气体吸附分离技术与大气污染防治

第一篇：气体吸附分离技术与大气污染防治

气体吸附分离技术与大气污染防治 前言

随着人类工业化程度的不断提高，人类向自己赖以生成的环境中排放的有害物质在不断地增多，“保卫地球、保护我们生成的环境”不再仅仅是一句危言耸听的口号，而是关系到我们子孙后代能否生存的刻不容缓的大事。人类需要发展但更需要保护环境，如何保护好我们的环境是我们广大科技工作者共同关心的问题。目前，工业生产给环境带来的主要污染物为工业废气、工业废水、废渣(即工业“三废”)，其中工厂每天向大气中排放大量的各种各样的工业废气对人类的健康威胁极大,尽可能将污染物排放量降低到最低限度是非常必要的。

对生态环境影响较大和人类健康威胁较大且绝对排放量较大的废气主要包括：

（1）含NOx、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3等污染物的有毒气体；

（2）其它气体，开展关于减少这类有害废气的研究是非常有必要的，本文结合著者在这一领域已经开展的研究，讨论了用现代吸附分离技术净化这类气体的意义及工业开发的可行性。

吸附分离技术治理废气技术基础及过程

（1）气体吸附分离技术基础

气体吸附分离技术是近年发展较快的一项新技术, 按照再生方式的差异常分为变压吸附法和变温吸附法两类：（1）变压吸附(英文名称Pressure Swing Adsorption,简称为PSA)法提纯或分离单元是根据恒定温度下混合气体中不同组份在吸附剂上吸附容量或吸附速率的差异以及不同压力下组分在吸附剂上的吸附容量的差异而实现的，由于采用了压力涨落的循环操作，强吸附组份在低分压下脱附，吸附剂得以再生；吸附剂的使用寿命一般为十年以上，所以PSA 过程基本是无原料消耗过程；（2）变温吸附法（英文名称 Temperature Swing Adsorption,简称为TSA）或变温变压吸附法（简称为PTSA）是根据待分离组份在不同温度下的吸附容量差异实现分离，由于采用温度涨落的循环操作，低温下的被吸附的强吸附组份在高温下得以脱附，吸附剂得以再生，冷却后可再次于低温下吸附强吸附组份。确定是否采用吸附法分离的主要依据为待分离组分之间的吸附等温线，图1为待分离组分A（污染物）、B（非污染物）的在温度为t1或t2的吸附等温线所示：

对于污染排放物A如果与非污染组份B吸附容量差别较大，则可考虑PSA技术（当然，有时动态吸附容量也是确定分离的一个依据，但在污染治理中很少涉及）；对于常温（t1）下强吸附组份A不能良好解吸的分离，可考虑采用TSA或PTSA技术。

吸附分离技术采用的吸附剂通常为活性炭、硅胶、氧化铝等常规吸附剂或在吸附剂上附载不同贵金属的专用吸附剂，或者是开发不同孔径、不同微孔容积的专用吸附剂。

（2）吸附工艺过程循环的实现

PSA、TSA或PTSA 过程的连续运行通常是通过多个吸附器依靠阀门切换实现的，当某些塔在吸附时，其它的吸附器则处于再生等步骤；吸附饱和后的吸附剂需要再生时，其它已再生好的吸附器开始进入吸附步骤，如此实现循环操作。下图为西南化工研究院实验开发成功的TSA净化并回收硝酸尾气中NOx的流程示意图。

工业废气来源及治理研究

随着工业化程度的不断提高，人为产生的空气污染物所占空气总污染物的比例在不断增加、对人类自身健康的危害在不断增大。目前，排放空气污染物最多的工业部门有:石油与化学工业、冶金工业、电力工业、建筑材料工业等等，下面就工业排放的主要有害气体污染物NOx、SO2、P、CO、卤代烃、挥发性有机物（简称为VOC）等的吸附分离治理前景和可行性简要分析如下：

（1）硝酸生产尾气、烟道气、石灰窑气等各种工业废气中的NOx 硝酸生产过程中要排放大量的硝酸尾气，其中含有NOx。NOx不仅对人类、生物有剧毒，而且导致光化学烟雾的生成，其危害极大。我国现有硝酸生产工厂50多家，硝酸尾气中NOx的浓度一般为500~5000 ppm，每年排入大气的NOx（以NO2计）约为6万吨。如果能回收这些NOx，不仅控制了对环境的污染，同时可以增产硝酸，降低生产成本。

目前西南化工研究院已开展了硝酸尾气的吸附法回收治理工业性试验研究工作，实验证明了这种方法有相当的优越性。研究表明，净化气中NOx浓度可控制在低于0.02%，对应尾气中NOx浓度从0.04%到0.8%，回收气中NOx浓度变化范围可从0.8%至5%，可以返回系统生产硝酸。对石灰窑气等废气中氮氧化物的脱除技术，西南化工研究设计院已开发成功，并申报国家专利。对烟道气中氮氧化物的脱除，根据烟道气组成采用TSA法与其他化学技术处理法可有效控制氮氧化物的排放量。

（2）黄磷尾气净化和从黄磷尾气中提纯一氧化碳

我国每年生产黄磷40万吨，生产过程中每生产一吨黄磷会产生2500Nm3尾气，每年产生的尾气量达10亿Nm3，其主要成份为一氧化碳（约85%~90%），CO是一种易燃易爆有毒的气体，尾气中含有的P、S、As、F等及其化合物的有毒组分未经处理排放到大气中也将严重污染环境；同时CO又是一种重要的碳一化工原料，尾气中含有的P、S、As等易使催化剂中毒，所以有效处理黄磷尾气具有非常重要的意义。近年来，国内外在净化黄磷尾气和开发黄磷尾气领域已开展了较多工作，其中西南化工研究院开展了尾气处理的动态吸附研究实验，取得了可循环操作的TSA净化流程，并结合自己的CO提纯专有技术，已转让一套采用吸附法从黄磷尾气净化并提纯CO的工业装置。

（3）二氧化硫的控制

硫氧化物主要是二氧化硫,它是大气中数量最大、分布最广、影响最严重的环境污染物之一，目前控制的主要方法有：高烟囱稀释法、采用低硫燃料、排放废气脱硫等，近年在采用干法（吸附剂吸附法）、湿法脱硫技术领域开展了较多研究，工业化应用已很成熟。吸附法脱除废气中的SO2又分为物理吸附法和化学吸附法，物理吸附时被选择性吸收的SO2可通过升温或降压解吸出来，化学吸附时吸附剂同时起催化作用，被吸附的SO2被废气中的氧氧化成SO3，后者在与水生成硫酸。目前，国内关于采用吸附法净化SO2的报道多为实验研究报告。

（4）含三氯乙烯、三氯乙烷等卤代烃的排放废气净化

含卤代烃的废气净化目前较为成熟的技术是溶剂吸收或吸附法处理，如：（1）彩色显象管生产线清洗阴罩时挥发的三氯乙烷气体刺激人体粘膜，长期接触能使运动神经系统受损，无论从环境保护还是降低生产成本来看都必须回收利用。航天总公司四院四十二所成功开发了应用活性炭纤维回收三氯乙烷，避免了环境污染，使用效果良好。（2）在工业上应用很广的三氯乙烯，是对人体和环境都有较大危害的有毒污染物，含三氯乙烯工业废气排放前必须脱除其中超标含量的 TCE，应用吸附法可有效控制排放尾气中三氯乙烯含量并回收其中的三氯乙烯，西南化工研究院在这方面开展了较多实验研究，并取得了良好的实验效果。

（5）含高沸点有机物的尾气净化

目前，采用吸附法净化、回收排放尾气中的有机组份的工业应用是比较成功的，采用的通常流程为TSA或PTSA流程，既可有效脱除有机污染物又可回收有用组份。根据大量实验研究，西南化工研究院在已开发的多套PSA装置的预处理装置中，成功地采用TSA、PTSA技术很好地解决含高沸点有机物的尾气净化，如苯、萘等的脱除。

（6）排放气中一氧化碳的脱除

CO是一种易燃易爆有毒的气体，未经处理排放到大气中将严重污染环境，所以严格控制排放气中CO含量是非常有意义。目前，国内北京大学开发的 13X分子筛载体的Cu（I）吸附剂、南京化工大学开发的稀土复合铜（I）吸附剂都是很好的CO吸附剂。实验表明，采用PSA或TSA技术脱除CO是一种有效的手段，排放气中的CO可控制在1ppm以内。（7）含氟排放废气的净化

含氟(主要为HF和SiF4)废气数量虽然不如硫氧化物和氮氧化物大，但其毒性较大，对人体的危害比SO2大20倍，因此工业生产排放气必须控制含氟化合物的排放量。目前，HF回收通常生产冰晶石，尽管从理论上可采用吸附法结合其他化学法处理含氟废气，但目前国内应用PTSA回收含氟排放废气的工业装置尚未见报道。

（8）从富含甲烷气源中浓缩、回收甲烷

矿井瓦斯是在采煤过程中产生的，瓦斯气中含有25~45％的甲烷及其它一些组份，其热值仅2500kcal/m3左右，难以利用，通常排入大气，以致污染环境。我国每年约有30亿m3瓦斯放空。因此有效利用矿井瓦斯已成为一个热门课题。西南化工研究设计院开始采用PSA技术从矿井瓦斯中浓缩甲烷的实验研究，可以把甲烷浓度从20%提高到50~95％，浓缩后的富甲烷气热值明显提高，可以作为优质燃料和化工原料。

