空氣污染控制技術(shù)中國(guó)空氣污染控制技術(shù)

空氣污染控制技術(shù)控制燃煤污染物的排放

嚴(yán)格控制燃煤污染物排放是防治大氣污染的重點(diǎn)，巨大的能源消費(fèi)量和以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)空氣污染的主要成因。

1、燃煤電廠污染物排放控制成效顯著

燃煤電廠排放是大氣污染的首要污染源。我國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究SO₂控制技術(shù)，80年代中期研發(fā)力度加大，1991年在重慶珞璜電廠2臺(tái)36萬(wàn)千瓦機(jī)組上安裝了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置?！笆濉币院竺摿驒C(jī)組容量快速增長(zhǎng)，石灰石-石膏脫硫技術(shù)被普遍認(rèn)同。該工藝采用石灰或石灰石的漿液在洗滌塔內(nèi)吸收煙氣中的SO₂，脫硫效率可達(dá)95%以上。其主要缺點(diǎn)是易結(jié)垢堵塞、設(shè)備部件磨損較嚴(yán)重，尤其副產(chǎn)物石膏難處理，易形成二次污染。此外，值得關(guān)注的是海水脫硫技術(shù)，可利用海水的自然堿度直接中和吸收煙氣中的SO₂，適用于海邊電廠的脫硫，過(guò)程簡(jiǎn)單，吸收SO₂后的海水經(jīng)鼓入空氣處理后排海。與石灰石-石膏法煙氣脫硫相比，海水脫硫技術(shù)投資和運(yùn)行費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)顯著，但是對(duì)燃煤品質(zhì)要求高，也存在設(shè)備腐蝕和脫硫海水重金屬含量升高等問(wèn)題。目前全國(guó)有12個(gè)燃煤電廠共47套海水脫硫工程投運(yùn)或在建，總裝機(jī)容量約為20GW。在煙氣脫硝方面，低氮燃燒技術(shù)在20世紀(jì)90年代開(kāi)始得到應(yīng)用。低氮燃燒技術(shù)設(shè)備投資較低，可基本滿足GB13223-2003的排放要求，但單靠該技術(shù)無(wú)法滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，需要與其他NOx控制技術(shù)聯(lián)合使用。選擇性催化還原(SCR)工藝具有脫除效率高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、無(wú)副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)。因此，隨著2012年新《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施以及脫硝電價(jià)政策的出臺(tái)，SCR脫硝技術(shù)正在得到快速發(fā)展與應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)的脫硝機(jī)組70%采用了SCR技術(shù)，大都采用NH₃作為還原劑，但NH₃是一種化學(xué)危險(xiǎn)品，儲(chǔ)運(yùn)安全與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較高。個(gè)別電廠嘗試選用尿素作為脫硝還原劑，但運(yùn)行成本高。另外，運(yùn)行中的SCR脫硝裝置，也發(fā)現(xiàn)存在催化劑積灰、下游空預(yù)器結(jié)垢等問(wèn)題。

從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，我國(guó)陸續(xù)引進(jìn)FGE、Lurgi等公司的除塵器技術(shù)。通過(guò)消化吸收和創(chuàng)新，國(guó)產(chǎn)電除塵技術(shù)發(fā)展迅速。袋式除塵技術(shù)和設(shè)備已實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化和標(biāo)淮化，研制的鍋爐煙氣凈化專(zhuān)用特種濾料，也已在工程中成功應(yīng)用。隨著環(huán)保要求的提高，布袋除塵器及電-袋復(fù)合除塵器相繼在燃煤電站得到應(yīng)用。電-袋復(fù)合除塵器是一種有機(jī)集成靜電除塵和過(guò)濾除塵兩種除塵機(jī)理的除塵裝置。前部分的收塵室為電除塵方式，后部分為袋除塵方式，可以保證最大的除塵效率，特別是在控制大氣細(xì)顆粒物的污染排放方面有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

2、燃煤工業(yè)鍋爐和爐窯污染物排放控制有待加強(qiáng)

燃煤工業(yè)鍋爐是中國(guó)第二大煤煙型污染源，具有如下特點(diǎn)：首先，燃煤消耗量大，而且多為高灰分高硫煤，污染物排放量巨大；其次，煙筒低矮，煙氣低空排放；第三，布局分散，排放的煙氣溫度高、壓力低、組成復(fù)雜，含有酸性氣體，腐蝕性強(qiáng)。近年來(lái)，我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐粉塵控制較為有效，SO2污染治理剛剛起步，NOx控制則少之又少。因此，現(xiàn)階段應(yīng)高度關(guān)注燃煤工業(yè)鍋爐的污染排放，其難度遠(yuǎn)大于控制燃煤發(fā)電廠鍋爐污染。

