時間：2022-03-21 06:24:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇廢氣治理技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
隨著我國經濟的不斷發展，一些工業企業也隨之不斷發展，它所產生的有害氣體越來越多。在很多工業企業的生產過程中，勢必會排放很多工業氣體，而這些氣體因為多含有的有害物質且不易在空氣中消散，對我們的生活環境造成了嚴重危害。所以，文章對于如何治理現今的工業技術污染問題進行了詳細的分析，在一定程度上對工業污染問題的治理提供良好的借鑒意義。
1 工業廢氣污染的種類及成因
社會上的工業生產種類繁多，對空氣污染較為嚴重的是石油及與之相似的工業品種，這些工業行業在生產過程中會排出大量的有害氣體，這些氣體的有害物質在空氣中無法分解，對空氣造成了非常大的危害。而其中污染物主要包括兩種：第一、固體顆粒污染物;第二、氣體污染物。
1.1 固體顆粒粉塵污染物
固體污染物是空氣污染物中比較常見的一種，除了被稱為固體顆粒污染物外，它還有另外一種名稱叫溶膠性污染物。顧名思義，顆粒污染物一般指的是大氣中的固體或液體顆粒狀的污染物。這些污染物主要來自化工廠、水泥廠及鍋爐廠等這些地方所產生的廢氣污染。大部分是因為在這些工業企業的生產過程中，都需要燒煤等礦物質來完成生產，而在燃燒過程中，在很多時候燃燒物燃燒的并不徹底，隨后被排放到空氣中，其中所存有的不溶于大氣的顆粒物就對空氣造成了非常大的污染。
1.2 氣體污染物
社會經濟的不斷發展推動著工業企業的不斷發展，在現今工業企業的生產過程中，所排出的大氣污染物對環境造成的大氣污染問題越來越突出。其中主要包括以下幾種污染物：
(1)含氮有機氣體污染物。在我們的日常生活中，和汽車相類似的一些機械產品燃料的燃燒也會對空氣造成污染?，F代社會經濟發展的越來越好，汽車作為一種新型、便利的交通工具被廣泛使用，但同時也對環境造成了一定的污染，現今，絕大多數的汽車仍需要燃料的燃燒，才能進行工作。但在汽車燃料的燃燒過程中，會產生大量含氮有機氣體污染物，對這些氣體在燃料燃燒過程中被排放進大氣中，使得空氣中的含氮有機污染物不斷增多，不利于空氣的循環，對空氣的正常循環結構造成了嚴重破壞。
(2)含硫氣體污染物。含硫污染物是大氣污染物中并不經常見得一種。它主要是由工業企業冶煉金屬所產生的，是由有金屬氣體在冶煉的高溫環境下產生的。這種污染物還能與空氣中的水汽相結合，發生反應后所產生的物質就是我們所說的酸雨。酸雨除了對物體具有腐蝕作用外，同時也對人的身體健康有所危害，使人在酸雨的環境下產生呼吸系統的疾病。
(3)碳氫有機氣體污染物。碳氫化合物統稱烴類，是指由碳和氫兩種原子組成的各種有機化合物，碳氫化合物主要來自天然源。其中主要包括四種污染：烷烴、烯烴、芳香烴、含氧烴。日常生活中，雖然人們還沒有感受到它對人們生活的不良影響，但是它在不知不覺中已經對人們造成了危害，這一氣體的排放，對空氣中的臭氧層造成了嚴重的破壞，使太陽所發出的紫外線強度大大增加。不僅對社會環境造成了破壞，同時也嚴重危害人們的身體健康，增加了皮膚癌的患病幾率。之前有研究表明，氟物質的使用過量對環境造成了很多的不良影響，因此，我們應該減少氟物質的使用量，對自己負責，對環境負責。
2.1 突出大氣污染治理的重點
應該加大對空氣污染的治理問題，這要從空氣污染的主要源頭工業行業抓起。對于工業污染問題的治理，只靠個人是不夠的，政府必須加大對污染企業的管理力度，制定有效、合理的整治措施，對空氣污染比較嚴重的非法型企業，政府應該予以取締，空氣污染問題在很大程度上已經對人們的日常生活產生了嚴重的不良影響，所以這就要求政府相關部門把治理好空氣污染問題當成重中之重。對于空氣污染治理的問題已經迫在眉睫，對于如何治理的策略性建議，每一個公民都應該參與進來，出謀劃策，為空氣污染的有效治理出一份力，同時結合政府的有效政策，使人民對保護環境的認識上升到一個新層面。團結統一，使空氣的治理問題能夠高效完成。
2.2 不斷革新工業廢氣污染治理技術
對于工業廢氣的治理，為了減少排放氣體的污染物質，相關部門已經推出了多種污染氣體排放之前所能進行的有效處理方法，其中主要包括活性炭吸附法、催化燃燒法、催化氧化法、酸堿中和法、等離子法等多種處理方法。除以上方法之外，廢氣處理塔采用多重廢氣吸附過濾凈化系統，工業廢氣處理設計周密、層層凈化過濾廢氣，效果較好。但是相關的治理技術在在治理空氣的過程中，還存在比較大的缺陷，這就要求我們在空氣的治理的過新程中，不斷實踐、不斷改良，不斷推動著治理技術的革新，是全社會人民團結起來，鉆研治理空氣污染的新技術，從而使空氣污染的治理上升到一個新高度。
2.3 注重政策的引導和環保宣傳力度
對于空氣的污染，很多都是傳統的工業企業造成的，對于空氣污染的治理，需要耗費大量的生產資金，有很多小企業因為資金不足，為了節約成本，對于空氣造成污染的問題企業給予了置之不理得態度。在這問題上，政府應該加強對這一問題的宣傳，使群眾的環保意識得以有效提高，在今后環境的保護的實踐中增加人民的自主意識。由于一些企業資金不足，無法完成本企業對所排放的污染氣體的治理，這就要求政府對這樣的企業給予一些資金上的支持，有了充足的資金，企業的污染治理才能有效進行。同時，政府還應該建立健全相應的法律法規，運用法律的手段強制企業進行氣體污染物的處理。對于對空氣治理問題置之不理的企業，政府應該進行通報批評，且根據企業所存在的問題，提出合理的治理方案，同時要求企業必須按照要求完成，否則就會得到更加嚴厲的懲處。
3 結束語
文章主要論述了工業廢氣污染嚴重的主要原因，并通過詳細的分析提出了相應的治理建議，在文章的論述中，我們不難發現，空氣污染的主要源頭就是工業企業，所以工業企業在治理廢氣污染的問題上有著不可推卸的責任，企業必須要履行對于保護環境應盡的義務。另外，個人在也要加強自己的環保意識，監督好自己的同時也能對別人實行監督，團結一致，為保護環境出一份力，共同構建和諧、健康、美好的社會環境。
作者：楊偉鵬 來源：科技創新與應用 2016年20期
[關鍵詞]煤化工 環境保護 循環經濟
[中圖分類號] TQ54 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-7-266-1
0引言
重工業是支撐國民經濟的基礎產業，其中化工行業發展的歷史久遠，種類繁多，生產的工藝技術含量也愈加高，但是化工行業生產材料本身的性質，使得生產過程中會產生許多污染物質，為保護環境增加了困難[1]。而煤化工行業，則是以煤炭為原料的，經過化學工業的處理，過程中產生的各類物質以及副產品的工業，在化學反應過程中可能產生的氣態的、固態的以及液態的產品或半產品都是煤化工產業的經濟效益來源，在此基礎上，再進行深加工，進一步轉換成化工產品以及能源等。煤化工產品在我們生活中的應用很多，日常生活中的燃氣、液化氣等等很多都是煤化工的產出物。
1煤化工行業的發展現狀
煤化工行業是煤炭產業鏈中的一環，是承接著煤炭和化工生產的中間環節，也是我國現今市場中能源供給的重要來源。隨著對能源需求的不斷上升，對煤化工產業的發展提供了巨大機遇的同時，也提出了更多的要求。
1.1傳統煤化工的發展現狀
傳統煤化工產業是我國國民經濟的重要支柱，一直以來，我國在合成氨、焦炭等傳統化工產業產品的生產中都為世界產量最高，被廣泛應用于農業、鋼鐵鍛造和建筑建材以及輕工業等。但是金融危機以后，對傳統煤化工產業產生了不小的影響，而環境保護意識的加強和新興技術的發展也使得產業結構落后的傳統煤化工面臨巨大的挑戰。
1.2新型煤化工的發展現狀
我國新型煤化工的發展時間并不長，仍然處于起步階段，只建設了一些示范單位。新型煤化工的內容主要包括煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣和煤制乙二醇等，其主要包括的技術有空分技術、氣化技術、合成技術等[2]。新型煤化工產業雖然是個年輕的產業，但是因為“站在巨人的肩膀上”，基于我國傳統煤化工產業的資源和經驗的支持，在“十一五”期間得到了長足的發展，并取得了世界范圍的煤化工領域內的突破，首次實現了煤基路線烯烴生產，相信在日后的發展中，在得到更廣泛應用的同時也會有更高層次的突破。
生態發展和環境保護是當今世界共同的時代主題，保證煤化工行業健康、無污染、可持續的發展是煤化工行業的發展方向，節能減排，創建資源節約型和環境友好型“兩型”企業是國際經濟發展的方向，更是中國經濟發展的政策要求。只有不斷進行技術創新，勇于探索，才能實現煤化工企業的快速良好的發展。
2煤化工行業產生的環境問題
煤炭是由有機物和無機物共同構成的，在煤化工生產的焦化、氣化、液化過程中，都會產生大量的廢棄物，包括廢氣、廢水、廢渣等，排放的廢氣物對空氣、土壤以及水資源都有較大的污染。而煤化工工業的流程復雜，設備相對石化也并不甚完善，在回收環節時無法做到盡善盡美，不可避免地會產生環境問題。
在焦化時，裝煤和運送環節產生粉塵，因為在戶外作業，較難實現收集和除塵，直接飄散在空氣中，對作業人員的身體帶來很大的損傷，而煉化過程中產生的有毒氣體和廢水，經過澄清和分離后排放依舊有殘留，因為成分復雜，工藝繁復，投入資金多，很多煤化工企業的投入也不到位。
氣化主要是將固體的燃料和液態的燃料在氣化劑的作用下合成能源的過程，氣化后的煤渣和有害氣體的產生是不可避免的。相對來說，液化的過程產生的廢氣物較少[3]。這些生產過程中，產業鏈上出現的問題是環境污染的重要來源，也是煤化工企業保護環境頭痛的環節，至今尚未找到較好的解決問題的方法。
3對策
保護環境歸根結底是治理污染，只有從源頭上切斷污染環境的“罪魁禍首”，“斬草除根”方能一勞永逸，永絕后患。因此，除卻在煤化工的廢物排放上下功夫之外，最主要的是在各個環節上，預防和治理相結合，從循環利用的觀念出發，變廢為寶，一方面有效減緩了環境污染的問題，另一方面也為煤化工行業增加效益。
循環利用，創建環境友好型產業，分為五個階段，即源頭預防階段，過程控制階段，污染治理階段，循環利用階段，環境管理階段。
源頭預防即是保證煤化工生產時要達到一定的清潔標準，從源頭開始防治污染。而過程控制階段則是根據相關規定，在生產過程中對產品、半產品、副產品以及廢棄物進行實時監測，一方面保證了產品的質量，另一方面也使得需要排放的廢氣物符合清潔和環境承受力的排放標準。污染治理階段是關鍵的一環，在此過程中，要求煤化工產業排放的廢物在國家規定指標之內，方便后期的環境管理環節，也為后面的循環利用環節打下良好的基礎。而循環利用階段是所有環節中的重中之重，這一階段主要是將整個生產過程中的物質流、水流、能流進行整合，經過處理后得到合理的利用，合理資源的配置，形成整個生產環節的循環，做到即節約成本又能實現環境保護[4]。最后的環境管理，除卻對排放物和產品以及流程的管理，還有對人員的環境保護意識的培養和管理，加大環境保護、節能減排、生態低碳意識的宣傳。
4結語
綜上所述，煤化工是我國重點發展的產業，也是我們生活中密不可分的工業，但是不得不注意到的是，煤炭化工行業在生產出大量產品的前提下，也產生了很多污染物，對越來越脆弱的環境增加了負擔，與生態環保的時代主題不相符合，所以，在大力發展煤化工產業的同時，如何解決污染問題，實現經濟發展與環境保護兩全的發展模式，是當務之急。按照科學發展的要求，適度地發展煤化工行業，促進煤化工行業的可持續發展，實現經濟發展與環境保護雙贏和社會的和諧穩定，創建資源節約型和環境保護型的“兩型”煤化工產業。
參考文獻
[1]張國恩.發展循環經濟，努力實驗煤炭企業的可持續發展[J].破產保護與利用，2009，100（5）：4-6.
[2]國家環境保護總局監督管理司.化工、石化及醫藥行業建設項目環境影響評價[M].北京：中國環境科學出版社，2003：364-375.
