PM2.5污染（共12篇）
PM2.5污染 篇1
0 引言
随着京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域及全国大中城市大面积雾霾天气的爆发,雾霾天气的“罪魁祸首”PM2.5逐渐成为民众日益关注的话题。PM2.5是指空气动力学直径不大于2.5μm的大气颗粒物,因其能够进入人体肺泡,世界卫生组织(WHO)称之为可吸入肺颗粒物(Repairable Particles)[1,2,3]。PM2.5属于细微颗粒物范畴,通常也被称为细粒子(Fine Particles)。PM2.5的主要来源为日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物。与TSP,PM10相比PM2.5粒径小,在大气中的存留时间长、传播距离远,且有害元素和有机化合物极易富集在细颗粒物上,毒性增大,对空气质量、大气能见度、人挥好、引导好、保护好,提供适宜的平台,创新合适的载体,是各级政府主管部门需要认真研究和解决的一个重要问题。笔者认为,群众参与居住区绿化建设有多种多样的方法和途径,如组织小区内离退休干部及积极分子成立绿化宣传队、护绿队,负责绿化知识的宣传、绿地树木及绿化设施的保护;发动居住区居民参加绿化义务劳动;采取多种承包、认养方式,如包卫生,包楼门前后绿地,实行建设、养护及管理的全面承包,谁建设谁受益。再如,可以利用每年的“植树节”开展“广植纪念树”“认养绿地”和“家庭养花展评”等活动,一些地方开展的种植“结婚纪念树”“生日纪念树”等也广受居民群众的欢迎[5]。通过这些活动,既培育了居民爱绿、植绿、护绿意识,也增进了居住区居民之间的感情,同时也弥补了政府投资的不足,使居民闲暇之时,植绿养性,自得其乐。
3.3坚持经常,健全制度
居住区绿化工作不是一朝一夕、一蹴而就的事,必须持之以恒、渐次推进、有序实施、逐步见效。为此,必须健全适应居住区绿化工作特点,能够最大限度地调动群众参与积极性的规章制度,使这项工作规范化、制度化、经常化。1)激励机制。要把参与居住区绿化的工作情况列入评选绿化先进个人和五好文明家庭的条件。凡是表现好的居民和家庭,要在居住区内进行通报表彰;成绩突出的,可以在表彰的同时,减免相关费用,如老的小区体健康以及大气能量平衡影响巨大[4,5]。目前,PM2.5已成为国内外城市大气的首要污染物[6,7]。
1 PM2.5的来源及特征
1)工业燃烧排放。
目前我国仍处于经济快速发展的时期,化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦及核燃料加工业、电力热力的生产和供应业等高耗能工业依然发展迅速,此时我国的情形与1952年英国伦敦雾霾时期极其相似。
2)汽车尾气排放。
空气污染的另一重大因素是汽车尾气。汽车尾气中有150种~的卫生费,新的小区的物业管理费等;街道可以组织“花园式小区”评比挂牌等活动,增强小区居民的光荣感责任感。2)责任机制。要根据各个居住区的具体情况,特别是一些老的居住区和没有实行物业管理的新居住区,根据自愿原则,由街道社区或居委会把居住区绿化任务分解落实到人、到户,适时进行检查评比和通报。3)培训制度。即每年要定期组织绿化讲座,宣讲绿化知识,搞好绿化知识咨询,提供绿化服务,培训绿化骨干。如介绍适合小区、家庭种养植物的品种、类型,施肥、浇水的时机、用量及品种,日常养护管理常识,树木花草的病虫害防治等。
参考文献:
[1]顾燕飞.上海居住区景观绿化的现状及发展趋势[J].上海
建设科技.2006(1):57-58.
[2]顾燕飞,李亚英.上海居住区景观绿化的现状及发展趋势探
讨[J].上海商学院学报,2006(2):39-40.
[3]杨亮.居住区园林绿化发展[J].科技资讯,2007(21):90-
[4]徐福卫,陈海玉,叶建军,等.浅析屋顶绿化对城市生态环境
的影响[J].中国经贸导刊,2010(13):38-39.
[5]蔡国华,徐毅.居住区景观绿化的营造与养护[J].农业科
技与信息(现代园林),2008(12):5-7.
On energetic involvement of people in reforestation construction of residential areas
GONG Wei
(Park Management Office in Hexi Region of Tianjin,Tianjin 300000,China)
Abstract:The paper analyzes the importance of the reforestation construction in some residential areas,indicates the necessity for the people’s involvement in the reforestation construction and has the primary exploration for the methods and measures to improve their enthusiasm for the reforestation construction in residential areas,so as to provide the reference for the reforestation construction in residential areas in future.