3、燃煤煙氣污染物控制急需創(chuàng)新技術(shù)支撐

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，煙氣脫硫技術(shù)已相對(duì)成熟，脫硫設(shè)備、材料的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到95%以上，脫硫設(shè)施及運(yùn)行成本大幅度降低。今后其發(fā)展重點(diǎn)將集中在：開(kāi)展新型煙氣脫硫機(jī)理、技術(shù)和工藝研究，擴(kuò)大煙氣脫硫技術(shù)工業(yè)應(yīng)用研究；開(kāi)展脫硫副產(chǎn)物綜合利用研究，擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。目前我國(guó)很多脫硫副產(chǎn)物尚無(wú)出路，不得不拋棄，從而增加了脫硫成本，導(dǎo)致二次污染。

面對(duì)我國(guó)NOx排放不降反升的迫切局面，煙氣脫硝將步入快速發(fā)展階段，但在脫硝技術(shù)與裝置方面仍有許多問(wèn)題亟待解決。首先，催化劑是SCR脫硝系統(tǒng)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，約占脫硝工程總造價(jià)的40%左右，催化劑的自主創(chuàng)新研制、運(yùn)行再生與失效處置技術(shù)有待突破；其次，NH3作為一種化學(xué)危險(xiǎn)品，存在潛在的環(huán)境與安全風(fēng)險(xiǎn)，相比之下，CH4儲(chǔ)量豐富且分布廣泛，容易獲取，故用CH4選擇還原NOx的工藝具有更加廣闊的實(shí)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值；第三，目前世界各國(guó)都在大力開(kāi)發(fā)新型低溫脫硝催化劑和低溫脫硝技術(shù)，Shell公司研發(fā)的商業(yè)化低溫NH3-SCR脫硝技術(shù)，工作溫度120℃—300℃，但應(yīng)用條件十分苛刻（粉塵<10mg/m3、SO2<10ppm），不能滿足我國(guó)實(shí)際需求。此外，采用SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)可以減少催化劑的用量，實(shí)現(xiàn)脫硝的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，值得進(jìn)一步研究；采用煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)要比單獨(dú)進(jìn)行脫硫脫硝經(jīng)濟(jì)，應(yīng)加強(qiáng)此類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)研究，如活性炭吸附加氨法、電子束法、脈沖電暈等離子法等。

在煙氣細(xì)粒子控制方面，燃煤電站和工業(yè)鍋爐多采用電除塵器，但細(xì)粒子的粒徑太小難以荷電，三電場(chǎng)除塵的脫除效率不高，通常采用增加電場(chǎng)數(shù)或?qū)⒛┒穗妶?chǎng)改造成布袋除塵的方式來(lái)提高細(xì)粒子的捕集效率；部分電廠新建除塵器完全采用布袋除塵技術(shù)，雖然提高了細(xì)粒子的捕集效率，但同時(shí)卻增加了運(yùn)行阻力和成本。目前，浙江菲達(dá)、福建龍凈等行業(yè)骨干企業(yè)致力于推廣如旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器、煙塵預(yù)荷電微顆粒收集裝置、低溫電除塵器、濕式電除塵器等高效除塵新技術(shù)。其中旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器和高頻電源在電力行業(yè)顯示出高效的除塵效果。工業(yè)爐窯煙氣成分復(fù)雜、粉塵性質(zhì)因行業(yè)不同差異較大（冶金粉塵通常比電阻更大）、濕度大、部分爐窯（如玻璃陶瓷行業(yè)）排煙溫度高，決定了工業(yè)爐窯細(xì)粒子控制與常規(guī)除塵控制技術(shù)存在差別。布袋除塵在工業(yè)爐窯上應(yīng)用的主要缺點(diǎn)是濾料的耐腐蝕耐高溫性能較差。研究實(shí)踐表明，一種有效的方法是在氣溶膠顆粒進(jìn)入除塵裝置前先對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，使氣溶膠的平均粒徑增大，然后在傳統(tǒng)除塵器中進(jìn)行有效脫除。氣溶膠微粒在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)和聲場(chǎng)中都可能產(chǎn)生團(tuán)聚，聲波團(tuán)聚是其中較為有效的一種方法，是今后發(fā)展的一個(gè)方向。

