您好,欢迎访问三七文档
化工污染及其防治环境污染对人体、生物的健康危害极大,主要有急性危害、慢性危害、远期危害。为了防止环境污染,我国已公布了环境保护法,并对各种不同生产厂分别制定了污染物的排放标准。在新厂建设时,对于防止污染的设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产;对已投产的工厂,应采取积极治理措施,使各项有害物质的排放尽快达到国家规定的标准。1、化工污染的防治可以从以下几个方面进行。控制污染源选择合理的工艺,把“三废”消灭于生产过程中,其中包括:(1)通过改变工艺路线和生产方法,以减少“三废”的污染。例如,用乙炔为原料生产氯乙烯,需要用氯化汞作催化剂;电解食盐水制烧碱时,采用汞阴极电解槽,显然都会造成汞的污染。现采用乙烯氧氯化法生产氯乙烯,在烧碱厂废除汞阴极电解槽,则汞的污染源将消除。(2)通过改进操作条件和设备,使污染源得以控制,例如,在用冷却水时,用间接冷却法代替直接冷却法,以避免水与污染物的直接接触。在用蒸气加热进行蒸馏时,将用蒸气加热再沸器代替直接蒸气气提,这样均可减少废水的排放量。(3)淘汰有毒产品,尽量生产无污染或少污染产品。例如,开发高效无毒或低毒的新农药,以代替传统的高毒性、易污染的旧农药采用封闭循环工艺和综合利用2、封闭循环是将生产系统的排放物质经过一定处理步骤后,重新送回系统,从而形成一个循环系统,使排放物中所带的未反应物或中间产物又返回到系统,再次被利用。这种工艺不仅可以避免污染,还能减少或杜绝物料的浪费。例如纯碱生产上,我国化工专家侯德榜创立的联合制碱法就是一个封闭循环工艺。物料的综合利用是减少污染物排放的有效方法。化工生产中,常常是这个厂的废料是另一个厂的原料。例如,硫酸厂的废渣可作为高炉炼铁的原料;湿法磷酸厂的废磷石膏是生产硫酸或水泥的原料等等。3.三废的处理对于实在无法回收的废弃物,按气、水、渣性质的不同采取不同的处理方法。废气的治理大致可分为两类:一是废气中悬浮物的除去;二是废气中各种有害气体的除去。对于废气中固、液颗粒除去,一般根据颗粒大小及对颗粒的作用力不同分机械除尘、过滤除尘、静电除尘和洗涤除尘等。(1)废气的处理对于废气中有害气态物质,必须根据它们的物性或化性的不同而采用不同方法。采取有效的治理措施,严格控制化工废气的达标排放;同时合理制定或调整生产布局;开发实用清洁能源;改革生产工艺和设备、调整产品结构;净化与回收废气,开展综合利用,如从焦炉废气中回收利用焦炉煤气,从烟道气中回收硫资源,从磷肥厂含氟废气中制取冰晶石、氧化铝。4污染元素对人体健康的的危害目前在人体组织中发现的元素数目已多达70余种,仅在血液中就含有30多种元素。除了上述生命元素外,其余元素是随着自然资源的开发利用和工业发展而进入环境,它们通过大气、水源和食物等途径而侵入机体,成为人体中的污染元素。大部分污染元素为金属离子,它们在体内的积累,往往会干扰正常的代谢活动,对健康产生不良的影响,甚至引起病变。因此,治理环境污染,保障人类健康,是当前世界各国十分重视的课题。环境化学污染及其防治由于缺乏环保意识,人类的生产、生活活动在创造了物质文明的同时,也破坏了生态环境,主要表现为排放了大量废气、废水、废渣及垃圾污染了环境;超度用水、滥伐森林、破坏植被,使江湖枯竭、土地荒漠化。大气中的化学污染及其防治空气是人类和一切生物一刻也不能缺少的物质。一个成年人每天需要10~12m3空气,如果5天内不饮水,5周内不吃饭,尚能生存,但5分钟不呼吸空气,就会死亡。由此可见,空气对维持生命的重要性。大气是多种气体的混合物,可分为恒定的、可变的和不定的组分。恒定组分是指大气中20.95%(体积)的氧,78.09%的氮,0.93%的氩,仅此三者已达99.97%,此外,还有微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有气体成分。上述比例在地球表面任何地方几乎均可视为恒定的。可变组分是指大气中的二氧化碳和水蒸气。它们的含量随季节、气象等变化而不同,在通常情况下,二氧化碳含量为0.02%~0.04%,近年来已上升到0.33%。