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煙柱里冒出的白煙、黑煙到底有何不同都是污染氣體嗎?

2019-11-05

煙囪里冒的都是什么東西?路過工廠,看到白色的煙柱從煙囪中飄出來——普通人可能會覺得他們看到了嚴重的污染問題。事實有可能是,但也有可能不是。雖然黑煙通常而言都代表著污染,但有些白煙是無害的,另一些時候有污染卻完全看不見。

無處不在的水蒸氣,大部分白色的“煙柱”,特別是在寒冷天氣看到的,只有水蒸氣(和凝結的小水滴)而已。鍋爐的給水箱都配有一個煙囪,僅排放水蒸氣和空氣。水是燃燒的重要副產物之一,所以在煤、油和天然氣鍋爐的煙囪中都有水蒸氣。

冷卻塔排出的煙霧也主要是水,盡管其中可能有少量用于處理水的化學物質。缺少這些水處理化學物質的冷卻塔會長出水藻或其它生物。與純水接觸,金屬腐蝕得更快,所以通常一些防腐措施是必要的。過去,曾有些冷卻塔采用的化學物質被發現對環境有害因而被禁止使用。

工業設施中,加熱和冷卻步驟當然必不可少。比如,食品公司需要烤、炸和煮,然后是冷卻甚至冷凍后的成品。諸如這樣的工廠需要釋放加工過程中產生的熱氣,其中當然會有大量的水蒸氣。

沒有任何人想要的燃燒產物,今天擔憂人數多的頭號污染物非二氧化碳莫屬。不管什么物質經過燃燒,燃燒后都會有終產物。氫氣燃燒會產生水,但任何碳基燃料的燃燒都會產生二氧化碳。二氧化碳無色無味,并且你站在工廠墻外面是判斷不出來的。

碳基燃料包括天然氣、汽油、柴油、石油和煤,也包括來自玉米的乙醇和來自大豆的生物柴油。燃燒乙醇產生的相對二氧化碳排放量較少,不過這就是其他文章需要討論的問題了。

顆粒物和酸性氣體,對于哮喘和肺病患者來說,粉塵或化學物質小粒更加令人擔憂。這些在環保界被稱為“顆粒物質”(PM)。顆粒物通過粒徑劃分:大于10微米的,小于10微米的(粗顆粒),和小于2.5微米的(細顆粒)。

黑色煙霧中含有的可見顆粒物,用過濾器就可以捕獲。白色煙霧中可能含有更小粒徑的顆粒物。工廠會采用纖維過濾器以及其他更加復雜手段,在煙霧離開煙囪之前將這些顆粒物過濾掉。酸性煙霧中含有酸前體。當這些前體與降水相結合的時候,就形成了酸雨。二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)是兩種需要規范的酸前體。法律對發電廠和大型鍋爐排出的酸性氣體都做出了規定;但SO2和NOX都肉眼不可見。

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揮發性有機化學物質,有些真正有毒的化學物質其實是“有機”的——這里的有機,指的是這類化學物質中的碳–氫原子的結構。石油是有機化學物質的混合物。揮發性化學物質很容易蒸發,即使是在沒有加熱的情況下。

燃燒產物中含有有機化學物質,有些物質對人體而言十分糟糕。汽車尾氣,甚至是經過催化轉換器處理之后的汽車尾氣,就是一籮筐致癌物。這些有毒化學物質的排放率取決于發動機效率或者如鍋爐這種的外部燃燒源的效率。這類物質幾乎都不可見,盡管有時它們確實能聞出來。

肉眼能否判斷安全與否,違章污染并不總是肉眼能看見的,但有時經過凈化處理的氣流反而能看見。水經常被用來除去氣體中的顆粒物或者酸性氣體,從而產生白色的煙霧。煙囪頂上可見的明火通常表明揮發性有機化學物質經過燃燒,而沒有在未經處理的情況下直接釋放。燃燒會增加二氧化碳排放量,但是可以把有毒物質變成相對無害的氣體。

有志在工業污染問題上參與行動的公民可以舉報黑色的煙霧。如果一根煙囪昨天什么都沒有,但今天卻在噴出可見的煙霧,那很可能是出了什么毛病。不過故障可能是暫時的——美國法規允許工廠故障多持續六個小時,具體時長取決于設備的年齡和當地環境法規。

不過,判斷隔壁工廠到底在排放什么的佳辦法是去美國環保署網站,尋找社區資源。在美國,公民可以在數據庫中搜索郵政編碼,來查明路上不遠處那家工廠在排放什么可能的有毒的化學物質或污染物。


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