空氣污染控制技術(shù)VOCs污染控制

VOCs污染控制成為空氣質(zhì)量改善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其排放源包括自然源和人為源。人為源包括移動(dòng)源和固定源兩大類(lèi)。移動(dòng)源是指機(jī)動(dòng)車(chē)、輪船、飛機(jī)等各種交通運(yùn)輸工具的尾氣排放。固定源包括生活源和工業(yè)源等。生活源對(duì)象復(fù)雜，包括建筑裝飾、油煙排放、焚燒、燃煤、服裝干洗等；工業(yè)源涉及行業(yè)眾多，包括煉油與石化生產(chǎn)、油品（溶劑）儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售過(guò)程以及有機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品應(yīng)用（如涂料、膠粘劑等）等多個(gè)環(huán)節(jié)，為重點(diǎn)控制源。

1、工業(yè)VOCs控制技術(shù)已具備技術(shù)積累

VOCs的排放控制技術(shù)主要分為回收技術(shù)和銷(xiāo)毀技術(shù)。回收技術(shù)包括吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)及膜分離技術(shù)等；銷(xiāo)毀技術(shù)主要有熱力燃燒、催化氧化、生物氧化、光催化氧化、等離子體技術(shù)等。VOCs的種類(lèi)繁多、性質(zhì)各異，所涉及到的污染行業(yè)、工藝過(guò)程繁雜，污染氣體排放情況差異很大，單一的治理技術(shù)不可能滿足所有VOCs廢氣的治理要求。目前發(fā)展的主流技術(shù)有吸附回收技術(shù)、催化氧化技術(shù)以及由吸附和催化技術(shù)集成的吸附濃縮/氧化燃燒技術(shù)。

吸附技術(shù)利用固體吸附材料選擇吸附工業(yè)廢氣中的VOCs進(jìn)而回收或后續(xù)處理，常用于回收高濃度的VOCs和吸附濃縮等工業(yè)廢氣排放控制過(guò)程。目前常用的吸附材料有活性炭、活性炭纖維、分子篩等，治理工藝有固定床、移動(dòng)床、流化床吸附器等。吸附法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作靈活、去除效率高等優(yōu)點(diǎn)，是經(jīng)濟(jì)和有效的回收技術(shù)之一，但存在運(yùn)行費(fèi)用較高、易產(chǎn)生二次污染等缺陷。VOCs吸附材料也存在一些技術(shù)難點(diǎn)需要突破，如常用吸附材料活性炭存在的著火點(diǎn)低、床層阻力大及成型困難；不可燃硅系分子篩替代吸附劑的生產(chǎn)成本高、成型難；高濕度條件下吸附劑吸附能力下降等。同時(shí)，針對(duì)低濃度、大風(fēng)量VOCs的控制，吸附材料要滿足吸附脫附的動(dòng)力學(xué)性能、吸附床層的氣流阻力較低等要求，需要發(fā)展吸附材料的整體化成型技術(shù)。

催化氧化技術(shù)是指VOCs在催化劑的作用下完全氧化為CO₂和H₂O等產(chǎn)物的處理技術(shù)，可以高效、徹底地處理含有復(fù)雜組分的VOCs氣體。催化氧化凈化裝置一般包括傳統(tǒng)的催化氧化裝置和蓄熱式催化燃燒裝置。高性能的催化材料是催化氧化技術(shù)的關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)，催化劑活性成分主要包括鈀、鉑等貴金屬，銅、錳、鈷等單一過(guò)渡金屬氧化物和鑭、鈰等稀土氧化物以及復(fù)合氧化物（鈣鈦礦、尖晶石等）。載體主要有氧化鋁、氧化硅、氧化鈰、氧化鋯等氧化物，沸石，蜂窩陶瓷，金屬載體，活性炭纖維等。盡管?chē)?guó)內(nèi)外已有不少催化氧化VOCs的工業(yè)實(shí)踐，但仍缺乏低溫起燃性好、穩(wěn)定性好、抗中毒性能與適應(yīng)性強(qiáng)的廣譜性催化材料與專(zhuān)用催化材料。

