二氧化氮污染

二氧化氮污染（通用10篇）

二氧化氮污染 篇1

1 二氧化硫的性质及来源

硫氧化物中主要是二氧化硫, 对人类健康及环境质量具有极其严重的危害性。造成城市空气污染的二氧化硫主要是来自化石燃料的燃烧, 以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等热过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂及所有烧煤或油的工业炉窑等都排放二氧化硫。二氧化硫气体是目前危害最大最难处理的大气污染物之一。

2 二氧化硫的控制技术

分三大类:一是源头控制, 即燃料脱硫技术, 通过各种技术手段, 降低燃料中的硫含量;二是燃烧过程脱硫, 既燃料在燃烧过程中生产是二氧化硫与碱土金属氧化物Ca O、Mg O反应生产Ca SO、Mg SO4等而被脱除;三是末端控制, 即烟气脱硫技术 (FGD) , 把已生成的二氧化硫通过各种技术手段从烟气中脱除, 从而降低排放量。FGD是目前应用最广、脱硫效率最高的方法。

2.1 采用燃料脱硫技术

2.1.1 煤的洗选。

洗选是利用煤和杂质物理性质、化学性质的差异, 通过物理选煤、物理化学选煤、化学选煤或者微生物选煤等方式除去或减少原煤中硫分、灰分等杂质, 可有效减少烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放。实际选煤生产中常采用物理选煤和物理化学选煤, 可有效脱除燃煤中的无机硫 (黄铁矿硫) 。

2.1.2 煤的气化和液化技术。

煤的气化是指在一定温度和压力下, 将经过预处理的煤送入专用的煤反应器内, 通过空气或氧和蒸汽等气化剂, 对煤进行热化学加工, 将煤中的有机质转变为煤气的工程。煤的液化是指煤经化学加工, 通过煤的直接液化或煤间接液化转化为液体燃料 (包括烃类及醇类燃料) 的过程。

2.1.3 水煤浆技术。

水煤浆是指由煤粉 (约占70%) 、水 (约占30%) 及少量化学添加剂混合制成的一种浆体燃料。水煤浆可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧, 优点是其热值相当于燃料油的一半, 可代替燃料油用于电站、锅炉以及其他工业窑炉等, 用于代替煤炭燃用, 燃烧效益高、环境污染小。

2.1.4 型煤加工技术。

型煤加工是通过煤粉或低品味煤加入粘合剂后, 制成具有一定强度和形状的煤制品, 分为工业型煤和民用型煤。高硫煤制备工业型煤时, 加入适量的固硫剂, 可大幅减少烟尘中二氧化硫的排放。

2.2 采用燃烧过程脱硫技术

炉内喷钙技术。用压缩空气将150目左右的石灰石粉喷射到炉内最佳温度区, 使脱硫剂石灰石与烟气充分接触, 保证足够的反应时间, 使石灰石粉在炉内锻烧分解生成的氧化钙, 利用生成的氧化钙与炉内烟气中的二氧化硫进行反应实现炉内脱硫。其主要反应为:

炉内喷钙技术的优点是以石灰石等钙基物料作为吸着剂, 来源广泛, 价格低廉, 脱硫渣为中性固态渣, 无二次污染;既可用于燃用中低硫煤, 也能用于燃用高硫煤。在合理的钙硫比 (Ca/S≤2) 情况下, 脱硫率高达75%以上。炉内喷钙技术的最佳燃烧方式是流化床燃烧, 其他方式效果均不理想。

2.3 采用烟气脱硫技术

烟气脱硫技术一般可分为湿法、干法 (半干法) 两类。

2.3.1 湿法烟气脱硫。

硫湿法烟气脱硫是指应用液态 (液体或浆体) 吸收剂吸收烟气中的二氧化硫, 脱硫产物的最终形态为溶液或浆液的状态。湿法脱硫的优点是脱硫效率高, 技术成熟, 运行稳定可靠, 脱硫副产物可以利用等;缺点是存在脱硫废水处理的问题, 容易造成二次污染, 且由于洗涤后烟气温度低, 不利于烟囱排气的扩散, 需要设置烟气再热器, 能耗高, 管道及设备腐蚀严重等。主要的湿法脱硫技术有: (1) 石灰石/石灰-石膏法。将石灰石粉制成浆液, 在吸收装置中与二氧化硫反应, 脱除二氧化硫的同时可以回收副产物石膏。为了降低脱硫设备的负荷, 通常将其布置在烟气除尘系统之后。石灰/石灰石-石膏法占湿法烟气脱硫的80%以上。该方法脱硫效率高达95%以上, 技术成熟, 运行可靠, 使用于高、中、低硫煤。缺点是浆液p H值过高时, 会使脱硫设备内堆积结垢、堵塞, 不能保证设备安全运行。 (2) 双碱法。双碱法烟气脱硫是利用碱或碱金属盐类 (如氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠) 等的水溶液来烟气中的二氧化硫, 利用石灰反应器中的石灰使脱硫后的水溶液再生, 再生后的吸收液可以循环利用。可回收亚硫酸钙和石膏脱硫副产品。此方法反应机理与石灰石/石灰-石膏法类似, 是为了克服石灰石/石灰-石膏法容易结垢的缺点而发展起来的。 (3) 氨法。氨法烟气脱硫是采用氨水作为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫, 由于是气-液或气-气相反应, 反应速率快, 吸收剂利用率高, 吸收设备体积小, 可回收硫酸铵脱硫副产品。 (4) 氧化镁法。烟气经预除尘和除氯后, 利用氧化镁浆液或水溶液作为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫。吸收了二氧化硫的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐在一定温度下分解产生富二氧化硫气体, 可用于制造硫酸, 而分解形成的氧化镁得到再生, 可循环使用。

2.3.2 干法烟气脱硫。

干法烟气脱硫是指以干粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的二氧化硫。它的优点是工艺过程简单, 无脱硫废水、能耗低, 管道及设备腐蚀小;缺点是脱硫效率较低, 设备庞大、占地面积大, 投资大。主要的干法脱硫技术有: (1) 烟气循环流化床。烟气循环流化床脱硫是指经预除尘的烟气进入吸收塔后, 以石灰石干粉做吸收剂, 同时少量水作为增湿水分别进入脱硫反应塔中, 使烟气与加入的吸收剂及再循环灰充分混合、反应, 脱除烟气中二氧化硫等酸性气体, 烟气由脱硫塔上部出口排出, 经二次除尘后, 固体颗粒被分离, 大部分送入塔内进行再循环;脱硫后的烟气排入大气。此法脱硫效率高, 无脱硫废水, 脱硫副产品成干态, 不会造成二次污染。 (2) 电子束法。电子束烟气脱硫法是利用在反应器内用电子束对烟气进行照射, 用氨作为吸收剂。烟气在反应器内照射后, 分解产生了大量强氧化性的氢氧基和氧原子等自由基, 将烟气中二氧化硫和氮氧化物氧化成高价态, 与水反应后生成硫酸和硝酸, 继而与氨反应得到硫酸铵、硝酸铵副产物。此法可达到烟气同时脱硫脱氮的效果, 脱硫效率高达95%以上, 脱氮效率高达80%以上。

结语

湿法脱硫技术与干法脱硫技术各有其优缺点, 在实际应用中, 应充分考虑脱硫工艺的综合经济效益, 因地制宜, 合理选择。

摘要：本文从源头治理 (燃料脱硫) 、燃烧过程及末端控制 (烟气脱硫) 三方面对二氧化硫污染控制技术进行了概述。

关键词：二氧化硫,控制,烟气脱硫

参考文献

[1]贾小宁.二氧化硫污染控制方法综述[J].甘肃科技, 2005 (12) .

二氧化氮污染 篇2

国家酸雨和二氧化硫污染防治十一五规划

前言 “十五”期间,我国的.酸雨和二氧化硫污染防治工作取得了一定进展,认真实施了国务院批准的<两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划>,修订了<火电厂大气污染物排放标准>,全面开征了二氧化硫、氮氧化物排污费,对重污染的排放源实施了限期治理,新上火电项目大部分建设了脱硫设施并全部采用了低氮燃烧技术,淘汰关闭了一批小火电机组,“十五”规划重点火电脱硫项目基本建成或开工建设,这些措施使城市空气二氧化硫污染状况有所改善,酸雨恶化趋势得到了一定控制.

