民航培训机场污染与环境保护(1)

1、十机场污染与环境保护（1）（一）大气污染所谓大气污染，就是指洁净的空气环境被有害气体和有害的悬浮物质微 粒所污染，且污染物呈现出足够的浓度和时间并因此而危害了人的舒适、健 康和动植物的生存和生长。机场的大气污染主要由五类物质造成，即：一氧 化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化硫、和微粒物质。上述物质的产生均与机场的日常运营有关。例如飞机的运行，油料的溢 漏，各种地面服务车辆、设备的开动，机场工作人员、旅客及迎送者乘坐的 汽车的尾气排放，乃至机场的锅炉、垃圾焚烧炉的燃烧，建筑施工，空调制 冷等。飞机发动机的排气主要含有一氧表5-1飞机主要污染物排放量飞行运行状态发动机行染物掉放量工他外）每阶段平均

2、持箜时间（min）8C.H.NO.濡行/空转103B41不定起飞)012us1.0黑升10942.2击近2912204.0着陆1013gqd化碳、二氧化碳、碳氢化合物、 氮氧化物和炭粒、灰分等粒子物质。 另外，排气中还含有强刺激性的 有机酸以及碳和硫的化合物。飞 机污染物的排放量与发动机类 型、运行状态、运行时间、所用 燃料等因素有关。表5-1给出了一架远程喷气飞机的滑行/空车、 起飞、爬升、 进近和着陆时主要污染物的排放量。从表中可以看出，喷气飞机的一氧化碳 和碳氢化合物的排放量在滑行/空车状态时最大，而氮氧化物的排放量当飞 机处于起飞状态时最大。减少飞机发动机排气对大气的污染，关键在于飞机

3、燃烧系统的改进和燃 油品质的提高。实验表明，在排气中发现的污染物都是在燃烧室中产生的。 如果燃烧室设计得更合理，能够为燃料燃烧提供适宜的温度、压力、助燃空 气和燃烧时间，排气中的污染物就会减少。燃油的化学组成、蒸发性和粘度 对喷气燃料的燃烧有显著影响。以烷姓、环烷姓为基础，蒸发性和粘度适宜 的喷气燃料具有良好的燃烧完全性、稳定性，可有效地抑制排气中污染物的 产生。另外，通过飞行区、航站区的合理规划和飞机地面运动的合理调度， 尽可能减少飞机的地面滑行距离；减少飞机在地面时的发动机工作台数和运 行时间，等等，也都有助于减少飞机发动机排气对大气的污染。飞机和各种地面车辆使用的油料，如果在装卸、输送、

4、储存和加注时发 生溢漏；或飞机在某些情况下于机场排放燃油，都会造成油料蒸发，使大量 的碳氢化合物气体污染机场的空气环境。因此，搞好机场油料设施维护，完善供油作业程序，加强飞机排放油料的管理，对保护机场大气环境也是非常重要的。根据实测，目前造成机场大气污染的主要原因还是机场地面车辆和进出机场的大量汽车。这些车辆燃烧用汽油或柴油，其排气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氢化合物、醛、有机铅化合物、无机铅、苯并比等有害物。据调查， 在一些大机场，每台地面服务车辆日均油耗为7加仑（ 1加仑约为3.8升） 。大型机场都有种类、数量繁多，活动频繁的地面服务车辆和场务车辆，这些车辆的日常工作对机场飞行区、航站区

5、的大气污染可想而知。在与外界进行客货交流的过程中，每天都有大量的汽车进出机场，有的机场日进出车辆达十几万台，数目十分惊人，这些车辆通过尾气会排出大量污染物。汽车尾气中的氮氧化物有一氧化氮和二氧化氮。一氧化氮对人体的危害与一氧化碳类似，不过它与人体血红素的亲和力更强，进入人体后将阻止氧气向人体的各个器官输送，使人因缺氧而麻痹、痉挛。二氧化氮的毒性比一氧化氮更甚，它不仅对肺部有危害，对人的其它器官和造血组织都有损害。更为严重的是，氮氧化物和碳氢化合物气体，在一定条件下经强烈的日光照射，会发生一系列复杂的光化学反应而形成一种浅蓝色的有毒烟雾 光化学烟雾。光化学烟雾是含有臭氧、乙醇和其它有毒氧化物的混

