大氣污染中煤炭污染的治理技術(shù)研究

柯承均

（武昌工學(xué)院 食品與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430076）

1 煤炭大氣污染的成因分析

我國(guó)是煤炭大國(guó)，有著大量的煤礦資源，從我國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)上看，煤炭占將近70%左右，原煤當(dāng)中的平均灰分約為23.5%，硫含量約為1.27%，由此使得原煤燃燒后排放的污染物遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)煤，是造成大氣環(huán)境污染的主要原因之一。

相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，我國(guó)的煤礦區(qū)是大氣污染的重災(zāi)區(qū)，燃燒不充分的煤炭會(huì)生成一氧化碳，目前，一氧化碳已經(jīng)被國(guó)際環(huán)保組織列為大氣污染的主要污染物，當(dāng)其進(jìn)入到大氣之后，在擴(kuò)散稀釋和氧化的作用下，不會(huì)造成過(guò)大的危害，但由于煤礦區(qū)一氧化碳的排放量較大，在流動(dòng)性較差的環(huán)境中，一氧化碳的濃度會(huì)超標(biāo)，如果人們吸入高濃度的一氧化碳，將會(huì)給身體健康帶來(lái)危害，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致死亡。

煤炭生產(chǎn)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工藝過(guò)程，其中涉及諸多環(huán)節(jié)，如：采掘、洗選等等，這些生產(chǎn)工藝均會(huì)向大氣中排放煤粉塵，特別是在干燥、無(wú)風(fēng)的氣候條件下，煤粉塵會(huì)聚集在煤礦區(qū)的周圍，不但會(huì)造成大氣的清潔度和能見度下降，而且還會(huì)對(duì)建筑物造成腐蝕，植物的光合作用也會(huì)受到嚴(yán)重的影響。同時(shí)，飄散在大氣中的煤粉塵會(huì)吸附各種有害物質(zhì)，致使有害物質(zhì)長(zhǎng)期滯留在空氣當(dāng)中，如果被人體吸入，會(huì)危及健康。此外，在對(duì)井下的煤層進(jìn)行開采時(shí)，需要掘進(jìn)、爆破和運(yùn)輸，由于地上與井下的空氣之間對(duì)流性較差，污染物無(wú)法有效擴(kuò)散，只能通過(guò)井下排風(fēng)排到井外，由此也會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染。

煤矸石、粉煤灰是煤炭生產(chǎn)中形成的固廢，在對(duì)這些固體廢棄物進(jìn)行堆放時(shí)，如果防護(hù)措施不當(dāng)，與空氣接觸后，會(huì)發(fā)生風(fēng)化、氧化甚至自燃等現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)向大氣當(dāng)中排放各種污染物，如顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等等，上述污染物均會(huì)給大氣環(huán)境帶來(lái)污染。

2 大氣污染中煤炭污染的治理技術(shù)

（1）濕法除塵技術(shù)。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)大氣環(huán)境中的濕度達(dá)到某種程度時(shí)，粉塵與大氣中的水分會(huì)出現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)象，從而形成水滴自然降落。濕法除塵技術(shù)便是以這種物理學(xué)原理為基礎(chǔ)開發(fā)出來(lái)的煤炭污染治理措施，通過(guò)可以360°旋轉(zhuǎn)的噴嘴，并借助高壓的作用，將水流霧化后，向煤礦井下指定區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行水霧噴灑，礦井中的粉塵顆粒物與空氣中的水霧結(jié)合后，粉塵的自重會(huì)不斷增加，當(dāng)無(wú)法繼續(xù)在空氣中停留時(shí)，便可降落至地表。這種方法最為突出的優(yōu)勢(shì)在于成本低、便于操作、清潔性高，基本不會(huì)對(duì)煤礦井下的正常生產(chǎn)作業(yè)帶來(lái)影響，具有良好的推廣使用價(jià)值。

（2）注水法。該方法具體是指利用相關(guān)的設(shè)備，如鑿巖機(jī)、電鉆等等，向煤層當(dāng)中注入適量的水，借此來(lái)使煤層被水潤(rùn)濕，從而改善煤塵飄飛的狀況，降低粉塵污染。煤礦井下采掘作業(yè)的過(guò)程中，可在電鉆上加裝一個(gè)專用的噴水裝置，這樣便可實(shí)現(xiàn)鉆孔時(shí)水流的自然注入，煤層被水潤(rùn)濕之后，采掘時(shí)所產(chǎn)生的粉塵會(huì)大幅度減少，從而降低對(duì)大氣環(huán)境的污染。這種方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，在我國(guó)各大煤礦的采掘作業(yè)中應(yīng)用廣泛，因其在粉塵治理方面的效果較好，故此可以推廣使用。

（3）理化降塵法。其中降塵劑的工作原理為通過(guò)降低水表面的張力，增強(qiáng)煤塵顆粒物的濕潤(rùn)程度，由此可以避免粉塵飄散；泡沫除塵則是借助相關(guān)的設(shè)備在煤塵當(dāng)中噴灑泡沫狀液體，以此來(lái)對(duì)飄散的煤塵進(jìn)行捕捉或攔截。以上兩種方法都能使煤塵飄散的速度有所降低，從而促使煤塵落向地面。在應(yīng)用泡沫進(jìn)行除塵時(shí)需要注意的一點(diǎn)是，選用的泡沫應(yīng)當(dāng)無(wú)毒無(wú)害，以免對(duì)井下作業(yè)人員的身體健康造成損害；磁化水除塵則是指對(duì)水進(jìn)行磁化，增強(qiáng)其表面張力，提高其吸附能力，這是一種無(wú)毒無(wú)害的煤炭污染防治措施，并且成本較低，具有良好的推廣使用價(jià)值。

（4）綠化法。在礦區(qū)進(jìn)行大范圍的綠化建設(shè)，可將綠化按照功能區(qū)進(jìn)行合理配置，并保證煤炭開采作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的綠化面積在30%以上。可在廠區(qū)門前布設(shè)綠地和綠籬，并在廠區(qū)周圍設(shè)置高大的喬灌木，構(gòu)成起一道綠色的防護(hù)林體系。煤礦企業(yè)在采用綠化法進(jìn)行煤炭污染治理的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加大綠化方面的投資力度，并權(quán)衡好經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益之間的關(guān)系，在確保開采現(xiàn)場(chǎng)大氣環(huán)境的基礎(chǔ)上，給工人一個(gè)良好的操作環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)雙贏的目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)煤炭污染在大氣污染中所占的比重不斷增加，為最大限度地降低煤炭污染對(duì)大氣環(huán)境的影響，必須采取合理可行的技術(shù)措施對(duì)煤炭污染進(jìn)行有效地治理。在未來(lái)一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)煤炭污染治理技術(shù)的研究力度，除對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，使其能夠更好地為煤炭污染治理服務(wù)，這對(duì)于我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量的改善具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］李丹，郭丕斌，齊曉燕，等.我國(guó)煤炭消費(fèi)與區(qū)域大氣污染的關(guān)系研究［J］.中國(guó)礦業(yè)，2016，（9）：108-109.

［2］諶倫建，徐冰，葉云娜，等，儀桂云.煤炭地下氣化過(guò)程中有機(jī)污染物的形成［J］.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，（1）：32-33.