生物法在大氣污染治理中的應(yīng)用

保定市生態(tài)環(huán)境局蠡縣分局 陳景濤

大氣污染本身就具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，在大氣污染治理過(guò)程中需要進(jìn)行多角度的分析，摸清污染源頭，這樣才能夠根據(jù)污染源的特點(diǎn)采取更具針對(duì)性的治理措施，推動(dòng)大氣污染治理工作高效率、高質(zhì)量進(jìn)行，遏制大氣污染，進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，提高人民群眾的幸福指數(shù)[1]。

一、大氣污染特點(diǎn)

隨著大氣污染的增加，其對(duì)社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生較大的危害。目前，我國(guó)的大氣污染的主要特征表現(xiàn)為以下三點(diǎn)。①總懸浮顆粒物（TSP）在污染指標(biāo)中的總量最高，這使得空氣質(zhì)量受到較大的影響；②中國(guó)每年使用大量的煤炭等燃料，這類燃料燃燒會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的大氣污染；③我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量由2014年的2.64億輛增長(zhǎng)到2020年的3.72億輛，隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增長(zhǎng)，在大氣中，汽車尾氣排放對(duì)大氣污染產(chǎn)生了較大的影響，這也是不容忽視的[2]。

二、大氣污染治理形勢(shì)

在能源結(jié)構(gòu)方面，其燃油、煤炭一直是城市發(fā)展中應(yīng)用的主要能源，但在能源使用方面，清潔能源使用的情況依舊較少。在現(xiàn)實(shí)中，由于人們過(guò)于依賴煤炭等資源，導(dǎo)致其在使用過(guò)程中，排放了大量的二氧化碳、二氧化硫、煙粉塵等污染物，這對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。而相關(guān)部門在對(duì)常規(guī)污染物控制方面，通過(guò)加大治理力度也已取得了一定的治理效果，使城市污染物指標(biāo)出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，主要是以工業(yè)生產(chǎn)為主，如鋼鐵、水泥、陶瓷等產(chǎn)業(yè)。近幾年，工業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平起到了促進(jìn)作用，但同時(shí)也是造成大氣污染的重要因素之一，導(dǎo)致大氣污染治理形勢(shì)日益嚴(yán)峻。

由于工業(yè)生產(chǎn)具有涉及范圍廣、原材料種類豐富等特點(diǎn)，所以，在部分工業(yè)生產(chǎn)地區(qū)出現(xiàn)了多元污染物交叉的現(xiàn)象，且隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)出不同的物理變化和化學(xué)變化，導(dǎo)致更多新的污染物呈上升趨勢(shì)。

在社會(huì)生活方面，隨著人們生活水平的提高，汽車逐漸成為出行必備的交通工具，在汽車尾氣的排放過(guò)程中，包含了一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏任廴疚镔|(zhì)，隨著在大氣中的含量不斷增加，進(jìn)一步加大了對(duì)大氣環(huán)境的污染。

三、城市大氣污染的危害

（一）危害人體健康

城市大氣污染物持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，污染物的來(lái)源、種類、濃度和危害性存在差異，加上被污染城市的地理?xiàng)l件和氣候環(huán)境有所不同，城市大氣污染會(huì)對(duì)人體健康造成不同程度的危害，如引發(fā)各種呼吸道疾病、慢性中毒、癌變等。此外，大氣污染還包括生物性污染和放射性污染，也會(huì)引發(fā)人體疾病和各種過(guò)敏反應(yīng)。

（二）缺乏完善的治理機(jī)制

首先，在工業(yè)發(fā)展方面，新的污染物逐漸增多，但在進(jìn)行治理時(shí)仍然采用傳統(tǒng)的治理方法，這已滿足當(dāng)前的治理需求，影響了大氣污染的治理效果。其次，隨著汽車數(shù)量的逐漸增多，但對(duì)于汽車尾氣的管理工作并未落到實(shí)處，主要體現(xiàn)在管理方法和管理模式過(guò)于形式化，無(wú)法保證管理工作的質(zhì)量。最后，政府有關(guān)部門雖然對(duì)大氣污染問(wèn)題較為重視，但在工作執(zhí)行過(guò)程中仍存在不足，導(dǎo)致監(jiān)督和治理工作流于表面，致使環(huán)保監(jiān)測(cè)工作無(wú)法有效落實(shí)，同時(shí)也進(jìn)一步阻礙了治理工作的順利開(kāi)展。