水蒸气的含量约为0~4%。不定组分是指大气中的煤烟、尘埃、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、碳氧化物(CO、CO2)等。不定成分达到一定浓度,将会对人类及生物等造成严重危害。大气污染源分自然源和人为源两大类。自然源如火山爆发、森林火灾、风沙等自然原因会把产生的沙尘、二氧化碳、一氧化碳等污染物带进大气层;人为原因是如燃料燃烧、工厂排放、战争、汽车尾气等人为原因也会造成大气污染。当然,自然源有些是人为活动引发的。大气的污染物种类繁多,已为人们注意的有近百种,当前普遍被列入“空气质量标准”的污染物,除粉尘外,主要有SO2、CO、NO2、O3及碳氢化物5种。下面简单介绍几种主要的大气污染物的危害及治理。1.粉尘、沙尘暴(1)粉尘粉尘是大气中危害最久、最严重的一种污染物,主要来自燃烧过程产生的烟尘和工业生产、加工工序产生的各种粉尘。粉尘按颗粒大小不同,又可分为落尘和飘尘两类。大气中粉尘的含量因地区而有很大差别。在某些工业区域,估计每月每平方公里约有40t的粉尘降落。在某些工业区域,估计每月每平方公里约有40t的粉尘降落。细小的粉尘吸入颗粒物可沉积于人的肺细胞上造成“矽肺”;进入血液播及全身,形成呼吸道疾病。此外,由于飘尘比表面积大,具有较强的吸附能力,是携带和传染病菌的媒介。有时粉尘还可作为催化剂,从而生成新的有害物质,难怪人们说飘尘是散布癌症的种子。对工业粉尘的防治方法:一是回收;二是综合利用。回收粉尘的原理是利用其重力的自然沉降而滤除,或者利用电力来中和气溶胶的电荷,促使它聚沉。对于粉尘的综合利用,有的是制造建筑材料,也可用于提炼金属,例如,Ni、Zn等,或制备其它化工产品。烟尘中包括由于不完全燃烧而形成的粒径微小的炭黑颗粒和烟气中夹带出的未燃尽的颗粒较大的煤粒和飞灰。前者由于颗粒太小,靠一般除尘器不易除去,主要是采取改进燃烧装置及进行合理燃烧等措施。如采取两次送风,炉内设导风器,改造炉排和燃油喷嘴,以及把燃油制成乳剂喷入炉内等,对消烟除尘均有良好的效果。(2)沙尘暴我国有8大沙漠、4大沙地,主要分布在西北及北部地区,西起塔里木盆地,东至松嫩平原西部,东西长4500公里,南北宽600公里的沙漠地带,总面积占国土1/4左右,并且每年以2400平方公里的速度向外扩展。在大风夏极易把沙尘扬起,形成沙或沙尘暴天气。1993年5月4日~6日我国西北部发生强沙尘暴灾害,给人民生命财产和工农业生产、交通、通讯造成巨大损失。共死亡85人,受伤264人,失踪31人;毁坏房屋4412间;损失牲畜12万头(只);农作物受灾面积560万亩;刮倒刮断电线杆6021根;大面积土地沙漠化,沙埋水渠2000多公里,铁路、公路、多处被沙埋……。据专家测算,近几年来,我国每年因风沙危害造成的直接损失达540亿元。这一数字,相当于西部5省区1996年财政收入的3倍。2000年入春以来,次数频繁、来势凶猛的沙尘暴天气肆虐我国许多地区(尤其是北方地区),沙尘和灰尘构成的总悬浮微粒成为城市大气中首要污染物。使12个直辖市和省会城市大气质量严重下降,尤其是威胁到首都北京。该次沙尘暴来源于内蒙阿拉善周地30多万平方公里的沙漠地区。由于该地区被过渡垦殖、土地掠夺式利用、不合理开垦良田、草场超载放牧、滥樵滥采、毁林毁草、地下水资源过度开发、风蚀和水土流失造成植被和草被年年向退化、风化演变。沙尘借助西伯利亚大风、形成沙尘暴。2000年春季沙尘暴入侵京津地区,再次向我们敲响了防沙警钟。2000年4月25日全国人大法律委员会建议增加各级政府做好防沙治沙的规定。北京确定2000~2010年,将投入60亿元治理风沙源头,主要用于造林、种草、加大植被的保护与管理。5.全球性大气化学污染及其危害目前,全球性出现的几个比较严重的大气化学污染问题,如温室效应加剧引起的全球增暖、臭氧洞的扩大及加深、酸雨的危害等。这些问题彼此相关,且均影响到全球生态环境的恶化和人类的健康。