（9）工业二氧化碳排放的控制

近年来，由于CO2排放量增加（每年以二氧化碳形式放入大气中的碳约为50亿吨），大气中二氧化碳已从工业污染时代的270ppm上升到近500ppm，大量二氧化碳在大气中的积聚引发全球的温室效应已经引起了人类的重视。从含CO2浓度较高的排放废气中回收CO2既解决了环境问题，又回收了有用组份，减少了资源浪费。从富含二氧化碳的工业废气中回收二氧化碳这些工业废气主要有：石灰窑气（含二氧化碳 28%~38%）、制氨和制氢装置副产气（含二氧化碳28%~99%）、烟道废气（含二氧化碳10%~18%）及脱碳再生气等。通过提纯，产品二氧化碳的纯度可达99.5~99.99%，指标均可达到或超过二氧化碳食品添加剂国家标准（GB1917－80）。

（10）PSA富氧处理城市垃圾废气

随着城市化建设规模的不断扩大，城市每天产生的垃圾量激剧增加，目前主要采用空气燃烧的方式人类的生活垃圾，每天通过燃烧垃圾产生的大量含 VOC有毒废气给环境造成极大的污染；如采用PSA技术从空气富集氧气（氧纯度可达到93％）替代空气处理城市垃圾，则大大降低了有毒废气的排放量。结束语

随着对吸附分离研究机理的不断深入，结合其他化工处理技术，吸附分离技术必将在环境保护领域发挥越来越重要作用。

第二篇：中冶大气污染防治技术

中冶大气污染防治技术

1.高强度脉冲喷吹技术

我公司对脉冲布袋除尘技术的研究与应用开始于二十世纪八十年代。在几十年的研究成果和工程应用经验的基础上，相继开发了高强脉冲清灰装置、长袋笼骨、大布袋改脉冲除尘器等多项专利技术与产品。与国内普遍采用的脉冲喷吹装置相比，采用高强脉冲喷吹装置清灰时，滤袋底部能保持较高而且相对均匀的压力，保证了每条滤袋的清灰效果均匀而且彻底。

2.大室大灰斗脉冲袋式除尘技术

为解决除尘改造工程或新建工程场地狭小、除尘器布置困难的问题，我公司成功开发了高强度脉冲喷吹技术，并在此基础上又研发了“大室大灰斗脉冲袋式除尘器”专利技术，该除尘器与常规脉冲袋式除尘器相比有以下特点:

• 结构设计紧凑，输灰、排灰系统简洁；

• 采用在线运行，离线检修的方式；

• 节省占地30％以上；

• 节省运行费用40％；

• 滤袋长达9m仍保持很好的清灰效果，运行阻力低，作业率高。

• 除尘器出口含尘浓度低于国家50mg/Nm³的排放标准，可达到＜ 10mg/Nm³。

此类除尘器在宝钢集团、攀钢、承钢、湘钢、天津钢管公司等企业推广应用，得到用户的一致好评。

3.转炉煤气净化回收“塔-环隙”技术及成套设备

3.1饱和蒸发冷却塔技术

我公司研究开发的饱和蒸发冷却塔用于替代传统的溢流定径文氏管（一文），通过塔的喷淋降温除尘作用，将汽化冷却烟道出来的高温烟气从约900℃降至70℃左右，同时对烟气进行初步除尘处理。

该冷却塔在承钢100吨转炉、攀钢120吨转炉上应用获得成功。与传统的一级文氏管相比，具有以下特点：

①降温效果稳定

②耐磨性大大提高

③阻力下降约3000Pa

④单位耗水量下降30％左右

3.2环隙洗涤器

“环隙洗涤器”是我公司开发的专利技术与产品，采用蒸发冷却塔取代常规一文喉口；以RSW型环隙式可调喉口，替代常规二级文氏管的RD型线性可调喉口；并将蒸发冷却塔与环隙式可调喉口合二为一，形成一体化设备，其特点：

用“塔环一体”的环隙洗涤器及湿旋脱水器两套设备代替传统”OG”法中“两文、三脱”五套设备，减少单元设备，设备总投资仅为同类进口设备的20% ；

系统压力损失约为原采用“OG两文、三脱”系统的70%。实现节能30%；

出口烟气含尘浓度稳定在50mg/Nm³以下，低于传统“OG”工艺排放浓度100-150mg/Nm³，大大低于国家排放标准100 mg/Nm³，实现了转炉工序的节能减排。

4.轧机含油烟气塑烧板除尘处理系统

塑烧板除尘系统适合高含油，含蒸汽的烟气净化，除尘器出口含尘浓度可以稳定在5mg/Nm³以下

5.循环流化床烧结烟气脱硫技术

循环流化床烟气脱硫技术是一种新型干法脱硫技术，它以循环流化床为原理，通过物料的循环利用，在脱硫反应塔内形成浓相的床态，同时向塔内喷水，使运行温度降到露点附近，提高了烟气中SO2、SO3等气体与脱硫吸收剂间的反应效率，并延长了固体物料在反应塔内的停留时间，提高了吸收剂的利用率和系统脱硫效率。在钙硫比为1.1～1.4的情况下，系统脱硫效率可达90％以上，完全可与石灰石石膏湿法工艺相媲美，是一种高效的干法烟气脱硫工艺。

循环流化床烟气脱硫技术的主要特点：

①在钙硫比为1.1～1.4时，脱硫效率高达90%以上。按烧结烟气平均含硫浓度800mg/Nm³计算，排放浓度可以控制在80mg/Nm³以下，远低于国家环保部门即将推出的新排放标准。

②系统流程短、设备少，控制简单，运行可靠，维护检修方便，投资运行成本低。

③系统占地面积小，布置灵活，特别适合场地有限的改造工程。④烧结烟气风量在50%～100%的波动工况下，系统都能保持稳定运行。

⑤对烧结烟气中的SO3、氯化物和氟化物等有害气体有很高的脱除效率，因此可以避免烟气对设备和系统的腐蚀。

⑥该工艺为干法，吸收剂和脱硫产物都为干态。设备内部可以避免结垢，脱硫产物也无须进行脱水处理。

⑦脱硫产物可以制成混凝土缓凝剂和搀合料激活剂，与钢渣进行综合处理。这样可以避免二次污染，实现脱硫产物的高附加值。

6.生活垃圾焚烧厂烟气净化技术

垃圾焚烧烟气净化半干法工艺技术

来自锅炉的烟气首先进入喷雾干燥反应塔，同时石灰浆制备系统把配制好的相应浓度的石灰浆输送至反应塔，石灰浆由反应塔顶部高速旋转的雾化器雾化成微小液滴后散布出去，与塔内烟气充分混合，发生化学反应，从而去除烟气中的HCL、HF、SO2等酸性气体。烟气从吸收塔排出后进入后续的布袋除尘器，烟气中的粉尘颗粒物被布袋除尘器进一步捕集，再经除尘器灰斗排入灰渣处理系统，净化后的烟气经引风机送至烟囱排放。

半干法工艺具有以下优点：

◇技术成熟，脱硫率较高；

◇流程简单，系统可靠性高；

◇建设投资及运行维护费用较低；

◇占地面积小，无二次污染；

◇副产物呈干态，收集工艺简便；

◇废渣可以制作成建材、道路基础等，能实现综合利用。

7.抑尘防风网

煤矿、港口、电厂、钢铁厂、焦化厂、城市集中供热中心等设置的露天贮煤场、堆料场等，因为刮风或料场内的装卸作业，引起粉尘飞扬，严重的污染周围地区的大气，同时也造成原料的大量流失，给企业造成经济损失。据测算，中大型贮煤场，堆料场由于二次扬尘所产生粉尘的损失量，达5‰以上。因此采取有效的措施抑制扬尘，不仅能保护环境，还能减少堆料损失，产生一定的经济效益。

抑尘防风网具有以下优点：

（1）防风网抑尘效果好，庇护区内总扬尘率可减少60-85%。

（2）防风网只在堆煤场四周设置，场内的机械化装卸不受任何影响。

（3）与封闭式仓储比较，可大幅度节省工程投资和日常运行费用。

（4）防风网使用寿命15-20年，基本不需要维修。

（5）没有水、电、药剂等日常运行消耗。

第三篇：关于变压吸附CO2气体的研究

关于变压吸附CO2气体的研究

Zan Liu and William H.Green* 化学工程学系，麻省理工学院，77马萨诸塞大道，66-352室，坎布里奇，马萨诸塞州，美国

摘要：使用初湿含浸法制备了一种含有氧化镁的用于温室气体CO2的新型吸附剂。使用特制的高压微量天平系统和热重分析仪得到了可逆吸附等温线,循环稳定,吸附速率。实验数据表明在180−240°C的温度范围至少84个吸附周期内,该吸附剂具有相当大的可再生的吸附容量，较低的吸附热和稳定的工作能力。在此温度范围内新型吸附剂的性能优于合成水滑石和K2CO3改性水滑石。因此该吸附剂在吸附CO2方面有很好的应用前景。

1.引言：

CO2 气体过量排放引起全球气候变暖的观点已经被越来越多的人接受1。在所有的能源中，化石燃料产生的CO2 排放量是最大的2。与此同时，煤是最廉价易得的燃料3。因此，在可预见的未来，煤依然是主要的能源，在发展中国家更是如此。面对这种困境，新技术应该有更高的能源利用率和更少的CO2 排放量。目前，伴有碳捕获分离的整体煤气化联合循环发电系统是实现这一目标最可行的方法4。