200种不同的化合物,其中有害物质氮氧化物、碳氧化物、硫化物、铅、多环芳烃等致癌有机物极易吸附在PM2.5颗粒表面,进而实现更长距离和更长时间的传播,造成更为严重的危害[8]。
3)生物质燃烧排放。
我国的生物质资源丰富,每年有6亿t的农作物秸秆产生。其中31.5%用作农村地区的炊事能源,25%在农田中就地焚烧。生物质燃烧过程中产生大量携带二噁英及多环芳烃等的细粒子,不仅影响城市和区域空气质量,降低大气能见度,更加损害人体健康,已成为城市、区域乃至全球范围内重要的污染源之一[9]。
2 PM2.5对环境的危害
大气中的颗粒物对光的散射和吸收,能显著减弱光的信号,因而导致城市人为能见度下降,产生阴“霾”天气。当大量极细微的包括“PM2.5”在内的颗粒均匀地浮游在空中,造成空气混浊,进而使水平能见度小于10 km,并且相对湿度不大于80%,这时呈现的天气现象称之为“霾”天气。“霾”和雾的主要区别在于水汽含量的大小,当水汽含量达到90%以上叫雾,低于或等于80%叫“霾”。“霾”是空气遭受污染的产物,所以“霾”天气比雾天气更危害人体健康。
1952年12月的伦敦大雾持续了5 d。当时能见度只有几米,找到路的唯一办法是沿着马路护栏和房屋行走。人们根本看不清交通状况,过马路必须靠听觉。造成污染的最直接原因是发电站和普通家庭使用的煤炭以及汽车尾气。
3 PM2.5对人体健康的危害
世界卫生组织发布的报告显示,无论是发达国家还是发展中国家,目前大多数城市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。高污染城市中的死亡率超出相对清洁城市的15%~20%。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐步暴露出其真实、恐怖的一面。
3.1 致病病毒搭“顺风车”入体内致癌
由于PM2.5表面极易吸附有机化合物,如多环芳烃容易吸附在粒径在5 mm以下的颗粒物上,大颗粒物上的多环芳烃很少。也就是说,空气中细颗粒物越多,我们接触致癌物———多环芳烃的机会就越多。
3.2 损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液
PM2.5会与身体中的血红蛋白相结合,从而影响血液的输送,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。每个人每天平均要吸入约1万L的空气,这些颗粒通过支气管和肺泡进入血液,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。
3.3 引发哮喘、支气管炎和心血管病等疾病
气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径在2.5μm以下的细颗粒物,直径相当于人类头发的1/20大小,不易被鼻孔中的绒毛阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,引发咳嗽、呼吸困难、哮喘、慢性支气管炎等呼吸系统的疾病并导致心律不齐、非致命性心脏病等心血管方面的疾病。其中,老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
4 PM2.5的防治措施
4.1 不断提高空气质量标准
1997年,美国联保局首次制定发布PM2.5环境空气质量标准,欧盟颁布新的空气质量指令(2008/50/EC)进一步严格工业污染物排放标准,减少VOCS,O3,NOX以及颗粒物排放,为PM2.5达标创造条件。我国新修订的环境空气质量标准已于2012年2月29日发布,将于2016年全面实施。空气质量监测指标增设了PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧8 h浓度限值,收紧PM10和二氧化氮浓度限值,调整了环境空气质量功能区分类方案,并提高了数据统计有效性要求。
4.2 建立科学的监测评估体系
建立一整套包括排放清单编制技术、空气质量数值模拟技术、情景预测技术等污染综合防治的技术体系,将监测—模型—评估—对策等过程紧密联系在一起,将PM2.5监测、污染源监控、防治对策研究以及效果后评估作为一个工作体系,为推进区域复合污染防治提供重要支撑。
4.3 实施区域污染分区分类管理
按照不同地区的地理特征、经济水平、空气质量现状、污染物输送规律、气象条件,将区域划分为重点控制区和一般控制区,实施差异化的控制管理,制定有针对性的污染防治措施。
4.4 制定空气质量持续改善目标
各级省市自治区要在年度考核计划中制定空气质量改善的目标,制定污染物减排总体目标以及各地区减排份额,开展污染物减排的区域合作。
4.5 实施联防联控和行业准入,优化能源结构
建立统一协调的区域污染联防联控工作机制,统筹协调区域内的大气污染防治工作。大力发展风能,推广使用地热能,生物质综合利用。
4.6 控制开放源和机动车污染
制定协调统一的管理办法,组织协调各职能部门,开展城市扬尘综合整治,加强监督管理,有效遏止扬尘污染。减少城市裸地面积,提高林木绿化率和水域面积。对机动车使用更为清洁的能源。
4.7 加强组织领导动员全民参与
地方政府要做好空气质量防治的领导工作,加强引导,促使全民的环保意识不断提高。加强舆论监督,为改善大气环境质量营造良好氛围。
5 结语
随着我国经济社会的快速发展,大气中PM2.5的监测浓度上升趋势增大。由于PM2.5对人体健康、大气能见度以及大气环境污染具有更加显著的危害和潜在影响,加上近年来公众环境影响意识的不断提高,今后我国环保等相关部门需进一步加强对PM2.5的监测与影响评价研究,以不断改善空气质量。
摘要：根据PM2.5对人体健康、大气能见度以及大气环境污染的危害及潜在影响,对PM2.5的来源及特征进行了详细的论述,并提出了有针对性的污染防治措施,制定了空气质量改善目标,以不断改善空气质量。
关键词：PM2.5,危害,空气质量标准,特征
参考文献
[1]Sloss L L,Smith I M.PM10 and PM2.5:an international per-spective[J].Fuel Process Technol,2000,65(66):127-141.
[2]杨复沫,马永亮,贺克斌.细微大气颗粒物PM2.5及其研究概况[J].世界环境,2000(4):32-34.
[3]王冰,张承中.大气可吸入颗粒物PM2.5研究进展[J].环境污染及其防治,2009(8):25-26.
[4]王玮,汤大钢,刘红杰,等.中国PM2.5污染状况和污染特征的研究[J].环境科学研究,2000,13(1):1-5.
[5]邵龙义,时宗波,黄勤.都市大气环境中可吸入颗粒物的研究[J].环境保护,2000(1):24-29.
[6]包贞,冯银厂,焦荔,等.杭州市大气PM2.5和PM10污染特征及来源解析[J].中国环境监测,2010,26(2):44-48.
[7]戴海夏,宋伟民.大气PM2.5的健康影响[J].国外医学:卫生学分册,2001,28(5):299-303.
[8]张汉鹏.汽车尾气对环境的污染及其治理[J].固原师专学报,2000(6):39-43.
[9]陈德毅,彭平安.生物质燃烧的二噁英排放特性[J].环境化学,2011,30(7):1271-1279.
