一氧化碳(CO)是汽油机不完全燃烧时产生的一种无色、无味的气体,吸入人体后,和血液中的血红蛋白结合成为一氧化碳血红蛋白,阻止氧的输送,使人体缺氧,引起头痛、头晕、呕吐等中毒症状,严重时造成死亡;碳氢化合物(Hc)是发动机排气中的未然尽的燃料分解的气体,以及供油系中燃料的蒸发和滴漏。碳氢化合物(Hc)只有在高浓度的情况下才会对人体产生影响,它是光化学烟雾的重要组成成分。光化学烟雾是排气中的HC和NOX排入大气后在紫外线照射下进行光化学反应产生的黄色烟雾。光化学烟雾具有明显的刺激性,能刺激眼结膜,引起流泪并导致红眼病,另外还具有损害植物、降低大气能见度、损坏橡胶制品等危害;氮氧化合物(NOX)是在高温条件下产生的有臭味的废气,对肺组织产生剧烈的刺激作用。
汽车排出CO,是没有毒的,但是它是产生“温室效应”的主要物质。“温室效应”使地球表面的温度上升,对全球气候变化会产生巨大的影响,因此CO,已经被列为重点排放控制的对象。
二、汽车上采用的新技术
1.缸内汽油直接喷射技术。缸内汽油直接喷射实现分层燃烧,不但可大幅降低CO、HC及NOx排放,而且还能提高燃油经济性。因此,三菱公司将其汽油直接喷射发动机定为全球环保发动机。
2.可变气门正时技术。可变气门正时系统,气门的开闭时间随发动机转速与负荷而连续变化,可达到省油、怠速稳定、提高转矩、增大动力输出及减少排气污染的目的。
3.电脑控制的点火技术。电脑控制的点火系统提高了发动机的动力性和燃油经济性,并使排气中的CO、HC含量大为降低。
三、汽车排放控制技术
为了彻底解决排放向低排放、超低排放发展的问题,目前现代汽车主要采取了以下控制技术:
1.燃油蒸发排放控制系统(EVAP)。在汽车排出的HC中来自汽油蒸发的约占20%以上。在外界温度升高时,燃油箱的汽油会加速蒸发,从燃油箱盖和油箱通气孔排入大气。为此,有些发动机采用吸附法将汽油蒸汽吸附。待到发动机工作时,再将吸附的汽油蒸汽在负压条件下解附,送入发动机燃烧室燃烧,这样防止了汽油直接排放到大气污染环境。基本的工作过程是:从燃油箱来的汽油蒸气先通过活性炭滤毒器(又称活性炭罐)吸附收集起来,当发动机工作时,再从活性炭器中进入进气歧管到燃烧室燃烧。
常用的有两种形式:一种是不带双金属真空转换阀的EVAP系统,当发动机停车、怠速或低速时,从燃油箱来的HC在活性炭滤毒器被吸附,当发动机在中速和高速时,又从活性炭滤毒器带到进气歧管。另一种是带双金属真空转换阀的EVAP系统,它的工作与冷却液温度有关,水温低于35℃,HC在活性炭滤毒器被吸附;水温高于65℃,又从活性炭滤毒器带到进气歧管。
2.废气再循环系统(EGR)。发动机燃烧反应生成的NOX的量,完全是由于参加燃烧的空气中的N0和氧反应的结果。废气中NOX的含量与燃烧反应的温度、时间和过量空气系数有关,而且主要是由反应温度决定。降低燃烧反应的温度,废气中的NOX含量呈指数关系下降。
实验证明:当温度下降到1700℃以下时,发动机排出的NOX含量几乎为零;而在高速运行条件下,由于反应时间短,NOX含量也少。
废气再循环系统(EGR)的基本原理是:将5%~20%的废气再引入进气歧管,与新鲜混合气一起进入燃烧室,使最高燃烧温度下降,从而减少NOX的生成量。因此EGR阀相当于在进、排气管之间安装了一个阀门,根据发动机不同工况,关闭或者引进不同量的废气。显然,废气的引进会影响发动机的动力性、经济性、起动、怠速稳定性。
废气再循环和废气不再循环完全受发动机ECU的控制,只要出现下列信号,ECU就会发出切断EGR的命令,废气不再循环:发动机冷却液温度低于55℃;减速过程(节气门全关);怠速或小负荷工况(进气量很小);发动机转速超过4000rpm(高速大负荷);发动机空挡运转。
3.三元催化系统(TWC)。发动机排出废气含有的CO、HC、NOX有害物质,可以利用三元催化器的作用将上述三种物质进行化学反应,生成无害的物质排放出去,极大地减少了环境污染。三元催化器是一块整体的孔氧化铝骨架,上面浸渍有铂、钯、铑等贵重金属作为催化剂,表面包覆不锈钢作为保护套。
废气通过催化剂时,再催化剂表面进行一系列的氧化和还原反应。
CO+NOX+HCCO2+N2+H2O最终排到大气都是无毒害的气体。
在催化反应的过程中,必须严格保证在α=1的很窄的过量空气系数范围内。如果α>1,则CO氧化反应的氧气由废气供给,从而不能还原NOX。因此只能在ECU控制的燃油喷射系统和在氧传感器提供废气中氧含量的信息,才能保证α=1的范围。特别注意的是,由于上述反应是放热反应,所以在过量HC和CO存在时,会使三元催化剂过热而损坏。因此装有三元催化器的汽车,怠速的运动时间不得超过20分钟,同时铅也会使催化剂中毒而失效,故不能使用含铅的汽油。
四、制理汽车尾气排放的措施
1.制定严格的排放标准。对日益严重的大气污染,为确保人们有一个良好的生活环境和满足人们对生活环境的要求,各地政府应制定更为严格的排放标准。
2.开展无车日活动。据测算,如开展“无车日”活动一天,仅民用汽车可节约燃油3300万升,可减少有害气体排放约3000吨,数百人的生命和身体会幸免于交通事故伤害。
3.加大环保监测力度。加大检测力度,提高检测人员的综合素质和职业道德,实现检测与维修分家,进行道路抽检,教育驾驶员及时做好汽车维护工作,另外加速不符合排放要求的汽车淘汰工作。
篇3
关键词:船舶 污染 防治
船舶污染气体排放现状
数据显示,2013年仅全国内河船舶气体排放的污染物总量就超过120万吨,而在船舶聚集的沿海港口地区,各类船舶气体排放的污染物较为严重。本人认为,船舶燃油硫含量高,污染重,且目前我国没有出台针对营运船舶的污染气体排放的相关具体规定,因此,船舶运输业成为港口城市和内河区域空气质量恶化的污染源之一。
随着国际贸易和船舶运输的发展,以石油产品为燃料的船舶柴油机的排放对当前的污染严重。按目前水平推算,大型柴油机的NOX排放量约为20g/kW.h,而每年世界上船用柴油机就有1000万吨的NOX排入大气。与此同时,为了降低营运成本,柴油机燃用劣质燃油。目前船用柴油机SOX的排放量平均在12g/kW.h左右,那么每年就有大约850万吨的SOX直接排入大气。可见,船舶柴油机的排放是影响空气质量和环境的因素之一。
造成船舶大气污染的主要成因及危害
我国是造船大国,航运资源丰富,截至2013年末,我国各类机动船舶拥有量已超过92万艘, 大量船舶动力柴油机废气直接排放到空气中,造成大气污染。另外,我国的柴油品质相对国外的油质较差,油中杂质也较多,加上现在内河航运已经出现以个体和私营运输为主的局面,而他们的营运船舶的设备状况较差,因此,导致了污染气体大量排放居高不下。研究结果显示,2013年,全国内河船舶排放总量约为125.9万吨,其中碳氧化物18.5万吨,碳氢化合物4.6万吨,氮氧化物84万吨,颗粒物3.9万吨。这些废气的排放对大气造成污染,对人体健康的危害主要有氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、挥发性有机化合物(VOCS)等化学物质,造成人体咳嗽和咽喉痛,一氧化碳还能引起哮喘病和心脏病加重等疾病;VOCS的危害是发生光化学作用,与大气中NOX等物质生成有害的光化学烟雾,从而引起危害,如刺激眼睛、引发疾病并引起植物坏死等。大气中排放的颗粒物直径只要达到5~10微米的细颗粒就可到达支气管区,直径小于5微米的微粒可到达肺胞区且易被吸收溶入血液,引起肺功能的改变而导致心血管和哮喘疾病的增加。
