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对我国西南酸雨地区大气环境污染的考察与治理对策的研究
发布时间:2015-07-24 10  |  点击:637  |  作者:qinside

北京邮电大学 彭道儒 教授

我于 一九九五年六月十二日自北京出发对国家环保局划定为酸雨区的茂名、柳州、重庆、株洲、广州五城市进行了为期十七天有关大气环境污染与危害性的考察,现将考察情况和治理对策提出如下论述:

一、五市考察情况:
( 一 ) 茂名市:茂名是广东省有名的石油炼制基地。 大气污染比较严重,众多烟囱向大气排放黑烟,使一片城区烟雾弥漫。 为了深入了解情况我们走访了茂名市环保局,据介绍:茂名市最突出的污染为石油炼制所造成的“酚”、“烃”污染, 还有几家水泥厂造成粉尘污染。 我们总体印象是茂名环保部门对茂名的环境污染不感到有压力,对治理方面目前没有积极性,但我们注意到了茂名市位处西南靠海的大平原上,由于春夏来自印度洋的暖湿气流,正好把茂名市炼制石油所产生的大量废气送往东部广州与湖南方向。
( 二 ) 柳州市:柳州是广西重要的重工业城市,有人:一百万,广西一半以上工业集中在柳州市城郊四周。 由于柳州市的特殊地理环境构成高山环绕的盆地,包围城市四周的大小数百家工厂,都在燃烧广西本地区的高硫低质煤, 又长期得不到好的方法进行治理,使该地区大气严重污染。
为了确切考察柳州市的污染情况,我们走访了柳州市环保局,该局梁局长与刘宁高级工程师接待并详细介绍了柳州市污染情况,梁局长说,柳州市主要是S02 对大气环境的污染,降水 PH 年均值为 4.37 , PH 值最低达 4.2 。由于环境污染严重,柳州市每年死于肺癌人数达一千多人,每年以 15% 的速度递增。
柳州市当前对烟气污染治理的方法有: (1) 除尘主要采用多管旋风除尘、水膜除尘、布袋除尘,除尘效率为 6070% 由于柳州市工业用煤只供用本地的高硫低质煤,故大量使用沸腾炉,所以排尘量大,上述方法除尘效果差,大大超过国家排放标准; (2) 脱硫,——即在煤中添加 20% 的脱硫剂,脱硫率为 70% 。而这种方法不仅脱硫效率低,而且成本费用高。 如柳州市东方化工厂生产的脱硫剂每吨价为 230 元,而每吨煤所消耗的脱硫剂为 200 公斤,合 46 元加上搅拌设备费用,这样燃烧每吨煤需增加费用 50 元,这样高的运行费用,企业难以承受。另外目前一些用水膜除尘的厂家,将除尘塔流出的强酸性水从阴沟排入河水中,实质上又形成了变大气污染为水的污染。目前柳州市污染已十分严重,而现用治理措施和设备不仅效率低,投资大,又多有管理不善,故柳州市的大气污染,加上水的污染,正在继续恶化。如柳州市一九九四年环境状况公报中表明:九四年本市大气总悬浮微粒日均值为 0.255mg/m3 ,较 93 年增加 12.33% ; S02年日均值为 0.251mg/m3 ,较九三年增加 16.67 %;降水 PH 值年均值为 4.37 ,酸雨频率为 95.0 %,较九三年增加了 3.15 %。这样一个环境不断恶化的趋势,实在令人焦虑。柳州市政府部门决定在 1995 年内从日本借贷一亿美元用来治理环境污染,无疑是十分正确的和必要的,但如何选择效果好、花钱少、符合我国国情的科学治理方法,这又是一个很值得研究与需要慎重考虑的问题。
( 三 ) 重庆市:在重庆我们重点考察了洛璜电厂和九龙坡电厂。洛璜电厂位于离市区 40 公里重庆上游的长江边。 该厂为华能集团公司筹建,与法国一家公司合资兴办,1987 年起筹建,1992 年建成一期工程二台机组,每台机组为 36 千瓦/小时,二台共计 72 万千瓦/小时,第二期工程计划于 1995 年 9 月上马,再建二台同类型发电机组,全部建成后为 144 万千瓦/小时。
该厂于 19871992 年从日本三菱重工业株式会社引进供该厂二台 550T 级大型锅炉使用的脱硫设备主体结构,部分配件为国内制造,共花人民币二亿多元,该厂自己又添加静电除尘设备花费一亿多元,总共近四亿元。二台锅炉机组各安装一套大型脱硫设备。两台大型脱硫设备每天用来脱硫的生石灰为 1 千吨,每天用十辆价值 10 万美元一辆的专用卡车,连续不断向电厂运送石灰, 95 年当地石灰价每吨 200 元,每天 1 千吨石灰需 20 万元,一年用石灰 36 万吨要 7200 万元。该厂二台大型锅炉机组每天用煤 8000 吨,另外还使用部分重油 ( 数字不详 ) ,计算全年用煤量为 288 万吨,平均每燃烧 1 吨煤用来脱硫的石灰为 0.125 吨,折合人民币 25 元,加上石灰的运输、粉碎以及大型脱硫设备的购置与折旧费,另外再加静电除尘费等,故燃烧 1 吨煤的运行费 ( 不包括煤自身的价格 ) 最低为 45 元左右。此外,每小时用作脱硫用水 110 吨, 一天 2640 吨用水费尚未计算在内。由此证明从日本引进的脱硫设备不仅设备投资大,而且运行费用大高,长期使用企业难以承受。另外也存在二次污染,如洛璜电厂经脱硫后,还要向距离电厂 五公里 处的大溶洞中每小时排放 110 吨PH=5.255.28 的酸性废水,一年共排放酸性水 963,600 吨,如此大量废酸性水,必然造成溶洞腐蚀穿孔,该厂在 1994 年的一年中便花费 280 万元修补溶洞穿孔,而溶洞距离长江仅几公里路远,洞底必然会与长江水路相通,大量酸性废水注入长江,使江水逐年酸化,同时水质硬度增加,实不堪设想,这种巨大隐患,实应及早引起注意和重视。