（三）能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，部分企業(yè)為提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)最大化效益，沒(méi)有重視生產(chǎn)設(shè)備造成的環(huán)境污染問(wèn)題，更沒(méi)有做到污染物達(dá)標(biāo)排放，因此加大了對(duì)大氣的污染程度。同時(shí)，在能源利用方面，煤炭等不可再生資源依舊被廣泛使用，同樣對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。目前，國(guó)家在提倡節(jié)能減排方面，倡導(dǎo)區(qū)域集中供熱項(xiàng)目、燃?xì)忮仩t綜合整治以及低氮改造，以上項(xiàng)目已逐漸落實(shí)，在一定程度上減少了大氣污染，但在開(kāi)發(fā)風(fēng)力、水力等清潔能源方面還存在欠缺，導(dǎo)致對(duì)清潔能源的利用率較低。

（四）林業(yè)資源過(guò)度開(kāi)發(fā)造成的土地沙化

若是對(duì)林業(yè)資源存在過(guò)度開(kāi)發(fā)，則有可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的正常、持續(xù)發(fā)展造成影響。因?yàn)榱謽I(yè)開(kāi)發(fā)過(guò)度的情況下就會(huì)出現(xiàn)土地沙化問(wèn)題，從而形成一系列的惡性循環(huán)，比如導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐臍夂?、環(huán)境都發(fā)生惡化，同時(shí)植被的減少，會(huì)使得對(duì)風(fēng)的抵御能力下降，而在風(fēng)力作用下，會(huì)讓已經(jīng)沙化的土地產(chǎn)生大量灰塵，讓大氣環(huán)境惡化，也會(huì)使得當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境變得惡劣，容易引起人才流失現(xiàn)象，還會(huì)讓投資人降低對(duì)此地區(qū)的發(fā)展期望，使得當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展受到限制。若是以犧牲環(huán)境為代價(jià)來(lái)發(fā)展經(jīng)濟(jì)，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也只會(huì)是短期的，因此必須要注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

四、生物法凈化廢氣的基本原理

生物法，就是采用活性的微生物，將廢氣中的有毒物質(zhì)及有機(jī)組分進(jìn)行分解。然后，在進(jìn)行氧化分解的過(guò)程中，可以使有毒物質(zhì)分解為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。根據(jù)生物學(xué)知識(shí)可知，微生物凈化廢氣的過(guò)程中，需要注意三個(gè)方面。第一是要使廢氣中的有毒物質(zhì)可溶于水。第二是提高污染物的濃度，將污染物進(jìn)行擴(kuò)散，從而使污染物到達(dá)生物膜上，使生物凈化效率更高。第三是加強(qiáng)微生物新陳代謝方式的實(shí)施。生物法凈化的效率提高，主要與污染物的兩個(gè)過(guò)程有緊密的聯(lián)系，一個(gè)是污染物的性質(zhì)；另一個(gè)是降解的過(guò)程。這兩個(gè)過(guò)程對(duì)于廢氣中污染物的降低非常有幫助。比如，在空氣中，比較多的是甲苯污染物，其水溶性較強(qiáng)，也是微生物碳的來(lái)源之一。通過(guò)微生物可以對(duì)其進(jìn)行吸收，并氧化分解為無(wú)機(jī)物等。

五、生物法凈化廢氣的處理工藝

（一）生物滴濾法

生物滴濾法就是生物過(guò)濾與吸收的集合處理。對(duì)于廢氣，一般是將其置于反應(yīng)容器中進(jìn)行處理。因而在廢氣的處理中，不僅包括污染物的降解過(guò)程，也包括污染物的吸收過(guò)程。生物滴濾法處理工藝需要一個(gè)特殊的填料作為基礎(chǔ)，其材質(zhì)有多種選擇，比如陶瓷和小碎石就是不錯(cuò)的選擇。這樣處理的目的是為了使微生物的生長(zhǎng)環(huán)境更好。還需要進(jìn)行的工序有：對(duì)填料表面進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)化處理、通過(guò)替換回流液，從而去除微生物新陳代謝產(chǎn)物。