6、合物，刺激人眼、咽喉、气管和肺部粘膜，严重时会引起失明、中毒；它还危害动、植物生长，降低大气能见度，使橡胶制品发生龟裂，等等。光化学烟雾的产生机理已由美国加里福尼亚大学Haagen Smi嗷授揭示并为实验证实。1940年，美国洛杉矶发生了世界上首例严重的光化学烟雾污染事件，故光化学烟雾亦称洛杉矶烟雾。避免这种污染的关键是减少向环境排放碳氢化合物和氮氧化物。减少机场地面车辆的数量和活动次数，通过环保技术措施使地面车辆排气达到一定标准，这些作法无疑都对大气环境保护有很大帮助。现在，有些机场采用“无车辆站坪”，即通过设在机坪机位的设备，实现诸如加油车、加水车、电源车、气源车、空调车、污水车等地面车辆

7、的功能。无车辆站坪的采用从根本上解决了地面服务车辆的大气污染。对于进出机场的大量汽车所造成的大气污染，一方面有赖于燃油品质的改进、汽车环保技术（机内净化，机外净化）的提高和对尾气排放标准的严格管理，另一方面则在于机场陆侧交通系统的合理规划。如果机场采用旅客利用起来非常方便的公交客运工具，如地铁、电气化铁路、轻轨、捷运车辆等，将明显减少进出机场的汽车数量。另外，保证供汽车行驶的机场路通行顺畅，无交通拥塞，使车辆在机场的逗留时间减少，也能在一定程度上缓解汽车尾气造成的大气污染。机场为了供电、供热、供冷一般都配有容量较大的锅炉房。目前，我国相当多的锅炉都以煤为燃料。为了处理垃圾，有的机场还建有垃圾焚

8、烧炉。锅炉和垃圾焚烧炉运行时，烟气中含有烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等污染物质。烟气中的烟尘分飘尘、降尘两种。飘尘粒径小于 10微米，会长期地飘浮在空中，其中粒径小于0.1微米的飘尘根本就不沉降，危害极大。二氧化硫是无色有臭味的强刺激性气体，人体接触后会引起粘膜刺激，造成呼吸道严重疾病。当空气中烟尘较多且湿度较大时，二氧化硫往往与烟尘结合在一起，与空气中的水蒸汽混合后发生化学反应，形成所谓 “伦敦型烟雾”。1952年 12月，伦敦大雾，居民采暖炉散发的大量烟尘、二氧化硫在空中形成硫酸烟雾，造成四千多人因呼吸系统疾病而死亡。二氧化硫的大量排放，还可能造成大面积酸雨现象。即二氧化

9、硫气体在大气中被氧化成 酸性氧化物后，再与大气中的水气结合成雾状的硫酸，并随雨、雪等降落到 地面。酸雨具有较强的腐蚀性，破坏动植物生长，腐蚀建筑物和金属制品等。 我国已有多个省、市出现了酸雨。为了减少锅炉、焚烧炉等对大气的污染，应针对不同的污染物采取不同 的措施。由于我国煤炭资源普通含硫较高，为减少硫的氧化物的产生，可采 取燃煤脱硫或烟气脱硫技术；为减少烟尘排放，可采取各种高效除尘器；为 减少氮氧化物形成，可采用低温、低氧燃烧设备；为减少一氧化碳、碳氢化 合物生成，可采用高效燃烧技术，等等。机场的航站楼、办公建筑，为了在夏季保持适宜的温度，需进行空调， 其冷负荷量是非常大的。航空食品加工、储藏