PM2.5污染 篇2
摘要：利用便携式气溶胶监测仪,对平项山市区的.中原商场、商业大楼、食品城总店三家大型商场不同楼层空气PM10和PM2.5进行了现场测定.结果显示,平顶山市大中型商场可吸入颗粒物污染严重,PM10、PM2.5污染平均超标率分别为13.7%和48.0%;PM10、PM2.5的质量浓度在时间和空间分布上存在很大差异;PM10中PM2.5所占比例为83%.作 者：刘章现 罗领先 史丽娟 作者单位：刘章现,史丽娟(平顶山工学院环境工程系,河南,平顶山,467001)
罗领先(平顶山市新华区环境保护局,河南,平顶山,467000)
PM2.5污染移动的“火电厂” 篇3
比漠视更为可怕的是，没有船舶燃油标准，没有明确的管理部门，没有摸清家底，没有精力去管理。
电影《海上钢琴师》的男主角1900一生都没有下船，弗吉尼亚号就是他的整个世界。
49岁的大副秦安也不愿意踏足陆地，但这已不是电影般的浪漫悲剧，而是一个现实问题。“码头脏得不得了，泰州、张家港、南通……环境污染都很严重。”他的“飞雄三号”往返于南京和上海之间的长江航道，即使靠岸，他也不愿意下船——部分恐惧就是来自那些灰蒙蒙的港口。
对于一些环保官员和学者来说，中国近18万艘船舶的废气污染，正是他们目前急欲揭开谜底的陌生世界。而这些一直被漠视的污染源，其严重程度不亚于陆上的火电厂、机动车。
根据国际环保组织自然资源保护协会（NRDC）的《船舶港口空气污染防治白皮书》，一艘使用3.5%含硫量的燃料油的中大型集装箱船，以70%最大功率的负荷行驶，一天排放的PM2.5相当于50万辆使用国四油品的货车。
劣质燃油之祸
北京理工大学教师谭建伟正在从事船舶废气排放的研究。常常是出发时天气晴朗，到了港口附近就是雾霾和柴油味，“一到港口就想回去了”。他一直记得，旅顺是个美丽的城市，港口周围的小区却被蓝烟笼罩。
珠三角、长三角、环渤海等都市圈，长江、黄河等内河港口城市，都是中国人口聚集之地，也直接受到船舶废气污染的危害。在相关报告中，使用高硫油的船舶如同烧着劣质煤、没有尾气处理装置的“移动火电厂”。
在香港，2012年的数据显示，船舶废气排放是全市PM10、氮氧化物和二氧化硫的最大排放源，其中前两者占到约三成，二氧化硫则达到50%。
船舶废气污染主要源自劣质燃油。远洋船受到国际海事组织《防止船舶污染国际公约》的约束，燃油含硫量最高不超过3.5%。但这已是国四柴油含硫量的700倍。
国际海事组织已在全球批准了四个“排放控制区”——行驶至该区水域的船舶需换成更清洁的油，含硫量不能超过1%。2015年起，这一要求加严为0.1%。四个排放控制区均在欧美，中国并未设立。因此，有能力使用低硫油的船舶到达中国水域之后，也依然燃烧高硫油。
我国尚缺乏船用燃料油和船舶排放国家强制标准。已有的船用燃料油排放标准大多属于推荐标准；《船舶污染物排放标准（GB 3552-83）》只涉及船舶废污水和垃圾；2014年6月份刚刚更新的《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（GB 20891-2014）》也只涵盖了37kW以下的小型船用柴油发动机。
船舶流动性强，难以通过地方标准进行管控。而交通部门涉及“绿色港口”等的相关计划又主要针对的是节能和温室气体减排。
“移动火电厂”不只包括跨国远洋船，还有大量内河船。在环保部和交通部2013年联合发布的《中国船舶和港口空气污染防治概况》中，中国船舶九成属内河船，散货船比例高，集装箱船比例偏低。
不受海事组织管理的内河船，油的使用更为混乱，有的来自私人炼厂，硫含量甚至高于3.5%。“道路上的加油站都是固定的，但船的加油比较灵活。”美国能源基金会交通项目主管龚慧明说。
秦安跑一趟上海要烧七八吨油，颜色清亮的轻油均价约2100元一吨，“颜色深，很难看”的重油只要700元。所以内河船尤其是私人船只，“赶上什么油就用什么油”。燃烧轻油冒出的烟青灰色；而重油燃烧后冒出的烟则如“墨汁一样”。
港口污染源并不局限于船舶。塔吊、大货车等车辆也排出废气，水泥、砂石、煤炭的卸载会扬起灰尘。相比较，船上的空气扩散反而略好。
当务之急 摸清家底
“我们根本不了解（船舶污染）。”环保部机动车排污监控中心的副主任丁焰说，“当务之急是编制排放清单，特别是港口城市。”
在香港思汇政策研究所研究总监吴家颖看来，清单是督促政府管理的理据：弄清楚船舶排放的污染量、空间分布情况等。2007年，正是他牵头编制了香港的清单，在此基础上，香港又进一步评估船舶废气排放的健康影响和减排措施的效用。
相对于香港的先行一步，内地学者则是心慌。“我有点着急。”丁焰说。目前发布了港口空气污染排放清单的内地城市仅有上海。
据上海市环境监测中心的总工程师伏晴艳介绍，1997年，上海研究氮氧化物的环境容量时就纳入了船舶排放的影响。2003年，上海制作出了第一份包括氮氧化物、二氧化硫、颗粒物的排放清单。2012年的最新结果是：船舶排放产生的二氧化硫、氮氧化物和PM2.5分别占到全市排放总量的12.4%、11.6%以及5.6%。
这让丁焰心里有了一点底，但他的直观感觉是船舶对港口城市的直接污染应该在20%左右。作為全球最大的港口，伏晴艳也认为上海的清单还需要更细致的调查，现在的调查样本不到经停上海船舶的2%。
更重要的是，目前国际上多数研究还局限于外港的大吨位船舶，数量大且品类繁多的内河船是“中国特色”，并没有国际经验可参照。国内学者只能自己研究内河船排放系数——这是制作内河船排放清单最重要部分。2012年起，北京理工大学葛蕴珊教授的团队就在京杭大运河、长江、珠江等地展开监测。
愿意配合的船只并不多，例如摆渡船靠岸只有短短10分钟，根本来不及安装设备。监测船舶排放远难于机动车，“测机动车尾气排放，你让车怎么开都行。但是船的航道、船速，都是船老大决定的。”谭建伟说。
丁焰表示，在课题组初步成果的基础上，全国性的船舶排放清单编制指南将在年底发布。葛蕴珊还不够满意，“越做得细致，发现缺的东西越多。”不过，环保部门早已非常着急，丁焰觉得时不我待。“纠结于细节，黄花菜都凉了！”
治污影响港口经济？
环保部新近启动的相关公益课题中，已有六个研究组报名。环保部、香港环境署和香港理工大学每两年联合举办汽车尾气排放控制研讨会，刚刚结束的2014年研讨会上，四天的议程就有两天半在讨论船舶。吴家颖清晰记得，在一个讨论环节中，有环保部、学者、油企等八位人士参与，虽然利益不同，但各方都很乐意推动珠三角的船舶废气污染治理。
