民航培訓(xùn) 機場污染與環(huán)境保護(1)

1、十 機場污染與環(huán)境保護（1）（一）大氣污染所謂大氣污染，就是指潔凈的空氣環(huán)境被有害氣體和有害的懸浮物質(zhì)微粒所污染，且污染物呈現(xiàn)出足夠的濃度和時間并因此而危害了人的舒適、健康和動植物的生存和生長。機場的大氣污染主要由五類物質(zhì)造成，即：一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、二氧化硫、和微粒物質(zhì)。上述物質(zhì)的產(chǎn)生均與機場的日常運營有關(guān)。例如飛機的運行，油料的溢漏，各種地面服務(wù)車輛、設(shè)備的開動，機場工作人員、旅客及迎送者乘坐的汽車的尾氣排放，乃至機場的鍋爐、垃圾焚燒爐的燃燒，建筑施工，空調(diào)制冷等。飛機發(fā)動機的排氣主要含有一氧 表5-1 飛機主要污染物排放量化碳、二氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和炭粒、灰分等粒子

2、物質(zhì)。另外，排氣中還含有強刺激性的有機酸以及碳和硫的化合物。飛機污染物的排放量與發(fā)動機類型、運行狀態(tài)、運行時間、所用燃料等因素有關(guān)。表5-1給出了一架遠程噴氣飛機的滑行空車、起飛、爬升、進近和著陸時主要污染物的排放量。從表中可以看出，噴氣飛機的一氧化碳和碳氫化合物的排放量在滑行空車狀態(tài)時最大，而氮氧化物的排放量當飛機處于起飛狀態(tài)時最大。減少飛機發(fā)動機排氣對大氣的污染，關(guān)鍵在于飛機燃燒系統(tǒng)的改進和燃油品質(zhì)的提高。實驗表明，在排氣中發(fā)現(xiàn)的污染物都是在燃燒室中產(chǎn)生的。如果燃燒室設(shè)計得更合理，能夠為燃料燃燒提供適宜的溫度、壓力、助燃空氣和燃燒時間，排氣中的污染物就會減少。燃油的化學(xué)組成、蒸發(fā)性和粘度對

3、噴氣燃料的燃燒有顯著影響。以烷烴、環(huán)烷烴為基礎(chǔ)，蒸發(fā)性和粘度適宜的噴氣燃料具有良好的燃燒完全性、穩(wěn)定性，可有效地抑制排氣中污染物的產(chǎn)生。另外，通過飛行區(qū)、航站區(qū)的合理規(guī)劃和飛機地面運動的合理調(diào)度，盡可能減少飛機的地面滑行距離；減少飛機在地面時的發(fā)動機工作臺數(shù)和運行時間，等等，也都有助于減少飛機發(fā)動機排氣對大氣的污染。飛機和各種地面車輛使用的油料，如果在裝卸、輸送、儲存和加注時發(fā)生溢漏；或飛機在某些情況下于機場排放燃油，都會造成油料蒸發(fā)，使大量的碳氫化合物氣體污染機場的空氣環(huán)境。因此，搞好機場油料設(shè)施維護，完善供油作業(yè)程序，加強飛機排放油料的管理，對保護機場大氣環(huán)境也是非常重要的。根據(jù)實測，目前

4、造成機場大氣污染的主要原因還是機場地面車輛和進出機場的大量汽車。這些車輛燃燒用汽油或柴油，其排氣中含有一氧化碳、碳氫化合物、氮氫化合物、醛、有機鉛化合物、無機鉛、苯并比等有害物。據(jù)調(diào)查，在一些大機場，每臺地面服務(wù)車輛日均油耗為7加侖（1加侖約為3.8升）。大型機場都有種類、數(shù)量繁多，活動頻繁的地面服務(wù)車輛和場務(wù)車輛，這些車輛的日常工作對機場飛行區(qū)、航站區(qū)的大氣污染可想而知。在與外界進行客貨交流的過程中，每天都有大量的汽車進出機場，有的機場日進出車輛達十幾萬臺，數(shù)目十分驚人，這些車輛通過尾氣會排出大量污染物。汽車尾氣中的氮氧化物有一氧化氮和二氧化氮。一氧化氮對人體的危害與一氧化碳類似，不過它與人