防控污染的相关措施
1、国内立法需要尽快解决
目前,国家对船舶的污染气体的排放防治却相对滞后,船舶和港口设施造成的大气污染日趋严重。部分地区虽然出台了有关规定,但仅对新建造的船舶提出了控制要求,实际效果欠佳。目前国际上为防止和控制船舶对大气环境污染,国际海事组织(IMO)出台的“73/78公约”附则VI已于2006年8月23日正式对我国生效,2008年国际海事组织海上环境保护委员会(MEPC)通过了MARPOL公约附则VI修正案。我国目前现在没有出台针对营运船舶的污染气体排放的相关规定,建议应尽早修订《中华人民共和国大气污染防治法》,设定船舶大气排放污染物国家标准。国内航行船舶、码头设施、修造船厂和燃油生产商有条件、按时段地满足MARPOL73/78公约附则VI的规定。
国家环保、海事、船检、渔政等单位和部门应分工地协作,研究在国际公约和国家海事局已经颁布的规定基础之上,参考2008年MARPOL公约附则VI修正案,对船舶尾气中的硫氧化物、氮氧化物和悬浮物含量提出的排放标准和车辆尾气排放的相关法规,充分考虑到我国营运船舶的现状和经济发展的要求,提出减排目标。针对船舶的特殊性,制定详细、适合国情的,具有可操作性的“船舶大气污染防治放规定”,并将船舶进行分类,分别制定排放标准。通过立法,明确环保、海事、交通、船检、渔政等行政和技术管理部门的责任和权利,避免在执法过程中的职责不清和相互扯皮推诿。
2、海事部门要加强运输船舶监管
作为MPO缔约国,海事部门应深入研究MARPOL73/78公约附则VI及其修正案的相关要求,履行职责。PSC检查官要积极开展MEPC.129(53)决议案附则VI的相关内容PSC检查工作,对不符合规定的船舶进行滞留。要对相关航运公司和船舶做好适用国际航行船舶的《消耗臭氧物质记录簿》和《挥发性有机化合物管理计划》的配备、《消耗臭氧物质记录簿》和燃油转换作业的记录等工作的监督检查,明确相关船舶应严格遵守附则VI修正案控制臭氧消耗物质、氮氧化物、硫氧化物、挥发性有机化合物的有关规定和船上焚烧的有关要求,在规定期限前满足附则VI修正案的相关要求。实行船舶燃油供给单位备案制度和燃料装舱单和燃油样品保存制度;加强对船舶油料供受作业和到港船舶的现场检查。开展船舶污染物接收证明办理工作,按照《防治船舶污染海洋环境管理条例》第18条的要求,为向港口接收设施排放消耗臭氧物质、废气清洗残余物、残油、含油污水、含有毒有害物质污水、垃圾的船舶出具接收证明。完善辖区相关单位接收能力。加强对辖区内码头、修造船厂、拆船厂等相关单位的宣传,督促其做好消耗臭氧物质、废气滤清残余物的接收设施的配置工作。船检和渔检部门结合营运船舶的年度检验,对营运船舶进行大气排放检验,并出具相关的检验报告。海事部门和渔政部门根据报告发放“大气排放合格证书”。“大气排放合格证书”可规定为海事部门和渔政部门对营运船舶进行年度安全检查的必查项目。由环保部门牵头,海事、渔政负责开展船用柴油机氮氧化物排放检测机构及燃油检测机构认证工作,建立合格可信的检测机构名单。建立专业的检测队伍,配备专业的检测设备,可对大气排放有疑问的并取得“大气排放合格证书”的营运船舶进行临时性的检查。
篇4
关键词:低温等离子体 喷漆废气 达标排放
一、前言
某齿轮箱厂对齿轮箱外壳喷漆过程中会产生大量喷漆废气。喷漆废气主要成分为甲苯、二甲苯等有机废气。此类废气具有刺激性气味,通过呼吸或直接作用于人体,对皮肤、血液、心肺、肝脏、神经、眼睛产生危害,而且排至大气中会产生光化学污染,可对周围的环境造成一定的影响。
本研究采用低温等离子体技术处理齿轮箱厂喷漆废气,包含实验室小试和工程项目两部分。工程项目由预处理系统、等离子净化器、通风系统三部分构成。处理后,废气达标排放。
二、实验室小试
图1 实验室中等离子体去除二甲苯
从图1中可以看出,利用低温等离子体去除104mg/m3和198mg/m3二甲苯,当峰值电压在45kV时,去除率分别可以达到85.6%和79.5%,符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中二级标准二甲苯排放浓度不超过70 mg/m3的规定。
三、工程项目
本研究对某齿轮箱厂喷漆车间的废气进行去除研究。经计算后,确定喷漆设备产生的废气的风量为20000m3/h,并设计如下工艺流程:
图2 工艺流程
喷漆废气首先进入喷淋塔,由喷淋塔去除漆雾,再进入除雾器,进一步除雾。考虑到喷漆废气是易燃气体,在其进入除雾器前,设置防火阀,以保证安全。除去漆雾和水汽后,废气传送到低温等离子体净化器,其中的空气被放电电离,生成大量高能电子、离子、自由基等活性粒子,活性粒子与喷漆废气内的甲苯、二甲苯等发生反应,最终降解为二氧化碳和水。本项目主体设备等离子体净化器如下图所示:
设备安装调试完毕后,经具有检测资质的第三方检测机构测定,排气筒中苯、甲苯、二甲苯浓度均满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中相关规定。检测具体结果如下表所示:
图4 检测报告
鸣谢:本论文在浙江省青年科学基金(LQ13B070006)的资助下完成。
参考文献:
篇5
关键词:环境工程;大气污染;能源利用
1 引言
近年来,我国社会经济不断发展,城市化建设水平逐渐提高,但环境问题日益突出,使得大气受到严重污染,造成了较多的危害,不利于人类及动植物的健康。同时,导致了多种气象性的灾害,形成了不良影响。为此,应根据目前我国大气污染的现状,采取有效措施,加大治理力度,提高政府的重视,强化工业产业发展,并不断加强对绿色能源的应用,通过一系列的治理方案,促进生态环境的良好发展。
2 我国大气污染的概况
目前,我国大气污染程度逐渐加重,由于人们生活水平不断提高,交通工具发生了变化,汽车的使用率不断上升。然而政府对于汽车尾气的排放量未做出有关要求,尾气的排放量不断增加,促使大气遭受严重的污染,对生态环境持续发展造成威胁。同时,现阶段,我国工业化发展较为迅速,在生产过程中,工厂排放了大量的废气,对周围的环境造成恶劣影响。并且各大工业企业未能对废气的排放进行有效地治理,以及提出有效地解决策略,致使污染问题逐渐严重,对人们形成较大危害。我国大气污染与人们的生产生活有着较大关系,工业发展的地区也是污染最为严重的地区。并且在汽车数量增加的情况下,形成大量的尾气,同样增加了大气的污染程度。由于污染气体的不断生成,直接影响了大气的环境,导致各个地区的雾霾等情况逐渐增多。雾霾中带有的微小颗粒对人们的呼吸道造成不良影响,使人们无法正常呼吸,同时将其吸入人们的体内,对其身体健康状况造成直接影响,不利于生态环境的发展。此外,部分工业企业为了追求自身的利益,将污染的废弃物以及废气进行直接排放,未进行加工处理,导致污染问题逐渐突出。继而受到了国家的广泛关注,制定了一系列的治理策略,加大对大气污染的重视,提出大气环境治理的建议,对企业的生产进行合理规范,根据我国当前大气污染的现状展开分析,完善治理内容,为环境的发展打下良好的基础[1]。
3 环境工程中大气污染的危害
3.1 影响人类及动植物健康
