首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 工程综合论文 > 环境科学论文 > 城市大气环境氮氧化物污染治理技术

城市大气环境氮氧化物污染治理技术

2025-04-21 48 上传者：管理员

摘要：随着新时期城市化建设进程不断加快，在人们生活质量提升的同时，氮氧化物污染程度持续加剧，强化城市大气环境氮氧化物污染治理已成为环境保护工作的首要与关键任务。基于此，本文对城市氮氧化物的主要来源、性质等进行简要概述，探讨城市大气环境氮氧化物污染治理的主要技术类型以及治理措施，以期实现对城市大气环境的有效治理，助力打赢蓝天保卫战。

关键词：
化合物质
城市大气环境
大气污染物
氮氧化物
氮氧化物;
加入收藏

据调查统计,2023年1—10月,城市平均空气质量优良天数比例为85.1个百分点,同比下降1.2%,平均重度及以上污染天数比例为1.6个百分点,同比上升0.8%,城市大气环境治理工作愈发迫切｡氮氧化物是一种较为常见的大气污染物,其存在于城市大气环境中,对人体健康等均有着诸多不良影响｡为此,相关治理部门及人员应当加大氮氧化物治理力度,对治理技术手段进行深入研究,革新优化治理措施,以切实提升城市空气质量,为人民生产生活营造良好环境｡

1、氮氧化物概述

氮氧化物即NOx,是一种十分常见的大气污染物,其组成元素主要有氮和氧,是一种化合物质,形式十分多样复杂｡

1.1城市氮氧化物的主要来源

城市氮氧化物的主要来源一般可以分为自然与人为两种｡其中,自然来源主要包括土壤与海洋中有机物的分解､闪电等,这些自然过程往往会释放一定量的一氧化氮(NO)､二氧化氮(NO2)等氮氧化物;人为来源主要是指燃料的利用所产生的氮氧化物,这是导致城市大气环境污染的关键原因｡由于煤炭､石油､天然气等燃料中含有一定量的氮元素,这些氮元素在高温或燃烧的条件下,会与空气中的氧气发生化学反应,生成氮氧化物,北方地区冬季氮氧化物污染尤为严重,进而对大气环境造成污染｡此外,在部分工业生产过程中,也会产生大量的氮氧化物,对城市大气环境造成一定破坏[1]｡

1.2氮氧化物的主要性质

除一氧化氮与二氧化氮外,氮氧化物还包含一氧化二氮､三氧化二氮､四氧化二氮及五氧化二氮等,不同氮氧化物之间的性质也存在一定差异｡其中,一氧化氮(NO)在常温下的状态是无色无味不可燃性但具有助燃效用的自由基,微溶于水,酸碱性居中;二氧化氮(NO2)在常温下是红棕色刺激性气体,溶于水并生成硝酸与一氧化氮,呈酸性;一氧化二氮(N2O)在常温状态下是无色无味的可燃性气体,微溶于水,酸碱性居中;三氧化二氮(N2O3)在常温状态下是蓝色固体或液体,溶于水生成亚硝酸,呈酸性;四氧化二氮(N2O4)在常温状态下是无色或淡黄色的固体或液体,与二氧化氮共同组成平衡混合物,溶于水生成硝酸与一氧化氮,呈酸性;五氧化二氮(N2O5)在常温下状态呈白色固体,在光照或热分解条件下,会分解成二氧化氮与“笑气”(N2O),溶于水生成硝酸,呈酸性｡也就是说,在氮氧化物中,除一氧化二氮与一氧化氮外,其他物质均溶于水并生成酸性物质,这是造成酸雨出现的主要原因｡且其他氮氧化物的氧化性较为突出,能与多种物质发生化学反应,生成有害物质,对大气环境及人体健康造成严重威胁[2]｡

1.3氮氧化物的主要危害

由于氮氧化物来源十分广泛,其在大气环境中的浓度较高,对人体健康与生态环境均有着较为严重的影响｡氮氧化物会引起呼吸道疾病､肺部疾病､高铁血红蛋白症等疾病,还会增加心血管疾病､肺癌等患病风险｡同时,氮氧化物的存在还会导致酸雨､光化学烟雾等不良天气情况出现,破坏臭氧层,对人类以及自然界中的其他生物造成严重危害｡