論文關鍵詞：城市建設；城市污染；環境問題
中圖分類號：C93文獻標識碼： A
一、城市環境和資源的壓力
城市規劃中的環境問題跟經濟活動和人口的密度成正比，因而，巨大的資源與環境壓力也接踵而來，加上日益加快的城市化進程，城市猛增的人口，人民日益提高的生活水平和升級的消費，都帶給了緊張的城市環境和資源更重的壓力。
（一）大氣的污染和大氣污染物
大氣污染物目前已知的約有100多種。主要由自然因素（如森林火災、火山爆發等）和人為因素（如工業廢氣、汽車尾氣等）引發，后者更甚，特別是工業生產和交通運輸死帶來的。城市中的空氣污染源大致來自于以下方面：1、工業：工業是導致大氣污染的重要因素。因為工業排放到大氣中的污染物性質復雜，種類繁多；2、交通運輸：尤其是城市汽車，數量多又集中性強，它所排放的污染物能對人呼吸器官直接造成很大的危害，嚴重污染城市空氣，是城市空氣的重要污染源；3、各種噴霧劑，新增了空氣中的有害成分，造成空氣污染（如各種空氣清新劑、殺蟲劑等）。城市化日漸加快，相伴相生的工業、交通運輸業也發展迅速，這些發展就導致了更多空氣污染。當污染物：大量的廢氣、粉塵、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大氣中后，空氣的質量就受到了嚴重的破環。
（二）廢水污染
城市水污染主要涉及如下三點：
1、工業廢水；2、生活污水。生活排放污水的數量正在逐漸增加，有資料顯示，有一半的廢水是生活排出的；3、農業中用的化肥、農藥，通過雨水進入到到河流中后，使地表水受到污染。據相關環境部門調查，我國城鎮未經任何處理直接排入水中的污水每天至少有l億噸。全國七大水系中，一半以上的河段水已受到污染，全國不適合魚類生存水占到1／3，不能用于灌溉的占到1／4，嚴重污染的已達到了90％，有一半的城鎮水源不符合飲用標準，40％的水已不適合飲用，甚至水體污染已經成為導致南方城市總缺水量的60％―70％的罪魁禍首。
（三）固體廢物污染
固體廢物主要涉及到生活垃圾、一般工業固體廢物和危險廢物三種。另外，也包括農業固體廢棄物和建筑廢物。固體廢物一定要妥善處理后才能丟棄，否則就會對大氣、水體和土壤帶來嚴重污染，危害人體健康。固體污棄物具有兩重性，也就是說，在不同的時間和地點，對于不同的人而言，被廢棄的某物品有可能是廢物，但如果轉換一定條件，廢棄物也能變為資源。防治固體廢物污染就是利用廢物的這個雙重性，使固體廢物減量、無害化，并且變成資源。對于不能利用和一定會產生污染的固體廢物，一定要妥善處理。
（四）噪聲污染
噪聲一般可分為高、低兩種。一般而言，低強度的噪聲對人體是無害的，而且在滿足一定條件的情況下可以提高工作效率。但高強度的噪聲則會對人體有害，使人疲勞，情緒低落，甚至引發疾病。高強度噪聲，無論是對人的聽覺、視覺、智力還是神經系統、消化系統、內分泌系統、心血管系統等都有傷害。高強度噪聲主要來自工業機器、現代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商場、文體娛樂場所所帶來的喧鬧聲等。伴隨城市化進程的加快，噪音污染已發展為城市污染的嚴重災害之一。城市的噪聲污染主要來源于機動車數量的猛增。
二、防治污染的舉措
（一）大氣污染綜合整治規劃
大氣污染的治理應當在維持現有城市的能源與交通狀況的前提下，找出危害廣，影響大的最嚴重污染物，以便能有針對性的有效治理。城市規劃的大氣污染治理方法主要有：1、合理工業布局；2、減少交通廢氣的污染；3、綠化造林
（二）水污染綜合整治規劃
生活污水主要是有機物的污染，工業污水主要的污染物就沒那么簡單了。雖然每個城市水污染的程度各異，但仍可普遍采取如下措施加以防治：1、提倡節約用水，對廢水進行循環再利用。實在不能用的廢水經過處理后再排入水管道中；2、劃分區域用水，在污染嚴重區域開辦廢水處理基地，嘗試多種處理方法，采用新的科學方法凈化水，嚴格杜絕未經處理的污水直接倒入江河湖海中。
（三）固體廢物綜合整治計劃
處理城市生活垃圾一般采取兩種方式：一種是填埋，另一種就是焚燒。雖說目前，我國填埋生活垃圾已經發展到穩步推進的階段，但實施填埋時一定要妥善處理土地資源，確保最大限度的減少填埋場的污染和浪費，變填埋氣體為資源。焚燒垃圾主要適用于可燃垃圾，東部沿海城市因其土地資源的寶貴性，就決定了焚燒處理會慢慢演變為這一地區生活垃圾處理的主要方式。
（四）綜合整治和規劃噪聲污染
論文摘要：引言近些年來，原本短缺的資源和脆弱的環境在中國人口的迅猛增長、經濟的快速發展和人民消費水平的不斷提高的前提下，面臨著越來越大的壓力，再加上城市建設的逐漸發展，日趨現代化的更新和升級，使得城市污染也迅速愈發嚴重。片面的追求經濟發展已經導致了城市中的生活區環境嚴重惡化，使城市的規劃和發展受到了巨大的影響和沖擊，因此，把環境問題處理好變得越來越突出。
論文關鍵詞：城市建設；城市污染；環境問題
一、城市環境和資源的壓力
城市規劃中的環境問題跟經濟活動和人口的密度成正比，因而，巨大的資源與環境壓力也接踵而來，加上日益加快的城市化進程，城市猛增的人口，人民日益提高的生活水平和升級的消費，都帶給了緊張的城市環境和資源更重的壓力。
（一）大氣的污染和大氣污染物
大氣污染物目前已知的約有100多種。主要由自然因素（如森林火災、火山爆發等）和人為因素（如工業廢氣、汽車尾氣等）引發，后者更甚，特別是工業生產和交通運輸死帶來的。城市中的空氣污染源大致來自于以下方面：1、工業：工業是導致大氣污染的重要因素。因為工業排放到大氣中的污染物性質復雜，種類繁多；2、交通運輸：尤其是城市汽車，數量多又集中性強，它所排放的污染物能對人呼吸器官直接造成很大的危害，嚴重污染城市空氣，是城市空氣的重要污染源；3、各種噴霧劑，新增了空氣中的有害成分，造成空氣污染（如各種空氣清新劑、殺蟲劑等）。城市化日漸加快，相伴相生的工業、交通運輸業也發展迅速，這些發展就導致了更多空氣污染。當污染物：大量的廢氣、粉塵、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大氣中后，空氣的質量就受到了嚴重的破環。
（二）廢水污染
城市水污染主要涉及如下三點：
1、工業廢水；2、生活污水。生活排放污水的數量正在逐漸增加，有資料顯示，有一半的廢水是生活排出的；3、農業中用的化肥、農藥，通過雨水進入到到河流中后，使地表水受到污染。據相關環境部門調查，我國城鎮未經任何處理直接排入水中的污水每天至少有l億噸。全國七大水系中，一半以上的河段水已受到污染，全國不適合魚類生存水占到1／3，不能用于灌溉的占到1／4，嚴重污染的已達到了90％，有一半的城鎮水源不符合飲用標準，40％的水已不適合飲用，甚至水體污染已經成為導致南方城市總缺水量的60％—70％的罪魁禍首。
（三）固體廢物污染
固體廢物主要涉及到生活垃圾、一般工業固體廢物和危險廢物三種。另外，也包括農業固體廢棄物和建筑廢物。固體廢物一定要妥善處理后才能丟棄，否則就會對大氣、水體和土壤帶來嚴重污染，危害人體健康。固體污棄物具有兩重性，也就是說，在不同的時間和地點，對于不同的人而言，被廢棄的某物品有可能是廢物，但如果轉換一定條件，廢棄物也能變為資源。防治固體廢物污染就是利用廢物的這個雙重性，使固體廢物減量、無害化，并且變成資源。對于不能利用和一定會產生污染的固體廢物，一定要妥善處理。
（四）噪聲污染
噪聲一般可分為高、低兩種。一般而言，低強度的噪聲對人體是無害的，而且在滿足一定條件的情況下可以提高工作效率。但高強度的噪聲則會對人體有害，使人疲勞，情緒低落，甚至引發疾病。高強度噪聲，無論是對人的聽覺、視覺、智力還是神經系統、消化系統、內分泌系統、心血管系統等都有傷害。高強度噪聲主要來自工業機器、現代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商場、文體娛樂場所所帶來的喧鬧聲等。伴隨城市化進程的加快，噪音污染已發展為城市污染的嚴重災害之一。城市的噪聲污染主要來源于機動車數量的猛增。
二、防治污染的舉措
（一）大氣污染綜合整治規劃
大氣污染的治理應當在維持現有城市的能源與交通狀況的前提下，找出危害廣，影響大的最嚴重污染物，以便能有針對性的有效治理。城市規劃的大氣污染治理方法主要有：1、合理工業布局；2、減少交通廢氣的污染；3、綠化造林
（二）水污染綜合整治規劃
生活污水主要是有機物的污染，工業污水主要的污染物就沒那么簡單了。雖然每個城市水污染的程度各異，但仍可普遍采取如下措施加以防治：1、提倡節約用水，對廢水進行循環再利用。實在不能用的廢水經過處理后再排入水管道中；2、劃分區域用水，在污染嚴重區域開辦廢水處理基地，嘗試多種處理方法，采用新的科學方法凈化水，嚴格杜絕未經處理的污水直接倒入江河湖海中。
（三）固體廢物綜合整治計劃
處理城市生活垃圾一般采取兩種方式：一種是填埋，另一種就是焚燒。雖說目前，我國填埋生活垃圾已經發展到穩步推進的階段，但實施填埋時一定要妥善處理土地資源，確保最大限度的減少填埋場的污染和浪費，變填埋氣體為資源。焚燒垃圾主要適用于可燃垃圾，東部沿海城市因其土地資源的寶貴性，就決定了焚燒處理會慢慢演變為這一地區生活垃圾處理的主要方式。
（四）綜合整治和規劃噪聲污染
關鍵詞：環保 多孔陶瓷 蜂窩陶瓷 陶瓷分離膜
1 前言
環境問題已經成為國際社會日益關心的重大問題，工業廢水、廢氣的排放嚴重影響著人們的生產和生活。陶瓷材料具有各種優良的性能，在水污染、大氣污染的治理及固體廢棄物的利用方面有著廣泛的應用。陶瓷材料與環境保護之間存在著許多共同領域，在環境保護中起到了極為重要的作用。
2多孔陶瓷與環境問題
多孔陶瓷具有優異的熱特性(熱膨脹、熱傳導、熱擴散等)、機械特性(彈性模量、強度等)、抗化學腐蝕性以及質輕等特性，近年在環境保護中廣泛應用，例如各種過濾器(氣體分離、固體分離、除菌、除塵等)、催化載體、吸音材料、輕質建材、絕熱材料等[2-5]。
2.1排氣凈化用多孔性堇青石蜂窩陶瓷
美國于上世紀70年代，針對大氣污染嚴重的汽車排氣制定了劃時代的馬斯基法。該法至今仍是汽車排氣規定的重要基礎。目前，排氣中的HC、CO、NOx的量比未規定時減少約1/10，今后的目標是減少到現狀的1/3水平。中國的一些大城市，如北京、廣州、上海都相繼出臺了汽車尾氣排放標準。
汽車尾氣凈化器采用薄壁堇青石質蜂窩陶瓷載體，載體表面涂覆貴金屬、稀土元素、過渡金屬等復合制成的催化劑，將汽車尾氣中的CO、HC、NOx等有害成分，通過催化分解變成無害的CO2、H2O和N2等氣體，達到國家規定的排放標準。產品具有尺寸規整、比表面積大、導熱快、抗壓強度高、熱膨脹系數低、熱穩定性好等性能。
蜂窩陶瓷以及催化劑的開發對汽車排氣凈化作出了很大的貢獻。汽車尾氣凈化器用蜂窩陶瓷要求材質膨脹系數低、耐溫性好，因此堇青石是首選材質。催化劑多以貴金屬Pt、Rn、Pd等組成，我國還開發了稀土氧化物催化劑。堇青石蜂窩陶瓷的氣孔率一般在20%～60%，標準氣孔率為35%。一般堇青石蜂窩體網眼密度有400孔和600孔兩類，壁厚分別為6密耳 (150μm)和4密耳(100μm)。目前正在開發900孔及壁厚為2密耳(50μm)的堇青石蜂窩體。堇青石蜂窩陶瓷的孔壁向薄型化發展的同時，其蜂窩體的直徑向大型化發展，即最大直徑從100mm向150mm、300mm發展，以提高效率并適應大排氣量的凈化需要。這種大型堇青石蜂窩陶瓷凈化器已在大型載重汽車、柴油發動機排氣上得到應用，也適用于壓縮天然氣(CNG)發動機或乙醇發動機排氣凈化。
2.2多孔質碳化硅
柴油清潔排放系統（Diesel Particulate Filter簡稱DPF）的關鍵材料是純SiC蜂窩陶瓷材料。這是目前唯一能滿足歐Ⅳ、歐Ⅴ排放標準的蜂窩陶瓷。它可以清除汽車尾氣排放中96.5％以上的顆粒，包括極細的微粒。使汽車尾氣排放顆粒率指標達到歐Ⅳ以上的標準，同時也廣泛應用于其它領域，如廢氣、廢煙環保處理。捕集器采用蜂窩式結構，它的工作原理為：在兩端設有獨立的敞開與堵塞的通道，廢氣從敞開的一端進入，穿越多孔的蜂窩壁，然后從相鄰通道排出，煙灰顆粒由于過大，而無法穿越壁孔，因而被收集在通道壁上，而不會被排放到空氣中。該捕集器將會定期再生和加熱，以消除煙灰，從而保持清潔。
（1） 多孔SiC的特點
多孔SiC具有均勻的立體網狀結構；氣孔率高，可達85%，有大的連續孔；導電性好，壓力損失??；通電可發熱(比電阻小，室溫1～2Ω?cm)；耐溫高，可達200℃；導熱率高，6～8W/m?K；優良的抗化學腐蝕性；切割、鉆孔等冷加工容易；與流體的接觸面積大。
（2） 多孔SiC的用途
1） 用于柴油機油煙捕集過濾器：柴油機的排氣中含有浮游顆粒物質和NOx，他們是造成大氣污染的原因之一。多孔SiC捕集過濾效率比堇青石蜂窩陶瓷要好。
2） 用于廢氣處理：家庭和飲食店廚房從排氣口排出的煙和油霧等廢氣也是大氣污染源之一。對于這類廢氣的處理，可在排氣口裝多孔SiC分解器，通電加熱(＜400℃)廢氣就可分解。
3） 作為催化劑載體：因為多孔SiC導熱率高、化學穩定性好，所以可用作催化劑載體。
2.3陶瓷分離膜
陶瓷膜是以無機陶瓷材料經特殊工藝制成的非對稱膜，呈管狀及多通道狀，管壁密布微孔。它主要是依據“篩分”理論，根據在一定的膜孔徑范圍內滲透的物質分子直徑不同則滲透率不同，在壓力作用下，原料液在膜管內或膜外側流動，小分子物質(或液體)透過膜，大分子物質(或固體)被膜截留而達到分離、濃縮、純化和環保的目的。
陶瓷分離膜技術與先前的分離技術相比具有小型化、節能、維護管理方便等特征。陶瓷膜的耐久性、抗化學腐蝕性、耐熱性及強度比一般有機膜優異。陶瓷膜的材質主要有A12O3、ZrO2、TiO2和SiO2等，氣孔率達40%～50%，抗彎強度＞35MPa。根據制備工藝不同，膜孔的孔徑可以做到40nm~15μm，適用于不同的應用領域。
將一些單個分離膜用收集水的頂蓋把膜的端部組合起來的整體稱為分離膜組件。隨無機膜制膜技術的快速發展，分離膜的適用范圍從超純水制造、藥品、食品領域發展到各種排水處理領域。在水處理時，可以反沖洗及化學試劑強力洗凈，所以過濾器的恢復性好，能夠長期安全運轉。
浸漬型陶瓷分離膜裝置適用于水處理，也可以在反應槽內進行活性污泥處理。把活性污泥法與浸漬型膜處理組合工藝稱為BIOREM；把凝聚法與浸漬型膜處理組合工藝稱為FILCERA，其分離過程是：把陶瓷分離膜組件浸漬在反應槽內，從其下部鼓氣，將攪拌氣泡上升流提供給膜表面，然后除去在陶瓷膜外側形成的粘結層(濾餅)等附著物。FILCERA工藝可用于凈水處理，BIOREM工藝可用于下水處理、小規模下水及合并凈水槽、農村積水排水處理以及有機系工業廢水處理等方面。
3結語
本文介紹了堇青石蜂窩陶瓷、多孔碳化硅、陶瓷分離膜在環境保護中的作用，堇青石蜂窩陶瓷多用于汽車尾氣處理，多孔碳化硅用于柴油清潔排放系統，陶瓷分離膜用于凈化水系統，它們在環境保護中起了重要作用，是大有可為的。隨著科學技術的不斷發展，陶瓷材料在環境保護領域將取得更多更有價值的研究成果，陶瓷在環境保護中將發揮更大的作用。
參考文獻
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性能日本セラミツクス協會學術論文志,1998,106(1231):303～307.