几种可用的都基于一个相同的前提。煤在高温高压下与蒸汽和空气分离单元提供的氧一起气化5。产生的气体在一个气液反应器中变为H2/CO2 混合气体。混合气体随后冷却，脱除硫，悬浮粒子和CO2，然后再一个气体涡轮发动机中燃烧完成能量转换，废气中的一部分热能被一个热能再利用系统用于驱动一个蒸汽涡轮，产生额外的能量。与传统的煤粉加工相比，整体煤气化联合循环发电系统有两个重要的特征6。首先，因为联合循环，整体煤气化联合循环发电系统可以得到跟高的能量效率。其次，反应器中的气流有更高的压力，有利于硫，汞，氮氧化合物，微粒物质和CO2，使得尾气处理跟便宜。

目前，最先进的CO2 捕获过程包括用物理或化学溶剂洗涤气流，比如单乙醇胺，低温甲醇洗，赛列克索法。这些吸收过程都要走温度较低的环境下进行。所以来自液气转换器的气流必须充分冷却，产生大量的能耗6,7。

与传统CO2补集方法相比，新技术消耗更少的能量，产生更少的操作费用，因而更有前景。先前的研究8,9已经对H2 渗透膜10,11，CO2 渗透膜12，变压吸附13等高温度下的CO2 分离过程，寻找提高吸附效率的方法。而我们最近的研究14对之前的工作进行了扩展，比较了用于伴有碳捕获分离的整体煤气化联合循环发电系统模型。结构表面，对于温度较高的气体（200—300 ℃），变压吸附比其他方法更有效。

广泛用于石油和化工行业的变压吸附15，有很多显著的优势，比如较低的能量要求，较低的费用，易于使用。尽管有这些优势，只有少量与200—300 ℃下可再生吸附CO2 的文章发表。为了在要求的温度范围内适用，吸附剂需要维持可再生能力，较快的吸附速度，较低的吸附热。已经工业化的吸附剂例如活性炭，沸石和氧化铝等在高于150 ℃便丧失了他们对CO2的吸附能力。超级活性炭16在220 ℃还具有对CO2 的吸附能力，但它对CO2/N2 的选择性很低。我们同样对通过掺杂阳离子获得的碱性沸石17,18进行了测试，他对极性气体比如SO2 和水蒸气的吸附性能较差。

图1 高压微平衡图

文献还研究了一些无机材料在较高温度条件下对碳的捕集能力，比如氧化钙19,20，锆酸锂21，硅酸锂22,23，钠基吸附剂24，滑石类复合材料25,26，双盐吸附剂27等。氧化钙在700℃下仍能保持较高的吸附容量，但却有着糟糕的再生能力，较低的吸附速率，和极高的热量要求。锂基材料在450—550℃仍然能够捕集CO2，但是他们的吸附速率也较低。钠基材料在200—400℃范围内展现了良好的吸附性能，但该材料在700℃下才能再生，所以并不适合变压吸附。两性盐吸附剂在高温下有较高的吸附容量，但再生很困难28。在这些无机材料中，HTls是最有前景的CO2 捕集剂，有大量关于这方面的研究。然而，HTls的工作温度没无法满足我们的要求29,30。最近，美国国家能源科技实验室研究了一种氢氧化镁基吸附剂31，该吸附剂在200—300℃有较大的吸附容积，可以在375℃再生。然而，通过热处理进行再生依然无法满足我们的需求。此外，该吸附剂的穿透曲线显示其吸附速率较低，这可能与该吸附剂较低的比表面积有关。

我们的目标是找到一种在较高温度下仍然有很好再生能力，较低吸附热，较高吸附速率的吸附剂。该吸附剂在最初的润湿浸渍后，表现出了较高的比表面积和适宜的孔径分布，有利于CO2的迅速吸附。我们实验室构建了一个高压微平衡系统去表针吸附剂的性能。通过对其吸附容积，循环再生能力，吸附速率的细致研究，并与HTls做比较，我们证明该吸附剂在变压吸附温度较高的CO2方面很有前景。

2.实验部分

2.1吸附剂的合成

吸附剂通过润湿浸渍法制得，该方法被广泛用于制备多相催化剂。为了获得最佳性能，不同的镁前驱体（硝酸盐，柠檬酸盐，草酸盐，醋酸盐）被测试和比较。硝酸盐最终被选为前驱体。对几个关键的制备条件，比如前驱体浓度，支撑材料，煅烧温度，煅烧时间我们同样进行了研究，已获得最佳制备过程。最终的浸渍过程如下：活性炭在80℃下干燥一夜。接着，与室温下逐滴加入3.8M的Mg(NO3)2实现MgO的负载。将所制得的材料在敞开体系中干燥12h，然后在炉子中与100℃加热12h。该材料最后与马沸炉中在500℃下在纯氮气煅烧3h。

2.2 产物的表征

由镁前驱体制备的吸附剂通过一个热重分析仪进行热重分析。风干后的材料置于热重分析系统的铂片上。以4℃/min的速率在N2氛围下由25升温到750℃，N2通气速率为90sccm。我们使用一台 JEOL JSM 6060扫描电子显微镜研究其表面形态和微观结构。

吸附剂的表面积和孔径分布在77K用一台粉体 ASAP 2020 仪器通过N2吸附解吸附等温线表征。煅烧后的材料首先在200℃真空脱气。然后转移到液氮内进行吸附解吸附分析。

我们使用BET模型计算其表面积和平均孔径。孔径分布和孔容在170到300nm,通过BJH模型得到。2.3 CO2吸附

吸附剂的吸附容积和循环稳定性通过一个高压微平衡和热重分析仪测量。测量方法如下：10-20mg吸附剂置于铂样品盘。使用一个定制的加热器加热到实验所需温度，保持温度稳定在±0.2℃。首先，以100sccm的速率通入纯氦气。当热重信号稳定后，记下初始质量m1。然后，以300sccm的速率通入纯CO2至左测试箱，右测试箱仍然通入纯He。反应箱的压力通过一个反压力控制器控制。当达到所需压力后，称重记为m2。质量变化记为Δmmeasured。需要注意的是这里的质量变化不是实际的吸附量，还需要进行修正，我们在2.4部分讨论。

等温线用我们之前提到的方法测量，即随着CO2的压力由3atm上升到16atm，记录质量的变化。

吸附能力有两个不同的形式：可再生吸附和不可再生吸附。为了区分这两种不同的形式，我们使用了如下的方法：首先在一个特定温度下测量出包括可再生吸附和不可再生吸附的总等温线。然后，将整个反应器在真空下与同样温度保持24h.再次测量等温线。第二次测量得到为可再生吸附的等温线。用总的吸附等温线减去可再生等温线得到不可再生等温线。

为了测量吸附再生的循环稳定性，定量的吸附剂置于测试器的铂碟上，于200℃、13atm持续吸附CO230min。保持温度不变，循环吸附再生84次。

吸附容量同样通过热重分析测量。一个10-20mg的样品被置于铂碟上。在N2气氛下，用内置加热器加热到所需温度。当温度压力稳定后，一个内置的自动控制开关将N2换为CO2。CO2的压力始终保持在1atm.2.4 浮力校正

正如我们在先前的部分所提到，由于不可忽视的浮力的影响Δmmeasured并不是实际吸附量。为了获得实际的吸附量，我们还需获得如下两个量：

第二个参数，Δmbuoyancy-pan是浮力对于高压下样品盘和平衡盘的不平衡的贡献。为了修正这个效应,我们做了一个控制实验，即如上一小节所述,使用没有吸附剂的空样品盘进行重复试验。得到了在不同压力的一系列的重量校正数据。

第三参数,Δmbuoyancy-sample,来自样品的浮力的贡献,可以ρCO2 Vexcluded计算。排除体积,Vexcluded,从由吸附剂的真实密度计算。真实密度的测量在2.5节描述。

2.5 吸附剂的氦气密度

吸着剂的氦密度通过高压微量天平测量，图1所示。最初,一个空盘放置在反应室。氦气被引入整个反应室,温度维持在200°C。在压力2、14,和24 atm的重量记录为数据M1。然后,排空反应室，给定干吸着剂被加载到盘内。在同样的压力重复试验过程得到数据M2。质量的变化Δm与压力和氦气密度有关，通过如下方程计算32 结果与讨论

3.1 材料表征

该材料一个典型的热重曲线如图2所示。该材料吸附分为三个过程。第一个过程为80到120°C有一个宽峰表明吸附剂水分被脱除。大多数水分在达到180°就已经被脱除。第二个过程为180到450°C显示了强烈的吸热峰这与硝酸镁分解为氧化镁相对应。第三个过程(> 450°C)没有显著峰值, 微小的重量变化可能与碳质量减轻有关。最终选定煅烧温度为500°C，因为该温度下不会出现烧结而硝酸镁能完全分解。

图2 吸附剂的热重分析图

氦气密度。真实密度在测量高温下吸附容积时很有用。其详细的测量过程如前所述。最近研究33表明,真实密度取决于测试温度。我们选择较高温度(200°C)确保没有氦被吸附。

基于等式2和3,吸附剂的氦气密度的确定为1.25克/厘米3 ,略小于活性炭报道值(1.5−2.2 g / 厘米3)。这可能是由于毛孔渗后关闭,这使得某些内部毛孔不能氦气接触,从而导致较小的真密度。另一点值得注意的是,氦分子比试验气体

二氧化碳小。一些孔氦分子能进入而二氧化碳分子无法进入,从而导致对排除体积的低估。这将导致对吸着剂容量的估计略显保守。

BET测试：材料的表面积和孔容通过77K下吸附剂及其支撑材料的氮气吸附解吸附等温线得到。两种材料都表现出典型的IV等温线34，这种类型的等温线在介孔的工业吸附剂中是非常常见的。