作 者： 作者单位： 刊 名：中国环保产业 英文刊名：CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 年，卷(期)： “”(2) 分类号：X32 关键词： 

二氧化氮污染 篇3

【关键词】水中氧化物；污染；测定方法；防治策略

0.引言

水中氧化物的污染是近年来水资源保护过程中的一个重要问题，加强水中氧化物污染情况的测定以及治理，是各地城市建设和发展过程中的重要途径。水中氧化物的污染情况的测定，主要是通过对水中的溶解氧的情况进行测定获得的。水中氧化物的污染呈现出几个重要的特点，比如累积性较强、潜伏性以及滞后性较强等。

1.水中氧化物污染的特点以及危害

1.1累积性

水源生态系统与大气和土壤生态系统之间的特性具有差异性，水体本身是一种十分特殊的资源，近年来，人类为了经济利益，对水体的开发越来越多，在对水体资源进行开发和利用的过程中，导致一些重金属在水体中扩散和稀释的速度比较慢，而且迁移的难度比较大，因此使得水体中出现较多的污染物，而且造成污染的元素还会在水体中不断地沉积，经过长时间的累积会导致水体中的污染元素含量超标，最终影响水资源的质量。

1.2潜伏性以及滞后性

不同污染元素对水体造成的污染有所不同，当水体遭受某些污染时可以很明显地表现出来，容易被人发现，但是有些污染形式往往存在潜伏性，当水体遭受污染之后并不能直接表现出来，反而需要经历一定的时间之后才能显示出来。为了对水中氧化物的污染情况进行确定，一般要经过水体样品分析化验、通过人畜健康状况的检查之后才能确定是否遭受了污染。因此水体的污染在一定程度上也具有一定的潜伏性和滞后性，而且近年来水体的污染会呈现多种污染同时发生的情况，污染的强度也会十分大，这对水体污染的治理带来很大的难度。

1.3不可逆转性

水中氧化物的污染基本是一个不可逆转的过程，污染过程中一般有多种有机化学物质的同时作用，有的化学物质被降解的时间较长，因此在一定时间内呈现出污染的不可逆转性，这种污染会导致水体的质量受到很大的影响，严重时还有可能会导致人畜出现生命危险。

1.4治理较困难

水是一种流动的资源，对于水资源而言，一旦发现了污染情况，治理起来往往比较困难。水本身具有一定的自净功能，当水中的污染在一定范围之内时水可以实现自净，但是当水中的污染超过一定的限度，则会导致水资源的治理难度增加。尤其是现代工业的发展，使得水中的很多重金属污染元素增多，很多重金属元素不能通过稀释以及水体的自净作用实现化解，因此水资源中的污染会越来越严重，而且也增大了水资源的污染控制难度。

2.水中氧化物污染的测定和治理

水中的氧化物污染是导致水体变质、水中出现恶臭的原因，对水体的污染进行治理，不仅要治标，而且要根治，消除水中的异味以及污染物，在进行水体污染防治的过程中需要对水中的氧化物的污染情况进行测定，然后才去相应的方法进行治理。一般说来，测定和治理可以同时完成。

2.1水中氧化物污染的检测

水中氧化物污染的检测方法有生物检测、理化检测等。生物监测是理化监测的重要补充，对于水体的质量的评估具有十分重要的意义。理化检测一般指考虑到瞬时污染的状况，如果要对水体中的污染进行长期连续的监测，选择理化检测并不经济。生物检测对于水体污染的累积效应的了解更加有用，因此在长期的检测过程中，使用生物监测更加合理。在检测过程中，可以通过对污染物的浓度值进行测定来反映具体的污染程度，但是这种方法并不全面，因此在水体中，一些含量比较微小的污染元素的污染程度更重，因此，利用生物检测可以对理化检测中的一些不足进行补充。在检测的过程中，选择合适的指示生物，可以对污染物的毒性进行灵敏的反映，并且能够更加真实地反映出污染物的情况。

生物检测是当前水体污染物测定的重要方法，生物检测能够综合地反映各种污染物的情况，比如有的污染情况通过理化检测不能准确的反映出来，但是通过指示生物的显示，则可以十分准确地反映出来，因此具有更好的检测效果。在生物检测过程中，需要对指示生物进行选择，指示生物不仅要能够适应被污染的水体环境，还要能够具有较高的灵敏性。在检测过程中，首先要将指示生物投放到出现污染的水体中，然后要定期对指示生物的情况进行测定，以了解水体污染的状况。

2.2水中氧化物污染的治理

2.2.1湿式吸收氧化法

湿式吸收氧化法在水体污染的控制中比较常见，这种方法对于污染比较严重、污染程度较深的水体污染具有良好的效果。在污染的防治过程中，利用这种方法进行污染处理所需要的设备中有三种塔：填料塔、喷雾塔和文丘里洗涤塔。这些设备主要是为了促进液体和气体之间的接触，从而使得水体污染散发出来的一些恶臭气体可以被吸收。首先，恶臭气体可以被化学溶液吸收，然后被氧化，对氧化物污染处理的效果取决于污染产生的气体在化学溶液中的溶解度，溶解度越高，则吸收效果越好。溶解度越低，则吸收效果越差。如果水中的氧化污染物中还含有其他物质，则应该要采用多级吸收系统。第一级系统中用水或硫酸溶液吸收除去相应的污染气体或者物质，然后用氢氧化钠提升水体的pH值，然后可以使用氯酸钠等氧化剂溶液吸收和氧化其余的污染气体或者物质。经过处理之后的气体，再景观除雾装置，可以直接排放或者与干净的气体一起排放到水体和大气中。湿式吸收氧化法直接借用了化学工业里的单元操作理论和实践经验，具体较多的优点，比如十分成熟、可靠、有效等，在未来的一段时间内可以成为控制水体氧化物污染的重要方法。需要注意的是，利用这种方法进行污染治理时，需要对除雾装置进行合理的选择，如果除雾装置的选择不合理，则很有可能会导致排放的气体中夹杂了很多残留的氯化物。

2.2.2生物过滤法

生物过滤法也是水体污染治理中的重要方法，与生物检测有一定的联系，在生物过滤过程中，需要采用天然的滤料对水中的氧化物污染进行处理，同时还需要利用生长在滤料中的细菌以及其他的微生物进行氧化降解。因此在生物过滤法中，滤料的选择十分关键，滤料要适合细菌以及其他的微生物生长，因此在水体污染的治理过程中，可以用作滤料的材料有木削、垃圾堆肥过程的产物、沙、土壤、石头、贝壳等。近年来，一些有机或者无机的人工合成材料也在水体污染的治理过程中得到了广泛的应用，由于人工合成的技术比较先进，人工合成的滤料在表面积和均一性方面都有了很大的提升，因此在水体污染的治理过程中有越来越广泛的使用，而且相对于天然滤料，成本也会较低一些。

3.结语

水中氧化物污染是导致水体变质的重要原因，在水体氧化物污染的治理过程中，需要先对其他的氧化物污染情况进行测定，并且对污染的特点进行了解，选取合适的方法进行治理，提高水体质量。

【参考文献】

[1]王德民，张大年.污水处理系统恶臭气体的产生及微生物法处理（下）[J].上海化工，2001（13）.

二氧化氮污染 篇4

我国自2001年正式加入世界贸易组织,此后对外贸易快速增长,外需已经成为拉动我国经济增长的重要需求因素。我国的贸易伙伴虽然众多,但贸易集中度较高,如2002和2007年,中国向前十位出口国(地区)出口的货值占总出口额的比重分别为73.55%和63.98%。出口产品在国内生产,消耗各种能源并将污染排放在国内,因此出口产品中包含的污染,可以认为是我国为其他国家的经济发展承担的环境代价。相反,我国从其他国家进口的产品是在国外生产并且污染排放也在国外,可以认为是我国获得了环境利益。既然贸易对我国经济增长的贡献越来越大,那么哪些国家从我国得到了最多的环境收益?近年来有何变化趋势?厘清这些问题,对于正确认识贸易对我国经济社会的综合影响将有重要意义。

1 贸易含污量的计算方法

关于贸易含污量的研究,大多是基于投入产出方法,国外如Wyckoff 和Roop(1994)[1]、Machado(2001)[2]等,国内的研究主要集中在2000年以后,如于峰、齐建国(2007)[3]、李小平、卢现祥(2010)[4]及何洁(2010)[5]等。二氧化硫是我国的主要污染物,据《2008年环境统计年报》,中国是目前世界上最大的二氧化硫排放国,2006年排放量达到2588万吨,近年来有所下降但仍在2200万吨左右。需要特别指出的是,二氧化碳属于温室气体,并没有即期的危害,且后果由全人类共同承担。但二氧化硫极易溶于水,会随降雨落到地面,亦即其危害是即期的且主要由排放国自己承担。我们可以辩解说很多污染是由于外国对中国产品的需求引起的,但这丝毫无助于改善我们的环境,因为无法将二氧化硫污染转移给其他国家。这样讲并非是在推卸中国碳减排的责任,但治理二氧化硫污染对中国而言是更紧迫的任务。尚未见到有学者对污染进出口做过分国别的研究,本文将做一下尝试。

