大气污染治理中环境工程技术的应用研究

引言：

大气污染治理已成为我国环境保护工作的重点和难点之一。近年来，国家相继出台多项政策措施强化大气环境管理，如《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等，但在快速发展和高能耗产业结构尚未根本改变的背景下，大气污染物排放总量依然处于高位。尤其是以 PM2.5、臭氧、氮氧化物、挥发性有机物等为代表的复合型污染问题日益突出，既对公众健康构成威胁，也影响区域气候与生态安全。在此背景下，环境工程技术的科学应用不仅是实现污染源削减的关键手段，更是推动清洁生产和绿色发展的技术支柱。因此，深入研究并推广先进适用的环境工程技术体系，是提升我国大气环境质量的必由之路。

一、大气污染的成因及治理需求分析

我国当前大气污染呈现出污染源多样化、污染物种类复杂化和时空分布不均衡的典型特征。从污染源来看，工业排放、交通尾气、建筑施工、生活燃烧等均是主要贡献者，其中工业源尤其在重化工业区域如钢铁、水泥、电力等行业的排放占比依然居高不下。污染物方面，硫氧化物、氮氧化物、PM2.5、VOCs 及臭氧等相互交织，不仅形成复合污染，还产生区域性传输与化学转化，使得治理难度增大。此外，季节性变化带来的气象条件波动也对污染物扩散造成不利影响，冬季采暖期尤其容易导致大范围重污染天气频发。这种严峻的现实使得传统单一、被动的治理方式已难以奏效，必须通过环境工程技术的系统整合与全过程介入，建立起源头控制、过程优化与末端治理相结合的综合治理框架。

二、烟气脱硫脱硝技术在工业源控制中的应用

烟气脱硫脱硝技术是目前控制工业固定源排放中最为广泛应用的环境工程技术之一。针对燃煤电厂、钢铁冶炼、水泥窑炉等排放大户，常用的脱硫技术主要包括湿法脱硫、半干法脱硫与干法脱硫。湿法脱硫工艺成熟、脱硫效率高，通常采用石灰石—石膏法，适用于大中型电厂的长期运行，但其设备体积大、耗水量高、运行成本也相对较高。半干法与干法脱硫适用于中小型工业企业，技术设备相对紧凑，副产物处理难度小。脱硝方面，选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）是主流技术路径，SCR 因其脱除效率高、适用性广被广泛应用于燃煤锅炉和大型工业窑炉。近年来，复合型脱硫脱硝一体化装置也日益受到关注，有效节省了运行空间和综合成本，推动污染治理向一体化、集约化方向发展。然而，技术实施中仍需解决催化剂寿命、低温反应效率、二次污染物处理等问题，亟需在材料研究与工程工艺上不断突破。

三、挥发性有机物（VOCs）治理技术与实际成效

V 'OCs 作为臭氧前体物和 PM2.5 形成的重要组分，在大气污染治理中占据关键地位。针对化工、涂装、印刷、制药等高排行业，当前已广泛采用的VOCs 治理技术包括吸附法、冷凝法、燃烧法及生物法等。其中活性炭吸附作为传统技术应用广泛，具有成本低、设备简单、适应性强的优势，但再生处理成本高且对高浓度废气效果有限。冷凝法适用于高浓度、低温挥发气体的预处理，可与其他工艺联用。催化燃烧和直接燃烧技术则对中高浓度 VOCs 具备高效处理能力，尤其在实现无害化排放方面表现突出。然而在实际工程中，VOCs治理需根据污染物种类、浓度及排放特征合理选择工艺组合，并加强末端治理与源头替代的协同，如推广低 VOCs 含量原材料、改进涂装工艺、加强密闭与回收系统等，才能实现整体减排效果。此外，加强在线监测和排放限值标准执行也是治理成效持续提升的制度保障。

四、颗粒物治理及多污染物协同控制技术的推进

在大气颗粒物治理方面，传统的布袋除尘器、电除尘器与湿式除尘装置仍是主要装备体系，其中高效低阻的复合布袋除尘器与湿式电除尘器近年来得到了技术升级，适用于细颗粒和有毒重金属成分的高效捕集。在此基础上，除尘、脱硫、脱硝等多污染物协同控制技术成为新的发展方向，通过模块化集成设计、工艺互通与系统优化，可在同一治理设备中实现多项污染物同步处理，大幅减少占地与能耗，提高运行效率。典型的如“干法除尘 + 湿法脱硫 +SCR 脱硝”一体化装置，已在多地试点应用并取得良好效果。此外，针对城市施工扬尘、道路扬尘等移动源和无组织排放源，逐步推广使用喷雾抑尘、机械吸尘、绿化覆盖与封闭运输等控制技术，通过细颗粒源头抑制与末端处理相结合，保障空气质量稳定改善。

五、大气污染监测与智能化治理技术的发展趋势

环境监测技术是大气污染治理决策与监管的技术基础。近年来，基于传感器网络、物联网、大数据与人工智能技术的环境信息化系统日趋成熟，构建了以在线监测、数据集成、智能分析为核心的“大气环境感知平台”。此类系统通过布设固定监测站点、移动监测车与无人机巡检装置，可实现区域污染实时监控、超标预警与源解析。结合 GIS 空间分析与气象参数模型，还可对污染扩散路径进行模拟预测，为应急响应和精准治理提供科学依据。同时，基于大数据平台的污染治理效果评估、排放因子建模与达标评估也成为治理闭环管理的重要组成部分。未来，借助数字孪生、AI 预测、云端协同等技术，建立城市级智能大气环境治理平台，将助力实现从“被动响应”向“主动预判”的转型，推动治理体系现代化。

结论：

环境工程技术在大气污染治理中的作用日益显著，是实现污染源控制、过程优化和达标排放的关键工具。通过不断推广烟气脱硫脱硝、VOCs 治理、颗粒物控制及智能监测等技术，已在我国多个重点行业与重点区域取得显著治理成效。面对污染物种类增多、治理要求提升的现实挑战，亟需加快多污染物协同治理技术发展，推进技术集成与系统化设计，提升运行效率与经济性。同时，政策引导、市场机制、技术研发应形成合力，共同推动环境工程技术创新升级。在此基础上，未来大气污染治理应更加注重全过程管理、信息化支撑与公众参与，以实现空气质量持续改善与生态文明建设目标的有机统一。

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