九龙坡发电厂,该厂关家琦厂长热情接待了我们,对电厂作了全面介绍并陪同参观。据关厂长介绍:本厂现有 550T 级大型锅炉三台、 20 万千万/小时发电机组三台、平常只开通二台,一台备用。另一台 550 吨级的大型锅炉与一台 20 万千瓦/小时发电机组正在建设,预计 95 年 10 月建成投产。
在锅炉焰气脱硫除尘方面,两年前该厂曾用过麻石水膜除尘,由于效果差早己停用,现麻石塔 ( 高 26 米 ,直径 7 米 ) 用作静电除尘的管道支架,但改用静电除尘后,虽然除尘效率达到了 98 %以上,却又根本不能脱硫,旦消烟效果差,焰囱出口处仍是浓烟滚滚 ( 见照片 ) ,成为重庆市最大污染源之一,关厂长介绍:他们正与德国一家公司谈判,并即将签订合同 ( 据说这项设备引进,还包括北京东效电厂与杭州电厂 ) ,进口与洛璜电厂相同的脱硫设备,德国承诺为重庆电厂提供 7800 万马克贷款 ( 折合人民币四亿多元 ) ,作为引进供该厂四台 (550 吨级 ) 锅炉购置脱硫设备的资金。另外本厂还要自筹 7500 万元人民币,作为土建安装费,四台大型锅炉用于脱硫设备与安装费用共约五亿元人民币,再增加静电除尘设备约一亿多元。另外运行费用为每吨煤耗约 45 元。故该厂脱硫设备如按洛璜模式引进后,其效果与存在的问题,无疑也会与洛璜相似,而九龙坡电厂紧靠重庆市区, 其不良后果则会比洛璜电厂更为严重,危害更大,此次与关厂长交谈,气氛甚为和谐,关厂长对我提出的脱硫除尘新技术,感到高兴,约定作进一步洽谈。
就重庆市两大电厂的考察来看,它对重庆市环境的污染已造成巨大威胁,而重庆市区范围还有几座大型水泥厂与近千家工厂的工业锅炉。燃烧四川境内的高硫低质煤,每时每刻都在向大气环境中排放出数量惊人的有害气体与固体悬浮物, 加以重庆市地处金沙江与嘉陵江汇合成长江的三江口,四周高山环绕,是典型的河谷地貌,夏天是全国著名的三大火炉之一,由于气温高,水分蒸发快,空气中湿度大,夏天自然是酷暑逼人,而这种潮热气候当每天早晚气温稍降时,过饱和的水蒸汽凝聚成雾,故重庆市又是全国有名的雾都, 而在众多烟囱排出的烟气尘埃与水分子相结合并进一步凝聚,形成了真正的烟雾弥漫,这种烟雾含有 S02 · N02 与粉尘以及其他多种致癌性有害物质,对于重庆这个拥有一千四百万人口的超大型城市人民健康的危害,更是不难想象的。在拥有百万人,的柳州市,由于严重的环境污染,每年死于肺癌的便达千人以上,对于拥有千万人口以上的重庆市,在同样严重污染的环境中,癌症死亡人数又岂能不成倍增加 ! 还有对自然环境的破坏作用,由于锅炉烟气中含有大量的硫氧化物与氮氧化物的酸性气体,它们与云雾水汽结合,进一步又与大气中的粉尘 ( 来自烟囱排放的固体悬浮物 ) 凝聚,形成灰黑色酸雨降落。 若长此以往,可使大量森林与农作物被毁坏,使江河湖海中鱼,蛙类灭绝,水土流失加快,金属制品迅速腐蚀破损,山河面貌改观,这样的后果不堪设想。
( 四 ) 株洲市:株洲位于湖南东部,横跨湘江两岸,是全国著名三大铁路交通枢纽之一,城市人口约五十万是我国重工业与有色金属冶炼的重要发展基地,近年来,经济发展迅速,工矿企业规模大,但由于城市规划将株 洲 冶炼厂、 株 洲 发电厂等数百家大中型企业,都集中兴建在株 洲 市的北区。而这众多工厂的动力用煤,又多使用江西萍乡的高硫煤 (含 S 量达 35 % ) ,故烟尘与二氧化硫的危害十分严重,全区烟雾弥漫,据株州市环保部门的同志告知,本市北区酸雨频率达 90 %以上, PH 值一般在 3.04.5 之间,个别情况达到 2.8 。降雨的酸值比正常情况大 1 千倍以上,最严重时大 1 万多倍。据有关部门统计生活在北区的居民,不仅发病率高,且平均寿命比其他区要低 5 岁,由此可见株洲市北区的大气污染已对城区居民生活已造成严重危害,此次,株洲市的领导已作出决定与保利实业发展有限 公司和彭 教授合作,力争在 23 年内彻底解决株洲的环境污染,造福于人民。
( 五 ) 广州市:广州是我国南方一个工商业大都市,城区人口六百万以上,经济发展迅速少 数千家中小企业分散在市区和近郊区各地, 从烟囱放出的大量烟尘和有害气体所造成的污染与酸雨,也已严重威胁到广州人民的生活与健康。并对一些建筑物与金属装饰品造成了破坏作用。环保部门已引起高度重视。并提出要求与彭教授和保利公司进行技术合作,早日治理污染,造福人民。