在工作中，**市環境監測中心站堅持為環境管理服務宗旨，恪盡職守，認真開展各項業務工作。年平均外出監測達350天以上，出具環境監測數據6萬多個，上報各類環境監測質量報告68份，環境空氣質量報告420份，為160多個委托項目提供監測服務，在依法保護環境中發揮了重要作用。
1、在環境質量監測工作中成績顯著。緊緊圍繞改善流域和區域環境質量、摸清污染物排放情況和落實建設國家環保模范城目標，積極開展環境質量監測工作。全年365天對城市環境空氣質量進行24小時監測，并通過新聞媒體向社會空氣質量日報。多年來，不管是刮風下雨還是嚴寒酷暑，每月按時完成長江**段、四條內河、飲用水水源等共計42個點位、64項指標的監測任務；每年定期對全市24小時功能區定點噪聲、區域環境噪聲、17條道路交通噪聲計220個監測點位開展監測工作。工作中，監測人員風里來，雨里去，不分白天夜晚，走遍了**市城區大街小巷和工礦企業、農村，圓滿完成上級部門下達的環境質量監測任務，全面掌握了**市環境空氣、地表水、噪聲的質量狀況及各類污染源排污動態，為環境管理提供了大量的科學監測數據和資料。
2、在環保模范城市建設中貢獻突出。**市環保模范城市建設工作全面開展以來，圍繞創模各項目標和全市“碧水、藍天、綠地”十大環保工程，市環境監測中心站同志凝心聚力，發揚敢打硬仗的精神，把創模中的各項監測任務落實到實處。許多同志放棄節假日和外出探親機會，有的同志推遲婚期，白天開展監測，晚上分析整理數據，連續奮戰十個月，完成了七項考核指標的監測任務。匯總、整編上報材料約100余份。在創模重點工程建設中，監測站克服時間緊、任務重等諸多困難，及時對雨山湖引水前后水質、底泥進行監測分析；在炎熱的夏天持續一個月對污水處理廠、慈湖河水體開展跟蹤監測。三年創模期間，監測行程超過前十年監測工作所走的路，廣大職工用辛勤的汗水澆灌環保模范城市之花，實現了“向創模沖鋒，為創模奉獻”的誓言。
3、在節能減排工作中充分發揮作用。**市作為重工業城市，為落實國家節能減排和總量控制指標，污染源監測任務十分繁重。長期以來，監測站堅持每月對影響環境質量的馬鋼、市屬70多家廢水排口進行定期和不定期監測，每季度對120多個廢氣排口進行監測，平均每年獲得污染源監督性監測數據約1萬個。污染源監測是一項又苦、又累、又臟、又險的工作，在廢水排口，監測人員開展工作要忍著刺鼻和有可能有毒的氣味，在烈日炎炎的夏天和寒風凜冽的冬天，監測人員需要扛著幾十斤重的設備爬上幾十米高的煙囪，忍受爐溫的熏烤和寒風的肆虐，現場工作人員靠著吃苦耐勞、勇于奉獻的精神，堅守崗位，一次又一次地圓滿完成任務。
4、在環境執法監督中認真履行職責。在重大環境問題處置上，堅持公開、公正、公平的原則，尊重科學，嚴格依法辦事。在某區域粉塵污染的群眾投訴案件處理中，我站監測人員秉公辦事、不循私情，認真接受用戶的監督，連續兩天24小時開展監測。一絲不茍的工作態度受到了群眾的好評和信任，送來“精心監測、無私奉獻”錦旗。2007年以來，針對慈湖河、丹陽新河等環境污染問題，監測站人員頂著酷暑，踏著齊腰深的雜草，對受污水體及周邊排口進行調查，連續工作60天，為整治工作提供了科學依據。我站還創新工作機制，派員進駐環境監察部門，開展現場執法聯動，推動了環保專項行動的深入開展。
二、以經濟又好又快發展為大局，強化監測服務能力和水平
1、全力為經濟發展提供技術支撐。近年來，我市經濟快速發展，新建項目接踵而至，環境決策對監測分析的要求越來越高，監測工作時間緊，任務十分繁重，面臨著從沒有過的壓力。在新形勢下，我們堅定了圍繞中心服務大局的信心，不等不靠，迎難而上，奮力拼搏。先后完成了馬鋼新區、冷熱軋薄板、彩涂板工程和2500立方米高爐等30多項技術含量高的新項目驗收監測。為開發區、污水處理廠、電廠建設等一批重點項目提供環評監測服務，為這些項目的順利實施提供了支持。2008年冰凍雪災和春節期間，放棄假日休息開展“馬鋼十二五規劃”環評監測，二十多人分別住在條件簡陋的地方，冒著天寒地凍，白天晚上連續工作，按時、按質完成了任務。在經濟建設服務過程中，我們還注重發揮監測技術優勢，不斷增強保障和支持能力。國家第四批國債項目—馬鋼冷軋薄板工程。該工程設備和技術是從日本、德國等國引進，馬鋼公司委托我站對工程尾氣治理設備進行驗收監測，在驗收時，外方專家對整個監測過程進行了全程跟蹤。由于監測結果超標（國外公司對其設備排放污染物都有一套完整的測試資料），外方提出疑義。在企業、外方、監測站三方論證會上，通過我站技術人員的分析說明，外方專家信服認可了監測結果，并對其設備進行檢查，最終發現由于噴霧系統堵塞，致使處理效率降低而超標排放，問題得到及時解決。過硬的技術、誠信的服務得到了企業和外方專家的好評。
2、建立預警體系，提高應急處置能力。為保障我市環境安全，先后完成了轄區內危險源、危險品調查，摸清了可能導致突發性環境污染事故的危險源和危險品基本情況，并制訂了應急預案。幾年來，及時完成了長江**段上游180噸亞硝酸鈉沉船、當涂盾安化工廠爆炸等多起污染事故的監測任務。在長江**段亞硝酸鈉沉船事故中，監測站迅速啟動應急監測系統，第一時間奔赴事故現場，自**三水廠至當涂東梁山以及沉船現場布設多個監測點位，每2小時進行一次跟蹤監測，連續36小時采集水樣、分析水質，為確定污染范圍和污染程度提供了準確有效的監測數據，為妥善處理污染事故的決策爭取了寶貴時間。
3、推進標準化建設，監測能力不斷提升?！笆濉逼陂g，**市環境監測站爭取專項資金200萬元，建立了空氣質量自動監測系統。利用亞行貸款350萬元對監測儀器設備進行了重點投入。購置了色－質聯機、氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收等大型監測分析儀器。“十一五”以來，又積極推進環境監測的標準化建設。近三年在上級主管部門大力支持下，投入資金約560萬元用于能力建設，完成了長江流域省界斷面水自動監測站的建設。同時，為提高突發性污染事故應急監測能力，完善了應急監測儀器配備，初步滿足了應對處置我市突發環境事件的監測要求。
4、高度重視科研工作，不斷提高創新能力。出臺了《關于鼓勵職工勇于創新，爭做貢獻的有關規定》等激勵措施。利用遙感技術完成了**市水資源、城鎮、森林資源和農田分布情況調查；會同**工業大學完成了“**市大氣環境污染物容量模型與總量控制研究”工作。近年來，先后承擔了國家課題項目一個，每年申報市級課題一至二個，其中《農村水環境綜合治理及生態修復試驗》課題在國內尚屬首創。2007年承擔了全國土壤污染源狀況調查課題，對**區域設立55個土壤樣品的采集點。每點平均步行一、二個小時，跑遍了當涂縣13個鄉鎮，按時按質完成了該項任務。每年有三至四篇論文在全國環境監測系統內部交流，并在專業刊物發表，其中四篇論文獲優秀論文獎。在國家酸雨普查和環境監測質控樣考核中，所有監測項目考核優秀，并多次通過國家實驗室能力驗證和省站組織的專業理論及持證上崗考核。
三、不斷拓展監測領域，關注民生奉獻社會
1、堅持以人為本，解決環境擾民問題。在工作中，監測站把解決群眾身邊的環保問題作為己任，圍繞群眾關心、關注的突出環境問題，積極開展現狀調查及監測。對群眾反映比較集中的“三產”廢氣、噪聲污染擾民問題，白天、夜間開展監測工作，先后完成了近百家廢氣、噪聲污染擾民問題的監測任務，在督促經營業主強化污染治理措施、規范經營行為中起到了監督作用。
2、創新服務載體，確保群眾健康安全。每年對市區八片“菜籃子”基地灌溉水、土壤、蔬菜等46項指標進行監測，為市民菜籃子安全保駕護航，榮獲市“菜藍子工程”先進集體；為說清全市飲用水源水質狀況，開展了集中式飲用水源地水質特定項目前35項指標監測月報工作，每年完成一次的飲用水源地水質109項全分析；針對群眾普遍關心的室內環境污染問題，無償為幼兒園、學校、辦公場所及部分市民家裝進行室內環境質量監測，讓廣大群眾能夠住得放心、舒心。
3、發揮監測數據效能，為社會提供環境信息。每年編制“**市環境質量報告書”，定期向社會環境質量報告。市人大、市政府、市政協領導和代表委員多次視察空氣自動監測站，市環保局定期組織環保監督員和中小學生參觀自動站運行情況，增進了全社會對環境狀況的知情監督和對監測工作的了解支持。編制的《**市環境質量報告書（2000—2005年度）》，獲全國優秀環境質量報告書二等獎。年政務信息報道100余件，在省、市內名列前茅，連續兩年被省站評為先進集體，并在全省會上作專題發言。各類環境監測報告不僅為環境管理和決策部門提供了有力的技術支持和科學依據，而且向社會提供了準確的環境信息。
四、創建人民滿意的基層監測站，樹立新時期環境監測人員新形象
加強隊伍建設，提高隊伍素質，是做好環境監測工作的根本保障。近年來，**市環境監測中心站始終堅持兩個文明一起抓，將精神文明貫穿于業務工作，激發職工積極向上、科學嚴謹、吃苦耐勞的精神。堅持每月第一周六的“學習日”活動。每年舉行二次環境監測專業技術、法律法規、時事政治等方面的閉卷考試，達到以考促學的目的。開展了“我為創模加加班”、“立足崗位、爭做表率”、“五個珍惜”等系列活動，營造了講正氣、講團結、講奉獻的濃厚工作氛圍。
在工作中我們還注重發揮黨員的先鋒模范作用。每年組織黨員干部前往幫扶社區和村鎮看望孤寡老人和老黨員，捐款、捐物資助貧困學生和家庭。組織黨員干部觀看警示教育影像片，強化環?！傲椊睢苯逃嗄陙?，黨員干部無一人發生違法亂紀行為。我站一名黨員被省委組織部派到當涂縣貧困村掛職，在掛職村任黨支部書記的三年工作中，時刻牢記黨員先鋒模范作用，深入實踐“三個代表”重要思想，在市委組織部的考核中連續三年獲得優秀成績。
6在印染行業開展循環經濟
6.1印染行業的循環經濟
6.1.1印染行業循環經濟簡介
循環經濟即生態經濟,其目的是保護環境,提倡“減量化,再利用,循環”,要求對廢棄物進行回收綜合利用。循環經濟的前提是必須實施清潔生產,核心是強調污染預防,全過程控制和減少污染;強調節約資源和充分清潔地利用資源;強調在產品設計時就考慮產品使用后回收利用以及無害化處理。
通過實施清潔生產,可以節約資源、減少污染、降低污染治理設施的建設和運行成本、提高企業經濟效益和競爭能力,實現將污染物消除在源頭的目的。清潔生產的重要內容是對資源的循環利用。所以發展循環經濟,就是對有限的資源實現低開采、高利用、低排放,使所有的資源和能源在不斷進行的經濟活動中得到合理和持久的利用,把經濟活動對自然環境的影響降低到盡可能小的程度。
因此,在染整行業發展循環經濟,就是將染整過程的廢水、廢氣、廢熱、廢物料變“廢”為寶。這種對第二資源的再利用是染整企業發展低碳經濟和可持續發展的出路所在。
6.1.2實行清濁分流、分質用水的實例分析
針對不同廢水的特點采取清濁分流使整個處理系統更具節能效應。如前處理退漿、煮練、廢水COD濃度達到 1 萬mg/L以上,由于含有大量的PVA漿料,可生化性很差。借助PVA在低溫和偏酸性條件下析出的特點,可將這股廢水單獨分離出來儲入氧化池 3 ～ 5 天進行降溫,再通過物化處理使COD濃度降至 5 000 ～ 8 000 mg/L,進水溫度由 70 ℃降至 40 ℃以下,COD值可降低到 1 000 mg/L左右。這說明退漿煮練廢水經清濁分流后可使COD濃度下降 50% 以上。又如蠟防印花,其真蠟廢水COD濃度可達 2 000 ～ 30 000 mg/L。借助蠟脂在偏酸性條件下析出的特點,采取清濁分流單獨預處理,使處理后的廢水COD濃度降到 300 ～ 500 mg/L。這些事例說明,采取清濁分流的措施是有用、有必要的。
6.1.3印染行業循環經濟的發展方向
印染行業循環經濟的發展,除了技術,還包括設備與助劑,各方面都必須以低碳經濟(節能減排、清潔生產、循環)為核心,并與染整工藝同步發展。要以染整工藝為中心采用高新技術,發展適用于染整技術的各種新工藝、新技術以及易于生物降解、利于環保的新助劑,以滿足生產工藝發展的要求。同時又要以工藝為中心,要求印染機械行業以機電一體化的高新技術來加快染整設備的更新換代。具有數據登錄功能的全工藝流程自動化系統,能真正實現工藝參數的在線監控、運行監控和故障診斷,達到在工藝參數快速變化過程中,對參數信號的檢測、轉換和及時控制處理,能穩定可靠地工作,以真正滿足節能減排,為實現和發展低碳經濟服務?？傊鷦┬袠I、印染機械行業與染整行業必須緊密聯合,有效合作,為我國紡織染整行業盡快發展和實現低碳經濟作出更大貢獻。
6.2印染廢水處理
6.2.1印染工藝閉環化技術
印染工藝閉環化是實現印染工藝減少甚至沒有污染物排出的新方法,其基本原理是將投入的過剩原料與藥劑進行回收回用,形成一個閉路循環系統,因此在加工過程中只有少量甚至沒有污染物生成。如將有機高聚物漿料溶解至三氯乙烷、三氯乙烯或四氯乙烯等有機溶劑中,經紗上漿織成織物后,再在溶劑煮練設備中進行退漿、煮練,退漿液中大約有 75% ～ 80% 的漿料可以回收使用。又如美國Auburn大學研發的環境友好型酶前處理閉環體系新工藝,其基本原理是將酶退漿、酶煮練和漂白 3 個工序組合起來,將酶退漿和酶煮練殘液中的葡萄糖和葡萄糖氧化酶作用生成的雙氧水進行漂白。這樣組合建立的前處理閉環體系,將其廢液作處理后回用,從而實現節能、節水、減輕污染、降低成本的新工藝。
6.2.2非水相印染技術
為減少污染,目前國外對非水相或用水極少的印染工藝進行研究。如溶劑練漂技術,在國外已有很大進展,是以溶劑代替水。該技術可節約大量水,并且不產生污染嚴重的煮練廢水,如英國帝國化學工業有限公司的馬卡爾(Makkal)練漂法。又如溶劑染色是用有機溶劑代替水進行染色,可節約大量水,且不產生廢水,并具有消耗能量少、染色速度快、均染性能好的優點。目前歐洲各國均采用此法染色,如英國的溶劑氣相法染色,還有用燃料或整理劑的蒸汽或煙霧狀物進行染色的氣相染色、泡沫染色等新 工藝。