5、體血紅素的親和力更強，進入人體后將阻止氧氣向人體的各個器官輸送，使人因缺氧而麻痹、痙攣。二氧化氮的毒性比一氧化氮更甚，它不僅對肺部有危害，對人的其它器官和造血組織都有損害。更為嚴重的是，氮氧化物和碳氫化合物氣體，在一定條件下經(jīng)強烈的日光照射，會發(fā)生一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)而形成一種淺藍色的有毒煙霧光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧是含有臭氧、乙醇和其它有毒氧化物的混合物，刺激人眼、咽喉、氣管和肺部粘膜，嚴重時會引起失明、中毒；它還危害動、植物生長，降低大氣能見度，使橡膠制品發(fā)生龜裂，等等。光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生機理已由美國加里福尼亞大學(xué)Haagen Smit教授揭示并為實驗證實。1940年，美國洛杉磯發(fā)生了世界上

6、首例嚴重的光化學(xué)煙霧污染事件，故光化學(xué)煙霧亦稱洛杉磯煙霧。避免這種污染的關(guān)鍵是減少向環(huán)境排放碳氫化合物和氮氧化物。減少機場地面車輛的數(shù)量和活動次數(shù)，通過環(huán)保技術(shù)措施使地面車輛排氣達到一定標準，這些作法無疑都對大氣環(huán)境保護有很大幫助?，F(xiàn)在，有些機場采用“無車輛站坪”，即通過設(shè)在機坪機位的設(shè)備，實現(xiàn)諸如加油車、加水車、電源車、氣源車、空調(diào)車、污水車等地面車輛的功能。無車輛站坪的采用從根本上解決了地面服務(wù)車輛的大氣污染。對于進出機場的大量汽車所造成的大氣污染，一方面有賴于燃油品質(zhì)的改進、汽車環(huán)保技術(shù)（機內(nèi)凈化，機外凈化）的提高和對尾氣排放標準的嚴格管理，另一方面則在于機場陸側(cè)交通系統(tǒng)的合理規(guī)劃。如果

7、機場采用旅客利用起來非常方便的公交客運工具，如地鐵、電氣化鐵路、輕軌、捷運車輛等，將明顯減少進出機場的汽車數(shù)量。另外，保證供汽車行駛的機場路通行順暢，無交通擁塞，使車輛在機場的逗留時間減少，也能在一定程度上緩解汽車尾氣造成的大氣污染。機場為了供電、供熱、供冷一般都配有容量較大的鍋爐房。目前，我國相當多的鍋爐都以煤為燃料。為了處理垃圾，有的機場還建有垃圾焚燒爐。鍋爐和垃圾焚燒爐運行時，煙氣中含有煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物等污染物質(zhì)。煙氣中的煙塵分飄塵、降塵兩種。飄塵粒徑小于10微米，會長期地飄浮在空中，其中粒徑小于0.1微米的飄塵根本就不沉降，危害極大。二氧化硫是無色有臭味的

8、強刺激性氣體，人體接觸后會引起粘膜刺激，造成呼吸道嚴重疾病。當空氣中煙塵較多且濕度較大時，二氧化硫往往與煙塵結(jié)合在一起，與空氣中的水蒸汽混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成所謂“倫敦型煙霧”。1952年12月，倫敦大霧，居民采暖爐散發(fā)的大量煙塵、二氧化硫在空中形成硫酸煙霧，造成四千多人因呼吸系統(tǒng)疾病而死亡。二氧化硫的大量排放，還可能造成大面積酸雨現(xiàn)象。即二氧化硫氣體在大氣中被氧化成酸性氧化物后，再與大氣中的水氣結(jié)合成霧狀的硫酸，并隨雨、雪等降落到地面。酸雨具有較強的腐蝕性，破壞動植物生長，腐蝕建筑物和金屬制品等。我國已有多個省、市出現(xiàn)了酸雨。為了減少鍋爐、焚燒爐等對大氣的污染，應(yīng)針對不同的污染物采取不同的

9、措施。由于我國煤炭資源普通含硫較高，為減少硫的氧化物的產(chǎn)生，可采取燃煤脫硫或煙氣脫硫技術(shù)；為減少煙塵排放，可采取各種高效除塵器；為減少氮氧化物形成，可采用低溫、低氧燃燒設(shè)備；為減少一氧化碳、碳氫化合物生成，可采用高效燃燒技術(shù)，等等。機場的航站樓、辦公建筑，為了在夏季保持適宜的溫度，需進行空調(diào)，其冷負荷量是非常大的。航空食品加工、儲藏，貨運站冷藏室等也都需要供冷?？傊?，機場需要各類制冷設(shè)備。目前，我國制冷設(shè)備還大都使用氟利昂作為制冷劑。氟利昂是飽和烴類的鹵族衍生物，大多是無毒的，但容易泄漏，且泄漏后不容易發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)已證實，氟利昂對大氣臭氧層有消耗作用。因此，機場制冷設(shè)備中氟利昂的使用也對大氣環(huán)境造

