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    工廠空氣污染與污染檢測技術

       日期:2018-05-28     來源:科學與財富2016年18期    瀏覽:97    評論:0    

      當今社會,大氣環境的優良成本已成為保障人民群眾生活質量的有力因素,但是隨著社會的發展,我國工廠每年平均排放的二氧化碳已經高達1800余噸、排放的煙塵和粉塵也都高達1100余噸。城市工廠生產作業所造成的污染物已經成為城市大氣污染重要因素。在工業生產過程中產生的SO2、SO3和NO2等物質,經排放混入空氣后會對城市居民的健康造成不良影響。如果工廠所排放的粉塵等污染物的直徑比5μm還要小,在經過長期漂浮后,能夠很輕易的被人類吸入體內。基于上述情況,進行改善工廠所帶來的大慶污染問題已經變得刻不容緩,所以,現階段急需在工業發展的同時,及時的進行工業生產中的空氣進行檢測工作。從而有效排除其他影響因素,嚴格遵循大氣污染實際情況,按照相關規定進行對大氣的治理工作,始終從科學、可持續發展的角度出發,合理、有效的進行采取檢測和治理措施,從而優化人類賴以生存的大氣環境。

      1.空氣污染

      空氣污染指數(AirpollutionIndex,簡稱API),是將常見的幾類污染物進行簡化形成概念性指數值的單一形式,可分級表示不同空氣的污染程度以及質量狀況。可以用于研究城市工廠在一段時間內空氣污染情況,和下一階段的變化趨勢。其中主要造成污染的空氣污染物有:煙塵、總懸浮顆粒物、可吸入懸浮顆粒物(浮塵)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、揮發性有機化合物等。中國計入空氣污染指數的項目暫定為:二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物。

      2.工廠大氣污染類型

      2.1二氧化氮排放

      根據《環境空氣質量標準》的修訂要求,在第三次修訂后二氧化氮的二級標準年日均值已經從80mg/m3改為40mg/m3。由衛星監控數據可知,二氧化氮排放越多的地區,其經濟往往越發達,該地區的工廠數量相比其他地區相對較多。在我國,二氧化氮污染程度最為嚴重、污染面積最大的地區為東部沿海地區,這些經濟發達、工業水平較高的地區,同時隨著相關產業的不斷發展,大量的生產加工使得空氣污染情況不弱反增。另外,根據國家環保部門對空氣污染情況的通告,僅今年來,就氮氧化物、二氧化硫、氨氮、化學需氧量排放量的整體檢測結果來看,其他污染物有下降趨勢,但氮氧化物排放量卻整體上升了6.17%,這也是由于工廠所排放的污染物中,二氧化氮所占比例較大所造成的。

      2.2顆粒污染物

      以2011年我國環境保護部門進行的環境調查為例:現階段,有55.8%的城市PM10的濃度在70μg/m3~100μg/m3之間,又有19.7%的城市其PM10濃度出現了大于100μg/m3的情況,我國PM1的正常值在0μg/m3~100μg/m3區間內,也就是說在我國19.7%的城市中PM10的含量嚴重不合格。但如果以國家環境空氣質量標準進行劃分,我國中部和東部大多數城市PM10濃度已經出現二級超標的問題,而僅有西南部少數經濟不發達城市符合環境了二級標準,這主要是由于加工生產行業在我國經濟發展中占有很大比例,經濟發達的中部和東部地區具有較多的生產工廠,這些工廠在生產過程中所排放的顆粒污染物,使得臨近城市,空氣環境變差。而東南部地區由于身處內陸,經濟發展遲緩,生產工廠并沒有大量開辦,但這樣的城市在中國僅占2%不到。在工廠生產、加工過程中所產生的廢渣、廢氣中含有較多顆粒物污染物,如果不進行及時的檢測和治理,在經濟發展過程中,PM10中細顆粒物比例對越來越高。

      3.空氣污染物檢測分析

      在進行空氣污染物檢測時,采集空氣樣品會受到采集地點風向、溫度等環境因素的影響,有可能會造成最后所檢測出的污染物含量常在檢測下限之下,同時,工廠的空氣組成成分比較復雜,所以檢測人員在進行采集空氣樣品和選擇檢測方式時,需要謹慎進行。

      3.1樣品采集

      根據工廠空氣樣品的不同,在進行空氣采集時,可以選擇進行全空氣采樣或捕集空氣采樣,同時空氣采樣動力的差異,又可將采樣工作分為主動采樣以及被動采樣。

      進行全空氣采樣需要使用金屬罐進行空氣樣品的整體采集,這樣可以在采集過程中,避免吸附劑采樣的穿透和分解,同時又可以對其種類進行分析。使用的采集容器包括Summa金屬罐和Silco金屬罐以及Tedlar袋。從而可以實現樣品全空氣采集,并且可以不用使用熱解析以及溶劑解析技術,所進行采集的空氣樣品也可以重復性的進行檢測、分析。使檢驗工作更加具有穩定性,不用再進行現場校準工作。但是采用全空氣采樣同樣,存在一些缺陷,例如:采集過程中還不能更加準確的排除非目標化合物,在使用Tedlar袋進行樣品采集時,其樣品保留時間不可大于24~48h,同時全空氣采集需要比較高額的前期投資和技術支持。

