我国氮氧化物和硫化物污染现状和治理政策

我国大气氮氧化物和二氧化硫污染现状及

治理对策

目前，我国的大气污染问题非常严重，主要集中在大中型城市。但我国中小城镇和农村空气质量也有逐年变差的趋势。据有关文献报道，我国二氧化硫（SO 2）、二氧化碳（CO 2）、氮氧化物（NO X ）和粉尘颗粒的排放量均位居世界前列。我国的140多个城市的空气质量都超过《环境空气质量标准》(GB3095—2012) 二级标准，属于严重污染性城市。我国是世界上最大的燃煤大国，形成了主要以SO 2、NO X 粉尘为代表的煤烟型大气污染。随着中国经济的快速发展，汽车数量的急剧增多，汽车尾气排放污染趋势加重，造成大量NO X 的排放。同时政府相关环境部门执法不严也是造成大气污染物偷排超排的主要原因。

1、氮氧化物和二氧化硫造成的环境问题

大气氮氧化物和硫化物的排放会造成多种环境影响，主要表现在5个方面：

第一，NO X 与城市臭氧浓度和光化学污染紧密相关。光化学污染发生是因为碳氢化合物（HC ）和NO X 等一次污染物在紫外光作用下发生光化学反应生成二次污染物，产生的混合物生成的有害浅蓝色烟雾。我国很多交通干道尤其在夏季易发生光化学污染，对人呼吸道以及眼睛瞪都会造成很严重的危害。同样，在日照充足的高温天气条件下，NO 2分子经过阳光照射，释放出氧原子，这些氧原子又去攻击氧

分子，从而形成臭氧。一氧化氮能够与臭氧结合重新生成二氧化氮，此循环过程不断重复。

第二，NO X 和SO 2也是造成酸雨污染的主要物质。SO 2、NO X 等酸性气体进入大气后, 造成局部地区中的SO 2、NO X 富集, 在水凝过程中溶解于水形成H 2SO 3、HNO 2和HNO 3, 然后进一步经某些污染物的催化作用及氧化剂的氧化作用生成H 2SO 4和HNO 3，并随雨水降下形成酸雨。由于SO 2、NO X 在空气中的氧化需要一定时间，因此可以一起发生远距离输送，从而加速了区域酸雨的恶化。目前，SO 2对酸雨的贡献较大，但随着汽车尾气排放量的增多，空气中NO X 进一步增多，一些地方的酸雨污染性质已开始由单一的硫酸型向硝酸根离子不断增加的复合型转化。

第三，SO 2、NO X 还是城市细粒子污染的主要来源，成为我国大中城市普遍存在较为严重的大气颗粒物污染、特别是区域细粒子污染和灰霾的重要根源。排放到空气中的尘粒、盐粒或烟粒等气溶胶的集合体称之为霾，雾霾的主要成分包括粉尘、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等，其中由硫氧化物、氮氧化物、氨盐和挥发性有机物通过化学反应形成二次颗粒物占很大比例。

第四，SO 2、NO X 随雨雪降落在土壤或水体表面，污染地表水源，造成水体富营养化二次污染。

第五，SO 2、NO X 对人身体健康构成巨大的威胁。NO 与血液蛋白亲和力较强从而使血液输氧能力下降，人体急性中毒后出现缺氧症状，NO 2可引起肺损害甚至造成肺水肿，慢性中毒可导致气管及肺部发生

病变，SO 2对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用，大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。

2、氮氧化物和二氧化硫污染原因

第一，我国能源结构不合理。我国是全世界第一燃煤大国，除了取暖燃烧等燃煤之外，大部分燃煤用于发电。2012年，我国能源消费结构中，煤炭占66.6%，石油占18.8%，天然气占5.2%，水电、核电、风电占9.4%。依据国家环保总局历年的环境公报，在SO 2和NO X 的排放源中火力发电厂一直占据主导地位，其排放量超过了我国相关污染物总排放量的 50%。并且，预计在将来的 20-40 年，我国电力工业中以煤炭为主的能源格局不会改变。