1.1 进出口含污量的计算方法

任何产品的生产,不仅要消耗主要原材料及能源,还要消耗次要原材料及辅料等,而次要原料和辅料的生产同样会排放污染物,因此在计算最终产品的含污量时,既要包含直接排污量,也要包含间接排污量,投入产出模型是处理此类问题的最好工具。那么如何按照投入产出模型计算各部门单位最终产品的二氧化硫排放量呢?按照投入产出公式,

AX+Y=X,式中,A是直接消耗系数矩阵,X是总产出,Y是最终使用。公式的含义即中间投入+最终使用=总产出。对以上公式变形可得,X=(I-A)-1Y,其中(I-A)-1=(bij)是里昂惕夫逆矩阵,矩阵的每一列,表明某一部门的一个价值单位的产出所需要完全消耗的其他部门的价值量bij。如果第 i 部门的二氧化硫排放总量为Pi,则此部门的直接排放系数为DEi=Pi/Xi。因此,j部门一单位最终产品需要i部门提供总产出bij而排放的二氧化硫就是bij·DEi,由于j部门的产出需要所有其他部门提供产品,因此j部门的一单位产出最终排放的二氧化硫即完全排放系数为${\rm T}E{}_j=\underset{i=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}(b{}_{ij})\cdot DE{}_i$,若j部门对某国家的出口额为EXj,进口额为IMj,则j部门对某国家出口和进口含污总量分别为

$E{}_j=EX{}_j\cdot {\rm T}E{}_j=EX{}_j\cdot \underset{i=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}b{}_{ij}\cdot DE{}_i$和${\rm M}{}_j={\rm I}{\rm M}{}_j\cdot \underset{i=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}b{}_{ij}DE{}_i$。我国对某国家的出口和进口含污量总和分别为$E=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}E{}_j$和${\rm M}=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}{\rm M}{}_j$

若定义PEj=EXj/EX为 j 部门出口占对某国家出口总额的比例,则出口含污量变为

$E=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}E{}_j=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}EX{}_j\cdot {\rm T}E{}_j=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}EX\cdot \frac{EX{}_j}{EX}\cdot {\rm T}E{}_j=EX\cdot \underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}{\rm P}E{}_j\cdot {\rm T}E{}_j(1)$

定义PMj=IMj/IM,则对进口含污量同样有

${\rm M}=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}{\rm M}{}_j=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}{\rm I}{\rm M}{}_j\cdot {\rm T}E{}_j=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}EX\cdot \frac{{\rm I}{\rm M}{}_j}{{\rm I}{\rm M}}\cdot {\rm T}E{}_j={\rm I}{\rm M}\cdot \underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}{\rm P}{\rm M}{}_j\cdot {\rm T}E{}_j(2)$

TE 即完全排放系数,是完全消耗系数与直接排放系数乘积之和。完全消耗系数反映了生产的技术效率,直接排放系数反应了能源利用效率,因此完全排放系数可以表示技术效应。PE 或PM 是部门对某国家(地区)的出口或进口占进出口总额的比重,可以表示结构效应。IM 和 EX 分别为进口和出口总额,表示规模效应。我们将分析以上三种效应的大小以及变化趋势。

1.2 贸易含污量三种效应的分解

笔者拟采用结构分解分析技术(Structural Decomposition Analysis)对以上三种效应进行分解和度量。结构分解分析是将因变量的变动分解为各独立自变量各种变动形式的和,以测度各自变量对因变量变动贡献的大小。李景华(2004)[6]首先提出了加权平均分解法,较好的解决了选择基期的不同变量所导致的不一致性问题。对于相互独立的两个变量X、Y,若Z=XY,则△Z≈△X·[(Y0+Y1)/2]+△Y·[(X0+X1)/2],其中第一项是X的变化导致的Z的变化,称为X效应,第二项则称为Y效应。

我们假设进出口总额(IM、EX)、部门进出口额占贸易总额的比例(PM、PE)和完全排放系数(TE)这三个变量是相互独立的,参照上述处理方法,将(1)和(2)式进行分解。对于(1)式,令$AE{}_j={\rm P}E{}_j\cdot {\rm T}E{}_j‚AE{}_t=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}{\rm P}E{}_{jt}‚AE=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}{\rm P}E{}_j\cdot {\rm T}E{}_j$,因此△AEj=△PEj·[(TEj0+TEj1)/2]+△TEj·[(PEj0+PEj1)/2

故$△AE\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}=△AE{}_j=\underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}\{△{\rm P}E{}_j\cdot [({\rm T}E{}_{j0}+{\rm T}E{}_{j1})/2]+△{\rm T}E{}_j\cdot [({\rm P}E{}_{j0}+{\rm P}E{}_{j1})/2\}(3)$

对出口含污量E=EX·AE分解并将(3)式代入,有

$\begin{array}{l}△E=△EX\cdot [(AE{}_0+AE{}_1)/2]+△AE\cdot [(EX{}_0+EX{}_1)/2]=△EX\cdot [(AE{}_0+AE{}_1)/2]\\ +[(EX{}_0+EX{}_1)/2]\cdot \underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}△{\rm P}E{}_j\cdot [({\rm T}E{}_{j0}+{\rm T}E{}_{j1})/2]+[(EX{}_0+EX{}_1)/2]\cdot \underset{j=1}{{\displaystyle {\displaystyle \sum }^n}}△{\rm T}E{}_j\cdot [({\rm P}E{}_{j0}+{\rm P}E{}_{j1})/2](4)\end{array}$

进口含污量的表达式类似,不再重复。式(4)最后一个等号后的三项,第一项可看作贸易对环境的规模效应,第二项是结构效应,第三项是技术效应。

Antweiler(1996)[7]提出贸易污染条件(The Pollution Terms of Trade)的概念,即单位货币价值的出口额所含的污染量与单位货币价值的进口额所含的污染量之比,表达式为:

PTT=(Ej/EXj)/(Mj/IMj)

投入产出表所用的价格都是当年价格,未剔除通货膨胀因素,本文按照国内生产总值指数进行平减,调整为2007年价格。Trademap的贸易数据以美元为单位,本文也调整为2007年人民币价格。

2 数据来源及处理

国家统计局公布的投入产出表部门分类和《中国环境年鉴》关于二氧化硫排放统计的部门分类并不一致,以2007年为例,二氧化硫排放统计中工业被划分为39个部门,而投入产出表关于工业则仅有25个部门。为使其一致,本文将二氧化硫排放统计中的部门按照投入产出表的部门进行合并。服务业大部分都是低能耗低污染的,并且也没有相关二氧化硫排放数据,因此本文不对服务业进行分析。

Trademap提供我国同各个国家按海关HS编码的贸易分类数据,共98章,需将其归入投入产出表的相应部门。投入产出表的第22-26个部门,即“废品废料业”、“电力、热力的生产和供应业”、“燃气生产和供应业”、“水的生产和供应业”和“建筑业”这五个部门进出口额都很小,去掉这些部门对结果影响不大。因此,本文最终分析的是投入产出表的前21个部门。

3 实证结果与分析

3.1 各国(地区)的贸易含污量

2002和2007年中国的主要出口国(地区)和进口国(地区)有较大的重合性,为了分析结果的一致,本文仅分析这些重合的国家(地区),即美国、中国香港、日本、韩国、德国、新加坡、中国台湾、马来西亚、俄罗斯,共9个国家(地区),表1列出了具体结果。

从绝对量来看,2002年进口含硫量大于出口含硫量的国家(地区)只有两个,即台湾和俄罗斯,2007年则是台湾和香港。除此以外,对其他七个国家(地区)都是出口含硫量大于进口含硫量,即对这些国家都是污染净出口,其中对美国的出口远远大于其他,2007年高达120余万吨。从2002到2007年,仅对香港、日本和台湾的污染净出口减少,对其他六个国家都是增加的。我国的出口满足了其他国家(地区)的需求,出口中包含的二氧化硫排放在我国,最终由我国承担了污染成本,因此我国的主要贸易伙伴大部分都从我国获得了环境收益。

贸易污染条件(PTT)从另一角度给我们提供了启示,具体结果见表2。2002年有五个国家(地区)的PTT数值小于1。环境污染条件小于1意味着单位出口价值包含的污染低于单位进口价值包含的污染,如果不考虑贸易额的绝对大小,我国与这五个国家(地区)的贸易对我国的环境是有益的。2007年PTT数值小于1的国家减少为四个,更重要的是除美国以外其余八个国家(地区)的PTT都比2002年有所增加,这表明贸易对我国的环境影响正走向负面。贸易污染条件的恶化,必须引起我们足够的重视。