(1)超级温室效应本来地球上燃料的燃烧所释放出来的CO2和和被植物、海洋、江河、湖伯吸收的CO2之间是保持平衡的,致使大气中的CO2浓度能维持在一定的范围内,而大气中的CO2、水蒸气、甲烷、氮氧化物等室温气体允许太阳光中短波辐射部分透过并到达地面,使地球表面温度升高;同时大气又能有效地吸收太阳和地球表面发出的长波辐射,仅让很少一部分热辐射返回太空,这两个过程使地球表面保持相对稳定的温度,大气能使地表温差不超过几十度的作用称为温室效应。近30多年来,由于世界人口翻番,工农业迅猛发展,各种燃料消耗量急剧增加,加上人类盲目性活动(诸如滥伐森林、烧山开荒、填湖围海造田等),造成大气中CO2等温室气体含量逐年大量增加。据统计,全世界每年向大气排放CO2100亿吨,并且每年以2%速度递增。我国是世界上耗煤大国,也是CO2等温室气体最大的排放国。大气中CO2的增多,使大气吸收和反射回地面的长波辐射能增大,造成地球表面温度升高。事实上,1960年前后30年对比,亚洲大部分地区平均气温升高0.5~1℃,西伯利亚地区气温平均升高1℃。温室效应的加剧将导致全球气候变暖,长此下去,会使高山冰川和南北极冰层融化滑动,海平面上升,沿海地区某些城市被淹没。(2)酸雨酸雨主要是由大气中的废气SO2和NOx造成的。大气中的SO2、SO3、NO、NO2等与O2或H2O在固体烟尘(含Fe、Cu、V等)催化下形成H2SO4或HNO3,所以酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3。世界上每年排入大气中的SO2约1.5亿吨,我国每年约1800万吨。酸雨对环境危害很大,使土壤、水体酸化,危机人类的健康和农、林、牧、渔业的生产;腐蚀工厂设备桥梁、公路、建筑物,尤其是古文化遗迹。目前,世人公认世界上的三大酸雨影响区:西欧、北美和中国西南部,都是工业发达和工业快速发展地区。如美国东北部与加拿大交界地段的湖泊曾受到严重污染。八十年代我国酸雨仅限于川贵两广地区,到九十年代酸雨已从西南、华南地区,并且大多数省都发现过酸雨。尤其是贵州省的都匀市和四川的重庆市,例如都匀市降过pH=3.1的酸雨。近年来专家们发现我国城市大气环境污染从九十年代起已从过去的以SO2排放为主的煤烟型污染逐步转变为以氮氧化物为主的氧化性污染。例如北京118万辆汽车排放的尾气,已使我国首都成为全球大气污染严重的城市之一,对市民的呼吸系统和心血管系统的危害难以估计。(3)臭氧层损耗自1985年起观测事实表明,全球大气层臭氧总量锐减,臭氧层变薄,甚至先后在南极、北极上空发现了臭氧层空洞(图15-1)。1998年世界气象组织发表报告指出,过去几年一直出现在南极洲上空的臭氧空洞其面积已达2720万平方公里(比北美洲还大),且深度已切入大气平流层达24公里。当然,所谓臭氧空洞并非说该区域内已全无臭氧了,而是指某时间该地区的臭氧含量显著低于周边地区,远低于正常值。最近几年,人们又发现在欧洲上空、北半球臭氧层也在变薄,连北极臭氧层有高达2/3的部分已经受损。我国科学家也发现在青藏高原地区大气的臭氧含量明显低于周边地区,每年约以0.375%的速度减少。据统计分析,大气中的O3每减少1%照射到地面上的紫外光线就增加2%,皮肤癌的发病率就增加4%左右,同时使患白内障眼疾的人数增多,还会损害人的免疫系统,妨碍生物的正常生长。关于臭氧洞的成因,存在许多推测和假设,但总应包括自然变化过程和人类活动影响两个方面。对自然变化过程,人类至今知之甚少,但从人类活动影响的角度,普遍认为主要原因是目前主要用作制冷剂、清洗剂、发泡剂、杀虫剂的氟里昂(CF2Cl2、CFCl3等)的大量使用及排放,尤以冰箱、空调排放对臭氧层的破坏最为显著。氟里昂易挥发,不溶于水,进入大气平流层后,受紫外线照射产生的Cl原子可引发破坏O3的反应:2O2O+O3CF2Cl2Cl+CF2ClCl+O3─→ClO+O2ClO+O─→Cl+O2CF2Cl2化学性质相当稳定,在大气中可存在60~200年。由以上可看出;Cl原子本身只做催化剂,但却长时间、反复地破坏着O3。另一原因是日益增多的喷气机、汽车尾气和核
本文标题:化工污染及其防治
链接地址:https://www.777doc.com/doc-263617 .html