大气污染治理技术进展及其实践应用研究

摘要：大气污染是全球严峻环境问题，严重威胁生态系统和人类健康。近年来，大气污染治理技术取得显著进展，多种新技术推动了空气质量的改善。本文分析了传统末端治理技术、新型绿色治理方法及基于信息化的精准控制手段，总结了不同技术的优势与不足，并结合案例展示了实际应用效果。研究表明，复合治理模式在提升效率和降低成本方面潜力巨大，但推广仍需解决经济性、技术成熟度和政策支持等问题。未来应加强基础研究，推进技术集成与优化，促进多学科合作及国际经验交流，为全球大气污染治理提供高效、可持续的解决方案。

关键词：大气污染，治理技术，实践应用，复合治理，绿色创新

引言

大气污染是全球性环境问题，严重威胁人类健康、生态系统与经济社会可持续发展。工业化进程中排放的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物，经过物化反应形成PM2.5、臭氧等二次污染物，加剧了污染的复杂性和危害性。近年来，各国通过政策引导、技术研发和公众参与推动空气质量改善。

大气污染治理技术从末端控制向全过程控制逐步转变。传统脱硫、脱硝和除尘技术仍是主流，但绿色治理技术如生物降解、纳米材料和催化氧化等取得进展。尽管实验效果显著，但实际推广中仍面临高成本和适用性不足等挑战。信息化技术的引入为治理带来新机遇，通过大数据、人工智能和传感器实现精细化、智能化控制。

本文梳理了大气污染治理技术的发展现状，分析其实践效果与问题，结合案例探讨技术优化与集成可能性，提出未来发展方向，为研究者和决策者提供参考，助力空气质量改善和生态保护。

一、大气污染治理技术的主要进展

近年来，大气污染治理技术在多个方面取得显著进步。工业排放治理中，湿法脱硫、选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）、高效静电除尘及布袋除尘等传统末端控制技术仍占主流。这些技术在电厂和钢铁行业广泛应用，减排效果显著，但难以同时去除多种污染物。

新型复合治理技术应运而生，包括联合脱硫脱硝和多功能除尘等集成工艺，不仅提高了去除效率，还降低了成本和能耗。同时，分子筛和金属氧化物催化剂被用于高效分解挥发性有机物（VOCs），实现低温高效去除，进一步提升了治理能力。

颗粒物治理领域也有突破。纳米材料吸附和分级过滤技术通过高效的纳米纤维滤膜，捕捉微米和纳米颗粒物，提升过滤效率、延长滤材寿命，并减少二次污染。

此外，生物治理技术快速发展，例如生物滤池和生物洗涤器利用微生物降解VOCs，将有机污染物分解为无害产物，显著降低污染负荷。这种方法低能耗、低成本且环保友好，特别适用于中小企业和农业废气处理。

二、信息技术在大气污染治理中的应用

信息技术为大气污染治理开辟了新途径。大数据分析和人工智能技术整合污染源、气象和监测数据，支持污染源识别、污染物浓度预测及治理效果评估。通过构建排放和分布模型，研究者可以精准定位高排放区域和关键污染源，为政策制定提供科学依据。

实时监测与预警技术显著提升了治理时效性。智能传感器网络实时监测污染物浓度和气象条件，快速发现异常并采取应对措施。这种基于物联网的监测体系能够及时预警，帮助相关部门迅速响应，减少污染对生态环境和公众健康的危害。

此外，信息技术促进了智能控制系统的开发。集成传感器数据、气象信息和工业参数的智能控制系统可动态调整工艺参数和治理设备的运行状态。基于人工智能算法的自适应控制系统能够根据污染物浓度变化，自动优化脱硫脱硝设备的运行模式，提升治理效率并降低能耗和运行成本。

三、大气污染治理技术的实践应用案例

在中国，近年来的实践表明，多种大气污染治理技术的联合应用显著改善了空气质量。例如，北京在治理PM2.5的过程中，不仅采取了严格的机动车尾气排放控制措施，还通过关停高污染企业、改用清洁燃料、实施燃煤电厂超低排放改造等手段，综合运用高效脱硫脱硝技术、复合型除尘技术以及智能化监控手段，实现了显著的污染物减排效果。

在欧洲，德国实施了以燃煤电厂脱硫脱硝技术为核心的综合治理计划，同时推广可再生能源的使用，降低了大气污染物的排放总量。通过引入先进的催化材料和智能监控系统，德国的大气污染治理不仅满足了严格的欧盟排放标准，还显著提升了治理效率和经济效益。

在美国，利用信息技术进行精准管控的做法非常普遍。通过数据分析与污染源排放模拟，美国环保署（EPA）能够精准锁定高污染区域并制定针对性政策。此外，广泛使用智能传感器和监测网络，使得污染监测和治理措施的实施更具时效性和针对性。

四、治理技术推广中的挑战与解决方案

尽管大气污染治理技术已取得显著进展，但在推广应用中仍面临一些困难。首先是技术成本问题。许多高效治理技术需要昂贵的设备和运行费用，对中小企业来说经济负担较重。为此，政府可以通过补贴和税收减免政策，鼓励企业采用新技术，同时推动技术创新以降低成本。

其次是技术成熟度和适用性的问题。某些新兴技术在实验室环境中表现良好，但在复杂的实际场景中可能效果不佳。为此，应加强技术验证和试点应用，积累经验并逐步推广。此外，技术开发过程中需注重多学科交叉研究，结合化学工程、材料科学、环境科学等领域的最新成果，提高技术的可靠性和适用性。

五、结论与展望

大气污染治理技术的不断进步为改善空气质量提供了重要保障。通过整合传统技术、新型绿色治理手段和信息化技术，形成多维度的复合治理模式，可以有效提高治理效率并降低成本。然而，要实现大气污染治理目标，还需克服技术成本高、适用性有限和政策支持不足等挑战。未来，大气污染治理技术的发展应着眼于多学科交叉研究和国际合作，推动技术集成与优化，提升技术经济性和适用性。同时，进一步加强政策引导和公众参与，为大气污染治理提供全方位的支持，从而实现生态环境的可持续发展。

参考文献

[1]刘成丰，穆智贤，唐家桓，等.有机固体废弃物制备腐殖酸及其应用的研究进展[J/OL].应用化工，1-9[2025-03-13].https：//doi.org/10.16581/j.cnki.issn1671-3206.20241219.001.

[2]梁常德，尹民，胡清，等.人工智能技术在大气环境领域的应用[J/OL].环境工程，1-14[2025-03-13].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2097.X.20241115.1509.012.html.

[3]范域立，薛维，张慧子，等.面向外源性大气污染的住区环境优化设计路径[C]//中国城市规划学会，合肥市人民政府.美丽中国，共建共治共享——2024中国城市规划年会论文集（06城市规划新技术应用）.中国地质大学（武汉）公共管理学院;江汉大学精细爆破国家重点实验室、数字建造与爆破工程学院;中国电建中南勘测设计研究院有限公司;湖北省生态环境厅襄阳生态环境监测中心;武汉大学城市设计学院;，2024：975-984.DOI：10.26914/c.cnkihy.2024.035293.