3.2 三种效应的分解

为了详细考察贸易含污量的变动,我们利用上文提到的结构分解技术对贸易含污量的变化进行分解,表3列出了出口和进口含污量各效应的分解情况。

由表3可以发现,所考察的九个国家(地区),无论是出口含污量还是进口含污量,规模效应都是正值,并且在三个效应里最大,这表明贸易规模的扩大导致的含污量变化占主导地位。技术效应都为负值,表明技术进步使得贸易含污量减少。结构效应的数值都较小,且没有固定的影响方向。出口含污量中结构效应最大的是日本,表明由于对日本出口结构的恶化,使得出口产品中包含的二氧化硫增加了3.86万吨。进口含污量中结构效应最大的是韩国,表明由于进口结构的优化,我国从韩国进口的产品中包含的二氧化硫增加了4.76万吨。

4 结论和建议

重新检视表1,可以发现在我国的主要贸易伙伴中,贸易的顺差对应污染的的顺差。我们从总量上计算我国2002和2007两个年度的二氧化硫进口和出口量,并与贸易额占GDP的比重做比较。结果发现,出口占GDP的比重与出口中包含的二氧化硫排放占排放总量的比重基本相当,所以是贸易的顺差而不是贸易本身导致了我国二氧化硫出口的顺差,不能把我国的二氧化硫污染归咎于贸易。过去十几年我国都是贸易顺差,外汇储备连年攀升,而美元持续贬值导致国民财富大幅缩水,而长期以来我国执行“奖出限入”的外贸政策。回到本文的逻辑,一方面是不断贬值的外汇储备,一方面是自然资源的大量消耗和环境的污染,因此本文建议,我国当前的贸易政策已经完成其历史使命,适当减少出口并鼓励进口,既有助于恢复贸易平衡,也能降低贸易对我国环境的不利影响。

在贸易结构方面,可以通过调整进出口产品结构,减少出口产品的含硫量或增加进口产品的含硫量。重新观察表3也可以发现结构效应的数值一般较小,所以仍有潜力可挖,通过关税或其他一些政策措施,对不同的产品进行细化分类,制定较为详细的税率,限制高耗能、高污染产品的出口,从而优化进出口结构,最终降低贸易对我国环境的不利影响。

摘要：利用2002和2007年的投入产出表及Trademap的分类贸易数据,估算我国与主要贸易伙伴的贸易中隐含的二氧化硫,并利用结构分解技术对排放量进行分解,结论表明我国对大部分主要贸易伙伴都是污染顺差。建议,一是“奖出限入”的贸易政策已经完成其历史使命,应适当减少出口并鼓励进口。二是调整贸易结构,限制高污染产品的出口并增加进口。

关键词：贸易,二氧化硫,国别分布

参考文献

[1]WYCKOFF A W,ROOP J M.The Embodiment of Carbon in Importsof Manufactured Products:Implications for International Agreements onGreenhouse Gas Emissions[J].Energy Policy,1994,22(3):187-194

[2]MACHADO G,ROBERTO S.Energy and Carbon Embodied in theInternational Trade of Brazil[J].Ecological Economics,2003,8(2):409-424[3]于峰,齐建国.开放经济下环境污染的分解分析[J].统计研究,2007(1):47-53

[4]李小平,卢现祥.国际贸易、污染产业转移和中国CO2排放[J].经济研究,2010(1):15-26

[5]何洁.国际贸易对环境的影响:中国各省的二氧化硫工业排放[J].经济学季刊,2010(1):415-445

[6]李景华.SDA模型的加权平均分解法及在中国第三产业经济发展分析中的应用[J].系统工程,2004(9):69-73

二氧化氮污染 篇5

工业氧化钼是钼工业中重要的基础原料，但其生产过程产生大量含低浓度SO2的烟气，该烟气的治理及硫回收难度较大。为促进工业氧化钼生产工艺的清洁生产，本文对工业氧化钼的生产工艺、污染物产生以及SO2回收技术进行了分析。

钼是难熔稀有金属，具有良好的高温强度、高温硬度以及抗热耐震性能等物理化学性质和机械性能。钼不仅是钢铁工业重要的添加剂，同时也是化工、机械、航空等领域的重要原料和战略物资。随着钢铁工业的不断增长以及在多种新型合金钢中的应用，钼的全球消费量持续上升。目前，约有96%的硫化钼精矿需先经焙烧转化成工业氧化钼，以进一步提取可溶性钼盐，进而再冶炼成钼金属或钼合金。

辉钼矿(MoS2)是自然界已知的分布最广、最具工业价值的钼矿物，其含钼60%，含硫40%。在焙烧过程中，辉钼精矿发生氧化反应，生成三氧化钼的同时释放出大量低浓度的SO2，如不采取有效的治理措施，会造成严重的大气环境污染。因此，为促进工业氧化钼生产工艺的清洁生产，本文对工业氧化钼的生产工艺以及污染产生和治理技术进行了分析。

1.生产工艺

以钼精矿为原料生产工业氧化钼的方法可归结为火法冶金和湿法冶金两大类。目前，世界上绝大部分钼精矿都是通过火法焙烧工艺脱硫氧化转换成工业氧化钼。国内工业氧化钼火法焙烧工艺有传统焙烧工艺和无碳焙烧工艺两种。传统火法焙烧工艺的设备主要有反射炉、回转窑、多膛炉和闪速炉等。由于生产效率低，能耗大，污染严重，反射炉焙烧工艺已被列入国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(本)》和国家工信部出台的《钼行业准入条件》的淘汰项目。而闪速炉目前尚未实现工业化应用。目前，我国工业氧化钼生产采用回转窑和多膛炉进行焙烧居多，中、小型企业一般采用回转窑，大型企业则陆续引进了多膛炉。

回转窑焙烧可分为外热式回转窑和内热式回转窑。外热式回转窑由于炉筒使用寿命短、自动化程度低等问题，已经大部分被淘汰。相对于外热式回转窑而言，内热式回转窑从根本上改变了传统的加热方式，采用的是将洁净的燃烧气体由窑尾送入窑内。供热设备一般选用直燃炉或煤气发生炉，而采用天然气供热则是今后的发展方向。内热式回转窑的炉筒内壁砌筑耐火砖，可以有效保护炉筒钢板不受高温侵蚀及物料冲刷，从而可以大大地延长炉筒寿命。由于窑体外壁不受高温形变限制，在设计上外形尺寸才可以放大，继而提高产能。收尘系统普遍使用旋风除尘器或重力沉降加布袋除尘器或静电除尘器的两级除尘，烟尘排放量低，焙烧金属回收率普遍在98.5%左右。内热式回转窑由于其在供热系统上的精确及可控性，所以工艺控制的稳定性、产量有明显提高。建立在该基础上继而可增加更为先进的原料处理及产品处理设备，自动化程度也有着明显提高。内热式回转窑焙烧钼回收率可达98.5%以上。

多膛炉焙烧钼精矿的生产始于20世纪中叶的美国。，我国的两大钼加工企业(陕西金堆城钼业有限公司和河南洛阳栾川钼业有限公司)，先后从国外引进了多膛炉焙烧生产工业氧化钼的生产工艺，并分别建成了每年4万t的生产线。多膛炉一般由2m～6m直径的8～16层炉床构成，钼精矿从第1层给人，第1层与第2层炉床用天然气加热，进行预热并脱除钼精矿中的`浮选油(如煤油、2号油等)，然后钼精矿旋转落人第3层到第5层，在这3层靠钼精矿放热反应发生氧化反应，之后氧化成的二氧化钼和三氧化钼继续下落经外加热氧化，此时二氧化钼连续氧化并大部分转化为三氧化钼，最后两层通常要充入氧气或富氧空气来强行氧化未氧化的二氧化钼和少量未氧化的二硫化钼，并使脱硫逐渐完全。目前国内钼行业使用的多膛炉多为12层，包括附带的冷却风机、助燃风机、中轴驱动、燃烧器及阀门等。多数多膛炉产出的工业氧化钼焙烧回收率约98%，较高的可达到99%。

在钼精矿传统焙烧工艺的生产过程中，无论是回转窑焙烧还是多膛炉焙烧都需要采用煤、油、煤气、天然气以及电等外部热源提供热量以保证焙烧反应的顺利进行。12月，无碳焙烧技术在洛钼集团回转窑焙烧钼精矿生产线研发成功。该工艺的基本思路是采用换热器热能回收技术，通过在回转窑本体上设置换热装置，利用空气作为热载体，从物料主反应高温区取热，并用换热后的空气给关键的脱硫区补热，保证钼精矿脱硫反应的充分进行。该工艺焙烧反应放出的热量足以保证反应自动进行，只要在开始时进行加热，使钼精矿着火燃烧和在激烈反应之后加热去残硫，不需要在操作过程中另外加热，实现了钼精矿的无碳焙烧。