6.2.3其他印染廢水處理新技術
近年來研發更新、效果更好、效率更高的印染廢水處理方法較多,并帶來較大影響,如利用活性炭纖維來處理印染廢水?；钚蕴坷w維布(氈)是以粘膠纖維為基本原料,經化學處理、烘干、熱處理、高溫碳化和活化制成,其表面積一般能達到 1 200 m2/g。其吸附速度是普通顆?；钚蕴康?0 ～ 100 倍,具有優異的導電、催化等性能,有良好的生物親和性,還可以再生后重復使用,不會造成新的污染,比較清潔,適合深度處理印染污水。活性炭纖維對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有較好的處理效果,但對硫化染料、還原染料和分散染料等不溶性染料效果較差。
活化煤是從日本引進的一種新型優質水處理濾料,它是以劣質煤與原料經過破碎、篩選、浸泡、接種等工藝加工而成,具有較大內表面積(600 ～ 800 m2/g),特別是中空較為發達(40 ～ 2 000 m2/g),有利于對較大分子有機污染物的吸附。其內生長的微生物有自身氧化再生作用,不產生污泥沉淀。實踐證明,活化煤處理印染廢水的效果明顯,COD去除率大于 60%,色度去除率大于 70%。
我國遼源市科研所研發成功的VS型離子變換纖維是一種新型的離子交換材料,具有物理吸附及離子交換功能。其比表面積大,離子交換速度快,具有明顯的吸附脫色性能,其脫色率達 90% 以上。
中科院微生物研究所也研究了 7 種染料脫色降解菌,在處理各種染料及PVA洗滌劑、助劑等各種難降解物的印染廢水試驗中都取得了明顯效果。
6.2.4發展趨勢
隨著高科技在印染行業中的運用越來越多,新技術的開發應更加注重生態觀。生產中不僅要在后期進行“三廢”治理,更重要的是在整個生產過程中的每一工序都要注意生態平衡和綠色生產。在整個染整加工過程中,要盡量不使用非環保性的染料和助劑,使污水治理中的COD和BOD等指標降到最低。目前國外染整工業防治污染、節能減排的研究發展趨勢主要是改變加工工藝,盡量采用不排或少排廢水、廢氣和固體廢物的新工藝,并在加工過程中回收藥品、廢水,最后用有效的方法處理剩余的廢水和其他廢物。
6.3印染廢料回收
6.3.1絲光堿的回收
應采用汽水比高(1∶4)的高效蒸發器,淘汰三效蒸發器。傳統工藝采用三效蒸發器,隨著技術進步,發展了“多級分效法”及高效的“擴容沸騰組合法”新技術。該技術汽水比大幅提高,能耗顯著下降。
新穎的“擴容沸騰組合”蒸發技術的特點是由 8 個擴容器室與 1 個沸騰室組合而成,這是我國自主開發的蒸發技術,是一種新穎的淡堿回收設備。其沸騰室與 15 級擴容蒸發器的“后效”相當,其蒸發溫度為 18 ℃,比“后效”低 10 ℃,降低的 10 ℃增加到擴容部分。這樣擴容部分的理論汽水比將增大 0.85,這是增加了沸騰室的技術貢獻。因而沸騰室自身的理論汽水比為 1∶1.85,大于“后效”的汽水比,其效果超過 15 級擴容蒸發器。從單元上比,15 級擴容蒸發器少 3.5 個單元,因而造價便宜。同時由于 9 級組合蒸發器其 8 個擴容室的溫度范圍增加至 51 ℃,熱端溫度增大至 12.5 ℃,因而擴容部分的理論汽水比為 1∶4.08(51÷12.5)。加上沸騰室的理論汽水比為 1∶1,這樣總的理論汽水比等于 5.08。另外由于 9 級組合蒸發器設計時特別注意了耐用性,故設計濃堿溫度為 52 ℃(低于脆化溫度),從而大大減輕了脆化腐蝕程度。據調查,已使用了 15 年的 9 級組合蒸發器尚未發生脆化損壞。
6.3.2PVA漿料的回收
采用清水退漿工藝有利于PVA的回收處理。如采用SSPorCLer法通過凝聚、膠化、吸附、相乘的綜合效果其回收率可達 98%,COD可從 15 520 mg/L降至 40 mg/L。上海同濟大學環境科學工程學院根據含PVA的印染退漿廢水具有COD濃度高、可生化性差、處理難度大等問題,通過調研國內外PVA廢水處理技術及回收利用的實際情況,開發了可生物降解的超濾化學凝結法回收技術。其適用范圍為:
(1)回收溫度以 40 ～ 50 ℃為宜,溫度過低反應不完全,過高則PVA呈凝膠狀,回收率下降;
(2)pH值較佳范圍為 7.5 ～ 9,過高或過低都會使回收率下降甚至不發生凝結反應;
(3)凝結反應在 10 ～ 15 min內基本完成;
(4)攪拌轉速需高于 250 r/min,較高轉速可使反應完全,有利于提高回收率;
(5)凝結劑投加量:硼砂 0.5 g/L,硫酸鈉 5 ～ 10g/L,可根據退漿濃度進行調整;
(6)退漿液PVA含量要大于 5 g/L,濃度越高回收率越高,回收成本相應降低。
回收PVA與塊狀產品的含固率為 15% ～ 20%,PVA回收率和COD去除率能達到 80% 左右?；厥蘸蟮腜VA經適當處理可重復利用或經縮聚后制成改性PVA膠水,實現較好的環境改善和經濟效益。
6.3.3對苯二甲酸的回收
滌綸是我國目前產量最大、應用最廣的聚酯品種。為制成滌綸仿真絲產品,采用堿減量工藝,即利用滌綸分子結構中心的脂鏈減量易被堿水解的特性,在一定溫度下,用高濃度燒堿溶液對滌綸織物進行減量使纖維表層(聚對苯二甲酸乙二醇)水解,產生不同程度的不規則凹坑。水解程度隨堿的濃度、溫度的作用時間不同而有別,而對纖維芯層無大影響。經堿減量處理后的織物手感柔軟、爽滑、富有彈性,改善了織物的懸垂性和透氣性,由此滿足服用性和品質提高的目的。
但從滌綸織物上溶解剝離的聚酯組分絕大部分為對苯二甲酸(TA)的鈉鹽和乙二醇(EG)以及少量不同聚合度的低聚物,它們會進入堿減量廢水。對苯二甲酸(TA)不溶于水,能溶解在堿液中,加酸可沉淀析出。由于堿減量廢水中的COD含量高達每升數萬毫克,且廢水中對苯二甲酸的濃度很高,pH值也高,生物處理困難,環境污染嚴重。
目前我國年產聚酯 1 300 多萬t,其中 20% 要進行堿減量處理,所以每年將有數萬噸的對苯二甲酸鹽水解而溶于廢水中,而對苯二甲酸又是用途廣泛的工業原料,如把這些 70% ～ 80% 含量的對苯二甲酸的廢水排放掉,不僅會嚴重造成環境污染而且也造成了資源浪費。況且,近年來我國對苯二甲酸的自給率僅 47%,大部分依靠進口,因此回收堿減量廢水中的對苯二甲酸的研究具有重要意義。
目前在堿減量廢水中回收對苯二甲酸的方案,主要有物化法和物化生化聯合處理法。近年來,國內外出現了不少回收對苯二甲酸的方案對策,主要包括:
(1)直接向廢水中加酸中和得到對苯二甲酸;
(2)通過離子交換膜或采用超濾膜先過濾去除廢水中雜質再用酸中和;
(3)高溫高壓下用酸中和;
(4)分兩步加酸中和回收對苯二甲酸。
但上述方案也有不足之處,如:
(1)直接酸析回收的對苯二甲酸純度低;
(2)采用超濾膜回收法雖然能有效去除微粒子,但無法去除廢水中的低分子雜質,而且在操作過程中微粒子和膠體狀物質易引起堵塞,從而使過濾速度降低;
(3)高溫高壓回收技術要求高,成本高;
(4)分兩步加酸中和回收法,廢水中殘留的表面活性劑和一些處理劑影響對苯二甲酸的純度,而且回收率 較低。
6.3.4真蠟印花中松香的回收
蠟染印花時以松香蠟為主要防染劑的傳統紡織品印花技術。過去多采用手工操作,近年來陸續投建了許多機械化蠟染印花生產企業,產品主要出口非洲。在生產過程中使用松香蠟的量很大,其廢水有機污染嚴重、pH值高、色度大。目前對該類廢水的治理多采用混合廢水集中處理的方法,不僅處理費用高,難回收有用的污染物質,且難于實現達標排放。后來成功開發了皂化松香的回收技術,對實現資源再利用和環境保護有著十分重大的意義,為生產真蠟花布的廢水排放解決了一大難題。該技術能較完全地將廢水中已皂化的松香進行回收利用,可有效降低生產成本。處理前COD達 10 萬mg/L以上,處理后降低到 2 000 mg/L左右。該回收技術有利于環保,為企業清潔生產循環經濟的實施、降低廢水處理成本,做出了積極貢獻。
(1)蠟染廢水特點
蠟染廢水濃度很高,在排入污水站前先要經過預處理以減少對污水站的沖擊(主要在沉淀池進行)。進入沉淀池的廢水主要有 3 類:第一是從印花機出來的印花水洗廢水呈紅色,為紅水,主要含活性染料,pH值為 8 ～ 9,色度為 5 000 ～ 6 000 倍,COD濃度為 2 000 ～ 3 500 mg/L;第二種是蠟紋機、甩蠟機出來的藍色廢水,為藍水,主要含冰染料、靛藍等偶氮染料,pH值為 10 ～ 12,色度為 5 000 ～ 5 500 倍,COD濃度為 5 000 ～ 8 000 mg/L;第三是從堿洗機出來的皂化脫蠟廢水呈綠色,為綠水,主要含未被利用的及溶解在水中的松香,pH值為 10 ～ 13,色度為 1 500 ～6 000 倍,COD濃度為 5 000 ～ 100 000 mg/L。根據各段廢水的污染特性采用清濁分流、分段處理與綜合治理相結合的方法。
(2)廢水處理方法
分流后紅水采用沉淀氣浮工藝進行處理;藍水采用酸化氣浮工藝析出廢水含有的藍色染料;皂化脫蠟廢水(綠水)分流后單獨收集,采用酸化氣浮工藝進行蠟回收,出水與其他工段廢水混合后進行混凝沉淀,生物降解氧化氣浮綜合處理。
(3)廢水預處理
紅水進入沉淀池前,先經過水膜脫硫除雜塔,脫硫率可達 85%。再經加堿調節pH值后進入沉淀池進行初沉,然后進入氣浮機加脫色劑和PAM進行第一次氣浮來降低色度和COD含量。這樣紅水出水的pH值達到 8 ～ 9,COD降到 2 500 mg/L以下,色度降到 800 倍以下。
藍水經加酸氣浮后可有效去除廢水中含有的染料松香,其中染料回收率可達 98% 以上。
皂化脫蠟廢水(綠水)經酸化氣浮工藝進行蠟回收。污水分流后,加酸酸化使其pH值至 2 ～ 4,松香酸鈉可由松香皂轉化為疏水性松香,其親水性大為降低,且易于自發凝聚形成較大絮體,從而易于實現氣浮回收?；厥蘸蟮乃上愫实陀?20%。采用此工藝其回收率可高達 92% 以上,環境效益和經濟效益十分顯著。
(4)皂化松香回收原理
蠟染花布生產過程中,松香從織物上被去除的方法,正是通過皂化反應形成了皂化松香,即C19H29COOH + NaOH C19H29COONa + H2O。這種用松香酸和燒堿皂化而成可溶于水的松香酸鈉鹽,多泡沫有肥皂功效,通常稱為皂化反應。而皂化松香經加酸中和,并使其保持酸性,那么被皂化的松香又會變成松香酸,這說明從蠟染廢水中通過加酸中和分離方式可提取松香。另外蠟染廢水經酸中和后不溶于水的松香酸就會析出,在常溫下通常以顆粒狀態存在于廢水中,這給分離造成困難且分離后含水量較高,必須高溫加熱把水份蒸發后才能利用。由于松香的軟化定在 72 ～ 80 ℃。當升溫至 70 ℃左右時松香的懸浮顆粒就會聚集,就很容易從水份中分離出來,回收的松香含有大量雜質(如染料、纖維絨毛、塵土等),必須經脫色除雜提純后才能再 利用。
(5)皂化松香回收方法
①分離提取方法:熱水中和法將高溫皂化退蠟廢水集中后,直接加酸中和,在 60 ～ 70 ℃的酸性條件下,松香就會聚集漂浮于水面上,然后將其分離出來。
②冷中和法:將高溫皂化退蠟廢水集中后,經降溫處理,再加酸中和(pH值 5 ～ 6),松香析出形成懸浮顆粒,再通過渦凹氣浮機,使松香漂浮起來,將其括入加熱的容器內進行分離。
③除雜提純法:蒸鍋法,將黑松香放入蒸餾罐內逐漸升溫至 300 ℃,再經冷凝器冷凝,分別蒸餾水份、脂肪酸和松香等,最后將剩余雜質排出。
④溶劑法:將黑松香與溶劑按 2∶1 混合,泵入罐內靜置約 20 h,罐內由上至下分為 3 層,水、松香、染料和灰分等雜質,然后將最下層的染料、灰分等雜質由罐底泵入蒸餾罐中進行蒸餾,將中間的松香層泵入另一蒸餾罐中進行蒸餾,蒸餾出的溶劑經冷凝器冷凝后回收循環使用,松香和雜質分別由蒸餾罐下部排出,該法能將松香中的大部分雜質清除,提純的松香可回用到生產中。
(6)青島鳳凰印染有限公司是國內較早生產真蠟產品的企業,在非洲地區享有較高聲譽。該公司生產真蠟防印花布時使用的松香量很大,在熔化松香、從織物上剝離松香到機械退松香的回收等方面積累了豐富的經驗,特別是在皂化松香回收技術的開發上,有充分的技術準備,掌握了該項目的技術關鍵。該回收技術在國內屬首創。
皂化松香回收利用技術的開發成功,對實現資源再利用和環境保護有著十分重大的意義,為真蠟花布產品生產的廢水排放解決了一個重大難題。該回收技術不僅能較完全地將廢水中已皂化的松香進行回收利用,還能有效地降低生產成本,為企業的可持續發展開辟了空間。更重要的是大幅度降低了污水中的COD值(從 10 萬mg/L降低到 2 000 mg/L左右)。同時為企業的清潔生產、循環經濟體系的形成做出了積極的貢獻。
6.3.5苯類廢氣的回收
根據《國家環境保護十一五科技發展規劃》(環發 [2006] 103號)確定的重點領域和優先主題,將揮發性有機廢氣污染物控制技術研發納入其中。為促進發展循環經濟,堅持按照“減量化,再利用,資源化”的原則形成具有循環經濟和可持續發展的產業體系。
自改革開放以來,沿海各省的紡織印染、制鞋、電子、樹脂工藝等行業對苯類有機溶劑的使用與日俱增。甲苯等有機溶劑的使用,從量到濃度都有不同程度的擴大,這雖然促進了各種產品性能和功效的使用,但同時也帶來了有機廢氣對環境的污染,而苯等有機溶劑又是一種較為昂貴的化工原料。所以選擇有效途徑將生產過程散發出的有毒廢氣進行收集回收,不僅可減少苯類有機物對環境的污染,而且還可減少原料的投入,這對行業和區域的可持續發展是一個積極的貢獻。