现状改善似乎并不难。据NRDC的“白皮书”统计，2013年，上海市、江苏省、山东省和广东省发布的大气污染防治行动计划包括了船舶和港口的相关规定。其中深圳市的目标最为具体，对于使用岸电（指船舶泊岸时关闭发动机，接入港口岸上提供的电力）、低硫油、液化天然气等措施都设立了明确的目标。
而在香港，对于低硫油的使用，经历了“企业自愿-政府激励-法律强制”的过程。2011年，航运业内自发签署《乘风约章》，承诺在香港泊岸的船舶改用低硫油。次年，政府启动激励计划，换用低硫油的远洋船可减免一半港口设施及灯标费，相当于补贴40%的换用低硫油的成本。但据NRDC“白皮书”，截至2014年6月，只有12%的远洋船参与激励计划。因此，香港政府于2013年提出立法计划，计划于2014年年中由立法委员会表决。
不过，深圳和香港都担心环境约束会影响船舶经济——船只转向其他的港口。所以，香港政府一直积极推动与珠三角其他港口的合作，在珠三角水域设立排放控制区。
这样会否将船舶“赶”去长三角或是环渤海？NRDC港口项目顾问冯淑慧借用了美国加州的例子：加州港口一直有比其他北美西海岸港口更好的铁路系统，虽然实施了更严格的大气污染物排放规定，但加州港口还是更有竞争力。
“空气污染也影响地区竞争力。”冯淑慧说，“香港之所以开始积极改善空气质量，其中一个原因是来自跨国企业的压力。因为香港空气越来越差，跨国企业很难招聘、调派好质素的高级人员。有些企业甚至因此将亚洲总部搬离香港。”
PM2.5污染 篇4
PM2.5是指空气动力学直径小于或等于2.5μm的颗粒物, 也叫做可吸入肺颗粒物。由于细粒子的散射、吸收能力, 粒径大小与浓度是造成灰霾天气的主要因素[1];另一方面由于粒径的微小, 可进入肺泡沉积, 并进入血液循环, 由此导致心血管疾病死亡率增高, 对人体健康造成重大危害。为了对PM2.5的现状及分布特征有所研究, 也为开始PM2.5监测做好前期准备, 我们从2011年4月27日至2012年2月29日进行了连续自动监测。本文以该监测点位的监测数据为基础, 对市区PM2.5的时间变化规律和可能影响原因进行了分析, 为今后的进一步就研究奠定基础。
1 实验准备
国内外主流的三种颗粒物自动连续监测仪器, 通常使用三种方法:光散射法 (Light Scattring) 、石英晶体微量平衡法 (Quartz Crystal Microbalance) 、Beta射线衰减法 (Bete Attenuation) , 根据《环境空气质量标准》规定的颗粒物经典的监测方法——重量法的监测原则:直接测量, 最大程度的减少测量的不确定性, 测量结果只与颗粒物的质量有关的三个原则, 本文选择赛默飞世尔公司的TEOM 1405大气颗粒物监测仪, 采用锥形原件振荡微天平法 (TEOM) 测量质量浓度, 满足实时自动连续监测, 而且能反映反映颗粒物污染的日均浓度、小时浓度还能反映颗粒物污染的瞬时变化;它的温度、湿度补偿修正功能, 保持结果是标态下的质量浓度[2]。
2 PM2.5分布特征
2.1 PM2.5季节分布特征
根据2011年4月至2012年2月的日均监测数据, 计算出PM2.5的日平均浓度的月均值;季均值浓度有月均值算术平均得到。图1为PM2.5的月平均浓度分布特征。全市冬季浓度明显较大, 最大值是1月份, 为11 2mg/m3, 夏秋季较低, 最小值是9月的3 7 u g/m3。
2.2 PM2.5小时分布特征
小时平均浓度的获得方式是, 将全年每天的每个小时的计算算术平均值, 得出每个小时的小时平均浓度值, 图2为PM2.5的小时平均浓度分布特征。总体来讲, PM2.5小时变化呈现较为明显的双峰形状, 呈现晚上浓度高, 白天浓度低的特点, 主高峰在7:00～9:00时间段, 次高峰在19:00～21:00。
3 PM2.5时间变化特征的原因分析
3.1 PM2.5季节分布特征原因分析
根据郑州市长期环境空气自动监测结果分析, 郑州市大气各种污染物浓度为冬春明显较高, 夏秋较轻的季节特征非常明显[3]。从图1可以看出, 郑州市PM2.5浓度也基本保持这种特征。
郑州市PM2.5特征其可能原因有: (1) 郑州冬季太阳辐射弱, 气压低、气温低, 降水量小, 低对流层空气对流弱, 颗粒物容易于积累却难于扩散, 会造成PM2.5浓度持续升高或保持在一个较高的浓度等级; (2) 冬季为郑州的采暖期, 而郑州的能源结构主要是燃煤为主, 直接排放大量颗粒物, 并且也排放二次颗粒物的前驱物 (NOX, SO2) , 排放量增大、二次污染物的更容易集聚反应生成也是冬季PM2.5迅速提升的原因之一。
3.2 PM2.5小时分布特征原因分析
郑州市区PM2.5小时变化呈现较为明显的双峰形状, 呈现晚上浓度持续高水平, 白天浓度较低的特点, 主高峰在7:00～9:00时间段, 次高峰在19:00～21:00。气象因素起主要作用, 其次是各种类型的污染源排放及污染物的排放时段的影响。从图2可以看出从次高峰后到凌晨, 由于机动车与人为活动的减少, 该时段PM2.5分布比较平均, 但维持在高水平线上;在早晨6点后, 对流层底层气温较低, 易产生的逆温层, 并且随着上班高峰的来临, 人为活动增多, PM2.5质量浓度开始升高, 出现一个污染较重的高峰值区间;10:00之后, 太阳辐射的增强加温、交通高峰的过去, 天气扩散条件的转好, 质量浓度不断下降;在整体白天时段因气象条件良好 (排除大雾、沙尘天气) 扩散充分, 总体浓度值维持在一个较低的水平上。次高峰与之相反, 但增加了一些排放源:如餐饮业, 以及郑州交通晚高峰较早高峰集中的特点, 也是一个原因[4]。
4 结语
通过对本实验自动监测资料的分析, 郑州市的PM2.5的年变化呈现明显的季节性规律, 冬春季明显高, 夏秋季较低的特征;PM2.5小时变化呈现较为明显的双峰形状, 呈现晚上浓度持续高水平, 白天浓度较低的特点, 主高峰在7:00～9:00时间段, 次高峰在19:00～21:00;郑州市PM2.5浓度主要受气象因素的影响, 降水、气温、气压、风向、风速及相对湿度都对PM2.5有明显的作用, 多种类型的排放源不断增加也对PM2.5的质量浓度有很大影响。
参考文献
[1]吴兑, 毕雪岩, 邓雪较, 等.珠江三角洲大气灰霾导致能见度下降问题研究[J].气象学报, 2006, 64 (4) .
[2]TEOM Series 1400a Ambient Particulate (PM10) Monitor Operating Manual英文说明书.赛默飞世尔公司.