在环境工程中,大气污染对人类与动植物造成较大程度的危害,直接影响人类的身体健康。由于人体的呼吸道较为脆弱,当空气中的质量发生改变,对人体就会形成影响,导致疾病的发生。同时在工业企业生产过程中,若其不加以处理,将废弃直接排放到大气中,废弃会与空气进行有效地结合,使空气质量发生变化,添加了较多的杂质,使得空气受到严重污染。工业企业周围居住的人就会受到废气的影响,对人体的细胞形成危害,容易发生癌变。我国调查研究表明,在空气中存在的某细微颗粒污染物通过呼吸可直接进入人体,对人体的各项器官造成威胁,继而人们容易引发相应的慢性疾病,如,肺炎、心脏病等。由于空气中含有污染物致使人类死亡的人数达到了600 万。除了人类之外,对动植物也造成一定的影响,空气环境的污染以及饲料的污染,导致动植物产生相应的疾病,使其存活率逐渐降低。同时由于环境的污染,使得植物的产量以及质量不断下降,影响农业的发展,造成种植人员的经济损失。
3.2 造成多种气象性的灾害
由于大气的污染,天气也会受到各种影响,造成气象性灾害,同时对人们的日常生活形成不良影响,危害着人们的自身安全。一方面,当大气逐渐受到污染时,降水量不断增多。当工业生产中排放大量的废气时,该废气中具有较强的凝水功能,影响大气的降水,使其降水量不断提高,继而形成降雨天气。间接影响人们的日常生活,不便于人们的出行。降雨量不断增加,会使农作物无法正常生长,水分过多,使农作物大批的死亡,影响种植人员的收成,形成国家的经济损失。另一方面,大气受到污染时,会形成酸雨。当工业的废气排放以及燃放烟花的过程中,其污染物中含有二氧化硫物质,与大气进行接触时,会出现大量的酸雨。在大量的降雨中,其酸性过多,对环境造成严重危害,使得建筑物受到相应的腐蚀。同时也会对农作物形成破坏,当降雨过多,其中包含酸雨时,土壤内的营养物质流失,土壤结构发生变化,无法进行对农作物的种植,从而不利于农业的有效生产。
4 环境工程中对大气污染治理的方案
4.1 加大政府重视力度
由于我国现阶段大气污染逐渐加剧,国家针对当下的实际状态,对大气污染的治理做出了重要指示,完善对其治理政策,制定有关制度,对工业生产提出了要求。因此,政府加大对其的重视力度,发挥自身的重要作用,确保相关企业及人员能够落实国家的政策方针,完善对大气污染治理的内容,明确自身的责任。同时,对大气污染进行充分的分析,了解污染的源头,以及城市污染的情况。根据数据分析,制定合理的规划策略,加大对生态环境的保护,对环境工程建设更加重视,转变政府人员对环境治理的观念。在发展经济同时,也需跟进大气污染的治理,制定相应的治理制度,明确具体的治理内容,促使各个部门能将大气污染治理的实际策略进行有效落实,更好地开展有关治理工作。同时,还需对大气污染治理的工作展开充分监督,确保人员按照规章制度完成自身的工作,规范政府人员的行为,使其明确自身具体的工作内容,承担有关的责任,继而为大气污染治理提供坚实的保障,以此达到良好的治理效果。
4.2 优化工业产业结构
工业化生产是造成大气污染的重要原因之一,由于工业的不断发展,产生了大量的废气,工业人员对废气未能进行有效地处理,将其排放在空气中,使得大气承受较大的污染。因此,根据目前的实际情况,国家应当加大对工业化生产进行严格要求,使其在生产中,对于产生的废气进行充分处理,在排放的过程中需降低其存在的污染物。并逐渐优化工业产业结构,对其进行不断调整,在发展经济的同时,需将生态环境放在首位,在确保环境保护的前提下,开展经济生产业务[2]。另外,工业技术人员对根据企业的实际发展要求,不断加大对技术的研究,使用污染较小的技术,加大创新力度,使新技术在应用过程中,避免造成较多的污染,导致大气受到破坏的影响。我国在经济发展的过程中,不仅要发展第一产业,还需大力地发展第三产业,使其受到均衡的发展,调整产业结构。在第三产业的发展中,提高国家的经济效益,继而有效地缓解大气污染的情况,避免其受到严重的污染损坏,更好地达到治理的目标。
4.3 加强能源的使用率
现阶段,我国生态环境,面临着较大的威胁,同时在资源方面也出现紧缺的现象,部分企业在生产制造时对资源进行大量的浪费,使用过度,因而造成资源的逐渐减少。为此,企业应当提高能源的利用率,加强对煤炭资源的应用,不断引进先进的技术与设备,对燃煤的基础设施进行不断完善,提高其使用效率。同时,企业在生产过程中,还可使用部分的可再生能源,有效发挥自身的作用,充分提高企业的生产量。此外,还能够对环境形成保护,起到良好的效果,有效减少对污染气体的排放,使大气的污染得到充分的缓解。同时,还可利用相应的自然资源,并对有关资源进行循环使用,避免造成不必要的浪费,不断改善大气的污染现状。在此基础上,工业企业在对排放的废气进行处理时,可采用污泥完成有关工作。在污染物中存在大量的物质,如,碳氧化物、氮氧化物等,其与空气进行接触时,会对空气造成危害,然而污泥有效较强的吸附作用,将废气排放到污泥中,污泥可有效地将污染物中的物质进行充分的吸收,以此起到良好的处理效果,降低污染物的含量,减少其中的有害成分,同时还会使企业的成本不断下降,促进企业的经济效益逐渐提升,从而缓解大气污染的状况,有效地节约资源,推动我国的经济与环境共同发展。
4.4 控制汽车尾气排放
当前,我国人们的出行交通工具多以汽车为主,使得汽车的使用不断增加,汽车的尾气排放对大气造成了相应的影响。因此,应当加大对尾气的控制力度,完善其管理措施,同时,还需对每辆汽车进行有效地监控,对其展开充分的测量,了解汽车排放量是否在规定的范围内。并且不断采用先进的技术,相关人员应根据汽车尾气排放的现状以及具体情况展开有效分析,加大对技术的研究,以达到对汽车尾气的排放进行充分控制的目的。同时,还需对汽车进行管理,提高汽车的质量,避免产生较多的尾气排放量。对于不合格的车辆,可要求其返厂进行完善,甚至让其停止使用,严格按照要求投放使用,以此有效地保护环境。此外,汽车在使用过程中,可应用液化石油气等清洁燃料,降低污染的产生,继而减少排放大量的污染尾气,对汽车尾气形成较好的控制,以此促进大气污染得到充分的改善,避免受到有关污染的影响,不断完善其治理的内容,为人们的身体健康良好的保障。
4.5 强化环境工程建设
我国大气污染的问题日渐突出,由此,需要不断加强环境工程的建设,在城市化发展的过程中,加大对绿化的建设,改善城市内部环境,有效对周围的工程以及汽车尾气进行有效控制,更好的保护城市生态环境。此外,要加强城市中的植树造林工作,完善工程的相关内容,树木的栽培可充分提高生态环境,不断扩大绿化的面积,并且能够对污染物进行有效地吸附,阻挡其在环境的大范围扩散。同时,还需加大对林业的管理,防止出现对树木破坏的现象,进一步促进环境工程的良好发展。与此同时,在大气污染中还应当利用技术对其进行治理,目前,我国信息技术的不断发展,企业可以通过对信息技术的应用,完善治理的措施。如,企业可采用有关技术,监测大气污染的具体情况,并应用先进的设备,将监测过程的大气中污染程度以及空气中的污染物含量,均显示在设备中。工作人员对数据信息进行有效地记录以及整理,利用信息技术,将数据信息录入到大数据中,在数据库对信息资料进行充分的整理,并归纳。自动形成相应的分析报告,工作人员可根据分析的结果,制定治理的策略。同时利用GIS技术将数据充分的输入到数据系统中,有效地将其保存,以此分析该地区气候情况。还可利用云计算对整体进行分析,做好详细的工作安排,为人们营造健康、舒适的生活环境。
5 结束语
总而言之,大气污染严重制约了我国的发展,成为我国急需重点解决的问题之一,根据目前的实际情况,应当加大对大气污染治理的强度,采取有效地治理措施,促进生态环境的发展。为此,需要政府充分发挥自身的作用,重视环境污染带来的危害,制定有关的制度体系。同时,在工业企业中,需不断对污染气体进行有效地处理,合理的调整产业结构,提高清洁能源的使用效率,并增加对技术的应用,以此达到良好的治理效果。
