陈自然,罗 聪,李 渊
(四川职业技术学院 建筑与环境工程系,四川 遂宁 629000)
大气污染可分为自然污染与人为污染,人为污染是的主要污染来源,如工业煤炭燃烧,汽车尾气排放等。尤其是煤炭燃烧过程,会导致大气中二氧化硫、悬浮颗粒物以及可吸入颗粒物大量增加,致使大气质量迅速下降[1]。目前,我国的能源结构仍主要是以煤炭为主,因而大气污染呈现出煤烟型污染特征,主要污染物为二氧化硫和烟尘(固体颗粒物)。空气中,高浓度的二氧化硫不仅会形成酸雨,还可引发光化学烟雾[2,3],对环境安全、动植物和人体健康造成严重危害。比如人体若过度吸入二氧化硫气体,不仅会引发哮喘病、慢性支气管炎、肺气肿、肺癌等呼吸系统疾病,也会引发神经系统和心血管等疾病[1,4]。
金口河是四川省的“三州一市”(即甘孜州、阿坝州、凉山州和乐山市)的45 个深度贫困县之一,该县地处四川盆地边缘,地理坐标介于东经102°50′24″至103°10′24″,北纬29°0′24″至29°0′26″之间[5]。 地势地质构造复杂,断层交错。地貌以山地为主,占全区总面积的90% 以上,以中山深谷为主。境内崇山峻岭,岗峦起伏,相对高差较大[6]。社会经济发展水平长期滞后,为了发展经济,在加快工业化以及城市建设步伐同时,新增了金洋康宁、川辉、鑫河等铁合金冶炼企业。其主要能源是煤炭燃烧,因而,近年来,空气质量较差。通过对近几年二氧化硫的监测数据的统计分析,以获取二氧化硫的变化趋势,为进一步提出防止措施以及处理方法提供依据。
根据《环境监测技术规范》以及金口河区大气环境监测实际需要,金口河区环境空气质量监测仅设了1 个监测点位,均采用自动监测系统。监测点位布设情况表1
表1 金口河区二氧化硫环境空气监测点位布设情况表
2017 年至2019 年,金口河区新增了金洋康宁、川辉炉料、鑫河电力等3 家企业。2017 年至2019 年各新增企业燃料煤及辅料年消耗量见表2。由表2 可知,主要原辅料年消耗量是鑫河电力。
表2 2017~2019 年主要原辅料年用量/T
表3 列出了2017 年至2019 年,SO2年产生量与年排放量,图1 给出了变化趋势。由表3 和图1可知,2017 年与2018 年,SO2年产生量与年排放量相同,说明企业对燃煤烟气要么没有处理,要么脱硫效率极低;而2019 年,SO2年排放量显著低于年产生量,表明企业要么进行了燃煤燃烧的前置脱硫处理,要么加大了烟气治理力度,或者增大了脱硫效率,因而SO2年排放量明显降低。鑫河电力公司是燃煤用量最多的企业,致使其排入大气中SO2量最大。
表3 2017~2019 年SO2年产生量与年排放量/T
表4 和图1 为2017 年至2019 年,金口河区二氧化硫的季度、年监测值及变化情况,图2 为二氧化硫浓度的年变化趋势。
表4 2017~2019 年金口河区二氧化硫日平均值监测结果mg/m³
新增3 家企业燃煤烟气脱硫方法见表5。分析图1 可知,金洋康宁公司采用双碱法脱硫措施,因而SO2年排放量明显降低。
表5 各企业烟气脱硫方法
图1 2017 年~2019 年年产生量与年排放量
图1 2017~2019 年金口河区二氧化硫日平均值
图2 2017 年~2019 年金口河区二氧化硫浓度年变化情况
(1)季节性变化。图一表明,金口河区二氧化硫浓度季节性变化明显,秋、冬季二氧化硫浓度明显高于春夏二季,尤其是冬季,空气中二氧化硫浓度最高。可能是冬季,除企业生产外,山区居民采用燃煤取暖,排放到大气中二氧化硫的增多也有较大关系。
(2)地势原因。金口河区地处两高山之间的凹地形势。大气对流较差,企业所排放的二氧化硫基本囤积在内,无法向外扩散,空气二氧化硫浓度长期处于高峰值。
(3)年度变化。图二表明,2017 至2018 年,二氧化硫年均值呈现出明显的上升趋势,2018 到2019 年,二氧化硫浓度有较明显的下降。2017~2018 年二氧化硫浓度的持续上升,主要源于金口河区工业企业的不断发展壮大,燃煤消耗量剧增,导致了空气中二氧化硫浓度呈逐年上升趋势。从2018 年开始,地方环保部们加大了环境保护力度,关停了部分技术落后的高排放企业,加强了对企业燃煤烟气脱硫的监管力度,以及企业自身对烟气排放前进行的二氧化硫吸收处理,使得2019 年度金口河区空气中的二氧化硫浓度明显下降。
随着“两山夹一河”的金口河区经济不断发展,金口河区工业化以及城市建设必将不断加快,大气中的二氧化硫浓度在未来可能会呈上升之势,为了有效控制大气中二氧化硫的总量,建议实施以下有效措施:
(1)严格管控高排企业二氧化硫的排放。企业所使用的原辅材料务必列出清单向环境监测局报告,各企业尽可采取先进的脱硫技术与设备,其次,要求企业尽量做到燃烧前脱硫,燃烧中脱硫,比如采用循环流化床燃烧技术。这样可减少大气中二氧化硫的排放量。
(2)定期检查企业生产设备的密闭性。定期高频巡查生产设施的密闭性,避免“滴、漏、跑”这种方式污染环境。
(3)二氧化硫排放处理设备的更新。企业需要及时对老设备进行升级更新,采用先进的烟气脱硫设备。
(4)加强大气中二氧化硫含量的监测。环境监测部门应实时进行大气中二氧化硫含量的监测,环境执法部门应加大环境污染的执法力度,对烟气处理效率较低或未处理的企业实施限期整改,或暂停生产。
随着金口河区的社会经济的不断发展,工业化以及城市建设步伐不断加快,为了有效控制二氧化硫浓度的上升趋势。只有继续扎实、有效的推进节能减排,调整好产业结构和能源结构,加快清洁能源的开发与利用,督促鼓励企业采用洁净煤技术,同时采用先进的脱硫设备,进而实现脱硫设施运营效率的最大化,达到生产与管理减排,这样才能有效控制大气中二氧化硫的浓度。