大氣顆粒物污染危害及控制技術(shù)

王玉生

摘 要：當(dāng)前社會工業(yè)化進程不斷加快，大氣顆粒物污染危害加劇，嚴(yán)重威脅著社會群體的身體健康。本文就大氣顆粒物的成因和主要危害進行分析，并提出科學(xué)化的控制技術(shù)，以減少大氣顆粒物污染，改善城市空氣質(zhì)量，為社會群體提供一個優(yōu)良的生活空間。

關(guān)鍵詞：大氣顆粒物；成因；污染危害；控制技術(shù)

大氣顆粒物對城市空氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，并且嚴(yán)重影響著社會群體的身體健康。短期內(nèi)大氣顆粒物并不會成為一種疾病，但長期生活在大氣顆粒物污染下，會導(dǎo)致人們肺部變黑，最終引發(fā)其它肺部疾病，因此人們應(yīng)當(dāng)充分認識到大氣顆粒物污染的危害性，并積極采取有效措施控制大氣顆粒物危害，改善社會群體的居住環(huán)境。

1 大氣顆粒物的成分及其成因

大氣顆粒物主要分為三種，一是總懸浮顆粒物，簡稱TSP，在空氣動力學(xué)當(dāng)中，屬于直徑在100微米以內(nèi)的顆粒物，其能夠長時間懸浮于空氣中，被人類鼻腔吸收進來，但其被擋在呼吸系統(tǒng)之外，最后成為鼻涕被甩掉。二是可吸入顆粒物，粒徑在010微米以內(nèi)，也稱作PM10，能夠通過呼吸道進入人體內(nèi)。我們常提到的PM2.5是PM10中的一部分，約占PM10的60%-70%，其固體顆粒物形狀具有不規(guī)則、多樣性特點，記憶吸附鉛、汞等重金屬的毒性和致癌物質(zhì)，在進入人體后會給人體造成嚴(yán)重損傷，甚至影響人的生育能力。三是粒徑小于2μm的顆粒物，有天然存在的，也有后期人為因素形成的，但人為因素形成的二次顆粒物危害性更強，以二氧化硫氧化后生成的硫酸鹽顆粒和氮氧化物轉(zhuǎn)后形成的硝酸鹽顆粒為典型代表，一旦其進入人體后會對人體嚴(yán)重嚴(yán)重危害。

2 大氣顆粒物的危害

研究表明，顆粒越小對人體健康的危害越大。細顆粒物能飄到較遠的地方，因此影響范圍較大。當(dāng)大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，大氣的能見度就會變小，這在氣象學(xué)上叫做“灰霾天”?；姻蔡鞖獯罅砍霈F(xiàn)，帶來能見度下降以及空氣不清新。細顆粒物對人體健康的危害要更大，因為直徑越小，進入呼吸道的部位越深。

10μm直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，2μm以下的可深入到細支氣管和肺泡。細顆粒物進入人體到達肺泡后，直接影響肺的通氣功能，使機體容易處在缺氧狀態(tài)。而且這種細顆粒物一旦進入肺泡，吸附在肺泡壁上很難掉落，這種吸附是不可逆轉(zhuǎn)的。

<10μm的顆粒污染物：可以通過呼吸道，進入肺部，導(dǎo)致下呼吸道的病變。>10μm的顆粒污染物：一般被鼻腔、咽喉部的纖毛所堵截，不會進入人體內(nèi)部，但可以導(dǎo)致上呼吸道的病癥。影響日照時間和地面的能見度，改變局部地區(qū)的小氣候條件。由于顆粒污染物多為多孔狀結(jié)構(gòu)，對大氣中的氣態(tài)污染有一定的吸附作用，因而可以與氣態(tài)污染物一起進行協(xié)同遷移，擴大氣態(tài)污染物的污染范圍和停留時間。

3 大氣顆粒物污染的控制技術(shù)

3.1 機械力除塵

機械力除塵技術(shù)在質(zhì)量力作用下實現(xiàn)除塵，其中重力、慣性力和離心力是比較常見的質(zhì)量力，以機械力除塵技術(shù)對大氣顆粒物污染進行控制時，所使用的除塵裝置為機械式除塵器，以重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器為主要除塵器形式。

3.2 過濾除塵

在大氣顆粒物污染的控制過程中，過濾除塵技術(shù)的應(yīng)用較為簡便，通過過濾裝置對空氣進行凈化處理，促進污染控制目的得以實現(xiàn)。過濾除塵技術(shù)在大氣顆粒物污染控制中主要通過袋濾除塵和顆粒層過濾除塵兩種方式實現(xiàn)。