[3]郑州环境质量报告书 (2006～2010) 郑州市环境保护局, 2011, 3.
PM2.5污染 篇5
北京冬季室内空气中TSP， PM10， PM2.5和PM1污染研究
人们每天2/3以上的`时间在室内度过,室内空气中可吸入颗粒物对人体健康的影响越来越受到国内外研究人员的广泛关注.在我国,虽然人们对大气中细粒子的研究比较系统、深入,然而对室内环境中可吸入颗粒物的研究、报道却很少.作者在北京市的海淀区、朝阳区、丰台区和昌平区选择了19个家庭,分别对其厨房、客厅和卧室的室内空气中TSP, PM10, PM2.5和PM1的浓度进行了测定,并且对室内空气中粉尘含量的影响因素进行了分析和探讨.
作 者：刘阳生 陈睿 沈兴兴 毛小苓 郝鹏鹏 曾明 作者单位：北京大学环境工程系,水沙科学教育部重点实验室,北京,100871刊 名：应用基础与工程科学学报 ISTIC EI英文刊名：JOURNAL OF BASIC SCIENCE AND ENGINEERING年，卷(期)：200311(3)分类号：X513关键词：室内空气 TSP PM10 PM2.5 PM1
PM2.5污染 篇6
关键词：射流； 紊流； PM2.5粒子； 废气； 红外谐振
中图分类号： X 513 文献标志码： A
含碳矿物能源的燃烧是PM2.5粒子的主要来源.燃烧时伴有高温和局部缺氧.高温时含碳矿物能源发生热分解，析出多种碳氢化合物CnHm；局部缺氧会使碳氢化合物脱氢，析出原子级的碳粒.例如：煤、油在高温时热分解析出CnHm，当n=1、m=4时，即甲烷（CH4）；在高温缺氧状况下，CH4分解脱氢，即
CH4→C+2H2
原子级碳粒表面能很大，碳粒间相互作用发生团聚，组成更大颗粒的碳黑.高温时低熔点的无机氧化物或氯化物发生熔化、液化和汽化.例如，碱金属氧化物Na2O、K2O在700℃便会熔化；MgCl2、CaCl2、KCl、NaCl在700～800℃熔化，1 400℃汽化[1].它们的蒸气与水蒸气或油雾接触时，由于分子的相互作用而凝结在漂浮运动的碳粒上，形成含碳的水滴、油滴、玻璃滴.它们因热冲击膨胀或冷缩，产生大量球形碳黑（俗称漂珠）和絮状的碳黑，它们都是PM2.5粒子.
PM2.5粒子是由众多分子结合而成的.其相互作用能有两种：一是形成分子的化合键能；一是将分子团聚成PM2.5粒子的分子相互作用能.后者取决于分子间的相互作用力，即范德华力.处理PM2.5粒子，就是要破解这两种力或相互作用能.破解技术愈简便、廉价、高效，则愈适合当前经济发展的需要.文献[1]中较为完整和系统地表述了处理PM2.5粒子和废气的技术，提出首先利用声、电、磁等多种技术使PM2.5粒子团聚成大颗粒，然后利用现有的传统技术进行收集处理.这不失为解决PM2.5颗粒污染的一种方案，但程序繁琐，进展缓慢，成本高且可行性不强，且该方案未解决废气污染和温室气体处理问题.本文提出一种更亷价、简便、高效的处理这种污染的新技术.
1 处理PM2.5粒子和废气的理论
PM2.5粒子实质上是多种分子（如C、CO2、K2O、Na2O、CnHm、KCl、MgCl2等）借助分子相互作用能而结合在一起的宏观物体.只有解除使这些分子凝结在一起的相互作用能，才能使PM2.5粒子分解处理.为此，分两步解除这两种相互作用能：第一步解除将废气分子凝结在一起的分子相互作用能，使PM2.5粒子破解为分子； 第二步破解分子的化学键能，使化合物分解为原子或离子.为了破解分子相互作用能，首先估算分子相互作用能的大小.
组成自然界物质的分子，可分为两类：一类是有极分子，如H2O、K2O、NaO、KCl、MgCl2等；另一类是无极分子，如C、CO2、H2、O2、CnHm等.
1.1 有极分子相互作用能[2]
设有两个有极分子，其偶极矩分别为
p1=el1， p2=el2
（1）
式中：e为电子电量；l1、l2分别为两个有极分子的偶极矩，通常远小于r，r为两偶极矩间的距离，不失一般性取l1=l2=5×10-11m，r=10-9 m.
两个有极分子的相互作用能
U0=2p1p24πε0r3
（2）
式中，ε0为真空介电常数.
将r=10-9m代入式（1），则U0=1.15×10-21J，比化学键能（数量级为10-19J）小2个数量级.
1.2 无极分子相互作用能
无极分子的相互作用必须考虑量子效应，只能用量子力学求解色散力.采用半经典半量子理论求得两无极分子相互作用能[2]
Ud=he44πε20m2ω30r6
（3）
式中：h为普朗克常数；ω0为分子振动固有频率；m为分子诱导偶极子的振动等效质量.
以CH4为例，其m=4.95×10-27kg.将ω0=6.28×1014s-1、r=10-9m 代入式（3），则Ud=7.3×10-26J.可见，无极分子的相互作用能比有极分子相互作用能小5个数量级，比单键化学键能更小.
1.3 有极分子和无极分子的相互作用能
有极分子和无极分子彼此靠近时，有极分子的极化场会诱导无极分子产生诱导电矩.有极分子电矩和诱导电矩产生相互作用，其相互作用能Uh比有极分子相互作用能U0小，但比无极分子相互作用能Ud大，即Ud 根据上述分析，要破解PM2.5的团聚问题，只需使PM2.5彼此碰撞动能充分大于有极分子的相互作用能U0便可.因此，设计紊流雷诺数Re>4 000便可获得足够大的剪切应力破解分子团聚而使PM2.5颗粒分子化. 破解分子化学键能使废气分子原子化.运用发明专利[3] “用射流和红外谐振分解废气的装置及方法”的技术，利用射流产生紊流，并利用废气自身温度在射流接收装置内激发热辐射红外波谱匹配废气分子化学键固有振动谱，使废气分子处于共振激发状态.在这种状态下，分子热运动产生的分子间相互碰撞动能足以破解分子的化学键能，从而实现化合物分子原子化. 1.4 废气分子键强度、振动固有频率和固有波长 表1给出了几种废气分子键强度、固有频率ω0、固有波长λ0[4].由表可知，化学键的键强度比分子间相互作用强度大2个数量级，所以，依靠射流的紊流破坏化学键是不可能的，因此还需利用分子热运动的碰撞和化学键固有频率的谐振激发实现此目的.