目前,國內外對苯類有機廢氣的污染治理方法主要有冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附回收法等,其中采用較多的是催化燃燒法和吸附回收法。催化燃燒法是把廢氣加熱到 200 ～ 300 ℃,經催化燃燒轉化成無害無臭的二氧化碳氣體和水蒸汽,以達到凈化的目的。該法特點是起燃溫度低、節約能源、凈化率高、無二次污染、工藝簡單、操作方便、安全性好、裝置體積小、占地面積少、設備維修與折舊費低。該法適用于高溫或高濃度的有機廢氣治理。
吸附回收法可回收大約 70% 的有機溶劑。其工藝合理,能有效滿足環保要求,既可減少對環境的污染又可使資源再生回用。
特別是福建高科技環保研究院在研究分析國內外目前對有機溶劑廢氣處理方法的基礎上,對現有常規工藝設備進行優化,其研發的GK JBH型苯類有機廢氣回收技術及成套裝置技術成果,通過專家評審,被確認為2006年國家重點環保實用技術示范工程,其技術性能處于國內領先地位。排出的有機溶劑廢氣經該設備收集過濾、冷卻后進入吸附塔中,以專用高效率活性炭吸附有效溶劑,待活性炭吸附飽和后,再以水蒸汽進行脫附處理?；厥盏娜軇┰俳浝淠⒓鄯蛛x或蒸餾脫水等程序獲得回收溶劑。采用該設備和技術具有如下優勢:
(1)有機溶劑回收率可達 86% 以上,廢氣凈化率可達99% 以上并確保尾氣排放達到環保要求;
(2)采用新型吸附材料(顆粒或柱狀活性炭),吸附脫附速度快,脫附解析完全,再生吸附率衰減慢,使用壽命長;
(3)脫附能力強,采用熱蒸汽對吸附槽中飽和的有機溶劑進行脫附,脫附率達 99%;
(4)節能省電(設備阻力小、主風機功率小、設備不用燃料),運行費用低;
(5)安全性高,系統的循環冷卻裝置可有效控制流體在控制點溫度以下運行,在設計中采取多點式溫度監控系統,確保系統安全生產,設備運行穩定高效,故障率低;
(6)自動化程度高,采用PLE自動化控制和觸摸屏式人機界面,有效降低操作管理人員的勞動強度;
(7)回收的有機溶劑能重復用于生產,既降低了生產成本,同時又有效防止了苯類廢水污染的產生。
6.4印染廢水廢料處理后產生污泥的資源化利用
6.4.1污泥的組成和處理
目前,印染廢水污泥的主要處置方式有填埋、堆肥、拋海、焚燒、土地利用和資源化利用等。各地區對于污泥處置方式的選擇是根據本地區的地理環境、經濟水平、技術措施、交通運輸等因素而確定的,并隨著公眾意識的提高和興趣的改變而發生變化。但必須清楚,生化污泥和物化污泥是性質截然不同的兩種污泥。
生化污泥除水之外其主要成分是殘留的有機化合物、微生物、后生動物等。而物化污泥除含有有機污染物外,還有大量鋁、鐵等無機物,而鋁和鐵在建筑材料中(如磚)具有增強力的作用。但實際上物化污泥燒結后成為酥松狀,因此不論在建材還是水泥中其添加量還是很少的。
根據上述印染廢水污泥的各種處置方式的比較(如燒制建筑用磚),由于印染污泥中的有機化合物含有毒素,因此堆肥和填埋是不適合的。而厭氧發酵制沼氣的方案投資巨大、效益較低。因而上述 3 種處置法不能用于印染廢水污泥。而用作水泥生產原料和生產水泥砌塊的處置方案雖然可行,但污泥的消納量小。如燒制建筑用磚(優質輕質保溫磚)和生產陶粒是可以考慮的方案,可節約耕地但污泥的消納量不高(一般只有 15%)。
從經濟效益方面比較,陶粒屬于高附加值產品,銷售價格要高于建筑用磚,而且消納污泥量可能較大,但陶粒生產的技術要求較高,目前工業化生產和進入市場需要一定的時間。為此,在目前情況下建議先燒制建筑用磚,初步解決污泥的去向問題,待陶粒銷路成熟后再用于燒制陶粒或懸浮填料,可取得更大的經濟效益。如綜合考慮,最好最簡單的方案還是做道渣,該方案成本最低最實用,但技術要求并不低,需進一步落實強度、浸出毒性等,再由環保城建部門協調后生產。
6.4.2污泥的處理工藝及方向
由于染整污泥含有較高的有機組分和纖維物質,因而具有較高的熱值。這比其他污泥作為資源被利用有更明顯的優勢。目前,國內已研發了利用煙氣余熱來處理染整污泥的專利技術。這不僅為染整污泥能得到徹底的無害化、減量化、資源化處理開辟了一條行之有效的新途徑,也對我國染整污泥處理領域以廢治廢和廢物循環利用的目標,具有重要的理論意義和實踐指導意義。
而染整污泥要實現無害化、減量化、資源化處理的目標,首先必須對染整污泥進行干化固化處理,污泥的干化工藝是染整污泥得到徹底有效處理的關鍵。該污泥的干化工藝是經過煙氣余熱干化后最終形成含水率在 20% 左右的污泥團粒,其質地堅硬不溶于水,含熱值高達 1 800 ～ 2 100 kcal/kg,約為標準煤含熱值的 1/3。它的物理性質、燃燒過程以及低位發熱量等和煤有許多相似之處,是熱電廠燃煤理想的輔助燃料,可獲得理想的經濟效益。
另外染整污泥經煙氣余熱干化后形成的污泥團粒還可以燒制輕質節能磚,但技術上難度較大。浙江大學經多年研究,終于攻克了這一世界性難題,并獲得國家發明專利。其研究利用熱電廠煙氣余熱,通過二段式污泥干化和成粒方法產生的污泥團粒,能燒制輕質節能空心磚。這是一種新型的建筑墻體材料,其抗壓強度可達到特等磚的要求,重量比同體積的普通磚輕 8.5% ～ 10.1%,節省燒磚能源 10% 左右,同時節省黏土資源 10% ～ 15%。該產品經天然放射性測試,完全符合《建筑材料放射衛生防護標準》(GB 6566 ― 2000)中A類產品的要求。
這種利用染整污泥團粒燒制的輕質節能空心磚屬于國家目前提倡的新型建筑墻體材料,既節省了土地資源,又處理了染整污泥。而目前所有磚瓦廠為節省黏土資源和能源,在制磚環節中加了 15% 的煤渣,但經粉碎處理后煤渣市場價為 100 元/t,污泥團粒具有的熱值和增強磚體強度的特點均優于煤渣,加上使用起來方便而受到磚瓦廠的歡迎。如污泥團粒以與煤渣相同的市場價用于制磚,由此產生的經濟效益可進一步降低污泥干化的總體運行成本。
采用染整污泥干化技術產生的污泥團粒,還可以生產水泥壓制品。由于污泥團粒具有顆粒堅硬、不溶于水的特點,因此可用來作為市政水泥制品原料,可替代部分石粉,制造各種形狀和規格的人行道板磚、植草磚、側石和壓制磚等水泥壓制品。它們的抗壓強度、抗折強度和抗凍性等指標均能達到國家標準和國家建筑行業標準。當污泥團粒與水泥石粉、水一起成為混凝土后,污泥中的物質包括金屬已完全固化,不會釋放出來對環境產生影響。
目前我國利用熱電廠的煙氣余熱可無害化、減量化、資源化處理印染污泥,這不僅為處理印染污泥開辟了一條既安全又經濟的有效處理途徑,也為我國印染行業的印染廢水處理的正常運行解決了后顧之憂。更重要的是,它標志著我國印染廢水的處理進入了一個以廢治廢和廢棄物循環利用的新階段。
6.5蒸汽回收利用
6.5.1冷凝水的產生和影響
染整企業是高耗能單位,一個大型染整企業(生產規模為 1.2 億m/a)每年需消耗飽和蒸汽約 40 萬t。通常,用汽設備消耗多少蒸汽即能產生多少凝結水。蒸汽在用汽設備中進行熱交換的過程中會發生相變而放出“潛能”,同時產生大量的高溫凝結水。根據熱力學分析,0.4 MPa飽和蒸汽的飽和溫度為 143.6 ℃,所含總熱能(焓)為 2 738 kJ/kg。其中汽化潛熱為 2 133 kJ/kg,占總熱能的 77.9%,飽和水顯熱為 605 kJ/kg,占總熱能的 22.1%。
而我國用汽設備對“潛熱”的利用率不高。筆者認為除設備本身結構不合理外,主要是安裝在用汽設備上起“阻汽排水”作用的疏水閥損壞率較高,導致用汽設備在熱交換過程中產生的大量凝結水不能迅速及時地排放所致。加上疏水閥是在較高壓力和溫度下工作,又有汽蝕等因素的影響,使得設備內存積大量凝結水,減少了設備的換熱面積,導致設備的熱效率降低。所以,必須選用好的疏水閥,既要能迅速及時地排盡設備內的凝結水,又要能封住蒸汽,防止 泄漏。
6.5.2冷凝水回收系統
凝結水的回收系統有開式和閉式兩大類。開式系統中,上口敞開,凝結水箱不受壓,其設備簡單,操作方便,初始投資小,加上凝結水和空氣直接接觸會吸收空氣中的氧造成疏水閥和設備內部腐蝕,凝結水箱上開口面積較大而無蓋,散熱損失很大,只能回收 40% 的凝結水熱量。而閉式系統中,凝結水箱和所有管路全部處于壓力下,由于凝結水不和空氣接觸,系統壽命長,可回收凝結水的全部熱量,但因系統為受壓系統,因此必須安裝安全閥及壓力表,故系統比較復雜,操作條件較差,初始投資較大。
7建議
綜上所述,我國紡織染整行業必須認清形勢、抓緊發展,實行清潔生產,發展循環經濟,完善資源的綜合利用技術,最終實現低碳經濟的發展目標。對此,筆者有如下建議。
(1)首先要用低碳經濟的理念來制定“十二五”、 “ 十三五”發展規劃,并考慮將單位GDP的碳排放作為約束性指標納入“十二五”、“ 十三五”發展規劃,以保證到2020年單位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降 40% ～ 50%。
(2)大力推廣應用比較成熟的染整工藝,在前處理、染色、印花、后整理及其他助劑、設備、管理等方面應用節能減排的染整技術。
(3)加快實施清潔生產工藝,這在當前能源緊張、環境污染嚴重、國家重點狠抓節能減排和環境污染期間尤為重要。
(4)建議國家科委加強和重視對紡織印染基礎理論的研究,鼓勵節能減排、環保、低碳新技術的研發,特別是對目前在研究部門已初步研發成功,并有實用價值的節能降耗的新技術和新工藝,要加大推廣力度,使其早日實現產業化。
(5)加快發展循環經濟,要讓資源、能源以及廢棄物循環利用,達到“減量化、再利用、循環”的要求,以促進印染行業可持續發展。
8結論
染整行業向低碳經濟轉型已成必然趨勢。印染行業要以科學發展觀為指導方針,把發展低碳經濟與生態文明建設結合起來,與調整能源結構、優化產業結構結合起來,與促進經濟的持續增長相統一,以推動染整行業向創新型、生態型、環保型的低碳經濟模式轉型。這既是未來發展的必然趨勢,也是當下經濟發展的當務之急?？傊l展、要生存就必須發展低碳經濟。
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[關鍵詞]醫學院校；實驗室環境；防治措施
目前，隨著社會的發展以及人們對醫療水平要求的提高，各醫學院校辦學規模不斷擴大，辦學質量也逐步提升，與之相適應的實驗室也在不斷的增加。醫學院校的實驗室一般包括醫用化學、生物化學、機能學、解剖學、病理學等實驗室。這些實驗室在實驗的過程中都會產生一些廢棄物，如果這些廢棄物不能經過很好的后期處理就會對環境造成影響，不僅會對在校師生的身體健康造成危害，也會加重所在區域環境污染的程度。尤其是一些實驗室會用到如甲苯，溴苯等有機溶劑，這些有機溶劑的揮發對身體的免疫系統會造成一定的危害，可以導致人體的機能失調。然而現在污染防治的研究多集中在化學實驗室的污染防治和治理，醫學院校實驗室的污染并未引起足夠的重視。甚至有些醫學院校的實驗室并未按照國家規定安裝通風處理系統，使學生和老師直接暴露在帶有毒性空氣的環境中。有關部門對醫學院校的實驗室污染源調查表明:醫學院校的實驗室類環境污染源主要有生物污染，實驗中產生的廢氣、廢水、廢渣污染，醫療廢棄物污染等。這些污染都會對大氣、土壤、水源造成一定的影響。如果不采取合理的措施治理，不僅會損害師生的健康，也會給學校周邊的環境帶來為了不可逆轉的危害。加強醫學院校實驗室的環境管理，防止實驗室污染物對周邊環境造成的危害，我們應該在日常教學工作中始終貫徹環境保護的觀念，從建造實驗室到實驗課的開設及實驗室的日常工作管理，都應該以國家環保局于2004年的《關于加強實驗室類污染環境監管的通知》為準則，從源頭上杜絕污染物的擴散。同時加強對廣大師生的環保教育，使其在思想上重視實驗室環境保護的重要意義。
1醫學院校實驗室污染現狀分析
1.1實驗室污染物分析
醫學院校開設的實驗課程主要有醫用化學、解剖學、機能學、組織胚胎學、病理學等，在這些實驗過程中，會產生很多的污染物，有些試劑本身就是污染物，還有一些是在實驗過程中產生的。比如在化學實驗中所用到的實驗試劑多為有機溶劑，這些溶劑具有一定的揮發性，在使用的過程中會揮發到空氣中，對人體健康和環境造成污染；解剖學實驗中用到的標本保存液，這些保存液多為甲醛保存液，甲醛是導致白血病的污染源之一；其他實驗中用到的動物，多涉及到兔子，小白鼠，大白鼠，實驗過程中會對動物注射藥物或者其自身感染病毒等，若這些污染不能得到合適的處理，就會對人體和環境造成極大的安全隱患。在實驗過程中，還有一些廢氣廢水的產生，這些污染物都是未經處理直接排放到空氣和地下水道中，長期以往，由于有些物質具有一定的富集性，就會在空氣和地下水中大量濃縮，從而影響到周邊環境和地下水質。
1.2實驗室污染物來源分析
醫學院校作為以實踐為主的教學院校，實驗課相對較多，內容反復且隨著近幾年大規模的擴大招生，學生人數不斷增多，這就更加增加了實驗室的負擔。學生增多，課時增多，實驗室長期處于上課狀態，對學生及教師的身體健康產生了嚴重的影響。實驗課結束后，一些有毒有害的產品或者實驗試劑不能進行合適的處理或者統一回收，都直接倒進水池，如正丁醇，乙醚，溴苯等有機溶劑，這些試劑都會造成污染，并隨著風向和下水管道使污染擴散到更遠的區域。除了實驗過程中產生的污染物之外，還有實驗室過期淘汰的藥品，也會對實驗室環境造成很大的影響。由于近年來對教師的考核多以課題和論文為指標，因此為了提高自己的科研能力，教師們多在課余時間做一些實驗，基礎實驗并不能滿足課題或者論文的需要，隨著實驗的不斷深入，前期所購置的實驗試劑就會被淘汰，這些試劑沒有專人管理，長期置于試劑柜中，過期藥品多進行填埋處理。這些試劑中有些會含有重金屬、有毒物質等，這樣重金屬、有毒物質就會對填埋場周邊的地下水造成嚴重的污染。比如重金屬離子，最常見的就是Pb和Gd，隨著含有這些物質的試劑的填埋，這些金屬離子就慢慢釋放到周邊地區的地下水和土壤中，對當地的農作物和水質產生嚴重的影響。如果人和牲畜長期食用含有重金屬離子的水或者吸收了這些離子的植物，會造成神經性的損害?，F在報道的“癌癥村”的產生，多為附近的地下水和土壤被污染導致的。