2、餐飲油煙排放應(yīng)當(dāng)引起高度關(guān)注

有關(guān)餐飲過(guò)程中VOCs的研究始于20世紀(jì)70年代，科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)餐飲中VOCs的排放特征及其與健康的相互關(guān)系。隨后詳細(xì)的研究發(fā)現(xiàn),油煙中含有100多種有機(jī)污染物，包括醛、酮、烴、脂肪酸、醇、芳香族化合物、雜環(huán)化合物等。針對(duì)2013年1月發(fā)生在京津冀的嚴(yán)重霧霾天氣，中科院“大氣灰霾追因與控制”專(zhuān)項(xiàng)組的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，餐飲排放占PM2.5的13%以上，餐飲油煙污染治理成為重要技術(shù)需求。早在2002年，我國(guó)就頒布了餐飲油煙中顆粒物的排放標(biāo)準(zhǔn)，由于中國(guó)特色高溫烹飪，餐飲油煙成分復(fù)雜，目前來(lái)看執(zhí)行并不理想。單獨(dú)強(qiáng)調(diào)末端治理，在管理上存在困難，油煙凈化的效果無(wú)法保證。因此，要減少餐飲油煙的排放，首先應(yīng)對(duì)抽油煙機(jī)進(jìn)行規(guī)范和改造，從源頭上控制餐飲油煙的排放。“十一五”期間，科技部“863”計(jì)劃針對(duì)餐飲業(yè)排放油煙中油霧及VOCs同時(shí)高效去除需要，在《指南》中強(qiáng)調(diào)研究開(kāi)發(fā)光催化、等離子體以及其他先進(jìn)凈化技術(shù)與成套設(shè)備；優(yōu)化介質(zhì)或催化材料的結(jié)構(gòu)和性能以及反應(yīng)器結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)的集成，提高油霧凈化效率和設(shè)備運(yùn)行可靠性，并進(jìn)行技術(shù)和工程示范。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)活性炭吸附法和機(jī)械過(guò)濾法均存在堵塞清理的難題，需頻繁更換吸附材料和過(guò)濾材料，成本高，目前已很少使用。等離子體技術(shù)和濕法洗滌技術(shù)的效果好，易于操作和管理，目前應(yīng)用最廣。

3、VOCs控制技術(shù)的創(chuàng)新需求

現(xiàn)有VOCs控制材料、技術(shù)、工藝、設(shè)備仍需不斷創(chuàng)新發(fā)展；VOCs吸附和催化材料、設(shè)備和控制等技術(shù)有待突破和創(chuàng)新，核心技術(shù)需有機(jī)整合和優(yōu)化；多組分VOCs和實(shí)際排放條件下的反應(yīng)規(guī)律及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究有待加強(qiáng)；現(xiàn)有VOCs處理單元設(shè)備處理能力小，尚未形成系列化；其工藝設(shè)計(jì)水平與國(guó)外差距較大，關(guān)鍵組件使用壽命短、熱效率低、運(yùn)行可靠性差。開(kāi)發(fā)新型治理設(shè)備，提高運(yùn)行可靠性，發(fā)展安全、穩(wěn)定和高效的自動(dòng)控制系統(tǒng)是目前的研究重點(diǎn)。

因餐飲油煙含氣液固三相，液固相為0.10—10μm之間可吸入氣溶膠,多數(shù)在1μm以下，且成分復(fù)雜，如脂肪酸、烷烴、烯烴、酮、醛、醇、芳香族化合物、揮發(fā)性亞硝胺等，今后的研究重點(diǎn)在于明確油煙顆粒的動(dòng)態(tài)和化學(xué)行為，了解對(duì)霧霾的貢獻(xiàn)機(jī)制，重點(diǎn)研究油煙高效分離技術(shù)、氣相高效分解凈化技術(shù)和煙氣梯級(jí)利用排放技術(shù)。

空氣污染控制技術(shù)加強(qiáng)大氣污染控制前沿技術(shù)研究

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，但也付出了沉重的資源和環(huán)境代價(jià)。科技創(chuàng)新可以加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，有助于破解生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的瓶頸問(wèn)題。面對(duì)大氣污染的嚴(yán)峻形勢(shì)，需要及早布局研發(fā)一些前沿污染控制技術(shù)。

1、移動(dòng)源排放前沿控制技術(shù)