滞回线的分析表明,样本进行初期的湿润后,高相对压力并没有对吸附造成限制,这是H3特征滞回线,对应层状的粒子聚集形成狭缝形状的孔34。一般来说,通过BET测量得到多孔结构模型,在浸渍和后续热处理仍然能够维持，尽管会出现表面积的减小。

吸附剂和支撑材料的形态学特征见表1。正如我们所预料的，样品的热处理减小了他们的比表面积和介孔容积。然而，平均孔径并没有明显的改变。这确保孔隙大小不会限制随后对二氧化碳吸附的研究。3.2吸附等温线

图3 吸附剂和支撑材料在77K的N2吸附解吸附试验

图3 吸附剂和支撑材料的孔径分布

首先获得包含可逆吸附和不可逆吸附的总的等温线，然后将样品转移到真空中，再次测量得到CO2的可逆吸附等温线。不可逆吸附由不同压力下的总吸附量与可逆吸附量 的差值得到。不同温度下的可逆吸附和不可逆吸附能力如表2所示。

表1 吸附剂和支撑材料的形态学数据

表2 在不同的温度和压力的吸附能力

考虑到温度的影响，很明显随着温度的上升吸附能力下降，因为高温使吸附平衡发生了变化。可逆吸附能力与CO2压力有很大关系，这种趋势可以被一个经验等温线模型反映。不可逆吸附在低压下仍然有较大的值，压力的减小也不能减小不可逆吸附。不可逆吸附在低压下甚至达到了饱和，表明不可逆吸附是由很强的化学反应引起的，这与可逆吸附的反应模型有很大差异。

最近关于氧化镁的研究35试着用不同的吸附模型来研究不可逆吸附。该研究利用热重分析和FTIR，表明当吸附剂被暴露于CO2中时氧化物表面会形成出不同的表面类型。碳酸氢盐通过表面氢键官能团和CO2之间的反应形成。然而，形成于不同氧原子表面的碳酸盐表现出了不同的协调度，出现了单齿，二齿，螯合桥接碳酸盐。

Leon等人的FTIR研究表明桥接双齿碳酸盐在50℃消失了，螯合双齿碳酸盐和碳酸氢盐在100到200℃消失了。然而，一部分单齿碳酸盐在400℃仍能存在。这表明最强的点符合单齿模型，主要是不可逆吸附。然而，该模型对主要由较弱的点控制的不可逆吸附是不适用的。

只有可逆吸附对表压吸附性能有帮助。在高压力微平衡下测得四个温度的可逆吸附等温线，并对其浮力影响的校正。随温度而变的吸附经验模型

一个典型的等温线被用来拟合等温线数据，其中a= 5.013³10−3mmol/(g²bar),b= 1.753³103K,c= 1.268³10−3bar−1, and d= 1.802³103K。如图5所示，该模型能描述温度变化的影响。参数b和参数d的微小差异，表明没有相邻的被吸附分子发生交联作用。

假设一个氧化镁晶格捕获一个CO2分子，吸附剂表明已经完全被氧化镁覆盖，则最大单层容量大约为5 mmol/g，基于等式

其中，a为氧化镁的晶格常数，SBET为吸附剂的表面积，NA为阿伏加德罗氏数。通过吸附模型（公式4），计算得到最大容积为a/c = 3.95 mmol/g。这两个值如此接近，表明主要是表面吸附，而不是体积环境和多层吸附，大多数但并不是所有的氧化镁表面可逆吸附做出了贡献。

在文献36-38中，吸附热被严格的推倒

一旦由温度决定的等温吸附线确定了，吸附热可以通过一个与该等式衍生的等温线模型确定

其中n0i是容积。吸附剂的吸附热如图6所示，这与氧化镁表面的数据相一致35。14kJ/mol的值与氢氧化镁与CO2的反应焓(19.6 kJ/mol)31很接近。这与可逆吸附是由表面氢键和CO2可逆反应35引起的假设相一致。

图6 基于公式6计算的吸附热

3.3 再生性能

正如引言所强调的,对于一个适用于变压吸附过程的吸附剂，再生性能是一个关键的属性。为研究吸附可逆性,在高压微量天平进行一个84周期循环测试。温度维持在200°C。吸附过程为压力为13atm，而解吸附过程为1atm。

我们可以观察到（图7）第一个周期的容积是很大的，这是可逆吸附和不可逆吸附共同作用引起的。在经历几个周期后，容积明显减小。大约30%的容积无法通过压力变化实现再生，如同我们在前面的章节所讨论的。吸附剂只能在高温（450℃)下实现完全再生。

在第一个周期时，吸附剂的容积大约保持在1.4mmol/g。根据一个对于氧化镁表面的研究，在200℃的可逆吸附是因为表面螯合双齿碳酸盐和碳酸氢盐的形成，即不可逆吸附是由于单齿碳酸盐的形成。表面积的减小可能同样对容积减小有影响。

新吸附剂的容积明显小于广泛报道的活性炭和沸石的值。然而，这些吸附剂都用于较低温度下，而在较低温度下，多层吸附对高容积贡献很大。氧化钙和锂材料在高温下有很大的容积，但是在这时候，吸附是由于发生了本体反应。这种吸附模式的缺点是本体反应造成极低的吸附速率和固体内的物质扩散。而吸附剂明显是依靠表面反应捕集CO2，可以被视为伪单层吸附。考虑到吸附剂温和的吸附表面，这个数据是合理可信的。3.4 吸附速率

吸附速率是选择吸附剂的另一个关键因素。为了适用于变压吸附，吸附剂必须有较高的吸附速率，以降低整个吸附周期的时间。

图7 吸附剂在200℃的循环稳定性

图8和图9表明，新吸附剂只需不到1分钟就能达到饱和值。吸附容积随着温度的上升逐渐降低，即吸附速率与温度关系不大。在较高温度下，吸附速率可以较快达到最大值，但不同温度间没有明显变化。

图8 CO2气氛下吸附剂在1atm下不同温度的热重分析图

与已经工业化的变压吸附吸附剂比如活性炭和沸石相比较，新吸附剂的吸附速率还比较低。这是因为那些吸附剂主要工作在较低的温度条件下，主要靠纯的物理交联捕集CO2。然而，新吸附剂主要是通过表面化学反应，所以出现相对较低的吸附速率是可以理解的。

图9 在1atmCO2下吸附剂在不同温度下的吸附速率 值得注意的是较低的吸附速率是高温吸附剂普遍存在的缺点，因为其吸附是通过化学反应，表面或内部而不是有着较低能量壁垒的弱的物理交联。像氧化钙和锂基材料捕集CO2是靠的本体反应。吸附速率只能通过降低工作温度和掺杂提高体积相质量传递来提高。然而，这种吸附模式的缺点是本体反应通常会导致晶体结构的变化。吸附剂需要较高的温度来再生，这会导致吸附容积的减小。我们的新吸附剂是通过表面反应来捕集CO2。正如我们之前提到的表面吸附更温和，再生容积也跟稳定。我们在这里强调，一个拥有较高表面积和较高表面位点结合密度基于较弱的放热表面反应的吸附剂是在200-300℃变压吸附CO2更好的选择。

3.5 与水滑石化合物的比较

水滑石化合物由带正电的水镁石(MgOH-)和水合阴离子组成，最常见的是Mg−Al−CO3,具有堆叠氢氧化镁[Mg(OH)2] 氢氧化物层一些八面体座 的二价阳离子(Mg2+)被三价阳离子（Al3+)替代。水滑石化合物通常在高压蒸汽下用K2CO3 去提高其性能。这两种材料在煅烧后被广泛用于高温下39,40(350−500°C)CO2捕集。这里，我们用新吸附剂与这些材料做对比。

通过TGA比较200℃一个大气压下可逆性和动力学表现。如图10所示，所有材料在第一个周期都表现出较大的容积，但是水滑石化合物在第一个周期后出现了急剧的下降，表明该温度下主要是不可逆吸附。水滑石化合物的容积在10个周期内持续下降，然而MgO/C吸附剂保持了较大的可再生容积。我们同样比较了三种吸附剂的吸附速率。如图11所示，在200℃MgO/C有比水滑石化合物更高的吸附速率。这些比较表明MgO/C更适合作为加热后的CO2捕集剂。值得注意的是MgO/C只在200℃左右有优势。而在更高的温度（400℃）下，对比表明水滑石化合物有更大的可再生容积，这也是为什么水滑石化合物被用于较高温度下捕集CO2的原因。然而对于中温的CO2捕集，相比水滑石化合物，MgO/C表现出更好点的再生容积和吸附速率。

图10 200℃，1atm下CO2的循环性能比较

图11 200℃，1atm下CO2的吸附速率比较 结论

用始润浸渍法制备了一个包含氧化镁支撑材料的新的CO2变压吸附剂。新吸附材料在180-240℃展现了很大的再生吸附容积。在200℃高压力微平衡系统下进行了循环试验，至少在84个周期内吸附剂保持了良好的稳定性。此外，在该温度范围内，新吸附剂新吸附剂有比合成水滑石化合物和K2CO3改性的合成水滑石化合物。这些结果表明该材料在变压吸附捕集CO2方面很有前景。