2醫學院校實驗室污染防治措施
隨著人們對環境保護觀念的深入了解，國內外對高校實驗室污染都采取了不同的治理措施。比如日本很多高校在處置實驗后殘存廢液的處理采用了分步處理，首先把廢棄的液體分類收集統一儲存運送到處理站做最終處理，這樣不僅規范了廢液的回收制度，也對廢液的處理更加系統化、效率化。美國在高校成立了專門的環境、健康與安全管理部門，這個部門負責對學校中一切與科研、教學有關的實驗污染的監督。然而在我國，雖然已經認識到實驗室污染對環境的影響，各高校也制定了一些制度用于加強對實驗室環境安全的管理，但是相對于國外，我們所做的還相差很遠，并且實驗室污染防治多集中在高校化學實驗所殘留的污染問題，沒有針對醫學院校的規定或者方法。醫學院校雖然也使用大量的化學試劑，但是醫學院校作為一個專業相對較強的單位，它又有著自身所特有的性質。如一些實驗用動物，在實驗中被注入細菌或者藥物，如果不能合理的進行處置，就會對人類健康造成威脅。再如實驗所用菌株、切片、標本等，都帶有病毒或者細菌，這些都是具有一定生物安全隱患的。因此醫學院校的污染和其他性質高校的污染有著相同點也有著其自身的特殊性。為了更好的治理醫學院校實驗室的污染，我們應該根據其自身的特點，采取以下幾個措施。
2.1制定相關管理規章制度，嚴把環保關
根據我國制定的環境保護法則，各醫學院校應該根據自身的特點制定相關的行為準則。對各個實驗室存在的環境污染的問題進行詳盡的分析和討論，要求各實驗室做出相對應的污染物的處理方法及實驗室管理制度，并制定相應的考核標準和獎罰辦法，使環境保護的各項制度落實到實處，使環境保護的意識深入到人心。
2.2加強實驗室試劑的管理制度
對實驗室的試劑要進行規范化管理，指定專人負責。定期檢查試劑使用和儲存情況，對過期或者失效的試劑，進行統一分類回收。同時還要改造試劑存放倉庫，試劑倉庫的污染處理標準應達到國家環境監測的標準。如一些易揮發的氣體溴苯、乙醚、丙酮等藥品，要放進通風設備較好的試劑柜中，并在通風口增設簡易的處理裝置，使排出的氣體達到國家排放標準。另外一些如硫酸、氫氧化鈉這些強酸堿類的物質應該在使用后經過一些簡單的處理才能排放到地下水管道中。
2.3建設達到環境保護要求的實驗室
目前很多院校的實驗室存在年限已經很久了，內部構造還保留初期的建設，有一些實驗室抽風設備簡陋，甚至一些實驗室沒有抽風設備，這些都是導致實驗室及周邊地區環境質量較差的原因。因此我們應該首先改建現有實驗室，在實驗室中安裝帶有處理效果的通風設備，對實驗室污染物進行分類收集，集中處理。對于一些新建的實驗室，我們應該做出環境評價報告，根據報告進行實驗室建設，使實驗室中的各項指標達到國家環境保護的要求。
2.4鼓勵教師開展實驗課改革
根據教學改革及教學要求，鼓勵教師開展實驗課的改革，對于現有的實驗在不改變實驗目的的基礎上進行實驗方法的研究，替換實驗中所用到的污染性較大的藥品。同時試行實驗整合方法，整合相似實驗，這樣既可以節約實驗試劑，又可以避免實驗中的重復污染。
2.5強化環保教育，提高實驗人員環保意識
對實驗人員進行系統的環境污染類型及環境保護教育，讓實驗人員對實驗室中的污染及危害有更加清晰的認識，對環境保護的重要性有更加深刻的了解。在實驗上課前，要對學生強調實驗室環境安全，規范學生的實驗操作，對實驗后的廢氣廢渣回收，轉變學生的思想觀念，強化他們的環境安全意識，使其在實驗的過程中能夠主動保護實驗室的環境并把這些意識帶到日常生活中。
3結論
醫學院校的不斷擴招，學生人數的不斷增多，實驗室相對增多，實驗室污染的治理和防治已經迫在眉睫，為了更好的規范實驗室類污染物的產生，各醫學院校應該根據自身的特點及規模，對實驗室進行規范化管理，雖然污染的來源和類型相差較大，但是作為一個教學場所是相對集中的生活范圍，為了給在校師生創建一個干凈，幽靜的生活環境，我們應該在源頭上杜絕污染物的擴散，對實驗室污染物采取對應的處理方法。同時加強對實驗室藥品的管理，健全廢液及過期藥品的回收制度。通過各種渠道，加強師生的環保意識，鼓勵師生改革實驗，用新的技術和方式，使污染降到最低甚至消除污染，在整個學校中形成“預防為主、防治結合、整合利用、變害為益”的實驗觀念。
參考文獻
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關鍵詞 微生物；環境保護；作用原理；發展前景
中圖分類號 Q939.99；X505 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）12-0177-02
Abstract Modern microbial technology plays a crucial role in environmental microbial detection and governance. In this paper，the application of microorganism in the fields of air pollution control，industrial waste water treatment，pesticide residues control and environmental purification was elaborated，its action principle and development prospects in environmental protection were expounded，so as to provide references for application and development of microorganism in environmental protection.
Key words microorganism；environmental protection；action principle；development prospects
微生物是指個體難以或無法用肉眼觀察的一切微小生物的總稱，包括細菌、病毒、真菌、少數藻類以及一些小型的原生生物[1]。微生物個體微小、種類繁多，涵蓋了眾多有益和有害的生物種類，由于其體積微小、體表面積大、吸收多、轉化快、自身生長繁殖迅速，已經被廣泛應用于食品安全、醫藥醫學、工農業、環境保護等諸多領域[2]。
由于現代科學技術發展迅猛，人民生活水平快速提高，各個領域間的技術發展也是飛奔猛進，人們在生產、生活中對化工產品的需求量越來越大，但是隨之而來的環境問題卻一直困擾著人們。
目前，我國的環境保護工作進入“以環境優化促進經濟增長”[3]的階段，而利用微生物進行環境治理是便捷、高效、無污染的措施。隨著科學技術的發展，微生物技術的優勢已經越來越明顯，利用微生物進行環境治理已經不斷深入和完善。實踐表明，微生物技術將成為環境保護的重要手段。各國都在大力研發微生物技術，今后微生物技術在環境保護領域中將占據更高的市場。
1 微生物在大氣污染治理中的應用
隨著工業的迅速發展，人口激增，進而帶來的是一系列的大氣污染問題，從而引起各種危害，如臭氧層被破壞、酸雨發生越發頻繁、溫室效應等。F主要從4個方面介紹微生物在大氣污染治理中的應用，包括NOx的微生物凈化技術、微生物煙氣脫硫技術、微生物除臭技術、二氧化碳的微生物固定技術[4]。
1.1 NOx的微生物凈化技術
NOx的微生物凈化技術原理是利用脫氮菌在外加氮源的環境下，將大氣中有害氣體NOx還原成無害氣體N2，在進行還原的同時，脫氮菌利用NOx作為氮源營養物質進行自身增殖，如此循環還原，從而達到多次凈化的作用[5]。愛德荷國家工程的實驗室研究人員利用脫氮菌進行脫氮，已經將氮凈化率提高到99%[6]。該方法能有效去除廢氣中的NOx，因其工藝流程簡單、能源消耗低、凈化效率高、無二次污染、能進行循環利用等優點，可以推廣用于其他工業有害氣體的治理，從而達到有害氣體的再利用。現在，各國的科學家正在研究將NOx的微生物凈化技術與細胞固定化技術相結合，從而尋找對有害氣體NOx進行凈化的更便捷、易操作的方法。
1.2 微生物煙氣脫硫技術
現階段，對煙氣中的SOx、H2S的治理有2個方法：一種方法是利用化學反應原理，將SOx、H2S轉變成H2SO4；另一種方法便是利用氧化亞鐵硫桿菌的特性，吸收大氣污染中的SOx，同時利用吸收液中的微生物使Fe2+和Fe3+進行相互轉化。由于Fe3+具有較強的氧化性，是良好的氧化劑，所以Fe3+的濃度越高，氧化性越強，脫硫的速度也就越快[7]。同時，反應生成的Fe2+又可以作為氧化亞鐵硫桿菌的營養源物質，轉化成產物Fe3+，再次加快SO2的消化、吸收。研究表明，現在的氧化亞鐵硫桿菌的脫硫率已經達到95%以上[8]，并且脫硫技術可以運用于煤炭中硫的去除、工業硫化氫氣體的凈化。
1.3 微生物除臭技術
由于工業氣體污染包含多種污染成分，其中還夾雜著部分固體顆粒，產生臭氣，故科學家研究出微生物除臭技術，用于處理工業污染引起的臭氣。微生物除臭技術[9]是先將臭氣溶于水中，然后運用微生物的體表面積大、細胞膜和細胞壁可以吸附溶于水中的臭氣的特性，將臭氣分解為可溶性物質，使工業污染中的臭氣被消除；同時，微生物利用臭氣中的成分作為自己的營養物質，進行自身的生長繁殖，增加了微生物的數量，加快除臭環節的進行。此技術凈化效率高、成本低，是可以推行的工業除臭技術。德國、荷蘭等國家已經開發了生物臭氣處理裝置，除臭效率可達1萬～15萬m3/h[10]。
1.4 二氧化碳的微生物固定技術
二氧化碳污染是最常見的氣體污染，可利用物理、化學技術進行去除，但微生物的各種條件更為優越，能在進行污染物治理的同時實現自身的生長繁殖，故使用微生物進行碳的固定，產生許多有利的物質，如有機酸、多糖、維生素、氨基酸等。常見的固碳微生物有螺旋藻、小球藻、真養產堿桿菌等進行固定作用，分解二氧化碳[11]。
2 微生物在工業廢水處理中的應用
微生物對工業廢水進行處理的方法是利用其生化反應，通過酶催化對工業廢水起到轉移和轉化作用，從而使工業廢水得到凈化、循環利用。微生物技術處理工業廢水主要是進行有機物的降解、重金屬離子的處理及其他物質的除雜。
2.1 廢水中有機物的降解
微生物降解污水中的有機物是利用微生物的新陳代謝過程中需要進行物質間的吸收利用，產生容易分解的代謝物，周而復始，使污水中的有機物被分解完全[12]。
20世紀70年代微生物絮凝劑已經問世，其來源為微生物，來源廣泛，安全性高，是自然的新型水處理劑[13]，現已經應用于高濃度、難治理的農藥廢水中。高效微生物的研究應用是解決農藥廢水實現高效、快捷處理的關鍵[14]，可以利用EM菌、小球綠藻、芽孢桿菌等對農藥殘留的有機磷、硫等物質進行消化吸收。經過科學家們的研究，降解率已經從72.3%[15]升高至99.7%[16]，同時，中國科學院與中國科學院武漢病毒研究所從污泥中分離出假單細胞，其在18 h內能將1 000 mg/L甲胺磷降解75%左右[17]。
2.2 含重金屬離子的處理
微生物治理重金屬離子主要是靠真菌，由于真菌生長速度快、菌絲綿長、附著力強，利用靜電吸附作用和霉菌體內的催化轉化作用及絡合作用，使重金屬被吸附消化[18]，而且微生物的代謝產物可以自行分解，具有成本低、效率高的優勢。近年來有研究表明，已經利用微生物從廢水中分離、凈化、回收銅、汞、鉻等重金屬，多次凈化率高達99.9%[19]。
另外，1998年Kuhn[20]利用海藻酸鈉固定生支動膠菌除去溶液中95.9%的Cd2+。至此，科學家開始利用各種生物技術與現代科技技術相互結合，除去了廢水中99%的重金屬離子，實現了廢水再利用，達到了凈化水質的效果。
2.3 廢水中其他物質的去除
廢水中除了有機雜質、重金屬外，還有其他有色顆粒存在。目前，對有色廢水的處理是采用微生物絮凝劑進行脫色，該處理劑是利用生物分解性，將細菌、真菌等微生物發酵、提取、精制而成。研究表明，它克服了無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的缺陷，現在已經研發了微生物絮凝劑NOC-1對發酵后的有色廢水、造紙堿性黑液等進行脫色，發現其脫色效果顯著，可使廢水變為清澈、透明[21]。
3 微生物在環境凈化中的應用
19世紀末，經濟日益增長，環境問題越發嚴重，隨著微生物治理方法的出現，標志著人類利用微生物進行環境保護的工程開始，經過上百年的研究，微生物已經在治理環境中被廣泛應用。
3.1 廢棄物的降解、轉化
微生物由于代謝類型的多樣化，幾乎能降解環境中的各種天然物質，尤其是有機化合物。現在國內外已經普遍采用微生物技術降解轉化石油、農藥、重金屬、多氯聯苯（PCB）等未能被利用的污染物。大量研究發現，采用紅色諾卡氏菌與釀酒酵母結合，能夠完全降解毒性極其穩定的多氯聯苯[23]。日本環境科學與民間企業共同研究發現一種可以分解PCB的微生物，分解率可達64.5%[24]。中國科學院微生物研究所篩選出高效降解RDX的棒狀桿菌、降解TNT的芽孢桿菌，其降解率高達90%以上。故微生物是現代工業發展的堅強后盾。
3.2 環境監控
微生物無處不在，現在已經利用微生物的特性進行環境監控：用糞便污染指示菌（大腸桿菌、克雷伯氏菌）檢測水質[25]；用鼠傷寒沙門氏菌檢驗物質的突變性及致癌性[26]；用熒光細菌的靈敏性快速檢測環境中的毒物[27]。
3.3 固體廢物堆肥處理
固體廢物中水分充足，營養物質充分，有大量的微生物群存在，在一定溫度下，只要有適宜的條件，微生物便會大量繁殖，并進行生物分解，從而引發堆肥發酵，發酵后的堆肥可以為作物提供生長所需的養分。最近研究發現，白腐真菌對含苯的有毒物質具有很強的耐受、降解能力，有利于進行堆肥的處理[27]。