参考文献
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2008奥运会召开在即,国家提出要将奥运会办成绿色奥运,但绿色奥运最大的威胁来自空气质量,而北京空气质量好坏与否,则取决于汽车废气排放的多少。去年北京试行了几天单双号限行,少了一半车上路,空气等级一下子就提高了。在北京举办奥运会期间,就如何解决汽车废气的难题,北京市交通委员会副主任刘小明曾透露,届时会采取类似中非论坛期间限制部分公家汽车行驶的做法,并研究公共交通换乘的优惠政策,以鼓励市民减少使用私人轿车。同时,为了保障北京的空气质量,高排放量的车辆也会受到限制。可见汽车废气已受到政府的高度重视。
汽车废气已经成为城市环境的首要污染源
城市的天空没有乡村的蓝,城市的空气没有乡村的清新,很多乡村已成为城里人的休闲去处。那么,是什么原因导致人们开始讨厌自己曾经喜欢的城市呢?那就是空气质量!
自从1886年第一辆汽车诞生以来,迄今为止,全球汽车数量已经增加到如今的8亿辆,并以每年11%的速度递增。汽车给人们的生活和工作带来极大便利的同时,它所排放的尾气也对大自然和人类造成了及其严重的危害。
研究表明,汽车尾气成分非常复杂,目前,人们已从汽车尾气中分离出80多种有害物质,其中以一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅尘和苯并芘为主。这些有害物质被排放到大气之中,继而进入道路周围的商场、酒店、庭园等。它们或者被人和动物的肺部吸收,或者被植物的叶子吸收,或者被雨、水溶解吸收,形成“酸雨”侵蚀着建筑物,摧残着植物的叶、花,造成土壤和水源酸化,影响农作物和森林的生长。据统计,城市中40%的空气污染来自汽车尾气,在有雾形成的自然气象条件下,如果水汽遇到空中的悬浮颗粒物,就会以其为凝结核,使雾气更大。尾气导致空气污染,形成雾气加重,阻碍污染的散失,又进一步加重了空气污染,如此恶性循环,使我们的生活环境不堪重负。汽车尾气已经成为城市环境的首要污染源。
汽车废气排出的一氧化碳会阻碍人体的血液吸收和氧气输送,影响人体造血机能,随时可能诱发心绞痛、冠心病等疾病。产生的白色烟雾对家畜、水果及橡胶制品和建筑物均有损坏。氮氧化合物使人中毒比一氧化碳还强,它损坏人的眼睛和肺,并形成光化学烟雾,是产生酸雨的主要物质,可使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡。1984年洛杉矶第23届奥运会上,有一只秃鹰突然死掉。当时它准备参加奥运会开幕式表演。兽医证实,这只鹰患了光化学烟雾诱发的肺尘病、血夜中毒和血管破裂。死因是汽车和化工厂排放出的许多废气,经紫外线照射后发生光化学反应,而产生浅蓝色的烟雾所致;尾气中氮氢化合物所含苯并芘是致癌物质,它是一种高散度的颗粒,可在空气中悬浮几昼夜,被人体吸入后不能排出,积累到临界浓度便激发形成恶性肿瘤。
由于汽车尾气多排放在1.5米以下,因此,儿童吸入的汽车尾气量为成人的2倍。 “住家距公路500米内儿童的肺发育比距公路1500米内的儿童要慢。”这项儿童呼吸健康研究是由南加利福尼亚大学的高德曼教授及其同事完成的。研究者的结论是,公路的汽车尾气会阻碍儿童肺部发育。这项研究可谓给汽车尾气对人的伤害寻找到了铁证。
北京大学环境医学研究所的潘小川指出,空气污染对人们的健康造成越来越大的威胁,而这些有毒气体70%出自汽车尾气。在北京医院的日常门诊中,经常遇到患慢性咽炎、支气管炎等各种呼吸道疾病的交警和司机。他们有个共同点,长期高强度接触汽车尾气。据统计,6成以上的的哥的姐患有不同程度的呼吸道疾病。
“我最怕堵车,耽搁时间不说,还要吸入大量的毒气”一位出租车司机说,“尤其是跟在大货车和旅游车大轿车后面,那种毒气就更让人受不了。”
汽车排气不能达标的原因
机动车尾气污染的产生,其根本原因有:一是汽车设计制造水平的制约,二燃油品质差对机动车的发动机燃烧系统造成污染,三是忽视了对在用车发动机的病灶定期清除的重要环节;诸多因素的共同作用,导致汽车发动燃烧雾化不完全、不充分,最终产生了尾气污染。
对燃油品质差的原因,记者在随机采访中发现,除大城市的汽车4S店和正规的特约维修厂外,大部分汽配市场和修理厂油级别还停留在SF级和CD级水平上,低级别油仍大行其道。据专家分析,SF级、CD级等低级别油在国内市场销售依然火的原因是多方面的:首先,低级别油价格低廉,一些消费者对油的质量认识不足,这使得低级别油获得了市场空间;其次,国内一些油企业,甚至包括一些知名企业为了迎合市场的低价需要,还在继续生产销售低级别油;其三,也是极其重要的一点,就是相关部门对汽车尾气排放标准监管不严,使得低质油生产企业有机可乘。
另外,人们在尾气治理上还存在着认识上的误区。忽视了合格车辆尾气排放的危害。现在汽车尾气检测部门,检测汽车尾气时汽车尾气排放量小于许可值就判定合格,这是正常的。不同的汽车有不同排放量,许可值有大有小,所以在规定许可值范围内的汽车尾气排放,对空气污染的影响依然是存在的。可更多的人认为检测合格了就没有危害了,这是不对的。检测合格车辆尾气排放量不会一成不变。汽车在行驶一定距离后,随着汽车磨损等原因,尾气排放也逐渐增多。新车是合格的(尾气排放在许可值范围内),旧车(运行20――30万公里以上)尾气排放基本上超许可值或接近许可值,这部分的汽车尾气污染量也是不小的。
忽视了汽车尾气排放的其它因素。现在的检测就是在汽车后面加一个探测针,这主要是检测尾部的排放。而且忽视了汽车曲轴箱和燃油蒸发其它部位的污染排放。要想综合治理污染物的排放,就应该从整体上考虑对污染排放的治理,不然就会治标不治本,收不到良好的治理效果。
忽视了治理这一重要环节。有的汽车在检测前,为了过关,在汽车上动了手脚,采取临时的措施通过测试,过后照常是尾气排放超标。这样的汽车就可以在大街上任意行驶,因为有测试合格标志。有的为了过关,花点钱找修理部门处理一下,检验就过关了。下了检测线,尾气依然是超标的,可是合格的标识已经贴在了车上。有的外地车进京,也可以花钱买到尾气合格的标识。这对于整个治理工作来说,可以说是一个很大的误区。花了很多的资金,用到了检测上这是应该的,可是治理上应该投入更大,没有治理就等于没有检测。
既然汽车尾气是人们很难避开的污染现象,那么怎样应对汽车尾气给人类造成的危害,已是全社会关注的话题了,更是专家及政府面对的重大课题。有专家给出这样的提示:从提供燃油方面来讲,使用无铅汽油,最少可以避免铅毒,最好使用乙醇汽油,以减少硫和氮的氧化物所造成的“酸雨”危害;从驾驶方面来讲,空气过滤器一定要保证最有效的使用,混合比要调试得当,因为它们是提供氧气的通道,如果被灰尘阻塞不畅,供氧不足能导致油料燃烧不充分,从而生成大量的一氧化碳毒性气体;另外,要使用有电喷头的发动机,还要使用净化剂催化器、尾气三效转化器等环保产品,使汽车尾气达到排放标准。再让我们的绿色植物长满道路的两边和十字路口的中心花坛,设想上面有树叶,中间有藤叶,下面有草叶,使二氧化碳成为它们生长的空中肥料,光合作用后再释放出氧气补充了新鲜的空气。