10、成破壞。機場大氣環(huán)境的污染原因是多方面的。治理大氣污染，必須查清源頭、加強監(jiān)測、分清主次。既要“節(jié)源”，減少污染物的排放量；又要“凈流”，對排放的污染物進行凈化處理。既要有環(huán)境保護的技術(shù)措施，又要有相應(yīng)的管理措施，采取綜合防治的辦法。（二）水體污染水體是海洋、河流、湖泊、水庫、地下水等“貯水體”的總稱。水體不僅指水，還包括水中的懸浮物、底泥和水中生物等。機場作為大型交通設(shè)施，有大量的人在工作、生活和過往停留，每天都會產(chǎn)生很多的生活污水和一定數(shù)量的工業(yè)污水。每天在機場降落的飛機也會卸下相當數(shù)量的生活污水。機場日常運營、維護、機務(wù)維修中產(chǎn)生或散落在地上的有害物品經(jīng)水或雨水沖刷，也會形成污水。如果這

11、些污水未經(jīng)任何處理，就直接或間接地排放到機場或機場附近的水體中，必然會使水體的物理、化學(xué)、生物等特征發(fā)生不良變化，破壞水中固有的生態(tài)系統(tǒng)，威脅水中生物生存，從而降低水的使用價值，造成水體污染。有些污水的產(chǎn)生是不可避免的，例如生活污水；有些污水的性質(zhì)和產(chǎn)量通過采用一定的技術(shù)和管理措施是可以改變的，例如生產(chǎn)和運營、維護、維修過程中產(chǎn)生的污水。對這類污水首先還是應(yīng)該設(shè)法減少其產(chǎn)生量，降低其污染性。污水處理有多種方法，但概括起來有四種，即物理處理法、生物處理法、化學(xué)處理法和物化處理法。物理處理法。采用物理手段分離、去除污水中的懸浮性污染物。常用方法有：重力分離（沉淀、上?。┓ǎ捎贸辽俺?、沉淀池、隔油

12、池等設(shè)施；過濾法，利用格柵、柵網(wǎng)、微濾機、砂濾機等設(shè)備；氣浮法，將空氣通入污水中形成氣泡，使密度接近水的微粒污染物粘附在氣泡上浮出水面而被分離；離心分離法，采用旋流分離器、離心分離機等。生物處理法。利用水中微生物的新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物被降解為無害的物質(zhì)。常用方法有：好氧生物處理法，借助于好氧微生物，可進一步分為活性污泥法和生物膜法，前者是目前使用最廣泛的一種生物處理法。該法將空氣連續(xù)鼓人曝氣池的污水中，使水中生成繁殖有巨量好氧微生物的絮凝體活性污泥。活性污泥中的微生物以有機污染物為食料，既凈化了水，微生物自身還得以不斷生長、繁殖。厭氧生物處理法，即在無氧條件下利用

13、厭氧微生物來凈化污水，適合于高濃度有機污水的處理?；瘜W(xué)處理法。向污水中投放化學(xué)藥劑，利用化學(xué)反應(yīng)來分離、回收污水中的污染物質(zhì)或使其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。常用方法有：化學(xué)沉淀法（處理含重金屬、氰化物的工業(yè)污水）、混凝法（降低污水的濁度和色度）、中和法（處理酸性或堿性污水）、氧化還原法（處理呈溶解狀態(tài)的有機或無機污染物）等。物化處理法。如萃取法、吸附法、離子交換法、電滲析法等。按污水處理的程度劃分，可分為一級、二級和三級（深度）處理。一級處理亦稱預(yù)處理，主要是去除水中的懸浮物，物理處理法通常作為一級處理。一級處理后的污水還必須進行二級處理，常采用生物處理法，旨在大幅去除污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物

14、。二級處理后的污水中仍殘存微生物不能降解的有機污染物和氮、磷等無機鹽類。污水的三級或深度處理往往以污水回收復(fù)用為目的，旨在進一步去除懸浮物、無機鹽類和其它污染物質(zhì)。一般根據(jù)污水回收復(fù)用的用途而組合三級處理工藝，常用的有生物脫氮法、混凝沉淀法、活性炭過濾法、離子交換法、電滲析法等。污水處理系統(tǒng)，要根據(jù)污水的水質(zhì)、水量、回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟性、排放標準，并通過調(diào)查、研究和經(jīng)濟比較后決定，必要時還應(yīng)進行一定的科學(xué)實驗。機場產(chǎn)生的污水，生活污水占有較大份額。生活污水中常含有各種病原體，如病毒、寄生蟲等。水體遭到生活污水污染后可能傳播多種疾病。歷史上許多次霍亂、肝炎、傷寒之類的瘟疫流行都是水媒