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支撑材料

包括关于该吸附剂的SEM图，在水蒸气氛CO2吸附性能和高温下的吸附剂对比。该材料可以免费在网站 http://pubs.acs.org获得。

作者信息

通信作者

*E-mail: whgreen@mit.edu.致谢

我们特别感谢英国石油公司的财政支持。感谢Prof.Yuriy Roman和Dr.Herui Dou提供了关键的设备。感谢 Dr.David J.Couling和Dr.Krishna Sharma很有帮助的建议。我们同样十分感谢 麻省理工学院纳米技术研究所的 Ms.Amy Tatem在BET测量上给我们的帮助。

参考文献：

(1)Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Marquis, M., Averyt, K.,Tignor, M.M.B., Miller, H.L., Chen, Z., Eds.;Climate Change 2007:The Physical Science Basis;Cambridge University Press: New York,2007;pp 665−670.(2)Katzer, J.;Ansolabehere, S.;Beer, J.;Deutch, J.;Ellerman, A.D.;Friedmann, S.J.;Herzog, H.;Jacoby, H.D.;Joskow, P.L.;McRae, G.;Lester, R.;Moniz, E.J.;Steinfeld, E.The Future of Coal;MassachusettsInstitute of Technology: Cambridge, MA, 2007.(3)International Energy Outlook 2011;ReportDOE/EIA-0484(2011);U.S.Energy Information Administration(EIA): Washington, DC, 2011.(4)Frey, H.C.;Zhu, Y.Improved system integration for integrated gasification combined cycle(IGCC)systems.Environ.Sci.Technol.2006, 40, 1693−9.(5)Esber, G.S.Carbon Dioxide Capture Technology for the CoalPowered Electricity Industry: A Systematic Prioritization of Research Needs.M.S.Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 2006.(6)Fossil Energy Power Plant Desk Reference;Report DOE/NETL-2007/1282;National Energy Technology Laboratory(NETL):Morgantown, WV, 2007.(7)Cost and Performance Baseline for Fossil Energy Plants;Report DOE/NETL-2010/1397;National Energy Technology Laboratory(NETL): Morgantown, WV, 2007;Vol.1.(8)Current and Future Technologies for Gasification-Based Power Generation;Report DOE/NETL-2009/1389;National Energy Technology Laboratory(NETL): Morgantown, WV, 2010;Vol.2.(9)Schlather, J.;Turk, B.Desulfurization Process versus Traditional Scrubbers for a Warm Syngas Cleanup Technologies.Presented at the Gasification Technologies Conference, San Francisco, CA, Oct 14−17,2007.(10)Amelio, M.;Morrone, P.;Gallucci, F.;Basile, A.Integrated gasification gas combined cycle plant with membrane reactors: Technological and economical analysis.Energy Convers.Manage.2007, 48, 2680−2693.(11)Chiesa, P.;Kreutz, T.;Lozza, G.CO 2Sequestration from IGCC Power Plants by Means of Metallic Membranes.J.Gas Turbines Power 2007, 129, 123−134.(12)Grainger, D.;Ha gg, M.-B.Techno-economic evaluation of a PVAm CO2-selective membrane in an IGCC power plant with CO2capture.Fuel2008, 87,14−24.(13)Ito, S.;Makino, H.Carbon Dioxde Separation from Coal Gas by Physical Adsorption at Warm Temperature.Greenhouse Gas Control Technol.1998, 131−136.(14)Couling, D.J.;Prakash, K.;Green, W.H.Analysis of Membrane and Adsorbent Processes for Warm Syngas Cleanup in Integrated Gasification Combined-Cycle Power with CO2 Capture and Sequestration.Ind.Eng.Chem.Res.2011, 50, 11313−11336.(15)Ruthven, D.M.;Farooq, S.;Knaebel, K.S.Pressure Swing Adsorption;VCH: Weinheim, Germany, 1994;pp 221−264.(16)Kyaw, K.;Shibata, T.;Watanabe, F.;Matsuda, H.;Hasatani, M.Applicability of zeolite for CO2 storage in a CaO−CO2 high temperature energy storage system.Energy Convers.Manage.1997,38, 1025−1033.(17)Díaz, E.;Muñoz, E.;Vega, A.;Ordó ñez, S.Enhancement of the CO2 retention capacity of X zeolites by Na and Cs treatments.Chemosphere2008, 70, 1375−82.(18)Díaz, E.;Muñoz, E.;Vega, A.;Ordó ñez, S.Enhancement of the CO2 Retention Capacity of Y Zeolites by Na and Cs Treatments: Effect of Adsorption Temperature and Water Treatment.Ind.Eng.Chem.Res.2008, 47, 412−418.(19)Beruto, D.;Botter, R.;Searcy, A.W.Thermodynamics and Kinetics of Carbon Dioxide Chemisorption on Calcium Oxide.J.Phys.Chem.1984, 88, 4052−4055.(20)Filitz, R.;Kierzkowska, A.M.;Broda, M.;Muller, C.R.Highly efficient CO2 sorbents: Development of synthetic, calcium-rich dolomites.Environ.Sci.Technol.2012, 46, 559−565.(21)Nakagawat, K.;Ohashi, T.A Novel Method of CO2 Capture from High Temperature Gases.J.Electrochem.Soc.1998, 145, 1344−1346.(22)Bretado, M.E.;Guzmá n Velderrain, V.;Lardizá bal Gutié rrez, D.;Collins-Martínez, V.;Ortiz, A.L.A new synthesis route to Li4SiO4 as CO2 catalytic/sorbent.Catal.Today2005, 107−108, 863−867.(23)Gauer, C.;Heschel, W.Doped lithium orthosilicate for absorption of carbon dioxide.J.Mater.Sci.2006, 41, 2405−2409.(24)Siriwardane, R.V.;Robinson, C.;Shen, M.;Simonyi, T.Novel Regenerable Sodium-Based Sorbents for CO2 Capture at Warm Gas Temperatures.Energy Fuels2007, 21, 2088−2097.(25)Ding, Y.;Alpay, E.Equilibria and kinetics of CO2adsorption on hydrotalcite adsorbent.Chem.Eng.Sci.2000, 55, 3461−3474.(26)Yong, Z.;Rodrigues, A.E.Hydrotalcite-like compounds as adsorbents for carbon dioxide.Energy Convers.Manage.2002, 43, 1865−1876.(27)Mayorga, S.G.;Weigel, S.J.;Gaffney, T.R.;Brzozowski, J.R.Carbon Dioxide Adsorbents Containing Magnesium Oxide Suitable for Use at Hight Temperature.U.S.Patent 6,280,503 B1, 2001.(28)Singh, R.;Ram Reddy, M.K.;Wilson, S.;Joshi, K.;Diniz da Costa, J.C.;Webley, P.High temperature materials for CO2 capture.Energy Proc.2009, 1, 623−630.(29)van Selow, E.R.;Cobden, P.D.;Verbraeken, P.a.;Hufton, J.R.;van den Brink, R.W.Carbon Capture by Sorption-Enhanced Water−Gas Shift Reaction Process using Hydrotalcite-Based Material.Ind.Eng.Chem.Res.2009, 48, 4184−4193.(30)van Selow, E.R.;Cobden, P.D.;Wright, a.D.;van den Brink, R.W.;Jansen, D.Improved sorbent for the sorption-enhanced water-gas shift process.Energy Proc.2011, 4, 1090−1095.(31)Siriwardane, R.V.;Stevens, R.W.Novel Regenerable Magnesium Hydroxide Sorbents for CO2 Capture at Warm Gas Temperatures.Ind.Eng.Chem.Res.2009, 48, 2135−2141.(32)Murata, K.;Kaneko, K.;Kokai, F.;Takahashi, K.;Yudasaka, M.;Iijima, S.Pore structure of single-wall carbon nanohorn aggregates.Chem.Phys.Lett.2000, 331,14−20.(33)Malbrunot, P.;Vidal, D.;Vermesse, J.;Chahine, R.;Bose, T.K.Adsorbent Helium Density Measurement and Its Effect on Adsorption Isotherms at High Pressure.Langmuir1997, 13, 539−544.(34)Sing, K.S.W.;Everett, D.H.;Haul, R.A.W.;Moscou, L.;Pierotti, R.A.;Rouquerol, J.;Siemieniewska, T.Reporting Physisorption Data for Gas/Solid Systems with Special Reference to the Determination of Surface Area and Porosity(Recommendations1984).Pure Appl.Chem.1985, 57, 603−619.(35)Leon, M.;Diaz, E.;Bennici, S.;Vega, A.;Ordonez, S.;Auroux,A.Adsorption of CO2 on Hydrotalcite-Derived Mixed Oxides:Sorption Mechanisms and Consequences for Adsorption Irreversibility.Ind.Eng.Chem.Res.2010, 49, 3663−3671.(36)Sircar, S.Isosteric heats of multicomponent gas adsorption on heterogeneous adsorbents.Langmuir1991, 7, 3065−3069.(37)Sircar, S.;Mohr, R.;Ristic, C.;Rao, M.B.Isosteric Heat of Adsorption: Theory and Experiment.J.Phys.Chem.B 1999, 103,6539−6546.(38)Sircar, S.Excess properties and thermodynamics of multicomponent gas adsorption.J.Chem.Soc., Faraday Trans.1 1985, 81,1527−1540.(39)Hufton, J.R.;Mayorga, S.;Sircar, S.Sorption-enhanced reaction process for hydrogen production.AIChE J.1999, 45, 248−256.(40)Waldron, W.E.;Hufton, J.R.;Sircar, S.Production of hydrogen by cyclic sorption enhanced reaction process.AIChE J.2001, 47,1477−1479.