10、，货运站冷藏室等也都需要供 冷。总之，机场需要各类制冷设备。目前，我国制冷设备还大都使用氟利昂 作为制冷剂。氟利昂是饱和烂类的卤族衍生物，大多是无毒的，但容易泄漏, 且泄漏后不容易发现。现已证实，氟利昂对大气臭氧层有消耗作用。因此， 机场制冷设备中氟利昂的使用也对大气环境造成破坏。机场大气环境的污染原因是多方面的。治理大气污染，必须查清源头、 加强监测、分清主次。既要“节源”，减少污染物的排放量；又要“净流”， 对排放的污染物进行净化处理。既要有环境保护的技术措施，又要有相应的 管理措施，采取综合防治的办法。（二）水体污染水体是海洋、河流、湖泊、水库、地下水等“贮水体”的总称。水体不 仅指水，

11、还包括水中的悬浮物、底泥和水中生物等。机场作为大型交通设施，有大量的人在工作、生活和过往停留，每天都 会产生很多的生活污水和一定数量的工业污水。每天在机场降落的飞机也会 卸下相当数量的生活污水。机场日常运营、维护、机务维修中产生或散落在 地上的有害物品经水或雨水冲刷，也会形成污水。如果这些污水未经任何处 理，就直接或间接地排放到机场或机场附近的水体中，必然会使水体的物理、 化学、生物等特征发生不良变化，破坏水中固有的生态系统，威胁水中生物 生存，从而降低水的使用价值，造成水体污染。有些污水的产生是不可避免 的，例如生活污水；有些污水的性质和产量通过采用一定的技术和管理措施 是可以改变的，例如生

12、产和运营、维护、维修过程中产生的污水。对这类污 水首先还是应该设法减少其产生量，降低其污染性。污水处理有多种方法，但概括起来有四种，即物理处理法、生物处理法、 化学处理法和物化处理法。物理处理法。采用物理手段分离、去除污水中的悬浮性污染物。常用方 法有：重力分离（沉淀、上浮）法，采用沉砂池、沉淀池、隔油池等设施; 过滤法，利用格栅、栅网、微滤机、砂滤机等设备；气浮法，将空气通 入污水中形成气泡，使密度接近水的微粒污染物粘附在气泡上浮出水面而被 分离；离心分离法，采用旋流分离器、离心分离机等。生物处理法。利用水中微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体 状态的有机污染物被降解为无害的物质。常用

13、方法有：好氧生物处理法， 借助于好氧微生物，可进一步分为活性污泥法和生物膜法，前者是目前使用 最广泛的一种生物处理法。该法将空气连续鼓人曝气池的污水中，使水中生成繁殖有巨量好氧微生物的絮凝体活性污泥。活性污泥中的微生物以有机污染物为食料，既净化了水，微生物自身还得以不断生长、繁殖。厌氧 生物处理法，即在无氧条件下利用厌氧微生物来净化污水，适合于高浓度有机污水的处理。化学处理法。向污水中投放化学药剂，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质或使其转化为无害物质。常用方法有：化学沉淀法（处理含重金属、氰化物的工业污水）、混凝法（降低污水的浊度和色度）、中和法（处理酸性或碱性污水）、氧化还原法（处理

14、呈溶解状态的有机或无机污染物）等。物化处理法。如萃取法、吸附法、离子交换法、电渗析法等。按污水处理的程度划分，可分为一级、二级和三级（深度）处理。一级处理亦称预处理，主要是去除水中的悬浮物，物理处理法通常作为一级处理。一级处理后的污水还必须进行二级处理，常采用生物处理法，旨在大幅去除污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物。二级处理后的污水中仍残存微生物不能降解的有机污染物和氮、磷等无机盐类。污水的三级或深度处理往往以污水回收复用为目的，旨在进一步去除悬浮物、无机盐类和其它污染物质。一般根据污水回收复用的用途而组合三级处理工艺，常用的有生物脱氮法、混凝沉淀法、活性炭过滤法、离子交换法、电渗析法等。污