（二）生物過(guò)濾法

生物過(guò)濾法在生物法凈化處理工藝中使用年限最長(zhǎng)，這些工藝可以對(duì)硫化氫等臭味氣體進(jìn)行處理。在科學(xué)技術(shù)不斷改進(jìn)與創(chuàng)新的過(guò)程中，生物過(guò)濾法所適應(yīng)的范圍越來(lái)越大。目前，在揮發(fā)性廢氣的微生物處理中應(yīng)用較多。通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠使廢氣中的有機(jī)氣體揮發(fā)。另外，該技術(shù)對(duì)于生物過(guò)濾裝置吸附性要求較高，需要使用活性炭等吸附性物質(zhì)。在這個(gè)裝置中，其中的濾料可以附生微生物，通過(guò)微生物的吸收轉(zhuǎn)換，使揮發(fā)性廢氣被氧化分解為H2O和CO2等無(wú)機(jī)物。

（三）電暈法

電暈法逐漸應(yīng)用至廢氣的處理中，在廢氣處理中，電暈法對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)氣體的處理效果較好。電暈法對(duì)廢氣處理的原理是在高電壓的反應(yīng)中，使用高壓脈沖放電，得到OH、O等活性基。通過(guò)活性基，可以使有機(jī)氣體進(jìn)行氧化和分解，最終得到無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)。

六、治理大氣污染問(wèn)題的主要措施

（一）使用周全思想執(zhí)行大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作

大氣污染的成因是較為復(fù)雜的，很多有害物質(zhì)都會(huì)對(duì)大氣質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，由于地域間和行業(yè)間存在差異性，對(duì)污染源頭更加難以調(diào)查清晰，因此，工作人員在對(duì)大氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候需要進(jìn)行多角度的思考，切實(shí)結(jié)合地區(qū)和行業(yè)的實(shí)際情況制定更加科學(xué)的監(jiān)測(cè)計(jì)劃，并且針對(duì)實(shí)際情況對(duì)重點(diǎn)污染物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息加以統(tǒng)計(jì)和系統(tǒng)分析。一方面，按照地域差異，華東地區(qū)有二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵；華北地區(qū)有二氧化硫和煙粉塵；華中地區(qū)有氮氧化物，這些作為本地區(qū)的主要污染物，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和分析，摸清地區(qū)和季節(jié)排放規(guī)律，以便制定更具針對(duì)性和更有效的大氣污染治理措施。而在秋冬重污染天氣期間，各區(qū)域應(yīng)對(duì)臭氧和PM2.5的排放量進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，結(jié)合氣候、天氣等因素制定重污染天氣應(yīng)對(duì)方案，提高秋冬空氣質(zhì)量。此外，按照行業(yè)差異，對(duì)不同的行業(yè)制定不同的監(jiān)測(cè)方案。化工企業(yè)污染成分最為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)本行業(yè)原料、工藝等特點(diǎn)找出主要污染物重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，同時(shí)化工行業(yè)異味往往最為明顯，臭氣濃度也成為重要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；對(duì)于使用燃煤鍋爐窯爐的行業(yè)，在督促其進(jìn)行鍋爐超低排放改造的同時(shí)，要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)煙氣中的氮氧化物、二氧化硫、顆粒物濃度；鋼鐵、建材等行業(yè)粉塵、揚(yáng)塵污染最重，要做好這方面的監(jiān)測(cè)；近年來(lái)，我國(guó)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物廢氣（VOCs）的治理力度不斷加大，對(duì)于涉VOCs的行業(yè)，如印刷、塑料、板材等，要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)其VOCs排放量；另外，加油站廢氣污染也越來(lái)越受到相關(guān)部門的重視，應(yīng)督促加油站安裝油氣回收裝置，并對(duì)密閉性、液阻、氣液比、油氣排放濃度等項(xiàng)目加以監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)不同行業(yè)、不同區(qū)域的針對(duì)性監(jiān)測(cè)，不僅可以摸清污染特點(diǎn)和污染程度，也可以通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析補(bǔ)充區(qū)域性和行業(yè)性大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)，從而倒逼企業(yè)加大大氣污染治理力度，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)合法排污。