第四篇：广州市大气污染分析与防治

广州市大气污染分析与防治

摘要:随着我国经济的不断发展，对外开放的程度不断提高，珠三角地区的经济的不断发展，广州市的环境污染，特别是大气污染到了令人担忧的地步了，要在现今世界潮流中继续发展，政府跟广大市民要加强环保意识，共同预防与治理广州市大气的污染。本文主要先介绍广州市大气污染的特点、空气污染的来源与空气污染的危害，跟着分析广州大气污染的原因、存在的公众环境问题，接着根据广州市环境空气质量的状况，然后再提出广州市大气污染综合防治方案的想法及相应的防治对策。

关键词：大气污染 广州市大气 大气污染分析 防治对策

随着我国经济的不断发展，对外开放的程度不断提高，珠三角地区的经济的不断发展，广州市的环境污染，特别是大气污染到了令人担忧的地步了，要在现今世界潮流中继续发展，政府跟广大市民要加强环保意识，共同预防与治理广州市大气的污染。广州市的环境保护靠的是广大市民的积极响应，减少对空气污染的排放，使广州的空气变得新鲜些，有利于我们的生存，特别是即将到来的16届广州亚运会，更加要做好大气污染的防治工作。

一、广州市空气污染的特点

（1）总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)含量高，能见度明显减少。近年来广州市的空气质量恶化的趋势有所减缓，总悬浮颗粒物平均浓度，逐年显下降的趋势，但是总悬浮颗粒物平均浓度超过国家空气质量三级标准。

（2）二氧化硫排放量大，污染严重，造成酸雨污染严重。市区氮氧化合物污染严重，造成空气中的二氧化氮浓度过高。

（3）臭氧浓度较高。虽然还没把臭氧纳入环境空气质量评价指标，但是臭氧是光化学烟雾的主要成分，对广州市民的身体有很大的影响。（4）挥发性有机物浓度偏高。

二、广州市空气污染的来源

（1）广州市的可吸入颗粒物来源广、成分复杂、控制难度大。主要来源是煤烟尘、施工扬尘、机动车尾气尘、垃圾焚化业、城市道路交通扬尘等二次污染源。

（2）广州市的二氧化硫与二氧化氮等有害气体造成的大气污染主要是人为因素引起的,而人为因素造成大气污染的污染源主要是生活污染源和工业污染源。生活污染源主要是由于人们使用空调与煤气燃烧引起的,还有就是汽车尾气的排放，这类污染源具有分布面广、排放污染物量大和排放高度低等特点,是造成城市污染的主要污染源。工业污染源主要是工厂废气的排放。

（3）广州市的臭氧主要是源于工业废气的排放。

（4）广州市的挥发性有机物是由于市内加油站未进行油气回收工程，另一方面是近年来广州市白云区制鞋业的迅速发展，排放大量的挥发性有机物。

三、广州市空气污染的危害

城市空气污染对人类、气候和植物均造成了严重危害。大气污染与人群的许多疾病,特别是呼吸系统疾病、心血管疾病、免疫系统疾病、肿瘤的患病率和死亡率密切相关。

（1）、总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)造成广州市的能见度差，虽然经过几年的整治，颗粒排放逐年减少，但是市区的能见度还是那么差，广州市的灰暗天气都有100多天

（2）、二氧化氮与二氧化硫会造成酸雨，使人民的皮肤癌的发病率提高，会腐蚀建筑物。

（3）、臭氧会危害人的眼睛、鼻和咽喉，会增加呼吸系统疾病患者。（4）挥发性有机物腐蚀人的身体，增加皮肤癌的发病率。

四、造成广州市大气污染的原因

（1）、环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足。大气环境是人类赖以生存的可贵资源，大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程，恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被广州市广大居民充分的理解和认识。广州市刚发展的初期只考虑近期的、局部的经济发展需要，在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑，往往以牺牲环境为代价换取经济的快速发展，形成了盲目扩大生产规模、乱铺摊子、重复建设、技术装备水平低、能源资源浪费大等状况

（2）、能源、利用不合理，能源浪费严重。能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一，广州市之前的传统企业采用的生产技术、工艺比较落后，生产设备简陋，资源能源利用率极低，所造成的大气污染是惊人的。

（3）、大气污染防治的资金投入不足。目前，广州市污染治理和用于污染防治有关的城市基础设施建设投资，只占国民生产总值的0.7%，这与我国环境污染严重、历史欠账太多和经济快速发展对环保投资的需求相比，严重不足。还有排污收费标准太低，使得污染企业宁可交排污费，而不愿意花钱治理。

（4）、执法不严，监督管理力度不够。尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展，但有法不依，执法不严，违法不究的现象仍然十分严重。

（5）、缺乏实用的治理技术。我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面，虽然做了不少工作，但与大气污染控制的需求差距还较大，资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。实用技术的缺乏直接影响了广州大气污染治理的进程和效果。

五、广州市公众环境问题

一些贴近公众的环境污染问题未能彻底解决，例如饮食业油烟污染扰民未彻底解决，建筑工地、道路扬尘仍然可见；机动车冒黑烟问题还未有效控制；灰霾天气，能见度降低，严重影响公众感观。

六、广州市防治取得的成果

广州大气污染的重点源头是二氧化硫与氮氧化物的污染，主要是机动车尾气的排放，广州实行禁摩，禁摩措施实施以后，大气质量大幅上升，灰霾天数大幅下降。北京有200多万辆机动车，大部分是汽车；上海有140万至150万辆的机动车，也大多是汽车；但是广州的170万辆机动车中110万辆是摩托车，同样公里数、运量，摩托车尾气所造成的污染是汽车的好几倍。

七、广州市大气污染综合防治方案的想法

大气污染综合防治涉及面比较广，影响因素比较复杂，一般来说，可以从下列几个方面加以考虑。（1）全面规划，合理布局

广州市大气污染综合防治，必须从协调本地区经济发展和保护环境之间的关系出发，对该地区各污染源所排放的各类污染物质的种类、数量、时空分布作全面的调查研究，并在此基础上，制定控制污染的最佳方案。

本地区工业生产区应设在城市主导风向的下风向。在工厂区与城市生活区之间，要有一定间隔距离，并植树造林、绿化、减轻污染危害。对已有污染重，资源浪费，治理无望的企业要实行关、停、并、转、迁等措施。（2）改善能源结构，提高能源有效利用率

广州市的能源结构中以煤炭为主，煤炭占商品能源消费总量的73%，在煤炭燃烧过程中放出大量的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）以及悬浮颗粒等污染物。因此，如从根本上解决大气污染问题，首先必须从改善能源结构入手，例如使用天然气及二次能源，如煤气、液化石油气、电等，还应重视太阳能、风能、地热等所谓清洁能源的利用。我国以煤炭为主的能源结构在短时间内不会有根本性的改变。对此，当前应首先推广型煤及洗选煤的生产和使用，以降低烟尘和二氧化硫的排放量。（3）区域集中供热

积极发展区域性集中供暧供热，设立规模较大的热电厂和供热站，用以代替千家万户的炉灶，是消除烟尘的有效措施。这样还具有以下各项效益：①提高热能利用率；②便于采用高效率的除尘器；③采用高烟囱排放；④减少燃料的运输量。

（4）植树选林、绿化环境

绿化造林是大气污染防治的一种经济有效的措施。植物有吸收各种有毒有害气体和净化空气的功能。植物是空气的天然过滤器。茂密的丛林能够降低风速，使气流挟带的大颗粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平，多绒毛，某些树种的树叶还分泌粘液，能吸附大量飘尘。蒙尘的树叶经雨水淋洗后，又能够恢复吸附、阻拦尘埃的作用，使空气得到净化。

植物的光合作用放出氧气，吸收二氧化碳，因而树林有调节空气成分的功能，一般1公顷的阔叶林，在生长季节，每天能够消耗约1t的二氧化碳，释放出0.75t的氧气。以成年人考虑，每天需吸入0.75kg的氧气，排出0.9kg的二氧化碳，这样，每人平均有10m2面积的森林，就能够得到充足的氧气。

八、防治对策

根据以上的综合防治方案，具体提出了以下的防治对策，（1）、加强工业企业废气污染防治，消减工业污染排放总量，综合改善环境空气质量。

广州市应大力继续实施工程减排、结构减排和监督减排，督促脱硫工程建设、重点污染企业的脱硫整改工业企业废气治理改造等项目的完成与实施，关掉一批小火电机组，力争完成二氧化硫排放总量控制目标。

广州市应积极开展工业污染源氮氧化物排放控制工作，实施氮氧化物排放总量的核定、统计，确定重点监管企业，实施污染控制，创造一批氮氧化物污染控制示范企业，抑制臭氧的生成，减少灰霾天气。还有要加强对水泥行业粉尘污染控制，淘汰落后产能，减少空气中悬浮颗粒。（2）、加强大气检测, 大众媒体监督

广州市在控制污染源方面, 政府首先应加强检测预报工作, 进行公众舆论监督。城市的空气质量像天气预报一样, 天天预报, 一是唤醒全民对生命之气大气质量的关注, 另一方面, 对主要大气污染源的工业企业增加压力。严格遵守《广州市工厂排气污染防治规定》

（3）、促使企业进行工艺改造, 加大环保投资

广州市市委政府要加大执法力度, 对那些耗能大、污染重、效益差的企业, 依据环保法规及行政的、经济的调控手段, 坚决实行关、停、转, 对污染大户要强制执行环保处理措施, 促使其达到国家规定级别的排放标准。（4）强化饮食服务业污染防治，改善市民居住环境。