15、水处理系统，要根据污水的水质、水量、回收其中有用物质的可能性和经济性、排放标准，并通过调查、研究和经济比较后决定，必要时还应进行一定的科学实验。机场产生的污水，生活污水占有较大份额。生活污水中常含有各种病原体，如病毒、寄生虫等。水体遭到生活污水污染后可能传播多种疾病。历史上许多次霍乱、肝炎、伤寒之类的瘟疫流行都是水媒性传染病。生活污水中的碳水化合物、蛋白质、油脂等有机物在被水中微生物分解时要消耗氧气，结果使被污染水体中的溶解氧减少，影响鱼类和其它水生生物的生存。水中溶解氧耗尽后，有机物将进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。污水中的氮和磷还会使被污染水体富营养化，造成

16、水质下降。机场生活污水的处理一般采用物理处理法作预处理，然后以生物处理法为二级处理，处理工艺流程见图5-1。污水先经格栅、沉砂池除去较大的悬浮物及砂粒杂物，然后进入初次沉淀池，去除呈悬浮状的污染物后进入生物处理构筑物（可采用活性污泥曝气池或生物膜构筑物）处理，使污水中的有机污染物在好氧微生物的作用下氧化分解。生物处理构筑物的出水进入二次沉淀池进行泥水分离，澄清的水再经消毒后即可排放或作深度处理回收复用。二次沉淀池放出的污泥须作浓缩、污泥消化、脱水等处理，处理后可综合利用。污泥消化过程中产生的沼气也可回收利用。如果需要进一步对二级处理后的水脱氮除磷，则可采用水解（酸化）- 好氧处理工艺或厌氧-兼

17、氧-好氧处理工艺。（三）道面和土地污染在机场运营中，时常会发生对道面和土地的污染。这些污染，不仅破坏环境，有的甚至危及飞行安全，必须加以控制和治理。1 道面污染常见的机场道面污染有飞机橡胶轮迹污染，燃油、润滑油污染，油漆污 染，为除胶、除油、除漆、除冰等目的而使用的各种化学药剂所造成的污染。一审处，理法处建】二康处（生物处理）初次沉淀倦生物处理慢普二次沉淀整图5-1生活污水处理工艺流程当着陆飞机轮子高速接地时，剧烈摩擦产生的高温使机轮表面橡胶发生 熔化，熔化的橡胶涂抹在道面上就形成了橡胶轮迹污染。道面上的胶层破坏 了道面的宏观粗糙度，降低了道面的摩擦系数。据测定，在繁忙机场，一年 内胶层厚度累

18、积可达3mm左右。在雨天，当飞机在被橡胶污染的道面行驶时, 很容易因飘滑而发生事故，所以必须定期清除跑道的污染胶层。目前，有三 种除胶方法，即化学方法、机械研磨方法和高压水冲方法。采用化学方法时， 清除水泥混凝土道面橡胶用甲酚基及苯的混合物；沥青混凝土道面除胶用碱 性药剂。由于上述化学药剂都具有一定的挥发性和毒性，故操作时对环境有 一定程度的污染，且对道面本身也有破坏作用。在跑道、滑行道，尤其是机坪上，由于滴漏、排放或加油操作不当，经 常发生道面被燃油、润滑油污染的情况。油料不仅会因蒸发污染大气，使标 志线变得模糊不清，更为严重的是破坏道面。沥青混凝土道面被污染后，沥 青会被溶解，造成骨料散碎

19、，进而形成空洞，所以污染后必须立即清污。清 污时应先用粉末或粒状吸油材料将表面的油覆盖、吸干，然后喷洒油脂溶剂 清洗道面，最后再喷水冲洗。对于反复受到深层油浸的水泥混凝土或沥青混 凝土道面，目前尚没有经济可靠的清洗方法，严重时只能翻修。使用油脂溶 剂等化学物品时，应采取必要的环保措施。在严寒地区的机场，冬季清除飞机、跑道和机坪上的冰是十分重要的工 作。除冰、防结冰时常常使用化学物品。例如，为飞机除冰采用乙二醇，道 面除冰用除冰液、尿素、细盐等，在操作中应采取必要的环保措施。如任其 散落，既可能破坏道面，还可能造成大气、水体和土壤污染。德国慕尼黑国 际机场就安装了除冰液（乙二醇）回收复用装置，使

