在環保科學領域,流傳着這樣一句話:污染物都是放錯了位置的資源。一直以來,發展循環經濟都是我國經濟社會發展的一項重大戰略,以此爲基礎,“十三五”時期,圍繞污水資源化、工農業固廢回收利用、再生資源利用等議題,循環利用已成爲保障我國資源安全的重要途徑。
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不過,上述被放錯了“位置”的資源,都是有形的、易于捕捉儲存的,那無形的大氣污染物是否也可以被回收再利用呢?當然是可以的,而且CO2、SO2、NOx等主要污染物還不隻有一種利用方式,我們來逐個了解一下。
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CO2
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嚴格來說,CO2不同于一般意義上的大氣污染物,對人體無害。但因爲其過量超标,會導緻溫室效應,造成全球氣候變暖,所以也被列入了減排範圍,成爲大氣污染防治的重點監測對象。
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當前,二氧化碳捕集、封存、利用,即CCUS技術正成爲碳減排關鍵突破口。該方式通過将二氧化碳從工業過程、能源利用或大氣中分離出來,直接加以利用或注入地層來實現二氧化碳*減少。在利用方面,各國都在積極開發更爲簡便有效的途徑。如我國科學家通過結合電催化與生物合成,成功将二氧化碳高效還原合成高濃度乙酸,進一步利用微生物可以合成葡萄糖和油脂,爲基于電力驅動的新型農業與生物制造業提供了新範例。
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SO2
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煤、石油等化石燃料的燃燒使用,是大氣中SO2的主要來源。該氣體易溶于水,如在PM2.5存在的條件下催化,會導緻酸雨形成。
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通常SO2會被用于制酸,工藝主要有非穩态法和托普索WSA工藝,低濃度情況下前者轉化率也僅在85%~90%間,需要增加尾氣處理設施;後者可得到96%以上濃度的硫酸,要求煙氣淨化完全,其成本相對較高。
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NOx
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即氮氧化物,有NO、NO2兩種較爲常見的形态,主要也來自化石燃料的燃燒,對大氣環境影響較大,既是形成酸雨的主要物質之一,也是形成大氣中光化學煙霧的重要物質和消耗O3的一個重要因子。
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但高濃度NOx可以轉化成硝酸鹽和亞硝酸鹽,經過蒸發結晶分離變成可回收利用的資源。北京科技大學團隊研究發現,通過一種活性炭纖維(ACF)材料,可在室溫下即可迅速将NO大量轉化爲NO2,實現NO高效氧化,進而推動高濃度NOx有效資源化。
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若論環保的關鍵,除了盡量少産生污染物,盡量把污染物資源化再利也應該“圈起來”。出于對美好生活的向往,人們對大氣環境質量的關注度也在逐年提升,大氣污染物利用還将有很長一段路要走。
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