2.污染物产生分析

工业氧化钼生产过程中产生的污染物主要为辉钼精矿焙烧产生的含SO2、含尘的烟气，该烟气产生量约为2～3×104Nm3/h。以45%品位的钼精矿焙烧脱硫生产三氧化钼为例，焙烧1t钼精矿可产生360kg左右的SO2，这些SO2如果不经治理就随着烟气排入大气中，将造成严重的大气环境污染。传统焙烧工艺均采用燃料燃烧烟气作为焙烧钼精矿的氧化剂，但燃烧烟气中的氧气含量较低，约为烟气量的10%左右。为提供充足的氧化剂，保证氧化过程的顺利进行，以降低工业氧化钼产品中的含硫量，往往需要过量的燃烧烟气，从而造成了烟气排放量大、热量损失大的问题，也使烟气中SO2的浓度很低，一般为1%～2%之间，为烟气中SO2的治理和回收带来较大困难。对于钼加工企业，焙烧烟气中SO2的治理一直是污染治理的重点和难点。在项目运行过程中，焙烧烟气中SO2治理工程的投资可达到生产投资的15%左右，其运行费用也较高，且副产品的销路和价格波动较大，给企业带来了较重的负担。

无碳焙烧工艺则利用空气代替燃料燃烧的烟气为焙烧反应提供氧化剂。由于空气中的氧气含量是燃烧烟气中氧气含量的两倍，从而大大减少了气体需求量，也明显增加了排放烟气中的SO2浓度，使SO2浓度从原来的1%～2%提高到3%左右。另外，无碳焙烧工艺可以大大地降低焙烧过程中消耗的能源，减少由耗能造成的碳排放。

烟尘是辉钼精矿焙烧产生的另一主要大气污染物。回转窑的烟尘率一般为1.5%～3%之间，大约15kg/t～30kg/t精矿。多膛炉的烟尘率为10%～20%，约100kg/t～ 200kg/t精矿。烟气中的粉尘含有钼、铼等贵金属，企业普遍采用布袋除尘或电除尘进行收尘处理，回收的粉尘重新利用，收尘效率可达到98%～99%。

3. SO2污染治理技术

传统焙烧工艺产生的尾气中SO2浓度在1%～2%之间，这个浓度相对于常规烟气脱硫方法而言太高，但相对于制酸回收工艺而言又太低，治理难度非常大。目前，钼冶炼企业SO2的治理方法有氨法、石膏法、柠檬酸盐法、活性炭吸收法以及氨-酸法等，但这些方法在投资、运行成本、副产品的销路等方面存在或多或少的问题。本文主要介绍非稳态制酸法和亚硫酸钠法两种治理效果和经济效益较好的SO2回收方法。

(1)非稳态制酸法

非稳态制酸工艺利用非稳态转化器及催化剂兼具催化和蓄热作用，使进转化器的低浓度SO2烟气实现自热平衡转化，生产93%或98%的硫酸。但非稳态制酸工艺转化率只有90%～93%，要实现烟气达标排放还必须采用两级钠法吸收，以进行尾气的治理。某企业尾吸塔排放尾气量约为20000Nm3/h～26950Nm3/h，排放的SO2浓度小于或等于250mg/m3，远低于国家排放标准。非稳态制酸工艺适用于生产规模大的企业，设备投资大，占地面积大。

无碳焙烧工艺因将废气中SO2浓度提高到3%左右，不用对烟气中SO2浓度进行再提升，可以简化非稳态制酸的工艺流程，并使其成本大大降低。

(2)回收亚硫酸钠法

浅谈室内氮氧化物污染与治理 篇6

据统计,人们全天有超过80%的时间是在室内度过的,相比于室外空气,室内空气对人体身体健康的影响更为显著,因此室内环境中的空气污染及其危害越来越受到人们的重视。

厨房燃气燃烧后生成的污染气体主要有一氧化碳和氮氧化物,CO作为一种有毒气体对环境的污染以及人体的危害众所周知,人们对燃气用具燃烧时产生的CO已有足够的警惕,在我国现行标准中对燃气用具CO的排放量一直以来就有严格的控制要求。但另一种污染源氮氧化物(NOX)却一直被忽视。氮氧化物(NOX)是指NO、N2O、N2O3、N2O4和N2O5等氮与氧的化合物总称。室内氮氧化物通过呼吸进入人体内,刺激呼吸道和肺部,对心、肝、肾等造成腐蚀损害,还会引起急性或慢性中毒,并有致癌作用,严重影响到人体健康。

2 室内氮氧化物的主要来源及其危害

2.1 NOX的污染来源

室内空气中氮氧化物的污染主要来源于以下几种途径,分别是采暖和烹调时燃料的燃烧、室内吸烟释放的烟气、以及室外大气中的NOX进入等。

据统计,煤炭是我国城市家用的主要燃料,约占燃料总量的50%~80%,其次是煤气和液化气,约占20%~50%[1],燃料完全燃烧时将产生大量的NOX将弥散于室内难以排出;吸烟产生的烟雾中有CO、醛类、烃类、亚硝胺、NOX和颗粒物等污染物[2],约有90%直接弥散在周围空气中,监测表明,室内空气中NOX浓度随着吸烟人数、吸烟量的增加而升高;当室内NOX浓度低于室外时,室外的污染物会经门、窗自然渗入或经机械通风系统进入,但浓度一般不会超过室外。

2.2 氮氧化物的危害

氮氧化物(NOX)的破坏力很强,是一种毒性很强的腐蚀剂,当空气中的NOX被吸入到肺内,就会在肺泡内形成亚硝酸(HNO2)和硝酸(HNO3),由于这两种酸有较强的刺激作用,就会增加肺毛细血管的通透性,导致胸闷、咳嗽、气喘甚至肺气肿等症状。光化学烟雾产生的是NO2和HC。当空气中有这两种物质存在,再遇到合适的气候条件时,如强烈阳光、无风、逆温等,就会产生光化学烟雾。光化学烟雾对人的影响主要是对眼睛和呼吸道产生刺激,使红眼病患者增加,促进哮喘病人发作,并引发其它疾病。

3 室内氮氧化物的监测方法

3.1 气相色谱法[3]

由于氮氧化物在氢火焰离子化检测器上没有响应,不能用常规的气相色谱法,因此需要采取转化气相色谱法检测大气中的氮氧化物。该方法中氮氧化物与气相的乙醇反应,生成乙醇的亚硝酸酯,用氢火焰离子化检测器(FID)检测。如果样品气体中有高浓度的碳氢化合物共存时,则选用电子捕获检测器(ECD),因为该检测器对亚硝酸酯的响应灵敏度很高,而对高浓度的碳氢化合物响应较低。因此,应用该方法快速、定量分析氮氧化物含量的关键是选择合适的色谱柱和检测器。

3.2 盐酸萘乙二胺比色法[4]

盐酸萘乙二胺比色法通过测量一氧化氮和二氧化氮的混合物,来表示一定时间内NOX的平均值,不能反映样品气中NOX实时的浓度变化。该方法是一种标准的化学分析方法,也是一种国家标准分析方法。

3.3 化学发光法[3]

化学发光法是利用测量化学发光强度对物质进行分析测定,可在液相、气相或固相中进行,应用该方法测量氮氧化物快速、简洁,可以同时测量NO、NO2、NOX,既可以进行离线分析,又可以进行在线测量。是目前国家环保局和美国环保署推荐的氮氧化物定量分析方法。

3.4 电化学方法[3]

电化学法测量NOX是用气敏性离子选择电极作为指示电极(或称传感器),是一种电位测量方法。该方法中元件的气敏性的优良直接影响测量结果准确性,由于传感器的响应时间会随着使用逐渐变小,达到平衡的时间也会越来越长,因此,传感器一般只能使用1年~2年,属消耗性元件。

4 室内氮氧化物的处理方法

当前治理NOX的方法主要有选择性催化还原法、选择性非催化还原法、催化分解法、液体吸收法、微生物法、吸附法等。由于溶液吸收法极难溶于水和碱溶液,因此净化效果差;吸附法虽然能回收氮氧化物,但由于其吸附容量小,吸附剂用量大,造成设备庞大、再生频繁,一些技术还存在障碍,所以应用不广泛。下面我们介绍一些常用的方法。

4.1 催化还原法

催化还原法分为选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法两类。

4.1.1 选择性催化还原法(SCR)[5]

该法用NH3做还原剂,帮助NOX在290℃~400℃的催化剂层中分解为N2和H2O。工业实践表明,NOX的转化率为60%~90%。但随着该系统的运行时间的增加,催化剂的活性逐渐丧失,烟气中残留的氨或氨泄漏也将增加,造成污染。

4.1.2 选择性非催化还原法(SNCR)[6,7]

选择性非催化还原(SNCR)是当前NOX治理中广泛采用且具有前途的技术之一。SNCR通过注入NH3或尿素等还原剂在没有催化剂的情况下发生还原反应,将NOX转化为N22222222,温度的控制在该方法中起着至关重要的作用。钟秦等通过实验研究发现,在800℃~1200℃下喷射尿素还原剂或几种铵盐还原剂能脱除NOX,其中尿素还原剂脱NOX的能力最强,碳酸氢铵还原剂次之。使用尿素安全可靠,又无NH3泄漏污染作业环境的问题[8]。在工业实践中逐渐用尿素代替作还原剂。SNCR法的除硝效率较低,而费用仅为SCR的1/5左右。