20、回收的除冰液经蒸储和 加入添加剂后可再利用，既保护了环境，又节省了费用。2. 土地污染飞行区升降带土质区，可能因多种原因而受到污染、侵蚀。例如道面维护、施工、除胶、除冰、除油时采用的有害化学药剂，可能随雨水、冲洗水而流入；为控制草高、鸟害而喷施缓生剂、麻醉剂、杀虫剂等，以及飞机喷气流吹袭。对机场范围内土地的最大污染还是来源于垃圾，其中主要是生活垃圾，包括在机场降落航班所卸下的各种生活垃圾。机场垃圾采用集中露天堆放是最简单的处理方法。但这种方法占用土地，破坏环境，在风吹日晒等自然因素作用下极易造成大面积污染，因此不应提倡。机场应因地制宜地确定垃圾处理方案。当机场距城市垃圾处理站较近时，可将垃圾转

21、运出去集中处理；否则可采用填埋或焚烧处理法。填埋是目前城市垃圾处理中采用最为广泛的一种方法。通常以较偏远的低洼地带作为填埋场。填埋时，每铺一层垃圾，压实后再铺一层松土、砂或粉煤灰的覆盖层，以免鼠蝇滋生，并可使垃圾产生的气体逸出。然后，依次将垃圾分隔在夹层结构中。已回填完毕的场地，可作为绿地、公园等。垃圾埋填场还要注意采取防止污染水体的技术措施。垃圾焚烧法，需配备专用设备将垃圾焚烧。通过焚烧，可使垃圾显著减量，体积一般仅为焚烧前的15；还可使垃圾中的病毒、病菌、有害物质等得到较彻底的清除。对外航班机较多的机场，将航班卸下的垃圾焚烧是比较好的处理方式。但垃圾焚烧设备和运行投资较大。（四）其它污染除

22、噪声、大气、水体和土地污染外，民用机场还程度不同的存在着其它形式的污染，如电磁污染、光污染、热污染等。机场的电磁辐射污染，源于机场的输电线、电气设备。电磁污染首先是对人体健康有害。强大的电磁辐射，特别是射频电磁场达到足够强度时，会破坏人体机能和热平衡。危害程度与电磁波波长有关。按危害程度由大到小排序，依次为微波、超短波、短波、中波、长波，即波长愈短，危害愈大。微波对人体损伤作用强的原因，一方面是由于其频率高，使人机体分子振荡激烈，摩擦作用强，热效应大；另一方面是微波对机体的损害具有累积性，不易恢复。机场的非通讯导航设备可能在广大范围内发生严重的电磁干扰，影响机场通信导航设备的正常工作，威胁飞行

23、安全。这一点尤其应该引起机场运营者的警惕，在诸如电气设备安装、建筑施工、无线电通讯等过程中，必须保证所产生的电磁污染不干扰机场通信导航设备的正常运行。对电磁辐射污染的治理，可采取区域控制、屏蔽防护、吸收防护和个人防护四种方案。区域控制，就是将电磁辐射源相对集中在某区域，使该区域远离人们的工作区、居民区或机场通信导航敏感区；屏蔽防护，就是使用某种能抑制电磁辐射扩散的材料，将电磁场源与其环境隔离开来，使辐射被限制在很小的一个范围内。具体的屏蔽装置可以是屏蔽罩、屏蔽室。屏蔽材料可用钢、铁、铜、铝等金属。一般来说，屏蔽电场以钢材为好，屏蔽磁场宜选用铁材。屏蔽防护是目前应用最多的防电磁辐射污染的方法；吸收防护，是采用对辐射能量具有强吸收作用的材料敷设于场源外围，达到防污染目的。吸收材料可分为谐振型和匹配型。实际应用中，塑料、橡胶、胶木、陶瓷等材料里加人铁粉、石墨、木材和水等即可制成吸收性材料；个人防护，其对象是个体的微波作业人员。当因工作需要，操作人员必须进入微波源的近场区作业时，或因某种原因没有对辐射源作有