有关专家说:就目前来说,治理汽车尾气主要有三条途径。第一,也是最根本和最终的途径,改变汽车的动力:如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体;第二,改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少。据环保专家介绍,低档次燃油、油是诱发尾气不合格的主要原因。第三,也是目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。采用先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染。
政府正在加大整治力度
面对如此严峻的形势,我国政府正在加大整治力度,更快地与国际接轨。2006年9月1日,继北京和上海之后,广州开始实施汽车废气排放国Ⅲ标准,不达标的新车将不再允许上牌。而在2007年和2010年,我国将分别实施国家第三、四阶段机动车排放标准。同样是从2006年9月1日起,《国家节能环保型汽车认证实施规则――轻型汽车产品》颁布,到2008年,这一认证将在汽车行业全面实施。国家环保总局有关人士指出,随着环保门槛的提高,到2010年,我国生产汽车的排放控制技术水平与国外先进水平差距有望由2000年的8年缩短到5年。
同时,车尾气污染各地正在加大力度。2006年北京市环保局投入近亿元治理交通环境污染。作为项目之一,在本市长安街、南中轴路、二环、三环、四环等重点路段安装22个雷达在线监测器(即电子眼),抓拍尾气超标车辆牌号;安装12套遥感尾气监测系统,“嗅”出车辆的尾气排放浓度;安装8套道路环境质量交通子站,准确测出各条道路的二氧化氮、一氧化碳等污染物浓度,以有效评价交通尾气对环境污染的贡献率。
2006年北京市环保局颁布实施了第十二阶段控制大气污染措施。对污染大的8000辆出租车和2000辆公交车退出了运营。
山东省在2006年首辆节能环保电动客车在山东聊城中通客车公司下线。该车是“十五”期间国家“863”计划的研究成果,比常规车型节能30%,排放指标达到欧Ⅳ排放标准,在纯电动行驶的情况下能达到零排放。据介绍,这款新型环保车辆应用当前国内最先进的汽车制造技术研发,可实现纯电动驱动、发动机驱动和电动、发动机混合驱动的各种工作模式驱动,各种工作模式间的切换平滑,驾驶性能良好,车内噪声比传统客车降低3―5分贝。
国家环保总局颁布的五项机动车污染物排放新标准,已在北京率先实施。记者在位于北京市西三环附近的一家加油站看到,在90号汽油,93号汽油和97号汽油的加油箱上都已经贴上了京标Ⅳ的标志,加油站的工作人员告诉记者,北京从2008年1月1日零点开始起,在全国率先全面使用国Ⅳ标准的油品。一位来这里加油的私家车主说:“听说今天油国Ⅲ改国Ⅳ了,加一箱看看效果怎么样。”他还对记者说:“其实尾气的事不是我们司机说得算的事,油站卖什么油我们司机就加什么油,劣质油加油站没有卖的,我们想加也加不到的。”一位出租车司机说:“油品提高了,车辆也有好处,身体也有好处。对汽车尾气的减少更有好处。”据了解,国Ⅳ标准所对应的基本上是欧Ⅳ标准,这种标准的燃油将使北京的汽车排放物减少50%。
就在记者发稿时,新华社发出消息称:2008年北京奥运会期间,北京将对机动车使用实行严格的管理措施,削减50%以上的机动车出行。这无疑对空气质量的提升会起到一定的作用。
篇7
关键词:汽车行业 柴油机效率 节能与排放问题
中图分类号:X73 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0118-01
汽车可以算是人类社会最重要的发明之一,他的出现不但将整个世界的技术水平推上了一个新的高度。也给人们的生活带来了很大的方面,拉近了人与人之间的距离。但是不可否定,汽车的出现也给我国的环境治理带来了很大的压力,汽车排放的废气也成为了我国环境的重要的污染源,因此解决汽车的废气排放成为了推动汽车行业继续发展所必须要翻过的一座大山。除此之外,汽车也是一个耗能很严重的一个机器,要提高汽车的速度等指标也必须要提高汽车的能耗,调查显示,汽车的耗能在总耗能中也占据着很大的比重,由此可见,研究技能措施是汽车工作者所面临的一个重大课题。柴油机与汽油机相比有这许多优势,研究它的节能和排放问题具有很重要的意义。
1 柴油机的废气中的有害物质
1.1 碳氢化合物
碳氢化合物即HC是柴油机排放的废气中的重要组成部分,它主要有不完全燃烧的燃料,燃料分子的自我分解以及氧化反应的中间产物组成,碳氢化合物会对环境产生很大的污染,它能与环境中的氮氧化合物如二氧化氮等相互作用,产生一系列有害气体如臭氧等,一部分产物还会对人体产生很大的伤害,必须加以去除。
1.2 碳氧化合物
碳氧化合物是汽车尾气中最常见的一部分有害气体,以一氧化碳为主的碳氧化合物主要是由碳在燃烧过程中因为氧气不足而不能完全燃烧成二氧化碳而产生的,如果让这类气体进入呼吸道,它会与血红蛋白结合,示人中毒,窒息甚至死亡。
1.3 氮氧化合物
氮氧化合物虽然在废气中的比例不是很大,但是污染效果很大,废气中的氮氢化合物主要是由高压条件下的氮氧相互作用而产生的,氮氧化合物与烃类化合物结合到一起也会产生光化合烟雾,对人体产生很大的伤害,必须要对之进行处理。
1.4 颗粒物
颗粒物的产生式由于燃料与供气的不均匀结合而产生的,颗粒物对人体尤其是肺部有很严重的危害,会引起多种呼吸道疾病。
1.5 硫氧化合物
硫氧化合物如二氧化硫,三氧化硫等是煤中的硫元素与氧气发生的化合反应的产物,它进入大气后所带来的最重要的危害就是酸雨,严重降低空气质量,使用脱硫煤是降低这种污染的重要方式。
2 提高柴油机废气质量和节能的具体措施
2.1 氮氧化合物的控制
氮氧化合物在是污染系数比较大的一类汽车尾气,需要采取特殊措施加以控制,降低氮氧化物的排放数量的一个有效方法是适当降低燃烧温度。但是研究发现,在燃烧温度降低的同时,柴油机的燃烧效率也会降低,能源消耗则会增大,所以在降低燃烧温度的同时也要兼顾其他因素。控制氮氧化物排放质量的具体措施为:(1)增大压强:增大压强可以提高柴油机功率,但是随着压强的增大,柴油机的燃烧温度会提高,这会增加氮氧化合物的产量。因此必须在增大压强后进行中冷处理。(2)进行废气再循环:研究发现,进行废气再循环可以大大降低氮氧化合物的排放量,但是进行废气再循环会提高柴油机管路的复杂性。除了以上两种方法以外,还有一些方式可以降低氮氧化合物的排放量,如改善燃烧室的结构,喷射方式等。
2.2 提高柴油的质量
柴油的组成成分对汽车的尾气成分也有着直接的影响,提高柴油的质量也能够有效地提高汽车的尾气质量。并且提高柴油质量也是一个比较容易实现的方式。例如降低柴油中硫元素的含量,这一方式将大大减少尾气中的二氧化硫和一氧化硫的含量,同时还可以在一定程度上减少颗粒的含量。再则,减少使用芳烃含量较小的柴油可以减少尾气中氮氧化合物和颗粒的含量,提高尾气质量。最后使用p元素含量小的柴油也可以提高汽车尾气的质量。总之,为了减少尾气中的一些有害气体,就要选取质量好的柴油,建立更加完善的柴油优化系统,为后续措施奠定基础。
2.3 合理控制燃烧极限
研究发现,当燃料与供气的混合浓度在燃烧极限附近时,燃烧过程变得很不稳定,压力变化幅度变大,这种变化主要体现在以下两个方面:(1)相同循环过程中的平均压力变化幅度变大。(2)不同玄幻过程中的平均压力变化幅度变大。如果能够测得这一压力变化幅度,就能够得知这一燃烧极限值,当浓度达到燃烧极限值时就必须及时提高喷油量,增加混合浓度,防止发生缺火现象,相反,如果变化幅度很小,就表示混合浓度里燃烧极限很远,这时就应该降低喷油量,发挥稀薄燃烧在节能和降低氮氧化合物排放方面的优势。由此可见合理控制燃烧极限既可以降低能耗又能够减少尾气排放。