4.2 微生物法

目前国内外关于微生物法处理氮氧化物的研究,主要是针对NO废气的处理。可分为反硝化处理和硝化处理。反硝化是利用厌氧性微生物在厌氧条件下分解NO的一种处理方法;硝化则是利用硝化细菌在有氧条件下,将氨氮氧化成硝酸盐氮,然后再通过反硝化过程将硝酸盐氮转化成N2的处理过程。他们的相同点是均通过对温度、湿度、p H等环境因素的控制,使微生物处于最佳生长状态,以提高对NOX的净化率。该方法只是近10年来发展起来的,随着研究的不断深入,将会得到更全面的发展。

5 结论

氮氧化物直接影响着人体的身心健康和生活质量。因此,我们应该重视室内环境的污染问题,积极地了解有关室内环境污染方面的知识,由于氮氧化物的治理还不成熟,因此,从源头上减少氮氧化物的排放,并采取一切可行的防治措施,来保证人们的健康至关重要。

摘要：本文介绍了室内氮氧化物的来源及其对人体危害,监测氮氧化物的几种方法,最后列举了几种氮氧化物的治理方法。

关键词：氮氧化物,监测方法,治理方法

参考文献

[1]许风莲.我国生活居室的空气污染[J].环境与健康杂志,1991,8(2):90.

[2]范春,刘占琴,陈丽华,等.室内空气中氮氧化物卫生标准的制定方法和依据[J].环境健康杂志,1999,16(2):63-64.

[3]刘沂玲.现代测量与实验室管理[J],2006.

[4]周中平,赵寿堂,朱立,等.室内污染监测与控制[M].化学工业出版社,2002.

[5]劳善根,王凯雄.日本燃煤烟气中处理技术[J].广州环境科学,2000,15(4):5-8.

[6]梁基照.含烟气的净化技术[J].广州环境科学,2000,15(4):5-8.

[7]李晓东,杨卓如.国外氮氧化物气体治理的研究进展[J].环境工程,1996,14(2):34-39.

二氧化氮污染 篇7

2010年中国二氧化硫排量为2 026.15万吨, 居全球第一, 其中生活二氧化硫排放量为320.7万吨, 虽然远远低于工业二氧化硫排量的1 705万吨, 但是其仍然占了中国二氧化硫排放总量的15.8%, 可见中国二氧化硫治理形式依然很严峻, 生活二氧化硫污染的治理亦不得不进行考虑。在治理二氧化硫污染的政策中税收手段被越来越多的人们所关注, 有关资料显示中国财政部、国家税务总局和环保部已经就中国的环境税开征有了一个初步的考虑。在制定治理二氧化硫污染的环境税过程中有很多西方国家的例子供我们借鉴, 但是在具体的税制设计中更要注意结合中国国情, 避免照搬西方国家的做法, 因此对于中国二氧化硫污染特征的研究就显得极为重要。

一、统计学分析及计量变量选取和模型设定

为了说明中国生活二氧化硫与经济发展水平和生活二氧化硫排量的关系, 本文选取经济最发达的上海、北京、天津、江苏、福建、广东、浙江七省份和经济水平不发达的安徽、江西、云南、甘肃四省份进行比较。在数据的选取上用各地区的人均国内生产总值来衡量经济发展水平, 在时间跨度上本文选取这些地区的1998—2010年的数据进行分析。具体数据将通过查阅历年的统计年鉴并加工整理获得, 在计量分析时为了避免异方差采用各变量的自然对数进行分析。通过观察样本省份的生活二氧化硫排量与人均国内生产总值之间的关系, 发现两者并不呈现出典型的倒U型库兹涅茨曲线特征, 而是大致呈现出直线型特征。因此本文初步假设变量之间呈现直线型关系, 具体还要通过检验来确定。基于以上分析, 我们将区域的模型设为yit=αi+β1xit+εit, 其中yit代表i省在t年的生活二氧化硫排放量的自然对数, xit代表i省第t年的人均国内生产总值的自然对数, αi表示i省的特定截面效应。

二、实证分析

由于采用面板模型, 可以将面板数据模型分为三种类型:无个体影响的不变系数模型亦称混合模型、含有个体影响的不变系数模型即变截距模型、含有个体影响的变系数模型即变系数模型[4]。因此, 在面板模型估计之前需要对于样本数据适合上述哪种形式进行检验, 以避免模型设定的偏差, 提高参数估计的有效性。本文在对数据进行检验和模型估计时利用Eviews6.0软件进行具体操作。

(一) 单位根检验

面板单位根检验的方法主要有LLC检验、Breitung检验、Hadri检验、IPS检验、Fisher ADF检验、Fisher PP检验, 前三项检验都是适用于相同单位根 (common root) , 后三项检验允许存在个体单位根 (individual root) 。为了避免一种方法所带来的误差, 本文决定采用六种检验结果综合的方法 (summary) 。

(二) 协整检验

在对面板数据进行协整检验时有三种方式可以选择, 分别是Pedroni (Engle-Granger based) , Kao (Engle-Granger based) 和Fisher (Combined Johansen) , 根据不同发达地区和较发达地区所选样本的不同特点, 决定对两的数据采用Pedroni (Engle-Granger based) 方法进行检验。

结果显示, 对于发达地区, Group rho-Statistic拒绝接受原假设, 而其他方法至少在5%的水平上拒绝原假设。根据Pedroni (1999) 的证明, 在小样本中Panel v-Statistic、Group rho-Statistic检验效果最差, Panel ADF-Statistic、Group ADF-Statistic检验效果最好, 其他检验处于中间, 当检验结果不一致时, 以Panel ADF-Statistic和Group ADF-Statistic检验为准。根据检验结果可知, 两地区的Panel ADF-Statistic和Group ADF-Statistic检验均拒绝原假设, 认为变量之间存在协整关系。

(三) 面板模型确定

发现两地区数据的F值分别为:174、117, 经查表知F0.05 (6, 69) =2.25、F0.05 (3, 39) =2.84。容易看出两地区的F值都要大于各自的临界值, 因此要否定个体不变效应模型。下面要通过Hausman检验决定建立个体固定效应还是个体随机效应模型。

(四) 估计结果

采用计量软件对数据进行模型检验的结果如下表所示, 由于本文主要探经济发展水平对生活二氧化硫污染产生的影响和影响的大小, 并不作为预测之用, 所以并没有对固定效应的常数项进行列示, 另外除了不发达地区的常数项没有通过检验之外其他各项都很好的通过了检验。从结果可以看出, 发达地区的生活二氧化硫排量随着经济发展水平的发展不断降低。而不发达地区的生活二氧化硫排放随着经济发展水平的提高而不断上升。

(五) 时间趋势影响

由结果可知, 发达地区的国内生产总值对生活二氧化硫排放影响的时间趋势是很明显的, 而不发达地区的时间趋势是不明显的。简单地说, 发达地区的生活二氧化硫排量从1998年便逐年下降, 并且下降趋势是先增后减的 (1998年人均国内生产总值的增加对生活二氧化硫排放的影响是-1.1375, 随后至1999年是-1.1394, 随后便出现了波动, 直至2003年便是出现了逐年下降的趋势) 。这说明这些地区的经济发展对生活二氧化硫排放的遏制作用是逐渐减少的, 需要引入新的手段进行治理生活二氧化硫污染。

结论及政策建议

由模型的分析结果来看, 本文所选的发达地区省份的生活二氧化硫排量在1998年之后大致与经济发展水平呈现负相关, 而不发达地区的省份的生活二氧化硫却随着经济发展水平的提高而不断上升。对于经济发达地区而言, 其经济发展到一定水平政府和人民对环境的关注日益提高, 使得生活二氧化硫排放随着经济发展水平的提高逐步减少, 而对于不发达地区, 由于经济不发达, 导致现阶段经济的发展很大程度上是以牺牲环境质量为代价的。为了说明这一问题, 本文又进一步分析了含有时间效应的国内人均生产总值对生活二氧化硫排量的影响。

参考文献

[1]包群, 彭水军, 阳小晓.是否存在环境库兹涅茨倒U型曲线?——基于六类污染指标的经验研究[J].上海经济研究, 2005, (12) :3-13.

[2]黄耀磷, 农彦彦, 吴玉鸣.中国环境污染的库兹涅茨曲线检验——基于1997—2006年的面板数据的实证分析[J].四川环境, 2005, (10) :107-114.

