散貨港口粉塵在線監(jiān)測(cè)與污染防治技術(shù)探析

袁 飚，張旭仁，劉履震，郭 璟，王 建

（鎮(zhèn)江港務(wù)集團(tuán)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

近年來(lái)，空氣污染問(wèn)題已成為社會(huì)各界的關(guān)注熱點(diǎn)。港口是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵支撐，但煤炭、金屬礦物等散貨在裝卸儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵會(huì)對(duì)港口和周邊居民區(qū)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，要建立散貨港口粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)采取粉塵污染防治技術(shù)，減少散貨在裝卸儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵污染。

1 散貨港口環(huán)境污染簡(jiǎn)述

煤炭、金屬礦物、水泥、谷物、化肥等是港口常見(jiàn)的散貨。港口粉塵主要來(lái)源于散貨裝卸儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程。一是帶式運(yùn)輸機(jī)將煤炭、金屬礦物等散貨運(yùn)輸至轉(zhuǎn)運(yùn)站；二是散貨采用起重機(jī)、旋轉(zhuǎn)卸車機(jī)、裝卸船機(jī)等設(shè)備裝卸；三是專用碼頭裝卸水泥、谷物、化肥等散貨。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)港口大氣的總懸浮顆粒物濃度普遍超標(biāo)，部分港區(qū)內(nèi)部降塵量巨大，對(duì)周圍環(huán)境造成巨大的污染，部分城市粉塵量的一半來(lái)自港口粉塵污染。目前，我國(guó)散貨港口主要采用筒倉(cāng)堆存、綠化帶、抑塵劑等粉塵污染防治技術(shù)，從而有效減輕港口粉塵污染。

2 散貨港口粉塵污染原因

2.1 粉塵防治管理缺失

港口粉塵防治管理缺失主要體現(xiàn)在3個(gè)方面。一是缺乏專業(yè)負(fù)責(zé)人員和專業(yè)技能，二是環(huán)保工作缺乏重視，三是防治標(biāo)準(zhǔn)落后。

2.1.1 缺乏專業(yè)負(fù)責(zé)人員和專業(yè)技能

許多港口未安排專人負(fù)責(zé)粉塵防治，未設(shè)置專業(yè)管理部門(mén)，在崗人員兼職負(fù)責(zé)，所以粉塵防治工作形式主義盛行。部分老港口缺乏專業(yè)除塵設(shè)備，采用簡(jiǎn)單的除塵操作，如灑水、覆蓋、清洗等。部分作業(yè)人員缺乏專業(yè)技能培訓(xùn)，未熟練掌握設(shè)備，導(dǎo)致港口粉塵防治效率未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1.2 環(huán)保工作缺乏重視

目前，許多港口未將環(huán)保工作納入作業(yè)人員的工資考核標(biāo)準(zhǔn)。采用計(jì)件工資的港口更加關(guān)注作業(yè)效率，對(duì)于粉塵防治和環(huán)境保護(hù)，缺乏人力、物力、財(cái)力的投入。部分作業(yè)人員忽視防塵要求，通過(guò)簡(jiǎn)化防塵步驟來(lái)提升作業(yè)效率。

2.1.3 防治標(biāo)準(zhǔn)落后

作為綜合性港口，我國(guó)散貨碼頭目前缺乏先進(jìn)的粉塵防治標(biāo)準(zhǔn)，粉塵污染治理效果完全取決于港口的自覺(jué)性?，F(xiàn)階段，我國(guó)水泥、火電、汽車等行業(yè)已經(jīng)制定了大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，而散貨碼頭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)則由地方政府主管部門(mén)自主決定。為了保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，部分地方政府會(huì)降低散貨碼頭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致防治標(biāo)準(zhǔn)落后。只有明確碼頭裝卸、運(yùn)輸、堆放等流程，提高防治標(biāo)準(zhǔn)，才能提升粉塵污染治理效果。

2.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)存在矛盾

部分地方政府過(guò)于重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，要求港口以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為主，削弱環(huán)境保護(hù)要求。其主要關(guān)注港口貨物吞吐量和安全生產(chǎn)，忽視港口粉塵防治。由于政策導(dǎo)向不明確，許多港口為了提高經(jīng)濟(jì)效益和降低運(yùn)營(yíng)成本，減少粉塵防治設(shè)備、人員、技術(shù)等的投入，導(dǎo)致粉塵污染嚴(yán)重，影響港口及其周邊生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而影響城市幸福指數(shù)、綜合競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展。