2 处理PM2.5粒子和废气的新技术
2.1 采用射流紊流技术将PM2.5粒子分解为废气分子
图1为喷射器和接收器的组合示意图，其中：a为接收器前段；b为接收器混合段；c为接收器扩压段；d1为喷射器出口直径；d2为接收器前段入口直径；d3为接收器扩压段入口直径；Q1为喷射器出口流量；Q2为接收器引射流量；lc为射流自由流束长度.
流量为Q1的废气从喷射器以射流形式喷出，进入接收器；在接收器入口处，因射流的负压效应而吸入引射流量Q2的废气.这两股气流在接收器混合段b相互作用形成紊流，当紊流雷诺数Re>
4 000时，便有足够的动能.紊流造成的剪切力和足够的碰撞截面可使PM2.5颗粒拆离，实现分子化，之后再把分子破键分解为原子态.
紊流剥离PM2.5粒子的剪切应力与紊流强弱正相关。紊流是由射流引发的，此处用射流速度V近似代表紊流速度.假定紊流速度为V，紊流粒子间相对运动速度为2V，相互碰撞的动能必须大于分子团聚的相互作用能U0 ，则从喷射器出口射流而出的废气射流速度V应满足
12M（2V）2>10-20J
（4）
式中，M为PM2.5颗粒平均质量.
假设PM2.5颗粒是由100个碳原子团聚而成，则可求出M=1.98×10-24kg.从式（4）求得V>50 m·s-1，因此取V=80 m·s-1可满足条件.
为了确保PM2.5颗粒完全分解，应将射流紊流组合单元进行适当的串并联，分n级循环处理，并使每级混合段的紊流雷诺数Re>4 000，级数n由实验确定.
2.2 采用射流和红外谐振分解废气分子[4]
燃烧源的废气分子（CO2、CO、SO2、NO、N2O3等）在一定的温度下做热运动，紊流的作用使分子无规运动加剧，强化了分子间碰撞的破键作用.它们在接收器混合段b中，还受到管壁热辐射的激发.
分子振动的动能
Ek=12M0ω20X20
（5）
式中：X0为键振动振幅；M0为废气分子键振动的折合质量.
例如，CO2分子的键振动的折合质量为M0=1.44×10-26 kg，ω0=4.39×1014 s-1，X0=10-10m，则可求得Ek=1.39×10-17J，显然Ek>d298（1.79×10-18J），说明键谐振已临近破解状志，分子碰撞将击破碳氢键.
从另一个角度分析，当射流紊流将PM2.5颗粒拆散为分子之后，分子的运动适用分子运动理论，按照能量均分定理，每个分子热运动速度v满足
12M′v2=32kT
（6）
式中：M′为分子质量；k为玻尔兹曼常数；T为绝对温度.
例如：CO2的M′=1.44×10-26kg，T=473 K，则
v=1 315 m·s-1
在一个大气压下，分子间每秒碰撞次数为108次，显然每秒钟都有相当高的概率使紊流和热运动相向迭加发生对心碰撞.根据麦克斯韦速度分布率，分子速度为最可几速度两倍以上的分子数占分子总数5%以上，那么便有5%以上的分子相互碰撞动能达到
Ek=12M0[2（2v+V）]2
（7）
当V=100 m·s-1，v=1 315 m·s-1，则Ek=2.15×10-19 J.
由此估算得到的碰撞动能Ek和单个碳氧键键能在同一数量级.考虑到表1所给出的是碳氧键在25℃时的键强度，200℃时键强度将减弱；此外，碳氧键处于共振激发态，高速振动使分子处于离散状态，因此在同等数量级的动能冲击下碳氧键将被破解.
以上分析的5%以上的分子一旦在碰撞中分解，键的振动能转化为“碎片”的动能，将以更大的动能冲击下一个分子，以连锁反应的速度（碰撞频率大于108次·s-1）发展下去.所以这种处理废气的方法迅速、廉价，而且可自动化进行.
废气分子破键后，产生的离子或原子仍然在作不规则热运动，彼此相互碰撞可能复合为原来的分子，所以必须采取措施防止已分解的分子发生逆向复合.
2.3 防止已分解分子逆向复合的措施
整个实验装置简称为MBBS（molecule breaking bond structure）.该装置分为MBBS-Ⅰ、MBBS-Ⅱ，前者为气体分子破键分解装置，后者为分解产物的收集装置.废气分子破键分解后成为离子，当离子高速飞到已接地的器壁——碳素钢板（Q235）外壳时，离子失去电荷变成原子.原子进入钢板后，由于碳素钢为α-Fe体心立方晶体结构，原子可通过其间隙，同时在钢板外壳的内外两侧又存在压力差和温度差，根据能斯特爱因斯坦扩散理论，原子会向钢板外侧扩散，直到离开钢板，进入已设计好的封闭容器MBBSⅡ内.由于两相同原子存在自旋相反电子对量子藕合效应，会最终结合成稳定的两原子气体分子（H2、O2、N2等）.
废气分解过程的反应式为
2H2OMBBS-Ⅰ4H++2O2-MBBS-Ⅰ4H+2O
MBBS-Ⅱ2H2+O2；
CO2MBBS-ⅠC4++2O2-MBBS-ⅠC+2O
MBBS-ⅡC+O2；
2NO2MBBS-Ⅰ2N4++4O2-MBBS-Ⅰ2N+4O
MBBS-ⅡN2+2O2.
α-Fe是体心立方晶体结构，晶体常数a=0.286 63 nm，立方晶体顶点分布Fe原子或Fe离子，气体原子（C、H、N、O、S）的大小由原子物理公式计算，也有相近的测试数据可查，结果均表明原子（C、H、N、O、S）可穿过α-Fe的间隙，但气体分子（H2、O2、N2等）比体心立方晶体的间隙大，不能穿过α-Fe，因此可类比化学中分子筛的概念认为α-Fe是“原子筛”.
已分解的废气，在没有催化剂作用下，或者在温度低于550℃时，只可能复合为同原子的双原子气体而不可能复合成不同原子的化合物分子.因此，整个实验装置温度应控制在550℃以下，而且要远离催化剂，便可防止逆向复合.