广州素有“美食天堂”之称，目前有近3万户饮食服务企业，且多数设置在商业繁华区和居民住宅区，在方便群众生活的同时，也对污染防治带来较大的压力。广州市应在严格执行《广州市污染防治规定》的基础上，建立健全跨部门联合对饮食服务业污染防治和查处的协作机制，完善饮食服务业布局规划，加大执法力度，严查无照、超范围、污染严重、影响“民生”的典型饮食服务业户的污染整治。

（5）、控制交通污染源和生活污染源 第一治理交通污染源首先要确定城市规模, 控制人口数量，要适当控制一下外地人来广州的流动人口。第二要控制车辆数量，继广州市区禁摩以后，广州市又大力发展公交事业，例如增设BRT，让市民出行方便，减少汽车的流动量。第三要对车辆能源进行改革。从目前来看, 推广无铅汽油和推广汽油车电子控制燃油喷射技术具有可行性, 从长远来看, 要开发和生产对大气无污染的新型能源车辆, 如太阳、电能车辆等, 从根本上解决车辆尾气污染问题。

（6）、开展加油站和有关行业挥发性有机物污染物治理，减轻城市灰霾。

重点对广州各个地区挥发性有机物污染严重的企业进行控制，对加油站进行油气回收工作方案，建立示范工程（7）、合理城市工业布局

即使达到国家规定的废气排放标准的工业企业, 其气体排放物仍对大气有一定的污染。所以, 在广州市内对旧城改建和新城规划时应充分考虑当地的自然条件, 包括主导风向和地理环境。在工业企业选址时, 从大气影响方面考虑, 应注意以下三点:

一、根据城市的主导风向, 厂址应选在下风向;

二、厂址应选在空气流畅, 利于废气扩散和稀释的地方;

三、与居住区之间要保持一定的距离。距离的大小, 根据卫生部颁发的防护级别标准执行。（8）加强城市扬尘污染控制，减少空中悬浮颗粒物

加强对广州市内的各类工地，裸土‘道路和物料储运扬尘管理，从源头上控制工地余泥洒漏和粉尘污染。从工地源头管理、道路清扫保洁、散落物料运输管理等三方面着手，健全完善管理制度，建立起各部门齐抓共管、综合整治扬尘污染的控制机制。（9）、搞好城市绿化

搞好广州市城市绿化是防治城市大气污染的重要生物措施。今年暨亚运的即将到来之际，国家拨款来对广州市进行大规模的绿化道路基础设施的建设。利用植物杀菌、滞尘、吸收有毒气体、调节二氧化碳和氧气比例等特性, 减少城市大气污染, 提高城市大气质量。绿色植物特有的生态功能,可以起到吸收、吸附空气中的CO2 等污染物,放出O2 ,降解、转化有毒气体,减轻空气污染和防尘杀菌、降温增湿、调节气候、减弱噪音、防止沙尘等作用。建议公路建设单位对公路两侧边坡、互通和中央隔离带等地方及时绿化,并选择耐污染且净化效果好的植被,同时加大商业区及生活区的绿化治理。要严格执行车辆的排放标准并限制运载车辆在住宅区运行,加强生活区和商业区的规划建设,加宽商业区的公路,适当缓解交通对空气的污染。

（10）鼓励市民积极参与环保工作中去

政府要加大宣传的力度，动员广大市民共同参与到广州环境污染防治的行列中来。提倡市民优先考虑乘坐公交与地铁，减少汽车的行动量；鼓励市民参与绿色建设活动，加强广州市的绿色环境；要求公交、出租、货运车辆的司机按期进行保养车辆，确保车辆排放达标；建立完善的举报知道，让群众对广州市内的污染环境的行为进行监督。

参考文献

1、中国大气污染现状与防治技术综合分析

2、亚运期间广州市空气污染防治对策浅析

3、广州市大气污染防治规定

4、《环境保护与生态发展概论》

5、《世界环境保护与大气污染防治》

第五篇：大气污染现状防治与对策

大气污染现状与防治

--北京大钢环境治理技术研究院 大气是人类赖以生存的最基本的环境要素之一，任何生物从它诞生之日起，就需要通过呼吸维持生命，停止呼吸就意味着生命的终结。随着人类生产和生活活动的发展，当它对大气产生的影响超过其自净能力时就会对大气造成污染。自我国改革开放以来，我国经济获得了长足的发展，生产力水平大大提高。但是，传统模式下的生产力的提高在驱动经济增长和为企业带来利润的同时，却使我们的地球家园变得千疮百孔，不堪重负。

近年来，随着城市工业的发展，大气污染日益严重。主要表现为煤烟型污染；城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染一直在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势。

大气污染产生的严重后果有以下几点: 1)气候变暖。温室气体具有这样的特性: 让阳光通过，但强烈吸收地面发出的长波辐射，从而使气温上升，起到了温室的作用。21 世纪以来全球平均气温升高了0.5 ℃，如果温室气体按目前的速度增加，到2030 年，全球平均气温将再提高2 ℃～ 3 ℃，灾害性天气和异常天气将更加频繁。

2)平流层臭氧层变薄。距地面20 km ～ 30 km 的平流层中存在一个臭氧层，它能强烈吸收阳光中的紫外线，从而保护地球生物免遭伤害。但是，工业生产中释放的氯氟烃气体强烈地破坏臭氧层，使之减少变薄，甚至出现南极臭氧空洞。

3)陆地和海洋生物受到污染。工业生产中排放的含有氯、铅、汞、砷的有毒物质影响生物的生长发育，使生物组织中含有有毒物质，其中有些是致癌物质。

4)产生酸雨。工业生产中释放的二氧化硫和氧化氮使降水中酸性成分增加，形成酸雨。酸雨可使湖泊酸化，造成鱼类死亡;酸雨还可遏制森林生长，甚至导致森林死亡。

大气污染及恶化不仅危害到人们的正常生活，而且威胁着人们的身心健康。据世界卫生组织统计，在世界范围内，9%的肺癌死亡、5%的心肺疾病死亡和大约1%的呼吸道感染死亡均由细微颗粒物引起。而细微颗粒物仅是众多大气污染物的一种。我国11 个最大城市中，空气中的烟尘和细颗粒物每年使40万人感染上慢性支气管炎。北京卫生部门最新数据显示，北京肺癌发病率自2001至2010年增长56%，空气污染是诱因之一。

造成我国大气污染的因素主要有: 1)环境意识薄弱，对可持续发展战略认识不足。大气环境是人类赖以生存的可贵资源，大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程，恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被一些部门和一些地区充分的理解和认识。他们只考虑近期的、局部的经济发展需要，在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑，往往以牺牲环境为代价换取经济的快速发展，形成了盲目扩大生产规模、乱铺摊子、重复建设、技术装备水平低、能源资源浪费大、乡镇企业无序发展、劣质煤炭流通失控等状况。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台，本身就是造成加重大气污染的诱因，所造成环境危害和损失是难以挽回的。

2)能源利用不合理，能源浪费严重。能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一，据资料显示，主要表现如下: a． 在我国一次能源消费结构中，煤炭占75%，而用于发电的煤量仅占总煤量的35%，其他煤炭则用于工业及民用燃烧，有84%的煤炭直接燃烧，这种煤炭消费构成是很不合理的。b． 我国煤炭生产过分注重产量的增加，对控制高硫煤的问题重视不够，主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。c． 各类燃烧设备技术及制造水平较低，能源利用率不高，使用能耗高，排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。d． 乡镇工业发展迅速，大多数企业采用的生产技术、工艺比较落后，生产设备简陋，资源能源利用率极低，所造成的大气污染是惊人的。

3)大气污染防治的资金投入不足。目前，全国污染治理和用于污染防治有关的城市基础设施建设投资，只占国民生产总值的0． 7%，这与我国环境污染严重、历史欠账太多和经济快速发展对环保投资的需求相比，严重不足。a．我国工业发展的起点低，基础工业整体水平提高较慢，技术改造难度大，污染欠账多。工业技术和装备许多是20 世纪50 年代～ 60 年代水平的，资源、能源消耗高。但由于工业的整体改造受到资金的限制，迟迟不能进行整体改造和城市的污染治理，相当一批技术装备落后的工业企业长期在生产中排放大量的污染物，造成严重污染。b． 国家在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等方面的投资力度太弱，远远不能满足需要。c． 城市集中供热、燃气等基础建设工程是解决城市大气环境的主要措施。但不少地区仍然发展缓慢，关键还是资金投入不到位的问题。有些城市建完了热电厂，却缺少资金建设供热管网，分散热源仍然存在，不但没有减少污染，反而增加了排放量。d．排污收费标准太低，使得污染企业宁可交排污费，而不愿意花钱治理。例如: “两省九市”的二氧化硫收费标准过低，一般都在每千克二氧化硫0．20 元以内，远远低于每千克1 元左右的脱硫成本，并不能促使企业投资用于二氧化硫治理，造成目前两省九市试点地区所建的脱硫设施很少。

4)执法不严，监督管理力度不够。尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展，但有法不依，执法不严，违法不究的现象仍然十分严重。a．一些地方政府干预环保部门执法，批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目;不执行国家“先评价、后建设”的规定，出现了一些新的不合理布局和污染超标的建设项目;对大气污染防治措施的投资经常留有缺口或将资金挪作他用。b．地方电厂、地方水泥厂和乡镇企业执法不严，超标现象比较普通。c．由于各地监测机构受到经费的限制，不能普遍开展对污染源的经常性监督监测，从而削弱了环保部门对污染源的日常监督管理。环保设施操作管理比较差，实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标，但实际运行中却超标排放。据估算，全国目前工业锅炉烟尘排放超标率平均为30%，工业窑炉平均为50%，地方水泥行业的粉尘排放超标率为40%。d． 机动车污染防治起步晚，排放监督管理机制还未真正建立，各监督执法部门职责不清、监督不力，尤其对汽车制造、销售、使用、报废全过程污染监督管理还很薄弱，机动车排气污染监督监测还未纳入国家大气环境质量和污染源的常规监测体系中，从而缺乏对机动车排气污染的有效监督。