3 结语
随着世界范围内的能源危机和环境污染问题的日益严重,人们对于发动机在节约能源和控制污染物排放方面的要求日趋严格,当前国内外法规对柴油机节能与排放的要求越来越高,柴油机节能减排枝术发展面临着新的挑战。由于全球环境面临的问题,排放标准越来越严格,柴油机技术越来越复杂。未来柴油机技术发展必须加强燃烧前、燃烧过程、排后处理和清沽燃油等技术的研究开发,并对各优化技术进行集成,综合调控,使柴油机能在动力性、经济性及环保3个方面达到最优化。
参考文献
[1] 何仁.汽车制动能再生方法的探讨[J].江苏大学学报:自然科学版,2005(6).
篇8
大气污染大多都是空气中大气污染物的增加,影响大气污染的范围和强度一般都是污染物和污染源的性质、气象条件、还有地表性质。有自然原因,比如森林火灾、火山爆发等等,也有人为原因,比如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等等。而后者的原因是主要的,尤其是随着工业和交通运输业的发展,大气污染日趋严重。所谓大气污染就是指除了正常的大气中包含的氮气和氧气、少量的二氧化碳等,当本不属于大气成分的气体或物质。
2.大气污染的危害
大气被污染后,因为污染物质的来源和性质等的不同、污染地区的气候环境的不同,甚至是每个个体的不同会产生不同程度的危害。一般会导致感观上的不适应,严重情况下,生理方面上会出现可逆的现象,再者就会突发危害生命的情况。大致可分为中毒、致癌两种。
(一)、急性中毒和慢性中毒大气中的污染物浓度低时,一般不会导致人体自身的中毒,然而在某种特殊条件下,在生产过程中,出现意外事故,大量有害气体扩散到大气等,便有可能引起人体的急性中毒。然而大气污染对人体慢性毒害也是明显的,主要表现为污染物质在较低的浓度下,持续作用于人体后,出现的患病率增长等现象。我国城市居民肺癌发病率较高,而其中某些污染较重的大城市尤其的高。
(二)、致癌作用这是长久以来形成的结果,是因为污染物持续作用于人体,损害细胞中的遗传物质,引起基因突变,诱发成肿瘤的作用。被污染的大气有很多致癌物,可分为化学性,物理性,生物性等。长期接触大气中的致癌物会引发的肿瘤。
3.大气污染的治理措施
一、重工污染企业应当在城市的边郊区,位置应当在本地风率高的下风向处,较大程度减少污染气体向住宅区的扩散的可能。更致力于对住宅区里局部污染源地的勘察与监督。如饭店、澡堂的排气口、废物堆放点、小区垃圾桶等等都可散发有毒有害气体的地方,卫生部门应与相关单位协调合作进行管理。
二、加强城市的绿化。植物不但能美化环境,保持水土,还可以调节气候、阻挡、过滤消除和吸收附着大气中的污染物,对大气中的有害气体的吸收是非常有效的。
三、加强工艺措施。①开发新能源,采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料,如太阳能,风能,核能,可燃冰等。采取封闭式循环来降低向大气排放污染物等等。②加强生产管理。杜绝任何可能排放废气及污染大气的源头和渠道。比如创新燃烧煤炭的技术,降低燃烧过程中硫化物和氮氧化物的排放量。③综合利用变废为宝。
篇9
关键词:电镀项目;污染特征;对策技术;防治
1.前言
随着汽车、家电等行业迅速发展,电镀工业也步入较为快速的发展阶段。电镀工业对国民经济的发展有着举足轻重的作用。电镀工艺是在基础建材如钢材表面涂镀金属涂层,以此改变基础建材的表面性质,使建材的抗腐蚀性增强、硬度增加,并大幅提高建材的导电性及耐热性,同时还能使建材表面更加美观。电镀工艺的实质是电化学加工,其具有独特的技术经济优势,因此难以被其他技术完全取代。在电镀项目中,电镀工艺会使用不同种类的助剂,如:活化剂和重金属盐等,其中重金属会对人体和自然环境产生巨大威胁,而且各种类型的助剂会构成一个繁琐复杂的系统结构,其会加剧重金属产生的危害[1]。电镀产生的污染物除了重金属外,还包括废气、废水及其他种类的固体废弃物,其已经成为重度污染行业。我们必须掌握电镀项目的污染特征,并在此基础上采取科学有效的防治对策。
2.电镀项目的污染特征
2.1电镀废水
电镀废水指电镀项目进行生产活动所排放的废水,一般分为含氰废水、含铬废水、含镍废水、含油废水及综合废水[2]。电镀项目产生的废水主要来源于清洗镀件,还有一少部分来自镀液的过滤及治理工艺。各种重金属离子、添加剂、酸性物质和碱性物质是电镀废水的主要成分,其中既包括无机污染物又包括有机污染物。
电镀项目产生的废水必须经过处理并达到可排放标准后方可外排。目前,针对电镀项目所产生的废水,已有多种成熟的处理技术,如:化学法、电解法、生物处理法等。还有一些电镀项目的生产线会对可排废水进行进一步处理,待其达到回用要求后重复利用,以达到废水零排放的目的。
2.2电镀废气
电镀项目的酸洗工序和活化工序会生成酸雾废气,主要成分为氯化氢、铬酸雾、硫酸雾及氮氧化物等,具体酸雾种类会随酸洗工艺的不同而有差别[3]。
目前,净化回收和组合治理等是治理电镀项目所产生废气的主要技术,并且每种技术都有与之匹配的设备。此外,还有很多企业利用碱液中和酸雾废气,以此达到处理电镀废气的目的。
2.3固体废物
电镀项目产生的固体废弃物主要包括废弃的电镀液、废水处理产生的污泥和槽液的过滤渣等[3]。其中电镀污泥通常数量较为庞大,必须引起高度重视,应对其进行妥善处理。电镀项目产生某些固体废物是《国家危险物名录》中规定的危险废物,其中含有重金属成分,必须由具备相关资质的企业单位进行回收、处理。
3.污染防治对策技术
污染防治对策主要指针对电镀工艺所产生的各种污染物而采取的科学有效的污染治理活动。
3.1电镀废水防治对策技术
电镀项目产生的废水包含铬、镍、铜、锌等重金属污染物,其中铬和镍是第一类污染物,所以必须对含铬废水及含镍废水进行单独处理。本文介绍的电镀废水治理技术为膜处理工艺,其主要思路如下:
首先分离镀件预处理废水和电镀清洗废水,然后根据电镀种类的不同分别对废水进行处理。由于镀镍产线的毒性较大,故需对其采取封闭运行模式,且实现含镍废水零排放。
针对含铬废水,首先应对其进行还原,随后采取“膜过滤浓缩”方法处理还原后的含铬废水,经过此步骤后便产生以下两种形式的物质:透过水和浓缩液。透过水可以再次用于生产,浓缩液可以利用专业设备将其烘干,于是便实现了含铬废水的零排放。
含锌废水的治理措施包括化学手段和物理手段,其中化学方法指絮凝和沉淀等,物理手段指捕集、吸附重金属离子,经处理达标后即可排放。
对于含氰铜废水的处理可分为以下四个步骤:第一,需对其进行微电解处理;第二,进行二级破氰;第三,絮凝及化学沉淀;最后,捕集并吸附金属离子。
传统的电镀废水治理技术采用单一的化学处理方式,不但浪费水资源,而且容易导致二次污染。该项电镀废水防治技术,弥补了传统治理工艺的不足,同时还能回收水资源及金属资源。
3.2电镀废气防治对策技术
活化槽及电镀槽是电镀工艺不可或缺的装置,而该装置在运行中会生成各种酸雾,如:盐酸雾、硫酸雾等。为了从源头控制电镀酸雾的产生,应在电镀过程中使用酸雾抑制剂,该抑制剂可以控制酸挥发。另外,为了收集挥发的酸雾,需将集气罩安装于活化槽和电镀槽的上方,并在槽的两侧安装吸风设备。经过收集的电镀废气便可送至处理设备进行废气处理。