第二，近年来各大中型城市包括小型城市，机动车数量快速增长，大大超过道路建设速度，导致各个城市交通拥堵现象频繁发生，加大了机动车尾气污染程度。2009年年末，全国民用汽车保有量达到7 619万辆，而到了2011年末中国数字就达到了10 578

万辆，增长速度和

幅度极其惊人，汽车尾气排放成为大中城市空气污染的主要来源。汽车排放的尾气中有CO 、未燃烧的烃类（HC ）、NOx 、H 2O 、CO 2、SO 2等，还有少量的Pb 。部分汽车由于使用年限较长，尾气转化催化剂已经不能有效的将尾气催化转化，进一步加重机动车尾气污染。

第三，一些地方政府变相对环保执法部门执法进行干预，一些建设期短经济效益好，但是资源能源消耗大，对大气污染严重的工业项目获得了批准建设。没有执行建设项目环境管理制度和国家环境影响评价制度，盲目建设了许多布局不合理、超标排放污染物的项目。还有一些地方的执法机构、人员不全或者执法经费不足，环境执法机构没有很好的开展对污染点源污染物的检测及排污单位的监理，这样就削弱了环保部门对排污单位和排污源的正常监督管理，结果就是没有污染治理设施的单位长期没有污染治理设施或者有污染治理设施的单位污染物处理设施运行率低，污染物超标排放。

3、控制氮氧化物和二氧化硫排放的技术措施

对于SO 2、NO X 排放量较多的燃煤火电厂，尾气要进行脱硫脱硝处理才能排放。常见的脱硫工艺主要有九种：湿法烟气脱硫、烟气循环流化床一悬浮吸收法、烟气喷氨吸收法、喷雾干燥法、炉内喷钙+尾部烟气增湿法、海水脱硫、活性炭吸收、电子束脱硫技术等。其中，湿法脱硫中的石灰石一石膏法是目前所有烟气脱硫技术中最为成熟而且应用最广的。常见的脱氮工艺有低氮燃烧，包括低NO 燃烧器技术、烟气再循环技术、燃料分级燃烧技术、空气分级燃烧技术和循环流化床锅炉燃烧技术，还有选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原

(SNCR)。其中SCR 是将氨、烃类等还原剂喷人烟道中，在催化剂的作用下将烟气中的NO 转化为无毒无害的N 2和H 2O ，脱硝效果良好，而占我国全部脱硝工艺的93．31％。

汽车的尾气处理装置为三元催化转化器，能将尾气中的CO 、HC 和NO X 同时处理净化。三元催化转换原理是利用排气自身组份的化学特点来促成反应。在三种有害气体中，HC 和CO 的还原性比较强．而NO X 有一定的氧化性，在催化剂（铂，钯，铑）的作用下，这三者可发生氧化还原反应，使HC 和CO 氧化为H 2O 和CO 2，使NO X 还原为N 2。但是三元催化转化器催化效率易受温度、发动机运行工况和与发动机匹配度等因素的影响。

4、结论

由于能源结构不合理，机动车数量快速增长，部分环保部门管理和执法不严等原因，我国大气污染日益严重， SO2、NO X 等大气污染物

排放位居世界前列，不仅引起光化学烟雾、酸雨、雾霾等环境污染问题，对人民健康和生活都造成严重的威胁。通过对燃煤火电厂尾气实施脱硫脱硝工艺，以及对汽车尾气进行三元催化，将SO 2、NO X 等大气

污染物吸收或转化为无污染的气体，从而净化空气。但是，由于当然技术发展和实际操作条件等因素的限制，我国SO 2、NO X 处理还不太理

想。因此，在宏观管理手段上，要进一步对煤炭等化石能源使用进行总量控制，对燃煤燃油设施进行改造和排放总量严格控制，促进节能减排，化石燃料的清洁使用，同时大力发展风能、太阳能、核电能等清洁能。在实际应用技术路线上，在燃煤火电厂尾气处理过程中，使

脱硫过程使副产物最大资源化, 解决脱氮过程催化剂再生的问题，寻找更加高效的汽车尾气催化剂等。从而实现SO 2、NO X 等大气污染物的

控制。

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