3 散貨港口粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)備要求

粉塵在線監(jiān)測(cè)設(shè)備布局要具備全局性和合理性。設(shè)備布局要不影響港口正常作業(yè)，能夠全面監(jiān)測(cè)港口作業(yè)區(qū)的總體粉塵擴(kuò)散情況，并對(duì)重點(diǎn)區(qū)域起塵環(huán)境進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。粉塵在線監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)港口大氣中總懸浮顆粒物濃度、溫度、氣壓、風(fēng)速和濕度等。同時(shí)，該設(shè)備能夠?qū)Ψ蹓m濃度超標(biāo)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至港口監(jiān)控中心。

3.2 系統(tǒng)組成

粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由粉塵濃度傳感器、光控傳感器、自動(dòng)噴霧系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)主要采用粉塵濃度傳感器對(duì)港口粉塵進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。粉塵濃度傳感器將港口實(shí)時(shí)粉塵濃度轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)，然后將其傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理。粉塵濃度傳感器具有檢測(cè)速度快、性能穩(wěn)定、攜帶便捷、維修與保養(yǎng)簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，其原理圖如圖1所示。光控傳感器與自動(dòng)噴霧系統(tǒng)形成聯(lián)動(dòng)，光控傳感器輸出高電平信號(hào)，遠(yuǎn)程控制自動(dòng)噴霧系統(tǒng)關(guān)閉。數(shù)據(jù)處理模塊接收港口各區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)控制器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)對(duì)收集的信息進(jìn)行分類處理。該模塊利用現(xiàn)場(chǎng)控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)，直觀掌握港口粉塵濃度的實(shí)時(shí)變化，同時(shí)能查詢以往記錄，有利于港口信息化管理。

圖1 粉塵濃度傳感器的原理圖

3.3 主要功能

粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要具有自動(dòng)噴水、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與顯示、遠(yuǎn)程操控灑水、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與打印等功能。當(dāng)港口實(shí)時(shí)粉塵濃度超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)噴霧系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴水功能，直到粉塵濃度處于安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，自動(dòng)噴霧系統(tǒng)關(guān)閉。粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程操作功能，可遠(yuǎn)程操控灑水狀態(tài)。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和顯示港口各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的粉塵濃度。

4 與粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的污染防治技術(shù)

4.1 綠化帶

在散貨港口內(nèi)適量種植存活率高、吸塵能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、與地方氣候條件相符的綠化樹(shù)種，通過(guò)設(shè)置綠化帶來(lái)降低港口大氣中粉塵含量。結(jié)合港口實(shí)際情況和地區(qū)氣候特點(diǎn)，按照“喬灌搭配、四季常綠、三季有花”和“非硬即綠、見(jiàn)縫插綠、應(yīng)綠盡綠、破硬植綠”的原則，制定科學(xué)的港口綠化方案。設(shè)置綠化帶的最大優(yōu)勢(shì)在于較低的成本投入能取得較好的除塵效果。

4.2 抑塵劑

散貨港口采用綠色環(huán)保的高分子生物抑塵劑，可以有效降低港口大氣中細(xì)顆粒物（PM）、可吸入顆粒物（PM）、氮氧化物（NO）等的濃度。高分子生物抑塵劑經(jīng)水稀釋后噴灑，對(duì)PM、PM、NO等物質(zhì)有較強(qiáng)的吸附作用，大氣中有害物質(zhì)被吸附后沉降至地面，港口環(huán)衛(wèi)車輛清掃后將其沖刷至下水道。抑塵劑在自然界中會(huì)自動(dòng)分解，不會(huì)對(duì)空氣造成二次污染。抑塵劑有極強(qiáng)的抑塵效果，但是投資成本較高。

4.3 筒倉(cāng)堆存

露天堆場(chǎng)環(huán)境負(fù)面影響大，散貨港口可建設(shè)筒倉(cāng)堆存散貨。筒倉(cāng)形狀由港口根據(jù)實(shí)際情況確定，一般港口以倉(cāng)壁受力合理的圓形筒倉(cāng)為主，如圖2所示。同時(shí)，筒倉(cāng)配備自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)泄爆門(mén)系統(tǒng)、惰化保護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)?nèi)部散貨進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管。筒倉(cāng)堆存用于煤炭等專業(yè)港口，能夠從根本上杜絕粉塵污染。

圖2 筒倉(cāng)樣式

5 結(jié)語(yǔ)

港口是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，但煤炭、金屬礦物等散貨在裝卸儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵，對(duì)港口和周邊居民區(qū)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。研究表明，散貨港口建立粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將其與綠化帶、抑塵劑、筒倉(cāng)堆存等粉塵污染防治技術(shù)聯(lián)動(dòng)，可以有效降低散貨在裝卸儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵污染，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。