散货港口粉尘在线监测与污染防治技术探析

袁 飚，张旭仁，刘履震，郭 璟，王 建

（镇江港务集团有限公司，江苏 镇江 212000）

近年来，空气污染问题已成为社会各界的关注热点。港口是我国经济发展的关键支撑，但煤炭、金属矿物等散货在装卸储运过程中产生的粉尘会对港口和周边居民区造成严重的环境污染。因此，要建立散货港口粉尘在线监测系统，同时采取粉尘污染防治技术，减少散货在装卸储运过程中产生的粉尘污染。

1 散货港口环境污染简述

煤炭、金属矿物、水泥、谷物、化肥等是港口常见的散货。港口粉尘主要来源于散货装卸储运过程。一是带式运输机将煤炭、金属矿物等散货运输至转运站；二是散货采用起重机、旋转卸车机、装卸船机等设备装卸；三是专用码头装卸水泥、谷物、化肥等散货。调查发现，我国港口大气的总悬浮颗粒物浓度普遍超标，部分港区内部降尘量巨大，对周围环境造成巨大的污染，部分城市粉尘量的一半来自港口粉尘污染。目前，我国散货港口主要采用筒仓堆存、绿化带、抑尘剂等粉尘污染防治技术，从而有效减轻港口粉尘污染。

2 散货港口粉尘污染原因

2.1 粉尘防治管理缺失

港口粉尘防治管理缺失主要体现在3个方面。一是缺乏专业负责人员和专业技能，二是环保工作缺乏重视，三是防治标准落后。

2.1.1 缺乏专业负责人员和专业技能

许多港口未安排专人负责粉尘防治，未设置专业管理部门，在岗人员兼职负责，所以粉尘防治工作形式主义盛行。部分老港口缺乏专业除尘设备，采用简单的除尘操作，如洒水、覆盖、清洗等。部分作业人员缺乏专业技能培训，未熟练掌握设备，导致港口粉尘防治效率未达到标准要求。

2.1.2 环保工作缺乏重视

目前，许多港口未将环保工作纳入作业人员的工资考核标准。采用计件工资的港口更加关注作业效率，对于粉尘防治和环境保护，缺乏人力、物力、财力的投入。部分作业人员忽视防尘要求，通过简化防尘步骤来提升作业效率。

2.1.3 防治标准落后

作为综合性港口，我国散货码头目前缺乏先进的粉尘防治标准，粉尘污染治理效果完全取决于港口的自觉性。现阶段，我国水泥、火电、汽车等行业已经制定了大气污染物排放标准，而散货码头污染物排放标准则由地方政府主管部门自主决定。为了保证经济发展速度，部分地方政府会降低散货码头污染物排放标准，导致防治标准落后。只有明确码头装卸、运输、堆放等流程，提高防治标准，才能提升粉尘污染治理效果。

2.2 经济发展与环境保护存在矛盾

部分地方政府过于重视经济发展速度，要求港口以经济发展为主，削弱环境保护要求。其主要关注港口货物吞吐量和安全生产，忽视港口粉尘防治。由于政策导向不明确，许多港口为了提高经济效益和降低运营成本，减少粉尘防治设备、人员、技术等的投入，导致粉尘污染严重，影响港口及其周边生态环境，进而影响城市幸福指数、综合竞争力和可持续发展。

3 散货港口粉尘在线监测系统设计

3.1 设备要求

粉尘在线监测设备布局要具备全局性和合理性。设备布局要不影响港口正常作业，能够全面监测港口作业区的总体粉尘扩散情况，并对重点区域起尘环境进行重点监测。粉尘在线监测设备能够实时监测港口大气中总悬浮颗粒物浓度、温度、气压、风速和湿度等。同时，该设备能够对粉尘浓度超标情况进行实时监测，并将监测数据及时上传至港口监控中心。

3.2 系统组成

粉尘在线监测系统主要由粉尘浓度传感器、光控传感器、自动喷雾系统组成。该系统主要采用粉尘浓度传感器对港口粉尘进行实时监测。粉尘浓度传感器将港口实时粉尘浓度转化为数据信号，然后将其传输至数据处理模块进行处理。粉尘浓度传感器具有检测速度快、性能稳定、携带便捷、维修与保养简单、灵敏度高等优势，其原理图如图1所示。光控传感器与自动喷雾系统形成联动，光控传感器输出高电平信号，远程控制自动喷雾系统关闭。数据处理模块接收港口各区域现场控制器的实时数据信息，同时对收集的信息进行分类处理。该模块利用现场控制器进行实时数据显示与存储，直观掌握港口粉尘浓度的实时变化，同时能查询以往记录，有利于港口信息化管理。

图1 粉尘浓度传感器的原理图

3.3 主要功能

粉尘在线监测系统主要具有自动喷水、数据监测与显示、远程操控洒水、数据存储与打印等功能。当港口实时粉尘浓度超过系统设定值时，自动喷雾系统运行，实现自动喷水功能，直到粉尘浓度处于安全标准以内，自动喷雾系统关闭。粉尘在线监测系统具备远程操作功能，可远程操控洒水状态。同时，该系统能够实时监测和显示港口各监测点的粉尘浓度。

4 与粉尘在线监测系统联动的污染防治技术

4.1 绿化带

在散货港口内适量种植存活率高、吸尘能力强、生长速度快、与地方气候条件相符的绿化树种，通过设置绿化带来降低港口大气中粉尘含量。结合港口实际情况和地区气候特点，按照“乔灌搭配、四季常绿、三季有花”和“非硬即绿、见缝插绿、应绿尽绿、破硬植绿”的原则，制定科学的港口绿化方案。设置绿化带的最大优势在于较低的成本投入能取得较好的除尘效果。

4.2 抑尘剂

散货港口采用绿色环保的高分子生物抑尘剂，可以有效降低港口大气中细颗粒物（PM）、可吸入颗粒物（PM）、氮氧化物（NO）等的浓度。高分子生物抑尘剂经水稀释后喷洒，对PM、PM、NO等物质有较强的吸附作用，大气中有害物质被吸附后沉降至地面，港口环卫车辆清扫后将其冲刷至下水道。抑尘剂在自然界中会自动分解，不会对空气造成二次污染。抑尘剂有极强的抑尘效果，但是投资成本较高。

4.3 筒仓堆存

露天堆场环境负面影响大，散货港口可建设筒仓堆存散货。筒仓形状由港口根据实际情况确定，一般港口以仓壁受力合理的圆形筒仓为主，如图2所示。同时，筒仓配备自动监测系统、自动泄爆门系统、惰化保护系统，能够对内部散货进行实时监管。筒仓堆存用于煤炭等专业港口，能够从根本上杜绝粉尘污染。

图2 筒仓样式

5 结语

港口是社会经济发展不可或缺的基础设施，但煤炭、金属矿物等散货在装卸储运过程中会产生粉尘，对港口和周边居民区造成严重的环境污染。研究表明，散货港口建立粉尘在线监测系统，并将其与绿化带、抑尘剂、筒仓堆存等粉尘污染防治技术联动，可以有效降低散货在装卸储运过程中产生的粉尘污染，改善区域生态环境。