（二）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

工業(yè)污染作為造成大氣污染的首要因素，一些工廠排放尾氣時(shí)沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理，對(duì)大氣造成極大的危害。為了改變這種現(xiàn)狀，要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步完善大氣污染物排放許可制度，加大監(jiān)督管理，確保企業(yè)執(zhí)行相關(guān)的制度和規(guī)范，以減少大氣污染。雖然工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位，但是生態(tài)文明建設(shè)也不容忽視，應(yīng)兼顧兩種發(fā)展模式。通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，從而有效降低工業(yè)化進(jìn)程的污染物產(chǎn)生量。在不影響工業(yè)發(fā)展的情況下，應(yīng)結(jié)合區(qū)域發(fā)展情況，推動(dòng)管理系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的循環(huán)發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)分配，提升區(qū)域產(chǎn)業(yè)的適應(yīng)能力和發(fā)展能力。

（三）轉(zhuǎn)變健康綠色發(fā)展理念

在可持續(xù)發(fā)展的導(dǎo)向下，必須對(duì)傳統(tǒng)觀念進(jìn)行革新，轉(zhuǎn)變健康綠色發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展，以此保證大氣污染治理效果。一方面，地方政府要重視綠色發(fā)展，制定“綠色”采購(gòu)制度，確保在生產(chǎn)過(guò)程中所使用的原材料屬于無(wú)害、綠色的產(chǎn)品，保證排放物的指標(biāo)符合環(huán)保需求。同時(shí)，政府要加大對(duì)企業(yè)單位的財(cái)政補(bǔ)貼，確保其可以及時(shí)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行更換，以此減少污染物的排放，提高環(huán)境質(zhì)量。另一方面，政府要重視財(cái)政支出中環(huán)境治理的預(yù)算工作，要建立專有的管理部門，實(shí)現(xiàn)管理資金?？顚Ｓ茫瑸榻】稻G色環(huán)境治理工作提供保障。

（四）完善重污染天氣預(yù)警應(yīng)急機(jī)制

對(duì)于國(guó)內(nèi)目前的大氣污染現(xiàn)象，在開(kāi)展相應(yīng)的治理工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建重污染天氣預(yù)警應(yīng)急機(jī)制，通過(guò)此機(jī)制來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)督預(yù)測(cè)天氣變化，及時(shí)向公眾公布重污染天氣狀況的分析結(jié)果與警示信息。當(dāng)前，全國(guó)許多城市都已經(jīng)完成了對(duì)此機(jī)制的創(chuàng)建，不過(guò)還有部分地區(qū)對(duì)于此機(jī)制的建設(shè)工作面臨著一些問(wèn)題，每個(gè)地區(qū)都應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身時(shí)下的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)開(kāi)展機(jī)制建設(shè)工作，全面掌握區(qū)域的大氣污染變化狀況，對(duì)預(yù)警應(yīng)急機(jī)制之中的有關(guān)內(nèi)容加以優(yōu)化，從而保證此機(jī)制的實(shí)施效果，讓其作用得以充分發(fā)揮，經(jīng)過(guò)對(duì)此機(jī)制的嚴(yán)格實(shí)行，能為公司制定錯(cuò)峰生產(chǎn)等管理控制計(jì)劃提供指導(dǎo)，也能使有關(guān)大氣污染防治工作的實(shí)施更加有據(jù)可依。

（五）嚴(yán)格控制尾氣排放

對(duì)于大部分國(guó)家來(lái)說(shuō)，汽車的尾氣排放或許并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成大的污染，但是我國(guó)人口眾多，交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)達(dá)，汽車尾氣排放造成的大氣污染不容忽視。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)過(guò)程中，人們的生活水平穩(wěn)步提升，汽車保有量逐年增加，汽車尾氣排放控制愈發(fā)緊迫。因此，要做好汽車尾氣排放監(jiān)測(cè)控制，利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù)，加大對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)車輛的懲處力度。不僅如此，要推動(dòng)汽車清潔能源的發(fā)展，如電力、天然氣和液化石油氣等，從當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，清潔能源在汽車中的使用比例不斷增加，緩解了我國(guó)大氣污染問(wèn)題。