废气处理设备包括酸雾净化器和碱吸收装置。首先电镀酸雾由酸雾净化器进行净化处理,随后吸风设备将净化后的电镀酸雾引入碱吸收装置,在该装置内电镀酸雾与氢氧化钠溶液发生中和反应,由此便可去除电镀酸雾。除了酸雾外,电镀废气还包括烃类物质,对于该类电镀废气,则可利用活性炭将其吸收。
3.3固体废物防治对策技术
首先将电镀项目产生的固体废物根据《国家危险物名录》进行分类,并对危险废物和一般固体废物采取不同的处理方式。企业(单位)必须对电镀过程产生的全部固体废物进行百分之百处理,不能直接外排。
国家规定的危险废物,必须将其交予具备相关资质的企业单位进行处理。对于具有可回收利用价值的一般固体废物,如:废弃的包装材料等,相关部门可对其进行回收再利用。其他工业固体废弃物按照当地规定进行统一处理。
4.结束语
电镀行业为其他行业提供各种表面处理产品,因此各行业对电镀行业的依赖性较大,但其污染严重,因此电镀行业在面临机遇的同时遭遇挑战。电镀项目的污染等级属于重度污染,企业(单位)必须重视电镀项目对环境产生的影响,全面了解电镀项目的污染特征,并在此基础上从源头、过程、末端等各阶段采取有效的污染防治技术,减少电镀项目对环境的危害。
参考文献
[1]赵起越,牟莹.北京地区电镀项目环境保护验收特点及验收监测关键环节研究[J].环境科学与管理, 2013,38(8):158-160.
篇10
关键词:发动机;尾气;治理
abstract: with the social development of china's automobile industry has been more and more attention. automobile exhaust emissions also brought serious pollution to the environment, human life and health caused serious harm. fundamentally to solve this problem, we should start from the reality, many aspects to understand the automobile exhaust has what harm, harm to fundamentally solve the automobile exhaust brings to the development of the society, we should understand the importance of tail gas treating, targeted to make effective governance, effective measures of control emission, so as to create favorable conditions for social progress.
keywords: engine exhaust; governance;
中图分类号: [te991.1] 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2013)
一、汽车尾气排放治理的重要性
汽车排放是指从废气中排出的co(一氧化碳)、碳氢化合物和氮氧化物、pm(微粒,碳烟)等有害气体。它们都是发动机在燃烧做功过程中产生的有害气体。废气中含有 150~200种不同的化合物,其主要有害成分为:未燃烧或燃烧不完全的ch、氮氧化物、co、co2、so2、h2s以及微量的醛、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。由于混合气不均匀、燃烧室冷等原因造成部分燃油未来得及燃烧就被排放出去。氮氧化物是燃料(汽油)在燃烧过程中产生的一种物质。pm也是燃油燃烧时缺氧产生的一种物质。
汽车尾气的危害程度主要取决于汽油的成分。过去,车用汽油通常都用四乙基铅作为防爆剂,这样的汽油叫做含铅汽油。含铅汽油使汽车排放的尾气中含有较高浓度的铅,对人体健康危害严重。在我国,无铅汽油是指含铅量在o.013g/l以下的汽油。所以说无铅汽油并非铅含量为零的汽油,因此,汽车尾气中仍然含有少量的铅。
目前国内的治理方法有三种:一是改变发动机性能;二是加装机内或机外净化装置,三是改用清洁燃料。
当今世界先进国家还成功地运用了燃油添加剂技术,使燃油成为不产生胶质和积炭的清洁型燃油,有效地降低了尾气污染。
二、对有害气体排放治理措施
(一)汽车尾气净化器
1.治理流动的污染源
随着汽车产量的猛增,汽车排放的尾气成了流动的污染源,对大气的危害十分严重。为了消除这一严重的社会公害,美、欧、日等国家和地区相继制定了严格 排放法规。因此,治理或控制汽车尾气排放,已成为全球保护环境急待解决的重大课题。
2.汽车尾气的净化
所谓汽车尾气净化就是采取种种有效措施,减少污染物的排放和使排放废气中的co、 hc、氮氧化物分别被氧化或还原,生成无毒的co2、h2o和n2。
一般来说,实现汽车尾气净化有两种方法:即发动机内部控制和发动机外部净化。机内控制就是利用发动机本身工作过程来降低汽车排放污染物。外部净化就是装在发动机外部装尾气净化器。
3.尾气净化器的工作原理
众所周知,尾气净化器的核心部分是催化剂,其工作原理是利用排放废气中残余的氧和排气温度,在催化剂表面进行氧化、还原反应,使有害物质co、hc和氮氧化物转变成无毒害 的co2、h2o和n2,从而减少了对环境的污染。
(二)尾气净化催化剂——三效催化剂twc(three-way catalyst)
汽车尾气的主要有害成分是碳氢化合物、一氧化碳(co)和氮氧化物。这三种物质对人体都有毒害。消除汽车尾气中这些有害成分的方案主要有两种:一种是改进发动机的燃烧方式以减少有害气体的排放;另一种是采用催化转化器将尾气中的有害气体净化。汽车催化转化器有两种类型,一种是氧化型催化反应器,使尾气中的碳氢化合物和co与尾气中的余氧反应,生
成无害的h2o和co2,从而达到净化目的。由于对氮氧化物等污染物排放标准的强制化和降低燃料消耗的要求,一方面应尽量控制空燃比在14.6附近运转,另一方面应采用控制点火时间和废气再循环等方法,以减少尾气中的氮氧化物。然而这些方法的缺点是往往会增加尾气中的碳氢化合物和co。为了解决这个问题,出现了三效催化剂(英文名为three-way catalyst),简称twc。这种催化净化器具有较高的净化率,但需要有氧传感器、多点式燃料电子喷射、电子点火等闭路反馈系统相匹配。这种催化净化器是利用尾气中的o2、氮氧化物为氧化剂,co、碳氢化合物(以ch2为代表)和h2为还原剂,在理论空燃比附近可发生如下反应:
2co+o2=2co2
2co+2no=n2+2co2
2ch2+6no=3n2+2co2+2h2o
2no+2h2=n2+2h2o
三效催化净化器的优点是净化率与燃料经济性都比较好,主要问题是成本费用昂贵。由于柴油机排放的气体中残留的氧较多,使氧传感器的控制不灵敏,故三效催化净化器一般不用于柴油机,而只适用于汽油机。
(三)电控补气装置对有害气体的处理
1.安装电控补气装置的意义
为了改善化油器发动机在怠速、高怠速和中小负荷工况下的尾气排放,在排气歧管装氧传感器,在发动机冷却液中装水温传感器。氧传感器把上述状况废气中含氧量多少的信息输人电脑。电脑根据水温传感器提供的发动机工作温度信息,当水温在60℃以下时,对补气量适当加以修正,以达到较理想的空燃比,减少有害气体排放的目的。