氮氧化物污染的减排与防治措施 篇8

关键词：氮氧化物,减排,环境污染,防治

1 前言

现如今, 氮氧化物与PM2.5、PM10、SO2作为环境空气中的主要污染物, 正在呈现逐年增长的趋势, 他是酸雨的主要成因之一, 由他形成的光化学烟雾也是PM2.5的形成的重要构成原因。《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》明确指出:“十二五”期间, 全国氮氧化物排放量比“十五”削减10%, 其总量控制目标已下达各省、自治区、直辖市。目前, 全国各地氮氧化物减排工程, 火电、水泥、烟气等脱硝工程建设, 机动车辆限购限行以及氮氧化物监测加强等工作正在如火如荼的进行, 环境空气中氮氧化物浓度的增长得到了有效的控制, 使环境达到逐步改善的目标。

2 氮氧化物的危害

氮氧化物 (Nitrogen Oxides) 是由多种化合物组成的, 如一氧化氮 (NO) 、二氧化氮 (NO2) 、三氧化二氮 (N2O3) 、四氧化二氮 (N2O4) 和五氧化二氮 (N2O5) 等, 其中大多数常态下都呈气态, 五氧化二氮常态下呈固态, 氮氧化物由其中一种或多种组成, 但一氧化二氮、三氧化二氮和四氧化二氮极不稳定。作为环境空气污染物中的氮氧化物 (NOx) 常指NO和NO2。以NO和NO2为主的氮氧化物主要危害包括五个方面:一是对人体和动物的致毒作用, 可刺激肺部, 使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病;二是对植物的损害作用, 导致叶子脱落或影响植物生长发育等;三是氮氧化物是形成酸雨和酸雾的主要原因之一;四是氮氧化物能够破坏大气层中的臭氧层;五是氮氧化物与碳氢化合物形成光化学烟雾, 具有特殊气味, 刺激眼睛, 并能使大气能见度降低, 也是构成PM2.5的重要因素。

3 对氮氧化物的减排工作

如何对氮氧化物的排放量进行控制呢?治标首先要治本, 统计部门数据表明, 我国氮氧化物排放主要来源于火电行业、水泥行业、机动车尾气排放以及化工行业。目前针对这些行业, 已经通过出台相关的法律法规, 严格排放标准以及总量控制, 投资增加脱硝设备以及促进其有效运行等方式, 开展了对重点排放源的控制, 这一措施效果十分显著。此外, 对氮氧化物污染的控制不仅只有生产部门, 还包括环保、交通、质检等多个部门都要纳入到氮氧化物减排工作中来, 建立一个相互补充、相互制约的完整地体系。

2011年1月14日, 环境保护部针对《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2003) 的又一次修订。2011年7月18日批准《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011) , 于2012年1月1日正式实施, 这一标准中, 火电厂的脱硝建设时间表明显较之提前, 明确了火电行业氮氧化物污染防治为重点, 开展减排工作, 并严格规定了重点地区、非重点地区以及新建的火电厂, 氮氧化物的排放总量。水泥行业方面, 至2013年底, 全国1500多条水泥生产线, 有91%的企业都在进行脱销工程的建设, 要求烟气脱硝率保证达到85%以上, 脱硝装置保证运转率95%以上, 脱硝不得造成二次污染, 目前建成的水泥脱硝装置基本已验收完成, 根据环境监测部门提供的信息, 脱硝设备技术成熟, 运行过程中氮氧化物排放量明显降低, 并且过量的氨排放量很低, 不会对周边地区环境造成不良影响。机动车生产和使用方面, 严格地控制排放标准, 在一些大城市提前实施国4排放标准, 此外, 采取限行、限购、控制车牌发放量等方式, 控制机动车增长速度。另外在其他行业, 如钢铁、化工等行业, 控制技术相对薄弱, 也可以借鉴国外先进的氮氧化物吸收工艺, 来减少氮氧化物的排放量。

氮氧化物减排工作可以借鉴发达国家先进的经验, 如美国氮氧化物控制是通过环境空气质量的监测, 根据其浓度标准, 通过立法, 来减少氮氧化物的排放量。欧洲一些国家通过公交免费等手段, 减少机动车辆出行的增加, 此外, 欧洲各国通过签署各种国际公约, 相互制约酸雨和跨界传输的问题, 控制效果也是很显著的。日本是通过控制城市的环境空气质量中二氧化氮浓度, 对于超标地区实施氮氧化物总量控制, 固定重点源总量得到控制以后, 环境空气质量仍然不达标的地区, 实行机动车辆氮氧化物排放总量控制, 这样一步步地效果就显现出来了, 环境空气质量也得到了明显改善。

4 对氮氧化物污染防治未来展望

氮氧化物污染是全国性的, 防治工作也是一项长期的任务, 需要政府的支持, 需要人民的监督。首先要从源头抓起, 主要控制目标是固定源和流动源两个方面, 包括电力行业、水泥行业、机动车尾气等方面的防治;其次要解决区域性问题, 着重对重度环境污染的地区加强管理和投资, 以点带面, 做好推动工作;第三是提高技术投资, 实行综合治理, 环境污染往往是复合性的, 每项单一污染物的治理, 加合起来投资反而会增大, 很多企业都希望上环境治理设施, 但其运行费用确是很大的负担, 提高治理设施技术水平, 要从节约运行和维护成本入手, 综合治理, 减轻企业负担, 同时增大管理力度, 这样能更好的更有效的达到氮氧化物污染防治的目标;第四建立健全各种相关的法律法规和排放标准, 根据不同的治理阶段和地区, 实施不同的符合实地情况的标准等级, 逐步提高;最后是提高全民素质, 增强人们环保意识, 加强群众监督和部门监管, 最终达到环境质量的改善。

二氧化氮污染 篇9

中涂协将通过对国内外主要氧化铁颜料生产技术水平、污染治理技术水平的调查和对主要污染因子排放总量的测算分析, 结合行业实际, 参照国内外先进水平, 制定具有可操作性、技术经济上合理的污染防治技术政策和污染物排放标准, 以促进氧化铁颜料生产和环保的协调发展。

该标准将以最佳可行的生产工艺技术装备和污染控制为基础, 规定现有、新建氧化铁颜料生产企业的污染排放限值, “三废”排放量及监测、监控要求等。

二氧化氮污染 篇10

针对有机污染物的达标处理, 目前常采用物化法、生物法、化学氧化法等等经典处理技术进行处理。在此基础上, 近几年发展了许多新的技术, 如高级氧化技术 (AOTs) , 光催化氧化, 超声波降解等, 随着人们对水体有机污染的问题的重视增强和投入加大, 这些技术将会有很好的发展和应用前景, 并且将会有更多的新技术出现。

一、本课题的研究目的和意义

农药被广泛应用于抵抗病虫害、除草及促进农作物生长等方面。由于大部分农药具有中等环境持久性, 因此农药的长期使用导致了环境的微污染。目前在暴雨径流、地表水、地下水、饮用水以及污水等多种水体中已检测到多种农药及其部分降解副产物。这些有毒、具有潜在致癌效应的农药, 如果长期暴露会对人体健康造成危害。

现代农业生产对农药的依赖性越来越大, 由于农药的不恰当使用以及农药本身的性质, 导致了农药残留的现象。农药残留不仅出现在农作物的果实、根、茎叶, 一部分还残留在了土壤和水中, 农药残留越来愈引起人们的重视。AOPs对污染物的降解具有污染物矿化程高、反应速度快、无二次污染等优点, 在处理水中难降解有机物方面具有很大的应用和研究前景。因此本文拟采用绍臭氧氧化技术对水中低浓度的几种有机氯农药进行降解, 着重探讨这种氧化技术的反应机理, 并对它在降解水中低浓度有机农药的性能和操作条件进行研究, 并为其在难降解有机污染物处理方面实际应用提供理论依据和基础数据。以期解决麦草畏等有机氯农药水中残留这一环境问题, 并能促进水处理新技术、新工艺的研发, 推动环保产业技术高尖端化, 促进经济、环境和社会的可持续发展。

二、研究方法

1. 实验步骤

(1) 称取所需浓度下的麦草畏的量, 配制麦草畏溶液。

(2) 调水浴到所需温度, 将配制好的麦草威溶液加入到反应器中。

(3) 打开臭氧发生器, 使臭氧排空, 稳定后, 将臭氧通入到反应器中的同时开始计时。

(4) 抽取样品。抽取时间分别为:0min, 2min, 4min, 6min, 8min, 10min, 15min, 20min。

(5) 对所抽取样品的分析

测定过氧化氢的吸光度。取一定量抽取的样品加入到含有草酸钛钾溶

液的比色管里, 用去离子水定容, 测定吸光度。

测定液相臭氧浓度。在10m L比色管中加入1m L氨基乙酸试剂, 1m L靛蓝试剂, 1m L丙二酸, 1m L样品, 定容至10m L, 测定其在600nm处的吸光度。