（六）VOC廢氣治理

將低溫等離子體技術(shù)運(yùn)用于VOC廢氣的治理工作中具有較多優(yōu)勢(shì)，只需在常溫常壓的環(huán)境下便能實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣的有效處理。此技術(shù)的原理為：可以獲取活性高能量的小粒子，然后利用高壓脈沖放電的措施來(lái)加以獲取，而獲得的物質(zhì)能夠和VOC廢氣發(fā)生一定的反應(yīng)，以此讓VOC廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)害或是有害程度更低的物質(zhì)，比如CO2或SO2等。目前，此技術(shù)在低濃度的VOC廢氣處理領(lǐng)域獲得了大面積的普及應(yīng)用。而在應(yīng)用熱力焚燒技術(shù)來(lái)處理VOC廢氣時(shí)，要求對(duì)廢氣實(shí)行加熱處理，加熱的溫度不得低于700℃，以此來(lái)將有機(jī)物質(zhì)予以分解，使之轉(zhuǎn)變成水或是CO2，而且對(duì)VOC廢氣的凈化率能夠高達(dá)90%以上。不過(guò)，熱力焚燒技術(shù)雖然處理效果十分理想，但是需要投入的成本很高，因此一般只在危害程度非常大的VOC廢氣處理中應(yīng)用此技術(shù)。

（七）以信息反饋為基礎(chǔ)，總結(jié)大氣治理防治效果

通過(guò)分析和總結(jié)大氣治理防治效果，可以對(duì)以往的大氣治理政策和相關(guān)管控措施的質(zhì)量進(jìn)行分析，從而將這種經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到后續(xù)的大氣治理過(guò)程中，相應(yīng)的大氣治理效果也可進(jìn)一步得到優(yōu)化和改善。從信息反饋的角度分析，管理部門在收集此類反饋信息時(shí)，應(yīng)注意合理選擇反饋信息的收集渠道。一方面，管理部門可在區(qū)域內(nèi)選擇代表性的企業(yè)單位，發(fā)放與大氣治理效果相關(guān)的調(diào)查問(wèn)卷，并要求企業(yè)相關(guān)工作人員應(yīng)從自身工作的角度衡量此類大氣治理行為管理的有效性，進(jìn)而可對(duì)管理過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)化分析，力求改正和優(yōu)化。在分析企業(yè)管理人員或者工作人員提交的問(wèn)卷結(jié)果時(shí)，管理部門也應(yīng)注重對(duì)結(jié)果篩選，排查出不合理的問(wèn)卷報(bào)告，以免對(duì)反饋結(jié)果產(chǎn)生印象；另一方面，管理部門可在區(qū)域內(nèi)通過(guò)隨機(jī)方法調(diào)查文件，收集普通居民的反饋意見(jiàn)，進(jìn)而從生活行為影響的角度分析大氣防治政策的相關(guān)意見(jiàn)和合理性，這樣不僅可優(yōu)化大氣防治行為管理細(xì)節(jié)，還可有效征求人們的意見(jiàn)和建議，從而提高大氣防治效果的持續(xù)性。

七、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，很多新的污染物也被排放到大氣環(huán)境中，我國(guó)的大氣污染治理工作不斷面臨新的難題。所以，相關(guān)工作人員和城市管理者應(yīng)該積極創(chuàng)新思維方式及時(shí)改變?cè)镜墓ぷ髂Ｊ?，根?jù)每個(gè)地區(qū)、每個(gè)行業(yè)的實(shí)際情況采取最為適合的大氣治理措施，結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃制定配套的污染治理方案，讓大氣污染治理工作在全新的工作模式和框架下獲得更好的成效，從而不斷提高環(huán)境質(zhì)量[4-5]。