2.电控补气装置的特点
(1)对改进化油器发动机的尾气排放有一定效果,主要是指co、hc排放有改善作用。
(2)电控补气装置要求被改造的发动机供油系、点火系、配气机构、曲柄连杆机构应处于良好的技术状态。
(3)电控补气装置对发动机尾气排放污染物no没有控制作用。为此,北京市政府明确规定,凡改装电控补气的车辆应同时加装相匹配的三元催化转换器,才能起到较好的净化尾气排放的作用。
3.使用注意事项
减少发动机冷启动的次数和加浓混合气的操作。
按要求对发动机的供油系、点火系和有关机件维护,使其经常处于良好技术状态。
及时发现发动机工作状况的异常变化。
定期检测尾气。
加注质量可靠的汽油。
三、对发动机尾气的利用的可行性
(一)机动车尾气废热应用于汽车的可行性
汽车尾气是属于雾状的气体,其成分主要为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物,另外还有一些其它杂质。在400~500℃时,其密度与室外空气差别不大,因而在估算的情况下,其比热与密度都取空气在常温下的值。
在重型货车以及重型机械设备中利用发动机尾气废热进行吸收式制冷与吸附式制冷是可以满足室内空调负荷的,这是由于重型货车以及重型机械设备的驾驶室较小,发动机的废气排放量大,单单利用废热回收的吸收式或吸附式制冷设备的制冷量便可以满足室内冷负荷的需求。轻中型客车中为满足室内负荷所需要的尾气温度降很大,而在实际客车中不可能达到这么大的温降,因此单单利用发动机尾气废热进行吸收式与吸附式制冷无法满足室内负荷,必须加以辅助设备。因此在重型货车以及重型机械设备中进行利用发动机尾气废热进行制冷的吸收和吸附式制冷是有意义的。
(二)量子发动机 利用汽车尾气热能
美国德克萨斯a&m大学的物理学家斯卡利提出一个创新想法,利用一个量子加力燃烧室,将尾气中的热量转化为激光,从而给汽车发动机提供更高效的动力。
据1月30日英国《自然》杂志报道,斯卡利目前正试图研制一个真正的“量子发动机”,以验证其理论的可行性。斯卡利打算在汽车尾气排气管上增加一个光激射器和一个微波激射器,他说,一旦尾气中的高能量分子的数目异常增多时,两个激射器就会产生辐射,形成激光。
实现能级粒子数反转是产生激光的先决条件。粒子数反转,就是处于高能级(或激发态)的粒子数比处于低能级的多。当其受激以光子形式释放出来时,同时也释放出能量。
要想获得粒子数反转,必须使用多能级系统。斯卡利说,汽车尾气中的分子有三种不同的能级,量子加力燃烧室就是依靠这个三能级系统来工作的。微波激射器能吸取尾气中的部分热量,使处于中间能级的分子失去能量而跃迁到低
层能级,这样处于高层能级的分子数就相对增多,从而出现粒子数反转状态,激光也随之产生。
斯卡利表示,他是基于普通四冲程内燃机的循环原理提出这一理论的。普通四冲程内燃机的活动活塞可将燃料吸进汽缸然后压缩点火,燃料受热膨胀后推动活塞向外,产生的热量随废气一并排出。经斯卡利改良的“量子发动机”则可充分回收并再利用废气中的热量,从而提高发动机的效率。
四、汽车发动机有害尾气净化处理技术
由于汽车运行严重的分散性和流动性,因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外,还要大力开发机外净化处理技术。这应从两个方面入手:一是控制技术,主要是提高燃油的燃烧率,安装防污染处理设备和采取开发新型发动机;二是行政管理手段,采取报废更新,淘汰旧车,开发新型的汽车(即无污染物排放的机动车),从控制燃料使用标准入手。
(一)汽车燃油的改进
1.采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。
2.掺入添加剂,改变燃料成分。
3.选用恰当的添加剂-机械摩擦改进剂。
4.采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。
5.采用多种燃料作为汽车燃料来源。
6.节约能源,有利环境,大力推广车用乙醇汽油。
(二)汽车发动机内部的调试,可减少尾气污染物的排放量
1.减少喷油提前角。减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度(1500摄氏度),使nox的生成量减少。
2.改善喷油器的质量,控制燃烧条件(燃比、燃烧温度、燃烧时间),可使燃料燃烧完全,从而可减少co、hc和煤烟。
3.调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率,使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可以减少co、ch和煤烟的生成。
(三)发动机外部尾气净化措施
即汽车尾气由原有毒气体,变成为无毒气体,再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。
1.采用催化剂:将co氧化成co2,hc氧化成co2和h2o,nox被还原成为n2等。采用的催化剂有氧化锰-氧化铜;氧化铬-氧化镍-氧化铜等金属氧化物和白金属(铂)等贵金属。它们都可以净化co、hc。催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。
2.水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒经过水洗和过滤及蒸汽的淋浴,可只对粘在碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。
(四)发动机内部净化处理措施
1.正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体(主要是未燃气体)再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。
2.排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。
3.蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。
(五)加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染
1.淘汰旧车,采取报废迎新。
2.严格执行国家质量技术标准,控制燃油标准。
(六)其他有效的治理方法
1.实行车辆分流行驶。
2.开辟地铁,施行电力牵引行驶。
3.今后现代化的城镇建设,还应考虑自身的循环、多功能的结构形式。4.加强和提高人们对保护环境的意识-从自己做起,从家庭做起。
上述汽车尾气的排放是大气环境污染的一个重要组成部分。但是,个人与家庭的污染占大气环境污染源一定的比例。人们生活中制造的垃圾、废气、废水在人们享受便利的同时也使大气环境污染日益加剧,这是我们不可忽视的一部分。
参考文献:
[1] 杨良宜《汽车尾气排放控制技术》,北方工业出版社2005年11月第一版。
[2] 黄亚英《未来汽车新技术》,汽车爱好者出版社2006年第3期。
[3] 刘定华《汽车百科全书》,中国汽车技术论坛2004年第2期。
[4] 何波《环境治理与规划》,人民交通出版社2006年版。