5)缺乏实用的治理技术。我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面，虽然做了不少工作，但与大气污染控制的需求差距还较大，资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术;冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技术;机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。

由于我国环境治理中，仅水污染与固体废弃物治理的市场化程度较高，其余如大气污染治理由于易受天气影响并且会在不同地域间转移，因此一直以来，政府对大气污染治理的积极性较低，这部分市场也较为薄弱。

防治大气污染是一个庞大的系统工程，需要个人、集体、国家，乃至全球各国的共同努力，可采取如下几方面措施: 1)工业合理布局，搞好环境规划。目前，工业还是国民经济的主导产业，可以说，工业布局是生产布局体系中的主导环节，制定好产业政策和产业、行业进入政策，引导和鼓励符合产业政策的项目进入，最终形成集中和集群之势。这样，才能更好地实现环境保护的统一规划，制定措施，统一标准，把排污降低到最低点。

2)调整产业结构，构建环境友好型社会。对历史遗留的不符合产业政策的及污染大、耗能高的产业，加快结构型调整，予以关停并转迁，减少污染物总量排放，改善空气环境质量。同时，动员全社会力量，采取有利于环境保护的生产方式和消费方式，建立与环境良性互动的关系，实现经济与环境的协调发展。

3)改变能源结构、推广清洁生产。不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。a．在产品设计和原料选择时，优先选择无毒、低毒、少污染的原辅材料替代原有毒性较大的原辅材料，以防止原料及产品对人类和环境的危害;b．改革生产工艺，开发新的工艺技术，采用和更新生产设备，淘汰陈旧设备。如工业锅炉、窑炉的使用改为煤气发生器;在蜂窝煤的生产过程中添加适量石灰用于固化燃煤时产生的二氧化硫，这些做法都极为有效地降低了污染物向大气环境中的排放，改善了环境空气质量;c．开展资源综合利用，尽可能多地采用物料循环利用系统，以达到节约资源，减少排污的目的，使废弃物资源化、减量化和无害化，减少污染物排放;d．依靠科技进步，提高企业技术创新能力，开发、示范和推广无废、少废的清洁生产技术装备。通过使用“清洁”的材料，运用“清洁”的技术，把污染物“扼杀”在萌芽状态;e．开发、生产对环境无害、低害的清洁产品。从产品抓起，将环保因素预防性地注入到产品设计之中，并考虑其整个生命周期对环境的影响，从而预防性地保证周边环境空气质量。

4)强化节能，提高能源利用率。煤、石油、天然气是世界三大主要能源，经济在发展，能源也在不断的消耗，能源的消耗势必影响我们的大气环境。节约能源和原材料，提高能源利用率，做到物尽其用，通过能源、原材料的节约和合理利用，使原材料中的所有组分通过生产过程尽可能地转化为产品，消除废物的产生，减少污染废气的排放，改善环境空气质量。

5)强化环境监督管理和老污染源的治理，实施总量控制和达标排放。管理是手段，治理是措施，现如今提出的环保两大体系建设，其中，强化“完备的环境执法监督体系”建设正体现出了环境监督管理的重要性。只有加强环境监督管理，才能防止各种污染事故的发生;只有加强环境监督管理，才能从根源上对排污企业起到督促、整改的作用;只有加强环境监督管理，才能增强对各类污染源的治理力度;只有加强环境监督管理，才能确保实施排污总量控制，才能保证排污单位废气污染物的达标排放，给人类提供一片蔚蓝的天空。

6)制定严格的排放标准，限制大排量机动车的使用。目前，我国机动车的生产和使用迅猛发展，机动车尾气污染日趋加重，因此，对机动车的污染防治尤为重要。要出台相应的政策和严格的排放标准，对污染严重的机动车从生产、使用及报废都要严格执行相关政策，并鼓励生产和使用小排量的机动车以及替代汽油燃料，以减少石油的消耗量，减少机动车的尾气污染。另外，作为司机，停车等人时尽量要熄火，减少污染物排放。

7)植物有过滤各种有毒有害大气污染物和净化空气的功能，树林尤为显著，所以绿化造林也是防治大气污染的比较经济有效的措施。我国政府十分重视环境保护工作，制订了防治大气污染的法规。例如“大气污染防治法”“大气环境质量标准”等。人类只有一个地球，应该珍惜它。在不断发展生产的同时学会保护大气不受污染，保护地球环境，以使我们生活的大气永远洁净，天空永远蔚蓝。

我国治理上存在的问题

相较于发达国家的成功经验，我国在环境治理上主要存在以下问题：

1.我国《大气污染防治法》没有与我国污染现状相紧密相连，12年未予修改，许多制度在执行中出现很大问题。例如，环保法中的限期治理制度，2000年修改的《大气污染防治法》将限期治理纳入行政法律责任的范畴，然而在限期治理在决定主体上存在不明确不统一的缺陷，且该项措施由于在制度层面和实际操作上的缺陷和不完善，限期治理制度日益演化成为地方政府替当地污染严重的利税大户逃避环保责任的“保护伞”。

2.缺乏适合我国国情的大气污染治理技术。虽然我国现在已经加大对大气污染治理先进技术和设备的研究开发中，也进行了不少推广运用，但技术的商业化程度与发达国家相差甚远。同时没有相关法规作保障，工厂往往会因成本原因放弃对环保技术的引进运用。这个问题在煤炭、冶金、化工等行业中尤为突出。

3.我国环境污染惩处力度不够、执法不严。尽管我国政府关注着大气污染的治理工作，在2016年实施的新标准与世界卫生组织所作标准只有些许差别，然而我国环境管理力度仍然不够。环境管理主体存在交叉，没有统一管理机制和监督力量。我国现在对违法污染大气环境者惩处依然采取限额罚款，且额度没有根据现实情况发展进行改变，五万十万对于污染企业来说，已经成为违法成本非常低了。

中国对大气污染的治理，任重而道远。

一、我国大气保护的立法现状

（一）《大气污染防治法》的制定与修改

我国《大气污染防治法》于1987年9月届全国人大常委会二十二次会议上通过，此时我国社会处于社会主义法制建设飞速发展阶段，几年间先后颁布了多部环保法律、行政法规和规章。1995年，全国人大常委会对《大气污染防治法》做出修改，然而此次修改中，诸如排污许可等众多重要制度的修订意见没有得到采纳，导致这次法律的修改并没有什么实质性的进步。此次修改的失败不仅体现出环境管理体制中利益的冲突，也体现了我国在快速发展经济与保护环境之间所作的权衡。

由于1995年《大气污染防治法》的修改没有达到应有的目的，影响了我国对大气污染的防治进程，加之我国申办2008年奥运会，大气质量是重要的环境因素，因此，2000年在党中央的直接关注下，全国人大常委会再次对《大气污染防治法》进行了修订。为有效推动大气污染防治，修订后的《大气污染防治法》还就5个方面的法律制度和执法手段作出了改革。一是禁止超标排放，并规定超标排污违法，应收法律处罚；二是建立了大气污染总量控制和排污许可证制度；三是改革超标收费制度，实行排污总量收费；四是改革限期治理制度，将其由管理措施变为法律责任；五是强化法律责任，加大制裁力度。

从2000年第二次修订至今，已经过去12年，我国经济高速发展，环境并没有实现较大改善，许多制度在实践看来已经不能满足我国大气环境保护的需要，立法在许多层次出现空白，例如大气环境应急管理方案、排污缺陷移动源召回制度等等。重新修改《大气污染防治法》似乎以迫在眉睫，然而据人民网报道，实施12年的《大气污染防治法》，在修订草案稿2010年1月由环保部报国务院法制办后，后两三年间一直处于“排期”状态，至今未由国务院报送全国人大。归根结底仍是公众健康权益与政府政绩和企业利益的博弈。

（二）我国现行的环境空气标准制度

环境标准是对环保工作中需要统一的各项技术规范和技术要求的概称，由相关领域专家在科学认知的基础上进行判断制定而成，本身不属于法的规范，需要由立法确认并由行政主管部门决定适用才具有相应的法律效力。

中国现行国家环境空气质量标准是1982年颁布实施，1996年修订，并于2000年修改的标准。2012年2月环境保护部与国家质量监督检验检疫总局联合发布了新版《环境空气质量标准》，自2016年1月1日起在全国实施。新发布的环境空气质量标准主要在三个方面做出了修改：将环境空气功能区第三类并入第二类，即二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区；增设了颗粒物（粒径小于等于2.5 m）PM2.5浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值；调整了颗粒物（粒径小于等于10 m）PM10等的浓度限值。

可以看到，备受关注的PM2.5终于纳入常规空气质量评价，同时增设了臭氧8小时平均浓度限值，将第三类空气功能区的特定工业区并入第二类，采用二级标准，提高了对特定工业区空气质量要求，值得肯定。深入研究还可发现，由于2000年环境空气质量标准相对于1996年标准中规定的二氧化氮二级标准的年平均及日平均未减反增0.04mg/m3，此次修改又将其改回1996年原定标准。而臭氧一级与二级标准中每小时平均值在2000年增加0.04mg/m3后，此次并未进一步改动，同时PM10仍保留150 g/m3不变。可以看出，某些标准相对于1996年仍存在放宽情形。