3 处理PM2.5粒子和废气的测试结果
图2为测试装置示意图，图中：q1、q2分别为输入、输出端瞬时流量；Q3、Q4分别为20 min内输入、输出端累积流量.测试过程中，发动机产生的废气经由孔板流量计1进入MBBS，该装置输出端输出的废气由孔板流量计2计量.测试分为两组：一组选定发动机G（单缸汽油发动机）于2010年1月21日在开平进行测试；另一组选定发动机D（四缸汽油发动机）于2010年12月9日在肇庆进行测试.表2为两组测试数据结果，其中：T1、T2分别为输入、输出端废气温度；ρ1、ρ2分别为输入、输出端废气密度；M1、M2分别为20 min内输入、输出废气质量；分解率的定义为（M1-M2）/M1.
从表2可以看出，针对发动机G测试时，20 min内输入废气113.8 kg，输出废气仅30.8 kg，即20 min内分解了发动机G排出的废气达83 kg，分解率达73%.针对发动机D测试时，分解率高达82% .测试结果显示，本文设计的射流、紊流、红外谐振装置可分解黑烟、废气和PM2.5颗粒，而且已分解的发动机废气可变成单质可燃的混合气体，经收集后返回发动机，不仅可节能，而且可增加生产能力.进一步改进设计可以分解更多的废气.
测试中，已分解的废气变成了离子（H+、O2-、N2+、C4+等）.它们经过钢板外壳，变成了原子（H、O、N、S、C等），可穿过体心立方晶体的间隙逃逸.以发动机D的测试结果为例，20 min内便处理了废气92 kg，而不必另外消耗能量，成本仅为MBBS装置的折旧成本.本装置分解1 t废气成本小于人民币10元.测试结果表明，MBBS装置处理废气不仅廉价、高效，而且处理量大.
4 结束语
利用气体射流、紊流、分子红外谐振共同作用的方法，设计出一套分解废气的装置.实验测试结果表明，该装置20 min内处理发动机排出的废气的分解率最高达82%，且廉价、高效，处理大.这为进一步处理PM2.5粒子和废气污染，实现节能减排提供了一种可行性方案..
参考文献：
[1] 杨林军.燃烧源细颗粒物污染控制技术[M].北京：化学工业出版社，2011.
[2] 优肯斯坦M B.分子的结构及物理性质[M].张乾二，译.北京：科学出版社，1960.
[3] 曾庆衿.用射流和红外谐振分解废气的装置及方法：中国，ZL200810025891.0[P].2012-05-23.
PM2.5的污染危害及预防对策 篇7
关键词：PM2.5颗粒物,空气污染,环境危害,综合建议
【作者单位】周艳军, 秦皇岛市气象局
2013年初, 我国中东部各地陆续出现大范围和长时间雾霾天气, 空气质量达到了严重污染程度。越来越多的人开始关注PM2.5, PM2.5与人们日常生活习惯密切相关, 如何有效治理空气污染, 将PM2.5值控制在科学合理的范围也成为政府及人们关注的问题。
一、PM2.5是什么
PM, 英文全称为particulate matter (颗粒物) , 是大气中直径小于或等于2.5微米的固体或液体颗粒状物质。由于PM2.5体积较小, 因此能轻易穿透鼻纤毛, 进而进入肺部, 给人体造成损害, 是空气中的有毒垃圾。PM2.5不是一种单一成分的空气污染物, 而是由来自许多不同的人为或自然污染源的大量不同化学成分组成的一种复杂而可变的大气污染物, 例如土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘等。
二、PM2.5的危害
PM2.5由于粒径过小, 可进入肺中。它富含大量的有毒、有害物质, 在大气中悬浮时间长, 且输送距离远, 因而对大气环境质量和人体健康的影响非常大。
(一) 环境危害。
1. 波及范围广, 留存时间久。
颗粒物中1微米以下的微粒沉降速度慢, 在大气中存留时间久, 在大气动力作用下能够吹送到很远的地方, 污染往往波及很大区域, 甚至成为全球性的问题。
2. 能见度低, 影响交通安全。
随着城市人口的增长和工业发展、机动车辆猛增, 污染物排放和悬浮物大量增加, 空气中悬浮颗粒物的增加直接导致了能见度降低, 给行车安全带来不便与隐患。
3. 对物质具有腐蚀作用。
由二氧化硫和氮氧化物化学转化生成的硫酸和硝酸微粒是形成酸雨的主要物质。酸雨会使土壤酸化, 农作物减产, 品质降低, 破坏自然生态系统, 对建筑、金属等破坏力也极强。
4. 影响气候变化。
大气中大量的颗粒物, 干扰太阳和地面的辐射, 从而对地区性甚至全球性的气候发生影响。
(二) 人体危害。
粒径在2.5微米以下的细颗粒物, 直径相当于人类头发1/10大小, 被吸入人体后会进入呼吸系统和心血管系统, 造成伤害。呼吸系统包括呼吸道受刺激、呼吸困难、咳嗽、加重哮喘、降低肺功能、导致慢性支气管炎等。心血管包括心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死。PM2.5还可成为病毒和细菌的载体, 为呼吸道传染病的传播推波助澜。这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液, 其中的有害气体、重金属等溶解在血液中, 对人体健康的伤害更大。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。在欧盟国家中, PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月。2011年, 京津冀地区因区域内燃煤电厂空气污染造成的早死人数高达9, 900人, 其中北京市近2, 000人, 天津市1, 200人, 河北省6, 700人。《京津冀地区燃煤电厂造成的健康危害评估研究》中指出, 在京津冀区域燃煤电厂导致了850例肺癌死亡, 新生儿夭折190例, 儿童哮喘9, 300例和慢性支气管炎12, 000例。
三、大气污染中产生PM2.5的原因
大气污染来源无外乎几种, 燃煤、日常发电、机动车尾气和扬尘等。不合理及无计划、无节制行为或不可避免的新技术掌握不足都将带来能源的过度开发浪费, 造成空气压力, 带来污染, 产生PM2.5的主要原因有以下方面:
(一) 能源结构不尽合理, 能源消费管理粗放。
“我国的能源结构决定了在今后相当长的时间内, 燃煤机组装机容量还将增长, 火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘仍将增加。”北京大学教授潘小川说, 火电厂排放的大气污染物若得不到有效控制, 将直接影响空气环境质量的改善。