2、城市大气环境氮氧化物污染治理主要技术类型

2.1SCR技术

SCR技术即选择性催化还原技术,是一种较为常用且运用较为广泛的氮氧化物治理技术｡这一技术主要利用催化剂或催化还原剂,如氨水或酵素溶液等,与气体中的氮氧化物发生化学反应,生成水和氮气,进而降低氮氧化物浓度｡这一方法通常用于源头治理,即在工业等生产过程中运用该技术减少氮氧化物排放量,达到提升城市大气环境质量的目标[3]｡

2.2SNCR技术

SNCR技术即选择性非催化还原技术,也是控制生产环节氮氧化物浓度的主要技术｡该技术在运用过程中,利用催化剂,在高温条件下与气体中的氮氧化物直接反应生成氮气和水,借此降低气体中氮氧化物含量｡

2.3EGR技术

该技术是一种废气循环技术,是一种降低内燃机尾气中氮氧化物排放的技术,其通过将发动机排出的部分废气重新引入进气系统,与新鲜空气混合后再次进入气缸,进而减少汽车行驶过程中产生的氮氧化物｡这一技术手段是减少汽车尾气对大气环境损害的主要方式｡

2.4燃烧优化技术

燃烧优化技术是指对燃烧条件进行优化,减少燃料燃烧过程中所产生的氮氧化物的一种治理方式,其中主要包括调整燃料供应､改变燃烧条件､优化燃烧器结构等｡

在城市大气环境氮氧化物治理过程中,应当结合大气环境实际质量与治理工作现实需求,科学选择治理方式｡在治理方式选择过程中,应当结合大气环境中氮氧化物浓度含量及治理主要目标,选取最为适宜的方式｡在上述治理技术中,SCR与SNCR技术手段适用于污染源头､高浓度的氮氧化物废气处理,其处理效果较为显著｡除选择适宜技术之外,相关治理人员也需注意,需对城市环境中的氮氧化物含量､浓度､成分进行实时监测与分析,并对治理方案进行优化与完善,对治理工作所产生的副产物进行有效､妥善处置,以防止对大气环境造成二次污染｡

3、城市大气环境氮氧化物污染治理措施

3.1全方位治理,降低氮氧化物浓度

氮氧化物浓度较高是现阶段城市大气环境治理工作中所面临的严峻问题之一｡为实现对氮氧化物污染的有效治理,相关人员在治理过程中,应当注意从多方面设计治理方案,有效控制､减少氮氧化物排放量,切实维护城市大气环境质量｡在实践过程中,相关人员可以从“源头”“过程”和“结果”三方面,对城市大气环境中的氮氧化物污染进行治理,即从源头减少氮氧化物产生,在过程中进行实时监测与预警,时刻掌握大气环境中氮氧化物含量,从结果上减轻甚至消除氮氧化物污染带来的不良影响[4]｡

3.1.1源头管控

在污染源治理层面,相关政府部门可以发挥自身重要职能,倡导､促进生产过程中产生氮氧化物浓度较高的企业引进､利用清洁能源与废气处理技术,在管辖范围内大力推广清洁能源使用,并对采用清洁能源与低排放技术的企业提供相关政策支撑,出台优惠政策,激活企业绿色生产活力｡政府可以提倡企业引进利用SCR与SNCR技术手段,派遣专业技术人员对企业进行技术指导,以从源头减少氮氧化物排放量｡

3.1.2过程监管

在这一环节中,相关人员应当进一步强化对城市大气环境中氮氧化物浓度的监测与预警,利用卫星遥感､地面站点､移动车辆等现代化环境监测技术手段,对氮氧化物超标情况进行动态化监测,收集､整理监测所得各项数据,并以此为基础对大气环境中氨氧化物含量的未来发展趋势进行估测,及时发布浓度超标或临界情况预警,通过互联网技术将预警传播给公众与相关部门,以便于公众与相关部门及时采取应对措施,进而为后续治理工作开展提供有力支撑｡