就袋濾除塵方式來看，其主要是通過一定材質(zhì)加工的濾布對大氣顆粒污染物進行捕集控制，在篩分、慣性碰撞、靜電以及重力沉降等作用下，實現(xiàn)大氣顆粒物污染的科學(xué)化控制。其中，濾布主要利用棉、毛或人造纖維加工而成。研究表明，袋濾除塵屬于外部過濾方式。

就顆粒層過濾除塵方式來看，其在框架內(nèi)填充松散多孔的濾料，并以此作為過濾層，以確保大氣顆粒污染物能夠在濾層內(nèi)部被捕集，促進大氣顆粒物污染控制目標(biāo)的實現(xiàn)，研究表明顆粒層過濾除塵屬于內(nèi)部過濾方式，與袋濾除塵方式的作用原理剛好相反。應(yīng)用顆粒層過濾層除塵方式控制大氣顆粒物污染時，主要是在慣性力作用下，依靠濾料及被過濾下來的顆粒表面的附著作用對粒徑小于0.5微米的顆粒物進行過濾，此種方式下的凈化效率往往與顆粒層厚度之間存在密切聯(lián)系，隨著顆粒層厚度的增高，顆粒層過濾除塵的凈化效率也隨之提高。

3.3 靜電除塵

在大氣顆粒物污染控制過程中，靜電除塵主要對高壓電場的靜電力進行合理利用，促進懸浮粒子的有效分離，以促進控制目標(biāo)的實現(xiàn)。靜電除塵控制技術(shù)主要分為三個階段，分別是粒子荷電、沉降和清除，通過這三個階段之間的密切配合，促進顆粒污染物與氣流的有效分離。電除塵器是靜電除塵控制技術(shù)中的常用設(shè)備，其性能優(yōu)異，實際應(yīng)用效率較高，能夠?qū)Υ髿猸h(huán)境中細微塵粒及霧狀液滴進行準(zhǔn)確捕集，實際除塵效率可達99%以上，在大氣顆粒物污染控制中具有良好的應(yīng)用效果，受到社會的廣泛關(guān)注。

3.4 濕式除塵

也稱為洗滌除塵，該方法是用液體洗滌含塵氣流，使塵粒與液膜、液滴或氣泡碰撞而被吸附，凝聚變大，塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。由于洗滌液對多種氣態(tài)污染物具有吸收作用，因此它能凈化氣體中的固體顆粒物，又能同時脫除氣體中的氣態(tài)有害物質(zhì)，某些洗滌器也可以單獨充當(dāng)吸收器使用。濕式除塵主要通過慣性碰撞、擴散、凝聚、粘附等作用來捕獲塵粒。濕式除塵常用的有噴淋塔、填料塔、泡沫塔、臥式旋風(fēng)水膜除塵器、中心噴霧旋風(fēng)除塵器、水浴式除塵器、射流洗滌除塵器等。濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡單、造價低、除塵效率高，在處理高溫、易燃、易爆氣體時安全性好。不足是用水量大，易產(chǎn)生腐蝕性液體，產(chǎn)生的廢液或泥漿進行處理，并可能造成二次污染。

3.5 粉塵與煙氣處理

對于工業(yè)，特別是有燃燒設(shè)備的生產(chǎn)工業(yè)來講，粉塵和煙氣的控制尤為重要，對粉塵和煙氣的凈化處理主要有三種途徑：一是洗滌吸收技術(shù)，典型裝置是煙氣洗滌塔；二是吸附技術(shù)，典型裝置是過濾層凈化器；三是催化處理技術(shù)，典型裝置有催化燃燒器、熱催化器等。焚燒處置技術(shù)對環(huán)境的最大影響是尾氣造成的污染，為了防止二次污染，城市固體廢物的處理執(zhí)行該方法時，要提高工況控制和尾氣凈化，這是減少該方法污染控制的關(guān)鍵。

結(jié)束語

總而言之，大氣顆粒物進入人體呼吸系統(tǒng)后，會對機體免疫功能和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響，甚至影響人的心血管系統(tǒng)，對于嬰幼兒的生長發(fā)育也產(chǎn)生極為不利的影響，因此加強大氣顆粒物污染的控制是非常必要的。為進一步改善大氣環(huán)境，政府部門應(yīng)當(dāng)對大氣環(huán)境進行密切監(jiān)測，合理制定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并準(zhǔn)確判斷大氣污染嚴(yán)重程度，通過社會各界之間的密切配合，全面提高大氣顆粒物污染的控制效果，為人類健康生活提供一個優(yōu)良的大氣環(huán)境。

參考文獻

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