环境工程技术在污染治理中的应用研究

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王金爽

​承德市生态环境局滦平县分局,河北省承德市,068250

摘要

环境污染是全球性的重要问题,亟需有效的治理措施。本文通过对环境工程技术在污染治理中的应用研究,探讨了当前主要的环境污染治理技术及其应用效果。首先,介绍了环境污染的主要类型及其危害,涵盖大气污染、水污染和土壤污染等。接着,重点分析了几种关键的环境工程技术,包括物理法、化学法、生物法和综合技术等,阐述了各类技术的原理、应用领域及优缺点。通过对国内外典型污染治理案例的分析,评估了不同技术在实际应用中的效果和局限性。研究结果表明,单一治理技术往往难以全面解决复杂的环境污染问题,需结合多种技术手段进行综合治理。此外,先进的环境监测与评估技术对污染治理的有效性具有重要支撑作用。本文提出了未来环境工程技术发展的方向,包括技术创新、跨学科合作及政策支持,以期为进一步提升污染治理效果提供理论和实践参考。研究意义在于为环境保护部门和工程技术人员提供科学依据,推动环境工程技术在污染治理中的更广泛应用和发展。


关键词

环境工程技术;污染治理;物理法;化学法;生物法

正文

引言

全球环境污染问题日益严重,尤其是大气污染、水污染和土壤污染等致使人类面临许多挑战,重要的是,寻找有效的污染治理方法已成为当前的焦点研究领域。在此背景下,环境工程技术应运而生,它通过物理法、化学法、生物法和综合技术等多种技术手段,对环境污染进行科学、高效的治理。然而,如何准确评估各类环境工程技术的实际应用效果,选择合适的技术组合进行综合治理,以及如何借助现代环境监测与评估技术,合理评估治理效果等,仍然是环境工程技术在污染治理中应用的关键问题。因此,本文将对上述问题进行深入研究,希望为环境保护部门和工程技术人员提供科学依据,推动环境工程技术在污染治理中的更广泛应用和发展。同时,本文也期望探讨出未来环境工程技术发展的方向,包括技术创新、跨学科合作及政策支持等,以期为进一步提升污染治理效果提供理论和实践的参考。

1、环境污染概述

1.1 环境污染的主要类型

环境污染的主要类型可概括为大气污染、水污染和土壤污染三大类[1]。这三种污染形式各具特点,且彼此间存在复杂的相互作用,导致了多种环境问题的产生。

大气污染主要由人类活动排放的有害气体和颗粒物引起。主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物和挥发性有机化合物等。这些污染物通过燃烧化石燃料、工业排放、机动车尾气和生物质燃烧等途径释放到大气中,导致酸雨、光化学烟雾和细颗粒物污染等现象,严重影响人类健康和生态环境[2]

水污染则是指有害物质进入水体,改变了水体的物理、化学和生物特性,危害水生生物和人类健康。水污染源主要包括工业废水、生活污水、农业径流和矿山废水等。工业废水中含有大量重金属、有机污染物和酸碱废液,生活污水中富含氮磷等营养物质,农业径流则携带大量农药和化肥。这些污染物进入水体后,会导致水体富营养化、溶解氧下降、水质恶化等问题,严重威胁水生态系统的稳定。

土壤污染是指有害物质进入土壤,使土壤的理化性质和生物活性发生变化,影响作物生长和人类健康。土壤污染源包括工业废弃物、农药和化肥的过量使用、固体废物堆放和废水灌溉等。重金属、有机污染物和持久性有机污染物是土壤污染的主要成分,这些物质在土壤中积累,改变了土壤的微生物群落结构,影响植物的生长和发育,甚至通过食物链危害人类健康。

大气污染、水污染和土壤污染是当前环境污染的主要类型。每种污染形式不仅独立存在,还通过大气沉降、地表径流和地下水流动等途径相互影响,加剧了环境问题的复杂性和多样性。认识和理解这些污染类型及其相互作用机制,是制定有效治理措施的基础。

1.2 环境污染的危害

环境污染的危害是多方面的,在全球范围内引起了广泛的关注。大气污染不仅导致空气质量下降,还对人体健康产生严重危害,诱发多种呼吸系统和心血管疾病,且对动植物生存环境造成不利影响[3]。水污染则严重影响水体生态系统的平衡,污染物通过食物链逐级放大,最终危及人类健康,污染的水源还直接影响农业灌溉和工业用水,制约经济发展。土壤污染不仅影响植物生长,导致作物减产,还可能通过污染物的迁移扩散,进入地表水和地下水系统,对环境和人体健康产生长期威胁。总体来看,环境污染的危害涉及生态破坏、健康风险和经济损失等多个方面,急需有效的治理措施。标准制定和法律法规的执行,对于污染的预防和控制具有重要意义。公民环保意识的提升同样是减少环境污染危害的重要因素。

1.3 当前环境污染形势分析

当前环境污染形势严峻,涵盖大气污染、水污染和土壤污染等多方面。大气污染主要来源于工业排放、机动车尾气和化石燃料燃烧,导致严重的雾霾天气和酸雨现象。水污染则因工业废水、农业径流和生活污水直接排放进入水体,使水质恶化、生物多样性锐减。土壤污染主要由重金属、农药及工业废弃物引发,影响农作物质量和人类健康。人口增长和城市化进程加剧了这些问题,迫使环保政策和污染治理技术亟需创新与优化,以应对日益复杂的环境挑战。