機(jī)動(dòng)車(chē)及船舶等移動(dòng)源排放已成為導(dǎo)致我國(guó)空氣質(zhì)量下降的突出因素。根據(jù)近期研究結(jié)果，在城市群地區(qū)，移動(dòng)源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)高達(dá)25%左右。目前，重點(diǎn)關(guān)注的解決途徑包括：加速提高燃油品質(zhì)，推進(jìn)車(chē)用燃料的低硫化和無(wú)硫化，嚴(yán)格機(jī)動(dòng)車(chē)排放法規(guī)；加速淘汰“黃標(biāo)車(chē)”，降低在用車(chē)尾氣排放；發(fā)展新能源汽車(chē)，推廣使用清潔代用燃料；建立全新的城市可持續(xù)交通體系。與此同時(shí)，建議加強(qiáng)下列技術(shù)和政策研究：關(guān)注低速汽車(chē)和非道路移動(dòng)源的污染排放，強(qiáng)化車(chē)船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放氮氧化物凈化技術(shù)和油品品質(zhì)研究（包括汽油中芳香物等其他污染源），開(kāi)發(fā)顆粒物捕集技術(shù)及其聯(lián)用技術(shù)等；從流行病學(xué)和毒理學(xué)的角度來(lái)講，汽油機(jī)的排氣顆粒相對(duì)柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，其粒徑更小，為此應(yīng)研發(fā)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物高性能三效催化技術(shù)、前置吸附-催化技術(shù)和后置過(guò)濾器等；加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)及加油過(guò)程中的VOCs排放控制技術(shù)研究。

2、多污染物耦合協(xié)同控制技術(shù)

目前我國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)主要SO₂源頭企業(yè)的強(qiáng)制達(dá)標(biāo)排放，而對(duì)含NOx尾氣的治理正在積極推進(jìn)。由于目前多數(shù)脫硫裝置之后的工業(yè)尾氣的溫度很低，以致于經(jīng)脫硫后的廢氣難以采用常見(jiàn)的釩-鎢-鈦系催化劑進(jìn)行催化還原脫硝，因此很多企業(yè)將使用釩-鎢-鈦系催化劑進(jìn)行催化還原脫硝的工段安置在脫硫工段之前，以滿足其催化劑320oC以上的起活溫度要求。而這樣安置帶來(lái)的直接后果就是脫硝催化劑要耐受廢氣中高濃度和高堿度粉塵的考驗(yàn)。

在此基礎(chǔ)上，很多學(xué)者考慮能否設(shè)計(jì)一些新的功能耦合技術(shù)減少各單元的簡(jiǎn)單串聯(lián)組合。值得關(guān)注的是，通過(guò)耐高溫的無(wú)機(jī)模塊，在一個(gè)反應(yīng)裝置中完成除塵、脫硫和脫硝等多種污染物的去除操作，這樣既縮減了三個(gè)獨(dú)立裝置的冗長(zhǎng)組合，又能在處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)三重操作的有效協(xié)同。其主要實(shí)現(xiàn)方式是：利用多孔無(wú)機(jī)陶瓷膜材料去除廢氣中的顆粒物，這樣可以有效防止無(wú)機(jī)粉塵對(duì)后續(xù)催化模塊的毒化和摩擦損害；脫硫?qū)右话氵x擇經(jīng)特殊金屬摻雜和活化的活性炭層，可有效完成SOx的捕捉；脫硝層則是負(fù)載有寬溫度范圍SCR催化劑的多孔無(wú)機(jī)膜材，可以在低氣阻條件下完成脫硝并實(shí)現(xiàn)污染氣體的徹底凈化。可以樂(lè)觀地估計(jì)，通過(guò)一個(gè)復(fù)合無(wú)機(jī)膜設(shè)備完成多污染物的凈化去除將是新型工業(yè)尾氣凈化處理技術(shù)的熱點(diǎn)之一。

3、環(huán)境大氣中典型致霾前體物光催化去除技術(shù)

雖然通過(guò)各種技術(shù)進(jìn)行末端控制可大幅度削減排放進(jìn)入大氣中的各種污染物，但大氣中各種氣態(tài)致霾前體污染物，如SO₂、NO₂、NH₃、VOCs等濃度仍可達(dá)到ppb甚至ppm水平。若從源排放控制技術(shù)角度出發(fā)，進(jìn)一步提高排放標(biāo)準(zhǔn)，勢(shì)必對(duì)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)體系提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。發(fā)展針對(duì)大氣中低濃度氣態(tài)致霾前體污染物的環(huán)境光催化凈化技術(shù)具有重要的意義。