15、性傳染病。生活污水中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂等有機物在被水中微生物分解時要消耗氧氣，結(jié)果使被污染水體中的溶解氧減少，影響魚類和其它水生生物的生存。水中溶解氧耗盡后，有機物將進行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣體，使水質(zhì)進一步惡化。污水中的氮和磷還會使被污染水體富營養(yǎng)化，造成水質(zhì)下降。機場生活污水的處理一般采用物理處理法作預(yù)處理，然后以生物處理法為二級處理，處理工藝流程見圖5-1。污水先經(jīng)格柵、沉砂池除去較大的懸浮物及砂粒雜物，然后進入初次沉淀池，去除呈懸浮狀的污染物后進入生物處理構(gòu)筑物（可采用活性污泥曝氣池或生物膜構(gòu)筑物）處理，使污水中的有機污染物在好氧微生物的作用下氧化分解。生物處理

16、構(gòu)筑物的出水進入二次沉淀池進行泥水分離，澄清的水再經(jīng)消毒后即可排放或作深度處理回收復(fù)用。二次沉淀池放出的污泥須作濃縮、污泥消化、脫水等處理，處理后可綜合利用。污泥消化過程中產(chǎn)生的沼氣也可回收利用。如果需要進一步對二級處理后的水脫氮除磷，則可采用水解（酸化）- 好氧處理工藝或厭氧-兼氧-好氧處理工藝。（三）道面和土地污染在機場運營中，時常會發(fā)生對道面和土地的污染。這些污染，不僅破壞環(huán)境，有的甚至危及飛行安全，必須加以控制和治理。1道面污染常見的機場道面污染有飛機橡膠輪跡污染，燃油、潤滑油污染，油漆污染，為除膠、除油、除漆、除冰等目的而使用的各種化學(xué)藥劑所造成的污染。圖5-1 生活污水處理工藝流程

17、當著陸飛機輪子高速接地時，劇烈摩擦產(chǎn)生的高溫使機輪表面橡膠發(fā)生熔化，熔化的橡膠涂抹在道面上就形成了橡膠輪跡污染。道面上的膠層破壞了道面的宏觀粗糙度，降低了道面的摩擦系數(shù)。據(jù)測定，在繁忙機場，一年內(nèi)膠層厚度累積可達3mm左右。在雨天，當飛機在被橡膠污染的道面行駛時，很容易因飄滑而發(fā)生事故，所以必須定期清除跑道的污染膠層。目前，有三種除膠方法，即化學(xué)方法、機械研磨方法和高壓水沖方法。采用化學(xué)方法時，清除水泥混凝土道面橡膠用甲酚基及苯的混合物；瀝青混凝土道面除膠用堿性藥劑。由于上述化學(xué)藥劑都具有一定的揮發(fā)性和毒性，故操作時對環(huán)境有一定程度的污染，且對道面本身也有破壞作用。在跑道、滑行道，尤其是機坪上

18、，由于滴漏、排放或加油操作不當，經(jīng)常發(fā)生道面被燃油、潤滑油污染的情況。油料不僅會因蒸發(fā)污染大氣，使標志線變得模糊不清，更為嚴重的是破壞道面。瀝青混凝土道面被污染后，瀝青會被溶解，造成骨料散碎，進而形成空洞，所以污染后必須立即清污。清污時應(yīng)先用粉末或粒狀吸油材料將表面的油覆蓋、吸干，然后噴灑油脂溶劑清洗道面，最后再噴水沖洗。對于反復(fù)受到深層油浸的水泥混凝土或瀝青混凝土道面，目前尚沒有經(jīng)濟可靠的清洗方法，嚴重時只能翻修。使用油脂溶劑等化學(xué)物品時，應(yīng)采取必要的環(huán)保措施。在嚴寒地區(qū)的機場，冬季清除飛機、跑道和機坪上的冰是十分重要的工作。除冰、防結(jié)冰時常常使用化學(xué)物品。例如，為飛機除冰采用乙二醇，道面除