3.4 活性污垢處理廢水
活性污垢是指經過人工培養，含有有機物和細菌的污水，經過微生物的不斷生長代謝，產生絮狀、有很強吸附能力的微生物團?；钚晕酃高m用于工業廢水、造紙、合成纖維廢水等的處理，可實現廢水凈化與循環利用，從而提高物質的再利用率[28]。
4 微生物在其他污染治理中的應用
微生物除了應用于大氣、廢水的污染治理外，還可以應用于其他方面的治理，例如生活垃圾、農藥、土壤等處理。生活垃圾主要是白色污染，這需要運用微生物的分解原理，對塑料袋進行分解；農藥殘留主要是多余的有機磷、硫，引起藻類的瘋狂增長，而導致赤潮、藍藻水華等危害，近年發現可以利用EM菌抑制藍藻的生長，同時控制水中氮的含量；土壤中微生物的利用方面，主要是利用根瘤菌起到固氮的作用，將空氣中的氮轉化為植物光合作用所需的物質，從而進行生命的正?；顒?；后期，開始利用嗜熱及嗜溫細菌、硝化細菌、蛋白及果膠水解微生物、固氮微生物和纖維素分解微生物對固體廢物進行堆肥處理，讓微生物快速分解并進行自身的生長，從而提高土壤肥力，利于作物生長[22]。
5 微生物在環境保護中的發展趨勢
隨著科學的發展，人類越來越重視環境保護，微生物環境保護的作用越來越重要，其體現的經濟效益、環境效益引發企業、科學界的關注。微生物在環境保護中的發展呈現以下發展趨勢。
5.1 綜合利用
為使物質資源得到充分利用并減少能源消耗，微生物污染治理趨向綜合利用。根據各微生物的固有特性，如微生物菌體、微生物體內酶等將生活垃圾、固體廢棄物制成沼氣池發電，產生能源供人類使用。當前的微生物技術已經日趨成熟，由于其經濟高、投資少、重利用率高的優點，已經成為各個發達國家青睞的城市垃圾處理途徑。目前，世界各國有200多座垃圾沼氣田處于運營階段，不僅收獲了電力資源，還獲取了肥力資源。
5.2 從治理到預防
早期工農業因追求經濟效益而忽略環境治理，現在世界各國已經高度重視環境保護，正在研發各種環境保護技術措施，同時時刻關注重要的世界性環境問題，采取相應的方法防患于未然。微生物環保技術是首選的環境治理方案。現階段各國正在研發微生物農藥用以代替化學農藥，從而減少化學農藥帶來的污染，如分解快、毒性低的微生物殺蟲劑等。
5.3 完善微生物環境保護技術
目前，對微生物技術的研究都應放在基礎研究與應用相結合上，大規模推廣微生物技術，構建生物反應器，優化運行條件，研究新方法，高效地進行環境保護與污染治理。
5.4 開發微生物資源
微生物具有種類繁多、資源豐富、繁殖快、生存條件要求低的特點，根據現階段國際社會對微生物的重視情況，各國應該繼續開發微生物資源，使其應用于更多的領域。繼續尋找新物種，如耐熱性菌、抗耐性強的菌種、在特殊環境下仍可以生存的菌落，使之更多地用在環境保護上。同時，由于微生物結構簡單，可以從分子水平對微生物進行深入研究，運用基因工程及生物技術，讓微生物技術更好地服務于人類[29]。
6 結語
綜上所述，微生物在環境治理過程中起著重要的作用，應該對微生物進行更深入的研究，將其可利用率提高到最大化。目前，我國的微生物應用已經取得很大的成功，然而進一步的研究仍需要科技、經濟的持續投入。大力開展以微生物技術為主體的環境保護技術研究，將推進微生物技術在環境保護中的應用，通過微生物技術的不斷發展，滿足國內需求，并占領國外市場。
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經過多年的建設,浙江工商大學環境科學與工程學院擁有一套具有特色的實踐教學平臺,進一步完善該平臺的功能,充分利用并最大限度地發揮該平臺的作用,是實現我校環境科學專業學生實踐能力提高的最可靠途徑。
(1)實驗與研究基地:環境科學與工程學院實驗中心有環境生物技術實驗室、環境微生物實驗室、環境化學實驗室、環境毒理學實驗室、環境監測實驗室、固廢物實驗平臺、水處理實驗室、大氣控制實驗室、膜技術實驗室等。實驗室為學生課程實驗、開放性實驗和創新實驗提供良好的平臺。
(2)實踐教學基地:浙江省工業環保設計研究院持有環境污染治理設施運營資質證書(廢水甲級)、建設項目環境影響評價甲級資格證書等。作為學院實踐教學基地為學生環境影響評價實習和畢業實習提供了很好的實戰平臺。
(3)產學研基地:杭州博世華環保技術工程有限公司已成功開發多項廢水和廢氣治理技術、固廢物處置技術。通過產學研基地,充分利用學校、學院科研力量與企業的多種不同教學環境和教學資源以及在人才培養方面的各自優勢,把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合。
(4)校外實習基地:學院與杭州市多家環保企業建立了良好的合作關系,其中杭州七格污水處理廠、杭州九溪水廠、杭州天子嶺垃圾填埋場等作為學院校外實習基地,提供了學生參加校外實習和社會實踐的重要場所。
2認真實踐環節
環境科學專業培養方案中實踐性教學環節主要包括:認知實習、課程實驗、環境影響評價實踐、課程設計、畢業實習和畢業設計(論文)等環節。將這些具體環節進行有機銜接并有序地認真實施,是實現我校環境科學專業學生實踐能力提高的根本保障。
(1)認知實習:認知實習是在學生即將開始學習本專業理論課程之前進行的一個重要的實踐教學環節,也是其他各實習環節的基礎。環境科學專業在第一學期安排了20個學時的認知實習,通過認知實習,培養學生對專業的興趣,使其在學習上變被動為主動,變消極為積極;培養學生理論聯系實際的能力,增強學生分析問題和解決問題的能力。
(2)課程實驗:課程實驗是對課程基礎理論教學的補充和鞏固,有利于學生綜合運用課堂理論知識解決問題能力的培養。在環境科學實踐課程的設置過程別注重課程之間的銜接、知識與技能的鞏固和拓展、專業技能和職業能力的培養。要求教師在教學過程中,重視實驗報告的總結和分析,這對培養和提高學生的分析、總結和表達能力非常重要。
(3)課程設計:設置了3周的環境科學專題課程設計環節,在專業教師的指導下,要求學生運用一門或幾門課的知識,通過必要的參考資料的查閱和整理,去解決環境科學相關的實際問題,培養學生運用所學知識解決實際問題的能力,加深對理論內容的理解。
(4)畢業實習:在大四第一學期學完全部專業課后,組織學生分別到各環保公司、各生產現場進行綜合實踐活動。目的是為了讓學生驗證所學知識,培養學生綜合運用知識和技能解決實際問題的能力,并提高思想認識。
(5)畢業設計(論文):畢業設計(論文)是高等學校人才培養中設置的最后、也是最重要的實踐教學環節,是學生四年學習基礎和知識的系統總結和應用。畢業論文對于培養學生綜合能力效果顯著,包括文獻的調研總結能力、實驗動手能力、創新能力、論文撰寫能力、學術論文的演講能力以及回答問題的能力。
(6)社會實踐:社會實踐是學生走出校門、了解社會的重要途徑,也是提高高校人才培養質量的一條重要途徑。2008級環境科學專業學生在暑期進行了“環境科學專業畢業生就業前景以及環境人才需求特點分析”的社會實踐活動,通過走訪環境科學專業畢業生和相關企事業單位,了解環境科學專業特點及對人才素質的要求,并開展主題班會,增加了同學對專業的了解,明確了學習目標,激發了學習興趣。
(7)開放性實驗、創新實驗:開放性實驗、創新實驗可以讓學生把學到的知識更好地和實際應用聯系起來,有助于激發學生學習的興趣。在新生專業介紹時也介紹學院專業老師的研究方向,鼓勵學生從大一開始與專業老師接觸,讓學生自主選擇自己所感興趣的實驗,也可以跟專業老師共同探討,選定題目,為學生創造一個能夠發揮自己特長的教學環境。
(8)其它:在教學體系培養中,專業教師也結合課外科技活動、青年志愿者活動、勤工助學活動等,有意識地培養學生的實踐能力。
3實踐環節與理論知識的銜接
實踐教學的構建和有效實施,依賴于對實踐教學改革內涵的正確理解、實踐教學目標的準確定位、實踐課程的準確設置、校內外實踐教學條件的不斷完善、實踐教學體系整體優化,以及由此帶來的人才培養質量的提高、人才培養模式的創新和專業特色的顯現。要真正提高實踐教學水平,提高學生的實踐能力,還必須緊密結合理論教學。理論教學與實踐教學不是主從關系,而是辯證統一關系,是相互依存、相互促進的關系,通過實踐環節可以加深學生對理論的理解,反過來理論知識又可以促進學生實踐能力的提高。只有在理論和實踐的共同作用下才能引發學生發現問題、解決問題的能力,才更有利于培養學生的創新意識和創新能力[3]。在環境科學專業教學安排上,學生認知實習、課程實驗、社會實踐等各實踐環節由理論授課教師和專業教師指導,以達到理論教學與實驗教學的真正結合。
4結語
針對日益嚴峻的環境污染和資源短缺問題,可持續發展、環境保護已成為時代的主題。對環境保護的迫切要求,導致了對環境科學人才的很大需求,這種需求無論從數量還是從質量上都是潛在巨大的。但在實際環保工作中也暴露出了我國高等環境教育中所存在的問題,諸如學生知識結構不盡合理,專業實踐能力較弱,社會適應性較差,就業渠道單一等[4]。浙江工商大學環境科學專業旨在探索一種適合我校環境科學專業學生實踐能力提高途徑的模式,配合教學計劃,以提高學生實踐能力與創新能力,激發和調動學生參加專業實踐的積極性與主動性,提高學生思考問題和解決問題的能力,使培養的學生適應當代社會應用型人才的需求。在探索過程中,應堅持針對性、實用性、專業技能與綜合能力相結合以及理論教學與實踐教學相結合的原則,保證實踐教學的實效。
(1)針對性原則:針對環境科學專業的特點,分析學生未來崗位(群)的知識和能力結構,確定實踐教學的總體框架和具體的技能培養方案。
(2)實用性原則:根據社會需求和學生就業需要,從實際、實用、實踐的角度出發,建立實踐課程教學體系以及實踐教學保障機制。
隨著社會的進步，經濟的發展，全球機動車數量持續增加,機動車尾氣造成的環境污染日益嚴重。在國內外許多大城市中，機動車尾氣污染排放分擔率相當高。以CO為例，1983年英國汽車尾氣CO排放率占85%，1967年芝加哥為94%，1970年洛杉磯為98%，1965年紐約占96%[1]，美國1995年汽車尾氣污染排放率占總排放的66%，上海市在1998年機動車排放的CO就占到了總排放的64%[2]，廣州市1994年CO占88.8%，北京市1992年占62%[2]。機動車尾氣中另外兩種主要污染物NOx、HC的排放在總排放量中的分擔率也非常高，如NOx，東京市在1975年汽車尾氣排放分擔率占到了80%[1]。
近年來，隨著經濟的迅速發展以及機動車保有量的持續增長，機動車排放所造成的污染也日益成為人們所關注的焦點[3~9]。自九十年代以來本市加強了在用車尾氣排放檢測、普及使用無鉛汽油、提前執行輕型車新車排放標準等一系列機動車污染控制措施，較為有效地控制了中心城區的環境空氣質量繼續惡化的勢頭，但郊區環境空氣質量受機動車污染排放影響日益突出。2000年全市NOx年均濃度0.056毫克/立方米，比1995年上升了10%；城區和郊縣NOx年均濃度為0.090毫克/立方米和0.032毫克/立方米，分別比1995年上升了23%和39%，見表1[10]。
表1.1995~2000年上海市NOx年日平均濃度變化
年份全市城區郊縣
濃度
(微克/立方米)相對濃度
(%)濃度
(微克/立方米)相對濃度
(%)濃度
(微克/立方米)相對濃度
(%)
1995511007310023100
19975911610514428122
2000561109012332139
根據國外機動車發展經驗可知，當人均國內生產總值達到3000美元以上時，轎車將成為機動車保有量增長的主要方向。作為國際大都市的上海，汽車工業的發展不僅預示和帶動本市經濟的騰飛，同時，人民生活水平的提高也急切期待現代化便捷交通方式的到來和家庭汽車的普及，機動車在今后相當長時間內將保持快速增長的速度。根據市交通所預測，到2020年本市機動車保有量將達到200~350萬輛，是2000年的3~5倍，可以預見如果不采取措施加以控制，本市大氣環境勢必進一步惡化。
目前，國內外對于機動車污染控制的研究，主要集中于兩個方面，一是機動車排放因子的研究；二是機動車污染治理和控制對策的探討。排放因子是反映機動車排放狀況的最基本的參數，也是確定機動車污染物排放總量及其環境影響的重要依據。目前用來計算機動車排放因子的模式主要有美國加州空氣資源局的EMFAC模式，歐洲共同體的COPERT模式，美國EPA的MOBILE系列模式。其中，MOBILE汽車源排放因子系列模型是美國環保局開發的計算車隊排放水平的程序[11]。在該模型中，綜合考慮了汽車的使用年限、行駛里程、新車排放因子、劣化系數、行駛速度、氣溫、I/M（檢查/維護）制度以及車用油料特性等因素對排放的影響[12]。國內外對于該模式已有廣泛的應用。墨西哥采用美國EPA的Mobile5a基本結構模式，用來計算5個特定區域中8種車型的排放因子。根據氣溫、平均車速、汽車操作模式，燃料揮發和里程自然增長率條件估計1960年到2020年的排放因子[13]。此模型在加拿大的多倫多地區[14]、泰國曼谷等也有所應用。MOBILE模式在國內的小范圍內也得到了一定的應用。北京清華大學郝吉明、傅立新等于1997年曾結合北京市實際情況對MOBILE5進行修正，并將之應用于北京市機動車尾氣排放的研究中；祝昌健等應用MOBILE5模式對廣州市機動車尾氣排放系數及污染趨勢進行了探討[15]；李修剛等將MOBILE5模式用于南京市，將給出的南京市現狀排放因子直接應用于南京市及附近城市的環境影響評價[16]。
將MOBILE5模式結合上海實際情況進行本土化已經有人做過嘗試，但是由于基礎數據嚴重不足，因此對于此模式的修正尚不能進行檢驗。主要的方法仍是采用美國FTP的測試數據，將上海市機動車目前的排放水平類比于美國70年代，計算得到不同車型的排放因子。