光催化技術(shù)作為一種“綠色”技術(shù)廣泛應(yīng)用于大氣和水污染處理。在光子的照射下，半導(dǎo)體價(jià)帶中電子受激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶，在價(jià)帶中形成空穴，電子和空穴分別與O2和H2O或表面羥基作用形成強(qiáng)氧化性的超氧自由基和羥基自由基，從而降解污染物。日本、歐洲等較早地開(kāi)展了光催化劑去除大氣中低濃度NO的研究，開(kāi)發(fā)的光催化劑應(yīng)用在路面、隧道和建筑物表面，能夠有效去除20%—60%的NO。目前已應(yīng)用的催化劑基本為T(mén)iO₂，由于其較寬的禁帶（3.2ev）需要紫外光（只占太陽(yáng)光譜的3%—5%）照射才能激發(fā)活性，從而限制了對(duì)可見(jiàn)光的利用（400nm< λ<750nm，占太陽(yáng)光譜的43%）。因此開(kāi)發(fā)具有可見(jiàn)光響應(yīng)的光催化劑，從而充分利用太陽(yáng)光能量是光催化領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。另外在復(fù)雜的大氣污染條件下，光催化建筑材料的壽命及對(duì)大氣環(huán)境的影響也是其能否廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。

空氣污染對(duì)人體健康的危害巨大，污染物主要通過(guò)呼吸道侵入人體，引起支氣管炎、咽喉炎、哮喘、感冒、肺氣腫等疾病。當(dāng)污染狀況嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí){到人類(lèi)的生命。此外，污染物中的二氧化硫、氯化物等還會(huì)腐蝕金屬、橡膠制品和建筑物等。隨著科技進(jìn)步的加快，空氣污染控制技術(shù)正在飛速發(fā)展。

1、清潔的HEPA過(guò)濾器

復(fù)合式高效（HEPA）過(guò)濾器以極細(xì)的玻璃纖維絲為濾料，該濾料具有高除塵效率，與活性炭網(wǎng)、冷觸媒網(wǎng)、光觸媒網(wǎng)的殺菌、除臭功能結(jié)合，能夠使空氣得到全面凈化。美國(guó)新的空氣法規(guī)定了毒性最大的物質(zhì)排放量每年僅為幾磅，這只能靠清潔的HEPA過(guò)濾器才能實(shí)現(xiàn)，而使用以傳統(tǒng)纖維為濾料的過(guò)濾器，每年毒物排放量達(dá)幾百磅之多。

2、污染小、利用完全的焚化系統(tǒng)

目前， 歐洲正采用這一被稱(chēng)之為“防毒面具”的新技術(shù)。該系統(tǒng)的第一級(jí)除塵器可生產(chǎn)工業(yè)用鹽酸，第二級(jí)除塵器可生產(chǎn)墻板用石膏。重金屬被密封在一種由惰性材質(zhì)制成的玻璃化產(chǎn)品中。這種所謂的“防毒面具”技術(shù)還包括最后一級(jí)的激化炭過(guò)濾器，可消除所有的污物。

3、冷凝式熱交換器

試驗(yàn)結(jié)果表明，冷凝式熱交換器可大大減少有毒物質(zhì)的排放并降低用電成本。它能從廢氣中獲取更多熱量，使煤或油轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男侍岣?%，減少溫室氣體的排放。其最大的優(yōu)點(diǎn)是能使重金屬蒸氣冷凝，并除去多種空氣毒素。

4、質(zhì)量測(cè)量連續(xù)排放監(jiān)測(cè)技術(shù)

歐洲的幾項(xiàng)新技術(shù)可連續(xù)測(cè)量出排放的污染物粒子的質(zhì)量。它比不透明監(jiān)測(cè)器要精確得多，完全符合歐洲新的空氣污染控制條例。

5、改良式脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

這種用于電站鍋爐的發(fā)動(dòng)機(jī)用脈沖式噴氣過(guò)濾器替代內(nèi)部除塵器，或者用小型高速尾部脈沖式噴氣過(guò)濾器替代相關(guān)除塵器，改良后的發(fā)動(dòng)機(jī)為減少鍋爐產(chǎn)生的污染物粒子開(kāi)辟了一條新途徑。

6、SO₂分離技術(shù)

用較小成本把爐氣中的SO₂轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫牧蚧蛄蛩岬募夹g(shù)正在不斷進(jìn)步。這其中以催化劑轉(zhuǎn)化、分離及現(xiàn)場(chǎng)硫酸銨生產(chǎn)技術(shù)為代表，這些技術(shù)已經(jīng)試驗(yàn)成功，并將很快步入商業(yè)化。