19、冰用除冰液、尿素、細鹽等，在操作中應(yīng)采取必要的環(huán)保措施。如任其散落，既可能破壞道面，還可能造成大氣、水體和土壤污染。德國慕尼黑國際機場就安裝了除冰液（乙二醇）回收復(fù)用裝置，使回收的除冰液經(jīng)蒸餾和加入添加劑后可再利用，既保護了環(huán)境，又節(jié)省了費用。2土地污染飛行區(qū)升降帶土質(zhì)區(qū)，可能因多種原因而受到污染、侵蝕。例如道面維護、施工、除膠、除冰、除油時采用的有害化學(xué)藥劑，可能隨雨水、沖洗水而流入；為控制草高、鳥害而噴施緩生劑、麻醉劑、殺蟲劑等，以及飛機噴氣流吹襲。對機場范圍內(nèi)土地的最大污染還是來源于垃圾，其中主要是生活垃圾，包括在機場降落航班所卸下的各種生活垃圾。機場垃圾采用集中露天堆放是最簡單的處理方

20、法。但這種方法占用土地，破壞環(huán)境，在風(fēng)吹日曬等自然因素作用下極易造成大面積污染，因此不應(yīng)提倡。機場應(yīng)因地制宜地確定垃圾處理方案。當機場距城市垃圾處理站較近時，可將垃圾轉(zhuǎn)運出去集中處理；否則可采用填埋或焚燒處理法。填埋是目前城市垃圾處理中采用最為廣泛的一種方法。通常以較偏遠的低洼地帶作為填埋場。填埋時，每鋪一層垃圾，壓實后再鋪一層松土、砂或粉煤灰的覆蓋層，以免鼠蠅滋生，并可使垃圾產(chǎn)生的氣體逸出。然后，依次將垃圾分隔在夾層結(jié)構(gòu)中。已回填完畢的場地，可作為綠地、公園等。垃圾埋填場還要注意采取防止污染水體的技術(shù)措施。垃圾焚燒法，需配備專用設(shè)備將垃圾焚燒。通過焚燒，可使垃圾顯著減量，體積一般僅為焚燒前的

21、15；還可使垃圾中的病毒、病菌、有害物質(zhì)等得到較徹底的清除。對外航班機較多的機場，將航班卸下的垃圾焚燒是比較好的處理方式。但垃圾焚燒設(shè)備和運行投資較大。（四）其它污染除噪聲、大氣、水體和土地污染外，民用機場還程度不同的存在著其它形式的污染，如電磁污染、光污染、熱污染等。機場的電磁輻射污染，源于機場的輸電線、電氣設(shè)備。電磁污染首先是對人體健康有害。強大的電磁輻射，特別是射頻電磁場達到足夠強度時，會破壞人體機能和熱平衡。危害程度與電磁波波長有關(guān)。按危害程度由大到小排序，依次為微波、超短波、短波、中波、長波，即波長愈短，危害愈大。微波對人體損傷作用強的原因，一方面是由于其頻率高，使人機體分子振蕩激烈

22、，摩擦作用強，熱效應(yīng)大；另一方面是微波對機體的損害具有累積性，不易恢復(fù)。機場的非通訊導(dǎo)航設(shè)備可能在廣大范圍內(nèi)發(fā)生嚴重的電磁干擾，影響機場通信導(dǎo)航設(shè)備的正常工作，威脅飛行安全。這一點尤其應(yīng)該引起機場運營者的警惕，在諸如電氣設(shè)備安裝、建筑施工、無線電通訊等過程中，必須保證所產(chǎn)生的電磁污染不干擾機場通信導(dǎo)航設(shè)備的正常運行。對電磁輻射污染的治理，可采取區(qū)域控制、屏蔽防護、吸收防護和個人防護四種方案。區(qū)域控制，就是將電磁輻射源相對集中在某區(qū)域，使該區(qū)域遠離人們的工作區(qū)、居民區(qū)或機場通信導(dǎo)航敏感區(qū)；屏蔽防護，就是使用某種能抑制電磁輻射擴散的材料，將電磁場源與其環(huán)境隔離開來，使輻射被限制在很小的一個范圍內(nèi)。具體的屏蔽裝置可以是屏蔽罩、屏蔽室。屏蔽材料可用鋼、鐵、銅、鋁等金屬。一般來說，屏蔽電場以鋼材為好，屏蔽磁場宜選用鐵材。屏蔽防護是目前應(yīng)用最多的防電磁輻射污染的方法；吸收防護，是采用對輻射能量具有強吸收作用的材料敷設(shè)于場源外圍，達到防污染目的。吸收材料可分為諧振型和匹配型。實際應(yīng)用中，塑料、橡膠、膠木、陶瓷等材料里加人鐵粉、石墨、木材和水等即可制成吸收性材料；個人防護，其對象是個體的微波作業(yè)人員。當因工作需要，操作人員必須進入微波源的近場區(qū)作業(yè)時，或因某種原因沒有對輻射源作有效的屏蔽、吸