燃煤的大气污染与防治

燃煤的大气污染与防治

摘要：近年随着煤炭产量的不断增加，燃煤污染已迫在眉睫，本文从煤炭生产现状出发，分析了燃煤污染所产生的原因，并对燃煤污染提出了有针对性的防治对策，对煤炭燃烧污染防治具有十分积极的意义。

关键词：燃煤 so2 nox 粉尘

随着人们城市化进程和工业文明的发展，人们对能源的需求不断增加，煤炭生产作为我国的重要能源也呈不断增加的趋势，由此引起的大气污染成为人们生活无法逃避的现实问题之一，必须采取有效措施予以控制。

1、污染来源及现状

随着我国经济的快速增长以及人民生活水平的提高，能源需求量不断上升。2000年原煤产量10亿吨，2005年原煤产量已达21.1亿吨，2010年产量33亿吨左右，且有不断增加翻番趋势。

由此引起的中国现代经济发展正面临着巨大的节能减排压力，2003年制定第一个“十一五规划”版本时，预计2020年国家煤炭消耗量达30×108t，但2009年实际早已达到了当初2020年的目标。事实上，中国每年实际煤炭量消耗量正不断创新高。根据对“十二五”期间国内外经济社会发展的趋势分析，国家能源局发展规划司司长江冰曾预测2015年中国煤炭消耗量达37×108t，而国家发改委能源所部分官员则认为上述数据偏保守，预计2020年左右煤炭消耗量能达到约62×108t。

以煤炭、生物能、石油产品为主的能源消耗是大气中颗粒物的主要来源。大气中细颗粒物（直径小于10微米）和超细颗粒物（直径小于2.5微米）对人体健康最为有害，它们主要来自工业锅炉和家庭煤炉所排放的烟尘。大气中的二氧化硫和氮氧化物也大多来自这些排放源。工业锅炉燃煤占我国煤炭消耗量的33％，由于其燃烧效率低，加之低烟囱排放，它们在近地面大气污染中所占份额超过其在燃煤使用量中所占份额。虽然居民家庭燃煤使用量仅占消耗总量的15％左右，然而其占大气污染的份额常常是30％。

我国二氧化硫排放量呈急剧增长之势。90年代初，我国二氧化硫排放量为1800多万吨，到2000年增至1995万吨。目前，我国已成为世界二氧化硫排放的头号大国。研究表明，我国大气中87％的二氧化硫来自烧煤。我国煤炭中含硫量较高，西南地区尤甚，一般都在1％-2％，有的高达6％。这是导致西南地区酸雨污染历时最久、危害最大的主要原因。

2、燃煤产生的主要污染物及危害

燃煤产生的污染物主要为硫氧化物、氮氧化物、co、co2和颗粒灰尘污染物。

（1）硫氧化物sox大气中的硫氧化物主要是so2，还有小部分so3。从化学动力学看，可以通过催化氧化（悬浮在大气中的铁盐、镁盐起催化剂作用）或学化学氧化（主要是在波长为290～400nm

的紫外光作用下）生成so3，so3极易与水汽生成硫酸雾或硫酸雨。so2不但对人的呼吸道有强烈的刺激性，它对植物还会产生漂白的

斑点、抑制生长、损害叶片和降低产量。当空气中有微粒物质共存时，其危害可增大3～4倍（如前述的伦敦烟雾就是例证）。sox许多不良作用是由于sox与水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己严重危害我国和世界许多地区，成为举世瞩目的三大全球性公害之一。（2）氮氧化物nox氮氧化物的种类很多，造成大气污染的主要是no和no2等。no会刺激呼吸系统，还能与血红素结合成亚硝基血红素而使人中毒。no2能严重刺激呼吸系统，并能使血红素硝基化，危害比no的更大。另外。no2还会毁坏棉花、尼龙等织物，使柑桔落叶和发生萎黄病等。另外，也会形成硝酸酸雨产生危害。（3）co和co2 co是人类向大气排放量最大的污染物，主要来自燃料的不完全燃烧。但是近来的研究指出天然产生的co也不容忽视。由于近代对燃烧装置和燃烧技术的改进，所以从固定燃烧装置排放的co量逐渐有所减少，而由汽车等移动源燃烧产生co的量每年约有2.5亿t，占人为污染源排放的co总量的70%左右。现代发达国家城市空气中的co有80%是汽车排放的。co是无色、无臭、无气味的气体。一般城市空气中的co含量水平对植物及有关微生物均无害，但对人和动物有害，因co能与血红蛋白化合，生成“碳氧血红蛋白”。co与血红蛋白的结合能力比o2与血红蛋白的结合能力要大200～300倍，因此co进入血液后，会使血液输氧能力降低甚至失去输氧能力，导致人体缺氧。轻度中毒有头痛、恶心等症状，严重时则昏迷、痉挛甚至死亡。

3、燃煤污染防治对策

（1）合理安排工业布局和城镇功能分区。应结合城镇规划，全面考虑工业的合理布局。工业区一般应配置在城市的边缘或郊区，位置应当在当地最大频率风向的下风侧，使得废气吹响居住区的次数最少。居住区不得修建有害工业企业。（2）加强绿化。植物除美化环境外，还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘，吸收大气中的有害气体等功能。（3）加强对居住区内局部污染源的管理。如饭馆、公共浴室等的烟囱、废品堆放处、垃圾箱等均可散发有害气体污染大气，并影响室内空气，卫生部门应与有关部门配合、加强管理。（4）控制燃煤污染。①采用原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫。优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。②改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。③开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等。（5）加强工艺措施。①加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排除等。②加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大气的情况发生。③综合利用变废为宝。例如电厂排出的大量煤灰可制成水泥、砖等建筑材料。又可回收氮，制造氮肥等。（6）区域集中供暖供热设立大的电热厂和供热站，实行区域集中供暖供热，尤其是将热电厂、供热站设在郊外，对于矮烟囱密集、冬天供暖的北方城市来说，是消除烟尘的

十分有效的措施。（7）采用高效除尘器设备大气中的颗粒污染物主要是由于煤等固体燃料燃烧产生的，要除去这种污染物，可用干法、湿法、过滤及静电法。干法去除的常用设备有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等，湿法去除的常用设备有泡沫除尘器、喷雾塔等，过滤法去除常用设备有颗粒层过滤器和袋式过滤器，静电法去除的常用设备有干式静电除尘器和湿式静电除尘器。一般情况下，较大颗粒宜于采用干法去除，而细小颗粒则采用过滤法和静电法去除。