7、濕式電力除塵器

這種技術(shù)雖舊，但如今已經(jīng)有了新用途，它可用于除塵系統(tǒng)的尾端以除去大量的重金屬及濕氣。新型塑料等新材料的開(kāi)發(fā)使得這一技術(shù)得以發(fā)揮得更加淋漓盡致。

8、沸石技術(shù)

沸石是一族多孔結(jié)構(gòu)的含水鋁硅酸鹽，能對(duì)小分子有機(jī)化合物進(jìn)行有選擇的分離，它比活性炭吸附劑的耐熱性能更好，回收利用也更方便。沸石已被證明在吸附及催化方面有著許多新用途，它在捕捉NO₂和VOCs方面性能卓著，其應(yīng)用前景十分廣闊。

9、利用晶粒介質(zhì)去除SO₂技術(shù)

在電站鍋爐及工業(yè)鍋爐干燥系統(tǒng)中應(yīng)用液體或固態(tài)石灰及石灰石床除去SO₂。這種技術(shù)可在鈣含量相對(duì)較少的情況下除去90%以上的SO₂。

10、堅(jiān)固及半堅(jiān)固的過(guò)濾介質(zhì)

目前，從低溫塑料到高溫陶瓷的許多新材料正逐漸被用于制造堅(jiān)固及半堅(jiān)固的過(guò)濾介質(zhì)。這種過(guò)濾介質(zhì)具有多種優(yōu)良性能，包括效率高、壽命長(zhǎng)及耐高溫等特性。 2100433B

室內(nèi)空氣污染和室外空氣污染密切相關(guān)。近年來(lái)室內(nèi)空氣品質(zhì)變差的部分原因就是因?yàn)槭彝獯髿馕廴救找鎳?yán)重，因此對(duì)室外空氣污染有必要了解。表1對(duì)室外大氣污染物做了一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。

表1 和室內(nèi)空氣品質(zhì)相關(guān)的室外污染物

這其中有些污染物可以通過(guò)舍內(nèi)外的空氣交換進(jìn)入室內(nèi)，而有些室內(nèi)污染物則會(huì)隨著通風(fēng)被排至室外。一般來(lái)說(shuō)，室內(nèi)VOCs/SVOCs濃度要高于室外，而在室外污染比較嚴(yán)重的地區(qū)，室內(nèi)、濃度較低。

污染源、污染物（達(dá)到一定濃度）以及對(duì)人類(lèi)及其生存環(huán)境造成危害與影響，這是構(gòu)成空氣污染問(wèn)題的基本要素。當(dāng)今的人們已經(jīng)比較充分地認(rèn)識(shí)到了空氣污染的各方面危害和影響，主要?dú)w結(jié)于以下方面：

1、對(duì)人體健康的危害

例如，由于人體受光化學(xué)煙霧刺激，可能是呼吸道粘膜受損，嚴(yán)重的能引起氣管、肺部疾病。由于可吸人顆粒物，會(huì)導(dǎo)致許多種呼吸系統(tǒng)病變，國(guó)際上對(duì)如何減少、如何預(yù)報(bào)可吸人顆粒物非常關(guān)注。

2、對(duì)生物體的危害

包括對(duì)動(dòng)物與植物的危害。例如，放射性污染物發(fā)出的高能射線能破壞動(dòng)植物的正常生理過(guò)程，甚至使基因產(chǎn)生突變。

3、對(duì)各類(lèi)物品的危害

如建筑材料、金屬制品、紡織、橡膠、皮革、紙品以及各類(lèi)文化藝術(shù)和文物的危害。例如，長(zhǎng)期的酸雨能使建筑物表層剝落、褪色，并會(huì)造成鋼結(jié)構(gòu)的橋梁腐蝕，縮短使用壽命。

4、對(duì)全球氣候變化的影響

這是近一二十年來(lái)特別令人關(guān)注的課題，包括如溫室效應(yīng)、氣溶膠顆粒物作用和臭氧層破壞等方面的作用和危害。由于二氧化碳和甲烷等溫室氣體排放量增加，使大氣溫度上升，水體膨脹，從而導(dǎo)致海平面升高、大氣環(huán)流發(fā)生改變，導(dǎo)致氣候異常。 2100433B

學(xué)科：環(huán)境科學(xué)

詞目：礦山空氣污染

英文：air pollution of mine