3.1.3结果治理

这一环节是指相关人员须对城市大气环境中的氮氧化物污染进行治理与修复,以减少不良影响｡在治理过程中,相关人员可以对工业生产区域进行严格管控,在必要情况下,可以限制或停止污染较大的工业产业运转,适当增加排放控制设施,以确保治理成效｡在修复过程中,相关部门可以在城市原有布局的基础之上,适当增加绿化面积,践行生态补偿,以实现对城市大气环境的有效修复,确保人与动植物能够健康发展｡

3.2完善法律法规,强化城市交通干预

在城市大气环境氮氧化物污染治理过程中,可以对城市交通进行干预,以减少车辆运转所产生的氮氧化物排放量｡在实践过程中,可以在城市内设置低排放区,并对高排放车辆进行限制,对其进入市中心或者特定街道的时间进行明确规定｡为缓解交通拥堵现象,实现对交通的有效干预,可以借鉴国外交通干预方式,试行拥堵收费计划,借此实现对车辆排放这一主要污染源的有效控制｡同时,相关政府部门须认识到采用严格的排放法规与先进的车辆运行技术,能够有效缓解氮氧化物这一污染问题｡近年来,电动汽车的出现,为城市氮氧化物污染治理提供了新的治理思路｡据调查统计,电动汽车相较于传统汽车而言,对大气环境的污染影响较小,普及电动汽车在极大程度上能够有效降低氮氧化物排放量｡但目前,因价格､基础设施等诸多因素影响,传统燃油汽车仍居于销量榜首｡对此,相关政府部门应当对相关法律法规进行优化完善,以法律法规为载体,助力清洁能源汽车技术发展,减少汽车氮氧化物排放量,进而切实提升城市大气环境质量[5]｡

3.3加大执法力度,促进污染治理落地开花

执法力度的加大对城市大气环境氮氧化物污染治理落地实践有着重要促进效用,在实践过程中,应当进一步强化精准执法,对氮氧化物污染源与重点污染区域进行全方位监控,并开展相关帮扶工作,及时､严格惩治触犯生态环境保护法的犯罪行为,依法打击破坏大气环境的不良行为｡相关部门应当加大沟通交流力度,搭建完善的污染治理网络,对氮氧化物污染进行全方位､全过程监督治理,践行综合性执法方式,强化信息资源共享,以监测管理部门数据为依托,为执法部门开展执法工作提供精准数据信息支撑,以提升执法的精准性与实效性｡同时,还应当注意对执法人员进行专业知识与职业技能培训,打造高质量､高水平的执法队伍｡在实践过程中,应当注重发挥党建引领效用,在党建工作基础之上,引导执法人员明确城市大气环境氮氧化物污染治理的重要价值与关键程度,针对执法人员定期开展理论知识与实践技能的培训,不断规范执法人员的实践操作行为｡并定期对执法工作落实情况进行监督检查,以进一步提升污染治理成效｡

4、结论

综上所述,大量氮氧化物的存在,会对城市化进程､城市发展以及生态环境建设工程造成严重影响,为实现对城市大气环境氮氧化物污染的有效治理,相关部门及人员可以通过全方位治理降低氮氧化物浓度､完善法律法规强化城市交通干预､加大执法力度促进污染治理落地开花等方式,积极践行习近平总书记对生态环境建设的战略部署,落实生态环境保护政策,降低大气环境中氮氧化物含量,减少氮氧化物的不良影响及危害,进一步提升城市大气环境质量,推进经济社会实现可持续发展这一目标｡

参考文献:

[1]胡梅侠.城市大气环境氮氧化物污染治理技术分析[J].山西化工,2023,43(2):210-213.

[2]李新创,刘坤坤,刘涛,等.“2+26”城市冶金行业大气污染管控方案[J].钢铁研究学报,2023,35(4):482-488.

[3]黄鑫.城市大气环境的氮氧化物污染及治理技术研究[J].中国资源综合利用,2022,40(4):142-144.

[4]楚君,雷晓慧.北方城市市区大气臭氧污染时空变化特征分析与协同治理策略研究[J].环境科学与管理,2023,48(2):125-128,138.

[5]张月,王凤,吴燕杰.环境保护税对大气污染治理的政策效果评估——以283个地级市大气污染治理效果为例[J].税务研究,2023(1):43-49.

文章来源:李旺霞.城市大气环境氮氧化物污染治理技术[J].黑龙江环境通报,2025,38(04):117-119.