对样品进行高效液相色谱 (HPLC) 分析。

2. 分析方法

麦草畏 (高效液相色谱HPLC)

溶液中的麦草威的浓度采用高效液相色谱法测定。液相色谱仪的检测器为紫外可见检测器, 检测波长是230nm, 流动相是体积比为65:35的甲醇和水 (含0.05M磷酸) , 流量为1m L/min, 进样量为20μL。

气相臭氧浓度测定法

碘量法是臭氧浓度测定的传统化学分析法, 其原理是在酸性条件下, 臭氧氧化溶液中的碘化钾, 释放出等摩尔的碘, 用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘, 根据硫代硫酸钠的消耗量间接计算臭氧浓度。

游离碘显色, 依在水中浓度由低至高呈浅黄至深红色。然后利用硫代硫酸钠标准液滴定, 游离碘变为碘化钠, 反应终点为溶液完全褪色。反应式为:

(4-1) 、 (4-2) 两反应式建立起O3反应量与Na S2O3消耗量的定量关系为1mol O3:2mol Na S2O3, 则臭氧浓度计算式为:

式中:C——臭氧浓度, mg/L;

A——硫代硫酸钠标准溶液用量, m L;

B——硫代硫酸钠标准溶液浓度, mol/L;

V0——臭氧化气体取样体积, m L;

臭氧浓度大于等于3mg/L时, 此测试结果的精密度在±1%以内。

液相臭氧浓度测定法

本实验的液相臭氧浓度采用靛蓝比色法测定。

a.原理

靛蓝三磺酸钾和臭氧等摩尔反应生成在几乎无色的靛红磺酸钾。靛蓝三磺酸钾最大吸收在600nm处, 摩尔吸光系数ε600nm=20000 L/mol·cm, 在靛蓝三磺酸钾过量的情况下, 色度的减少跟臭氧浓度呈线性关系。因此根据郎伯-比尔定律 (A=εbc) , 通过分光光度计测定600nm处吸光度的变化即可间接得到水体中臭氧的浓度, 上述反应的速度很快 (k>107mol/L.s) , 测定的结果比较准确。

由于实验中产生的氯离子对靛蓝三磺酸钾的吸光度有影响, 所以测定时要加入丙二酸来屏蔽氯离子。

b.计算公式

式中:ΔA=空白和待测样的吸光度之差b=比色皿光程长度, cm

过氧化氢浓度 (草酸钛钾分光光度法)

反应溶液中的过氧化氢的浓度采用草酸钛钾分光光度法测定。方法为:一定量样品加入到有草酸钛钾溶液的比色管中, 测定400nm处的吸光度, 和含有相同量草酸钛钾的空白样品比较得到过氧化氢浓度。计算公式为:

式中:A、Ab—待测样品和空白样品的吸光度;

l—吸收池的长度, cm, 此处为1cm;

X—定容后的体积, m L, 此处为10m L;

x—样品的体积, m L, 此处为1m L。

三、实验流程

实验采用有效容积为1.0L的柱状鼓泡反应器, 在反应器底部设一个多孔板用以分散气体进行鼓泡反应, 整个反应器浸没在恒温水浴中。实验中所有连接管线均为硅胶管和玻璃管。

臭氧发生器采用空气源, 制得的混合气经过转子流量计调节流量后通过反应器底部的装置鼓泡进入反应器, 未反应的臭氧通过顶空管进入KI吸收瓶进行吸收。定时取样, 分别进行HPLC、IC分析, 并测定反应液中的过氧化氢浓度。

单独O3系统试验, 待反应器内反应溶液达到恒温, 通入臭氧即开始反应。O3/H2O2系统试验, 通入臭氧前先加入一定量的过氧化氢, 混合均匀。待反应器内反应溶液达到恒温后, 再通入臭氧开始反应。

气相臭氧浓度测定时在流量计后和反应器后接上吸收瓶, 即可分别测定臭氧的进气量与出气量。

四、有机物的臭氧氧化及浓缩富集实验

1. 水中低浓度有机物的臭氧化实验

跟踪C/C0随时间的变化, 判断低浓度情况下的实验情况和可检测性。也可用拟一级动力学进行分析, 实验数据符合拟一级反应动力学。线性相关系数较d好d Ct。=拟-kt一级动力学

式中:C为有机物浓度, mol.L-1, t为时间, min;k为拟一级反应速率常数, min-1。

因此 与时间t的拟合曲线呈线性关系。

由此得到不同浓度的k值, 看看, k值随有机物初始浓度的变化情况

模型污染物为二甲四氯, 温度20℃, 流速1L/min, 臭氧比例70%, 纯氧源制备臭氧。

10mg/L的3min时, 用HPLC检测达不到检测下限了

20mg/L的4min, 40mg/L的5~6min, 就不能检测出数值。

因此, 浓度越低的, 数据的稳定性就越差。

浓度越低, 降解速率越快。可见, 臭氧化技术, 对低浓度有机物的降解是有明显效果的, 目前存在的问题是如何检测如何跟踪有机物浓度, 如何对实验情况进行定量分析。

随着有机物初始浓度的增加, 有机物降解速度减慢, 有机物降解的拟一级反应速率常数随之减少。

有机物初始浓度大, 有机物初始参与降解的量多, 应对有机物降解有所促进, 但此处的降解速率常数反而变小, 是因为拟一级降解速率常数是基于相对浓度C/C0而言的, C0越大, 则相对浓度的分母越大, 则相对浓度越小, 则因此而计算出来的降解速率常数相应较小。但随着有机物初始浓度增大, 绝对降解量增加。

采用麦草畏和2, 4-D, 分别用10mg/L的进行臭氧化实验, 在1~2min时, 就不能检测到有机物的峰值了。

2. 水中低浓度有机物的浓缩富集实验

对水相中低浓度有机物, 考虑先进行浓缩富集实验。目前的方法有:固相萃取、回流萃取、膜萃取、吹扫捕集、吸附浓缩等。

我们进行了初步的实验。采用萃取浓缩的方法。

10mg/L溶液, 稀释10倍, 相当于1mg/L, 目前用液相色谱难以检测。移取25m L的1mg/L的溶液, 分别用10m L、10m L、5m L二氯甲烷萃取三次, 取有机相, 室温挥发至干, 然后移取2.5m L无水乙醇到蒸发皿里溶解, 然后进行HPLC分析。浓缩效果较好

可见浓缩后基本和1mg/L的计算值基本符合, 均略低一些, 最小的相对误差为3.3%, 最大的相对误差为8.8%。

出现问题:目前针对的是配制好二甲四氯溶液, 进行浓缩。我们也对发生臭氧化实验反应到一定时间的反应溶液进行浓缩实验, 发现二甲四氯这个最初原始污染物的峰值还是比较清晰的, 但其主要的降解中间产物峰值, 较难以浓缩到有机相中进行有效的测量。

结论

通过跟踪反应液里氯离子、反应中共存物的浓度变化, 对该反应机理进行了探究。分别进行了水中低浓度有机物的臭氧化实验和水中低浓度有机物的浓缩富集实验。获得并讨论了其标准曲线和动力学模型, 得到如下主要结论:

(1) 在对臭氧降解水中低浓度二甲四氯的实验中, 结果表明二甲四氯浓度越低, 降解速率越快。可见, 臭氧化技术, 对低浓度有机物的降解是有明显效果的, 目前存在的问题是如何检测如何跟踪有机物浓度, 如何对实验情况进行定量分析。

随着有机物初始浓度的增加, 有机物降解速度减慢, 有机物降解的拟一级反应速率常数随之减少。

有机物初始浓度大, 有机物初始参与降解的量多, 应对有机物降解有所促进, 但此处的降解速率常数反而变小, 是因为拟一级降解速率常数是基于相对浓度C/C0而言的, C0越大, 则相对浓度的分母越大, 则相对浓度越小, 则因此而计算出来的降解速率常数相应较小。但随着有机物初始浓度增大, 绝对降解量增加。

(2) 在实验中我们进行了初步的实验。采用萃取浓缩的方法。

10mg/L溶液, 稀释10倍, 相当于1mg/L, 目前用液相色谱难以检测。移取25m L的1mg/L的溶液, 分别用10m L、10m L、5m L二氯甲烷萃取三次, 取有机相, 室温挥发至干, 然后移取2.5m L无水乙醇到蒸发皿里溶解, 然后进行HPLC分析。浓缩效果较好。获得乙醇相的低浓度的二甲四氯标准曲线。

出现问题:目前针对的是配制好二甲四氯溶液, 进行浓缩。我们也对发生臭氧化实验反应到一定时间的反应溶液进行浓缩实验, 发现二甲四氯这个最初原始污染物的峰值还是比较清晰的, 但其主要的降解中间产物峰值, 较难以浓缩到有机相中进行有效的测量。

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