      采用捕集空氣采樣法,需要借助捕集劑進行采樣。其中最常用的為固體吸附劑,這一方法將利用活性炭、硅藻土等物質的吸附作用,對空氣進行采集工作。整體吸收效率較高、性能穩定,并且采集方法便利、儲存和運輸工作適應性較強。在進行工廠地區的空氣污染物檢測樣本采集工作中,固體吸附法適應法使用頻率較高。

      被動采樣法是利用空氣擴散原理,同時借助3M徽章式采樣器,進行空氣采集工作。這一方法較為簡單,操作過程較為輕便,主要是由于所采用的采用器具為徽章式,其具有半透膜和180mg活性炭板,總體積較小,重量較輕、采集時攜帶也比較便利,只需要利用呼吸帶持續采樣,就可以進行空氣采樣工作。

      3.2樣品檢測

      利用氣相色譜法進行檢測空氣成分,是現階段檢測工作中最常使用的一種,具有一定的先進性。其選擇使用的檢測器,不再是價格較高的氫火焰離子化檢測器(GC-FID),改用氣相色譜-質譜聯機的四極質量檢測器(GC-MS)進行空氣成分的檢測工作。在應用過程中,檢測人員會在載氣的推動下,將混合物在色譜柱上進行分離工作,再各自進入氣相色譜-質譜聯機的四極質量檢測器(GC-MS)內進行檢測工作。通過這一方式,可以檢測出工廠生產區域內的絕大多數的空氣成分,這也是目前檢測工廠大氣成分最為有效的方法之一,其對于復雜物質的分離測定具有絕對優勢。

      離子色譜法進行對空氣中含有的無機物進行檢測,可以一次性的分析出空氣多種組成成分,在進行檢測時,需要先把無機物轉變為離子溶液,從而再將色譜柱內的離子進行分離,利用離子種類差異中的電導率差異進行檢測,從而完成工作。

      進行檢測工作,還需要在工廠內部確定固定的檢測點,通過檢測技術,對其空氣污染物污染情況進行明確。下文以我國中部某城市工廠檢測數據為例,進行分析:

      通過成分檢測,可以得出廠區具體空氣成分組成,以廠區東(一車間)為例,二氧化硫日均值為0.017mg/L,氮氧化物日均值為0.003mg/L,PM10日均值為0.114mg/L,根據已經得出的數據,進行推算該廠區的空氣污染情況。根據PM10的實測濃度(0.114mg/L)進行計算可以得出:

      從而得出PM10的污染指數為82;

      其它污染物的指數分別為I=17(SO2),I=2(NOx)。從而得出廠區東(一車間)的空氣污染物指數為:

      檢測結果為:廠區空氣質量程良性,主要污染物為PM10。

      4.工廠大氣污染控制策略

      4.1煙塵治理技術

      針對大氣污染較為嚴重的廠區,需要及時對污染情況進行治理,其中可采用煙塵治理技術,在這一技術的應用過程中,主要可使用到機械除塵器和過濾式除塵器。其中,機械除塵器可以利用機械力(重力、離心力)將空氣中漂浮法粉塵狀物體進行分離,進而對工廠地區的空氣進行凈化,其去除率為50%至80%,主要治理5μm以上的塵粒,并且在治理過程中具有一定的經濟效益。而過濾式除塵器,在治理空氣污染過程中,可直接對直徑1μm的塵粒進行祛除,其整體除塵總效率較高,經驗證,最高時可達到100%的除塵率。

      4.2二氧化硫治理技術

      利用二氧化硫治理技術進行治理,主要可采用重油脫硫法,這一方法利用加氫脫硫催化的方式,將重油中存在的硫化物分子的碳硫鍵進行斷裂,從而將其轉換為簡單固體化合物或其他其他,使得污染物更為容易的從重油中進行分離。

      結束語:

      進行工廠空氣污染檢測工作時,要根據空氣污染物的特征和特性,注意好空氣采樣過程中細節性問題,避免使得空氣成分的出現改變,保證空氣污染物檢測的可靠和準確公路。檢測人員需要在空氣污染物檢測技術應用中表現出較高的專業水準的同時,還要更多的該地區工廠以往檢測數據的情況,盡最大努力將空氣環境改良做到最好,最大程度的保證工廠地區的空氣質量安全。針對在工廠生產過程中主要出現的空氣污染物問題,要及時的檢測和解決,避免空氣安全隱患,制定出有實用價值的大氣治理方案。從而保證工廠空氣污染物檢測和治理技術的現實意義,保證我國大氣環境的安全,維護工廠生產人員和周邊城市居民的身體健康。

     
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