二、治理对策:
通过我和田国来先生亲自对重庆、株洲、广州等五大城市的考察与查阅有关文献所知,对于我国的严重环境污染不能不为之焦虑与惊叹, 我国著名热能专家冯俊凯教授一九九三年发表题为《我国应大力开发净化燃煤排烟新技术》一文中指出:我国 46 个大型燃煤电站,排烟中 S0 2 浓度的平均值已超过欧洲允许浓度标准 (400 毫克/标准立方米, a=1.40 时 ) 数倍,个别电站竟超过数十倍,如秦岭电站超标 21 倍,合山电站超标 56 倍,十里泉电站超标 25 倍,我国 46 个电站平均超标 8.12 倍,问题严重,亟待解决。 冯教授还提出:应限制个别高硫煤的使用 ( 如合山、铜川、枣庄等地煤的合硫量均超过 5 %,合山煤含硫量达 6.84 % ) ,或使用硫化床燃烧;或能有高效脱硫法 ( 但目前尚无 ) ,否则无异于“饮鸩止渴”,遗害无穷,再如 1990 年 12 月 18 日 国务院环保工作会议的公报指出:我国西南广西、贵州、四川三省地区,每年因酸雨已造成 24 亿 5 千万元经济损失,决定实行收 S02 排污费,酸雨已给农业与森林造成严重损失。我们国家毫不例外地重复犯了西方发达国家四十年前所犯过的错误,即只顾发展工业,不顾环境保护。如再不引起高度重视,就将出现与西方国家同样的悲剧,请看由于环境污染在西方国家所造成的破坏:如瑞典斯堪的纳维亚地区 9 万个湖泊中的 2 万个遭到某种程度酸雨的损害,其中四千个已完全无鱼。
挪威的情况更严重。南挪威 80 %的湖泊和河流,或者已成死水或者已列入濒危的名册之中。挪威当局悲叹发现大晚,在 1.3 万平方公里的湖群中鱼类已经绝迹。德国也由于酸雨使巴伐利亚地区的 8 万公顷 枞树林受到很严重的威胁。美洲大片地区同样也遭受酸雨和其他大气污染的危害,美国东海岸的几千个湖泊,特别是阿特鲁达克山中的湖泊已经酸化到成为“鱼类的坟地”。此外,酸雨和其他大气污染物还使许多建筑物受损,如古希腊的雅典许多最珍贵的古建筑物,已将被酸雨侵蚀殆尽。近代的渥太华的加拿大议会大厦,也由于悄悄地被酸雨损毁,正面蒙上了黑色。值得造慰社会的是,全国政协委员、有突出贡献的国家级专家、北京邮电大学化学防护研究所所长 彭道儒教授,自 1979 年以来对锅炉烟气脱硫除尘的治理,已连续进行了十五年的刻苦钻研,获得两项国家专利,他的发明经过了十代样机,近二十台锅炉上试验,取得极好的效果,具有四大优点:

1. 脱硫除尘效率高。
除尘与脱硫效率可同时达到 96 %99.5 %以上。

2. 花钱少,符合中国的国情。
比当今世界上最先进的方法、设备投资低 3 倍以上,运行费用低 90 %以上。

3 ,操作简便。
普通工人稍加训练,即可掌握全部技术操作

4 ,不造成二次污染。
无废气、废水、废渣产生。

此项技术取得突破性成就,构思领先国际十年,不仅在当今世界具有竞争性, 更主要的是找到了真正能解决我国大气污染,特别是酸雨危害的科学治理方法。 我们现在正在设计制造针对全国乃至东南亚地区大量中小型工业锅炉与大型电站锅炉所需的系列脱酸除尘设备。
保护环境,造福人民,是我们的国策,是一项紧迫而又艰巨的社会公益事业与系统工程,希望我们的努力,能得到社会的支持帮劝,为国家繁荣昌盛、人民的健康和子孙后代的幸福作出贡献。

一九九五年六月二十二日 于北京

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