2、环境工程技术在污染治理中的应用

2.1 物理法及其应用

物理法在污染治理中具有重要作用,主要通过物理手段除去污染物或降低其浓度。物理法的基本原理包括吸附、沉降、过滤等,广泛应用于大气、水体及土壤污染的治理中。

在大气污染治理方面,物理法主要依靠设备处理如袋式除尘器、电除尘器及干式旋风分离器。袋式除尘器利用高效过滤材料捕捉颗粒物,适用于微粒和颗粒污染物的清除。电除尘器利用电场力将带电颗粒物沉降在电极板上,效果显著。干式旋风分离器主要通过离心力分离空气中的颗粒物,适用于处理大量工业废气。

在水污染治理中,物理法常用的技术包括格栅、沉砂池和过滤池。格栅用于拦截粗大悬浮杂质,防止其进入后续处理环节。沉砂池通过重力作用使悬浮物沉降,适合去除比重大于水的颗粒物。过滤池通常采用石英砂、多介质等滤料层,能有效去除水中的悬浮物和胶体物质[4]

尽管物理法在污染治理中展现了较高的效率,仍面临局限性,例如对环境条件要求较高、处理成本可能较高及难以处理复杂复合污染物。在实际应用中,经常需要与其他技术结合,形成综合治理方案,以达到最优的污染控制效果。

2.2 化学法及其应用

化学法在污染治理中的应用涉及多种技术和方法,依赖于化学反应的高效性和选择性,在处理复杂污染问题中发挥着重要作用。在大气污染治理中,化学法常用于脱硫脱硝,通过化学吸收和氧化还原反应将有害气体转化为无害物质。水污染治理方面,化学法主要应用于絮凝沉淀、氧化还原、和中和等过程。通过向污染水体中加入特定化学试剂,改变污染物的物理或化学性质,从而达到去除污染物的目的。例如,聚合氯化铝和硫酸铁在水处理中被广泛应用于去除悬浮物和胶体颗粒,过氧化氢和臭氧等氧化剂被用于去除有机污染物,提高水质。

3、环境工程技术的实际应用效果与发展方向

3.1 综合技术在污染治理中的应用效果

在污染治理中,综合技术因其多元化和协同作用的优势,被广泛应用于实际工程中。综合技术通常结合物理、化学和生物方法,以提高污染物去除效率和处理效果。在大气污染治理中,电袋复合除尘技术结合了静电除尘和布袋除尘的优点,显著提高了细颗粒物的去除率,降低了能耗和运行成本。应用该技术的火电厂和钢铁企业大气排放达标率显著提升,有效减少了PM2.5的排放。

水污染治理中,综合技术表现出更为显著的效果。例如,膜生物反应器技术结合了膜分离和生物降解的优势,能高效去除有机污染物和悬浮颗粒,在污水处理厂中应用广泛。通过应用该技术,处理后的出水水质达到国家排放标准,并具备较高的回用潜力。该技术在处理工业废水、城市生活污水中也表现出良好的适应性。

综合技术的应用虽然在污染治理中展现了优越性,但也存在一定的局限性。例如,复合技术的实施成本较高,技术集成和运行管理较为复杂,需针对具体污染问题进行定制化设计。技术应用过程中可能产生新的环境问题,需进行全面的环境影响评估。未来,综合技术的发展方向应注重技术创新、成本控制和环境风险管理,通过跨学科合作和政策支持,推动综合技术在污染治理中的广泛应用和持续发展。

3.2 未来环境工程技术的发展方向

未来的环境工程技术需要注重在技术创新、跨学科合作和政策支持方面的发展。技术创新方面,应加强高效、低成本的污染治理技术研发,探索新材料、新工艺的应用。跨学科合作方面,需整合环境科学、化学、生物学等多学科力量,共同解决复杂的污染问题。政策支持方面,政府应制定和完善相关法律法规,提供财政支持和激励政策,鼓励企业和科研机构加大环保技术研究力度。通过上述措施,推动环境工程技术在污染治理中的广泛应用与进步。

结束语

本研究基于环境工程技术在污染治理中的实际应用,全面分析了当前主要的环境污染治理技术及其应用效果。研究结果表明,单一治理技术无法完成复杂的环境污染问题,各种技术应优势互补,结合多种手段进行综合治理。同时,环境监测与评估技术对于评估污染治理效果发挥重要作用。然而,尽管多种技术被广泛应用,但真正实现环境治理的根本在于深层次的技术创新、跨学科的合作和强大的政策支持,这是我国环境工程技术发展和环境污染治理的关键。希望本文的研究结果能为环保部门和技术人员提供全面的参考,推动环境工程技术在环保领域的广泛应用,促进我们的环境治理工作走向更高的层次。

参考文献

[1]卢王平.环境工程技术中大气污染的危害与治理[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2023,(07):0098-0101.

[2]周韬.探究环境工程中的大气污染防治管理措施--评《环境工程技术基础》[J].电镀与精饰,2020,42(03):54-54.

[3]吴锦平.装备环境工程技术及应用[J].绿色科技,2019,0(20):138-139.

[4]李旭沣.试析环境工程技术的应用[J].中国科技投资,2019,(22):248-248.

[5]孙伟,蔡其晓,郑林.环境工程技术在企业中的应用[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2019,(07).

 

 


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