在污染物的擴散方面，目前一般沿用有限源高斯擴散模型，即根據線源的長度、高度、強度、距離、風速、風向和相應擴散參數計算空間任一點的污染物濃度[17]。但目前這方面的研究較少考慮城市空間的特殊性，即對城市各類人為設施，包括綠化、建筑等對擴散的影響考慮較少。
對于線源排放污染物的擴散研究，國外主要的模式有CALINE、BLP（BouyantLineandPointSourceModel）、CDM2(ClimatologicalDispersionModel)、ISC3(IndustrialSourceComplexModel)、RAM(Gaussian-PlumeMultipleSourceAirQualityAlgorithm)。以上模型均由美國環保局（USEPA）開發。其中，CALINE為穩態高斯擴散模型，用于確定高速公路下風向的空氣污染濃度，要求地形相對不太復雜。BLP為高斯煙流擴散模型，用于處理煉鋁工廠以及其它的工業污染源的單一建模問題，要求其煙流上升和下降是主要由固定線源所影響的。CDM2為氣候穩態高斯煙流模型，用于確定城市區域平地下風向的長期（每季或每年）的污染物的算術平均濃度。ISC3是一個穩態高斯煙流模型，可用于評價來自與工業帶相關的許多污染源的污染物的濃度。這個模型涉及到了下列因素：粒子的下沉和干沉降、風向、點面線及立體污染源、煙流的上升為距離的函數、點源的分離以及有限的地形調整功能。ISC3可以有長期和短期兩種模式可供選取。RAM是高斯煙流多源空氣質量算法，是一個穩態高斯煙流模型，用于估算相對穩定的污染物濃度，平均從一小時到一天、從點源到面源、在鄉村或者城市的沉降，其地形條件可以假設。
我國目前汽車污染僅相當于國外70年代中期水平，現有汽車90%以上是國產車，由于排放控制技術落后，在同樣運行工況下，國產車較發達國家同類產品排放量高幾倍甚至幾十倍，加上交通管理手段落后，在用車檢查維修制度不完善，城市交通道路擁擠和市內居民集中，大量車況惡劣的車輛繼續行駛，更加劇了污染物的排放。國產車平均日排污量為0.6—0.9kg[18]。本論文旨在借助GIS環境，根據城市路網、交通流量、車型比例等信息，采用經過修正的MOBILE模型，計算不同車型機動車的排放因子，從而確定每條路段不同污染物的排放量。由于機動車流量和排放因子是計算道路機動車污染物排放源強的關鍵參數[19~21]，本論文將通過抽樣調查和MOBILE模型修正得到了這兩個量。在確定道路線源排放源強的基礎上，利用CALINE3有限長線源擴散模式，建立上海市城區多線源污染擴散模式，以此來分析道路污染物擴散狀況，并在GIS圖形上進行顯示，最終完成上海市交通線源污染管理信息系統。此系統可為政府有關部門制定道路交通污染管理制度、合理制定城市規劃和建設管理決策提供理論依據。
參考文獻
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二、研究方案
1、研究目標、研究內容和擬解決的關鍵問題
研究目標：研究上海市機動車尾氣排放造成的道路線源源強，以及機動車污染物在中心城區街道峽谷中的擴散效應，并在GIS系統上進行顯示，完成自主開發的上海市交通線源污染管理信息系統。
研究內容：1）上海市主要道路機動車尾氣排放源強；
2）機動車尾氣在街道峽谷中的擴散效應；
3）交通污染在GIS平臺上的實現。
關鍵問題：1）機動車大氣污染排放源強計算模型；
2）上海市道路機動車尾氣在峽谷中的擴散模擬；
3）地理信息系統與交通大氣污染模型整體集成的方法和途徑。
2、擬采取的研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析
研究方法：基礎數據調研、模型修正、機動車污染物排放和影響預測可視化界面設計、系統整合。
技術路線：如圖1所示。
實驗方案與可行性分析：
1）建立機動車排放源強計算模型、污染物擴散模型，以及基于GIS技術應用模型，其工作量較大，其中基礎數據（包括車流量、車速）的調研尤其困難。但是通過參與上海市環境保護局2002年科技攻關項目——《上海市機動車發展和大氣環境保護研究》，并搜集大量的國內外相關文獻，可獲得系統開發所需要的相關數據，因此本研究已經有較好基礎。
2）參與《影響上海大氣能見度的主要因素與控制管理對策研究》課題的研究工作，對于本市機動車污染現狀和歷史沿革已有所了解。
3）參與了“上海市數字城市大氣環境模塊”的工作，初步掌握了GIS系統開發和實現方法。
據此我認為，按期完成論文是可行的。
圖1.研究技術路線
3、本論文的特色與創新之處
建立適合上海市情景的主要道路機動車尾氣中污染物源強排放模式。建立線源擴散模式，使其適用于大城市中街道峽谷中機動車尾氣污染物的擴散狀況。給出上海市上空污染物擴散狀況。
目前國內將交通污染模擬與地理信息系統結合的研究還不多見，因此本論文在該方面的研究將是一個新的嘗試。
4、預期的論文進展和成果
預期進展：
2003.07——2003.09收集中外文文獻
2003.09——2003.10基礎數據的收集和處理
2003.10——2003.12模型的修正
2004.01——2003.03GIS系統的編程實現
2004.03——2004.05論文的撰寫與修改
預期成果：
•研究上海市機動車尾氣排放狀況，建立源強計算模型；
•綜合城市氣象條件、交通污染物排放強度、建立污染物擴散模式，確定機動車污染物影響的時間變化、空間分布，；
•完成交通污染管理信息系統；
•除完成畢業論文之外，在國內外有關刊物上2篇。
三、論文大綱
摘要
前言
第一章大城市機動車尾氣污染排放數值模擬的研究背景及意義
一、研究背景
二、國內外研究現狀
第二章機動車排放因子計算模型
一、MOBILE6模型介紹
二、利用修正的MOBILE6計算機動車排放因子
第二章道路機動車尾氣污染物排放源強
一、線源源強計算模式
二、上海市道路機動車尾氣污染排放源強的計算
第三章城市上空污染物擴散模式
第四章街道峽谷污染物擴散模式
一、CALINE4模型介紹
二、模式修正
三、上海市街道峽谷污染物擴散模式的建立及應用
第五章上海市交通污染管理信息系統的建立
一、排放清單數據庫的建立
二、系統的開發
第六章結論
參考文獻
四、研究基礎
1、已參加過的有關研究工作和已取得的研究工作成績
（1）參加《中國氣象百科全書》建筑氣象、城市氣象等內容的編寫。
（2）參與上海市普陀區建設項目環境影響評價工作。
（3）參加“揚塵污染來源與控制管理研究”課題的研究工作。
（4）承擔了“崇明島綜合開發項目”的大氣監測和采樣工作。
（5）參與“影響上海大氣能見度的主要因素與控制管理對策研究”課題的研究工作。
（6）參與“機動車發展與大氣環境保護研究”項目。
（7）參與“上海市能見度影響因子研究”研究生科研基金項目。
（8）參與上海市數字城市課題交通環境模塊的模擬研究。
2、已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決的途徑
擁有以下主要設備：
•桌面地理信息系統軟件ArcView3.2及其主要擴展模塊
[論文摘要]焦化廢水是一種典型的難降解有機廢水。介紹了預處理技術，二級處理技術的物化法、生物法、化學法和循環利用法的應用和研究進展及優缺點。
焦炭是高耗水產業，每年全國焦化廢水的排放量約為2.85億t。焦化廢水是煤在高溫干餾過程中以及煤氣凈化、化學產品精制過程中形成的廢水，水質隨原煤組成和煉焦工藝而變化，是一種典型的難降解有機廢水。其成分復雜，毒性大，它的超標排放對人類、水產、農作物都可構成很大的危害?？傊?，焦化廢水污染，是工業廢水排放中一個突出的環境問題，也是擺在人們面前的一個急需解決的課題。
目前焦化廢水一般按常規方法先進行預處理，然后再進行生物脫酚二次處理。但往往經上述處理后，外排廢水中COD、氰化物及氨氮等指標仍然很難達標。針對這種狀況，近年來國內外出現了許多比較有效的焦化廢水治理技術。這些方法大致分為物化法、生物法、化學法和循環利用等4類。
一、焦化廢水的預處理技術
焦化廢水中部分有機物不易生物降解，需要采用適當的預處理技術。
常用的預處理方法是厭氧酸化法。這是一種介于厭氧和好氧之間的工藝，其作用機理是通過厭氧微生物水解和酸化作用使難降解有機物的化學結構發生變化，生成易降解物質。焦化廢水經厭氧酸化預處理后，可以提高難降解有機物的好氧生物降解性能，為后續的好氧生物處理創造良好條件。
二、焦化廢水的二級處理技術
（一）物理化學法
（1）吸附法
吸附法處理廢水，就是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質，使廢水得到凈化。常用吸附劑有活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土等。這種方法處理成本高，吸附劑再生困難,不利于處理高濃度的廢水。
（2）利用煙道氣處理焦化廢水
由冶金工業部建筑研究總院和北京國緯達環保公司合作研制開發的“煙道氣處理焦化剩余氨水或全部焦化廢水的方法”已獲得國家專利。該技術將焦化剩余氨水去除焦油和SS后，輸入煙道廢氣中進行充分的物理化學反應，煙道氣的熱量使剩余氨水中的水分全部汽化，氨氣與煙道氣中的SO2反應生成硫銨。
該方法投資省，占地少，以廢治廢，運行費用低，處理效果好，環境效益十分顯著，是一項十分值得推廣的方法。但是此法要求焦化的氨量必須與煙道氣所需氨量保持平衡，這就在一定程度上限制了方法的應用范圍。
（二）生物處理法
生物處理法是利用微生物氧化分解廢水中有機物的方法。目前，活性污泥法是一種應用最廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術。這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機物充分接觸；溶解性的有機物被細胞所吸收和吸附，并最終氧化為最終產物（主要是CO2）。非溶解性有機物先被轉化為溶解性有機物，然后被代謝和利用。
生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低等優點，但是生物降解法的稀釋水用量大，處理設施規模大，停留時間長，投資費用較高，對廢水的水質條件要求嚴格，這也就對操作管理提出了較高要求。
（三）化學處理法
（1）焚燒法
焚燒法治理廢水始于20世紀50年代。該法是將廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中，使水霧完全汽化，讓廢水中的有機物在爐內氧化，分解成為完全燃燒產物CO2和H2O及少許無機物灰分。
焚燒處理工藝對于處理焦化廠高濃度廢水是一種切實可行的處理方法。然而，盡管焚燒法處理效率高，不造成二次污染，但是處理費用昂貴使得多數企業望而卻步，在我國應用較少。
（2）催化濕式氧化技術
催化濕式氧化技術是在高溫、高壓條件下，在催化劑作用下，用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機物氧化，最終轉化為無害物質N2和CO2排放。濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優點。但是，由于其催化劑價格昂貴，處理成本高，且在高溫高壓條件下運行，對工藝設備要求嚴格，投資費用高，國內很少將該法用于廢水處理。
（3）化學混凝和絮凝
化學混凝和絮凝是用來處理廢水中自然沉淀法難以沉淀去除的細小懸浮物及膠體微粒，以降低廢水的濁度和色度，但對可溶性有機物無效，常用于焦化廢水的深度處理。該法處理費用低，既可以間歇使用也可以連續使用。
（4）臭氧氧化法
臭氧的強氧化性可將廢水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解為氧，不會造成二次污染，操作管理簡單方便。但是，這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點。同時若操作不當，臭氧會對周圍生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法還主要應用于廢水的深度處理。在美國已開始應用臭氧氧化法處理焦化廢水。
（5）光催化氧化法
目前，這種方法還僅停留在理論研究階段。這種水處理方法能有效地去除廢水中的污染物且能耗低，有著很大的發展潛力。但是有時也會產生一些有害的光化學產物，造成二次污染。由于光催化降解是基于體系對光能的吸收，因此，要求體系具有良好的透光性。所以，該方法適用于低濁度、透光性好的體系，可用于焦化廢水的深度處理。
（6）電化學氧化技術
電化學水處理技術的基本原理是使污染物在電極上發生直接電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性活性物質使污染物發生氧化還原轉變。目前的研究表明，電化學氧化法氧化能力強、工藝簡單、不產生二次污染，是一種前景比較廣闊的廢水處理技術。
（四）廢水循環使用
高濃度的焦化廢水經過脫酚，凈化除去固體沉淀和輕質焦油后，送往熄焦池以供熄焦，實現酚水的閉路循環。從而減少了排污，降低了運行等費用。但是此時的污染物轉移問題也值得考慮和進一步研究。
三、結語
總之，我們應根據焦化廢水的特點，深入研究先進的處理技術，尋求既高效又經濟的處理方法，降低運行費用，提高達標率，改善環境質量，減輕焦化廢水對各地水體的污染，實現水資源的循環利用。這既是當前經濟建設需要解決的現實問題，也是未來技術攻關所需要面對的的重點。
參考文獻：