(二) 机动车尾气排放严重。
汽车产业的快速发展促进了经济社会全面进步, 2009年我国首次成为世界汽车产销第一大国, 机动车辆在急剧扩大的城市中发挥着越来越重要的作用, 机动车尾气污染也日益突出。机动车尾气排放成为我国大中城市空气污染的主要来源。这把“双刃剑”正在成为城市发展必须面对的问题。根据相关统计, 目前全国约1/5的城市大气污染严重, 113个重点城市中, 1/3以上的城市空气质量仍达不到国家二级标准。其中, 机动车排放已成为部分大中城市大气污染的主要来源。没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。当前, 柴油机不能完全满足欧Ⅲ以上的排放法规要求, 废气处理技术比较滞后。耗能大, 污染重, 成为大气污染的一个污染源。
(三) 燃煤污染。
燃煤污染包含两个方面。一是工业产业需要方面的, 如燃煤发电;另一个主要指生活燃煤。燃煤发电依然是发电的主要手段, 约占其中的三分之一。燃煤电厂污染, 还只是省内燃煤造成PM2.5污染的冰山一角。除了发电之外, 钢铁、水泥等重工业自身的生产过程也会燃烧消耗大量的煤炭, 并排放出大量的大气污染物。燃煤污染是隐形杀手, 对区域内的公众造成了极大的健康影响。PM2.5还可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料煤、石油等和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式, 也是一个重污染源。
四、治理PM2.5的建议
(一) 加快完善监控体系, 严格执行监控标准。
我国PM2.5检测仍处于起步阶段, PM2.5标准低于发达国家仍属正常, 但大气污染已经严重威胁到我们的健康, 加快完善PM2.5监测监控体系显得非常重要。在新的PM2.5标准或于2016年与国际接轨之际, 政府也鼓励各地主动实施新标准。新的监控标准一经建立, 应动用行政力量加以严格执行, 确保行之有效。
(二) 针对超标行为建立严厉的惩罚制度。
严厉的惩罚制度是针对超标行为的重要监督手段, 可以引导全民在治理大气污染过程中健康发展。制定细化严格的惩罚量化标准, 使执行者做到有具体的可执行依据, 减少惩罚争议, 使惩戒更容易行之有效。严格监督执行空气质量标准, 对超标行为进行严厉惩罚, 无论是法律行政惩罚还是严苛的经济惩罚, 甚至从重惩罚。
(三) 加快产业结构调整步伐。
我国经济的快速增长与资源大量消耗、生态破坏之间存在着矛盾, 能源结构不尽合理, 我国的能源供应结构里, 煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分, 新能源和可再生能源开发不足, 造成环境污染等一系列问题。加快产业结构调整步伐, 改造传统产业结构, 通过采取淘汰部分高耗能、高污染工业产能的举措, 调整能源结构和大力发展可再生能源等方式加快调整步伐。要认清什么才是我们真正的利益。正确对待既得利益与长远利益的关系, 将产业结构合理化建立在产业架构利益长远化的基础上, 既改善了资源大量消耗与生态的严重破坏, 更关键的是降低大气污染, 改善生存环境。
(四) 倡导低碳环保生活方式。
大气污染治理应当是政府行为, 但不能仅仅限于政府的管理更应该是全民行为。加快新能源的投入研究, 大力推广新能源市场机制, 促进新能源发展。增强节能意识, 广泛开展全民节能活动, 是治理大气污染的另一重要途径。“低碳生活”是一种简单、简约和俭朴的生活方式, 以低能源消耗和低碳排放为目标, 最终实现以更少的能源消耗和温室气体排放支持经济社会可持续发展的目的。然而, 追求高消费依然是社会生活的主旋律, 物质丰裕时期, 过度消费造成极大的浪费现象成为当前消费的重要特点, 绝大部分情况下低碳经济还只是人们心目中的一个概念。全民的环境与可持续发展宣传教育已开展多年, 公众的低碳环保意识有了一定程度的提高, 也有越来越多的人意识到低碳生活对我们人类发展的重要价值, 越来越多的人从道德的方面也更加重视低碳生活。具体可以从买节能车, 小排量车做起, 减少尾气排放, 缓减空气污染压力。除了道德层面的教育引导外, 还必须有制度的约束。如果这些制度再辅之以惩戒措施, 将会更现实化, 也将便于操作。
PM2.5污染 篇8
1 PM2.5的形成方式和来源
PM2.5的形成方式主要有三种:一是污染源以固体形式直接排出形成的一次粒子;二是先在高温环境下挥发或升华为气态, 后在遇尘核和冷却凝结成固态的凝结粒子;三是通过大气光化学反应形成的二次污染粒子。
PM2.5的来源很复杂, 主要来自于人为排放, 包括直接排放和二次转化生成[1]。直接排放主要来自常用燃料 (煤等) 的燃烧、有机物 (木柴等) 的燃烧、工业废气、汽车尾气、扬尘等;二次转化生成是指由二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物等在空气中通过光化学反应而生成。自然过程也会产生少量PM2.5, 如风化、森林火灾、植物花粉、沙尘暴等。各类来源的贡献率因区域不同而异, 各城市PM2.5来源因个体发展状况不同而异。
2 PM2.5对环境和人体健康的影响
PM2.5对环境具有危害作用, 是灰霾天气的“元凶”, 由于气体分子与颗粒物对光的吸收和散射作用减弱了光信号, 同时散射作用减小了目标物与天空背景之间的对比度从而造成能见度降低, 其中颗粒物对光的散射效应是能见度降低的最主要因素。PM2.5还能减少日照, 改变气温、降水模式以及降雨的酸碱度, 间接影响着气候变化。PM2.5污染严重时还会造成高速公路关闭, 飞机航班取消, 影响正常生活秩序。
PM2.5含有大量的有毒、有害物质, 在空气中滞留时间长、流动距离远, PM2.5中约75%可到达肺泡, 而粒径小于2.0μm的颗粒物则几乎100%到达肺泡。PM2.5对人体呼吸系统、心血管系统等会造成伤害, 比如刺激呼吸道、咳嗽、哮喘、肺功能降低, 严重时还会引起慢性支气管炎、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死亡等。对于敏感人群, 如老人、小孩以及心肺疾病患者, 更容易受PM2.5污染的影响。此外, 国内外也有不少关于PM2.5影响生殖能力、致突变、致畸、损伤DNA、诱发白血病等方面的研究报导。
3 PM2.5污染的原因及治理方面存在的问题
我国PM2.5污染的原因是多方面的, 白洋等人研究表明, 其主要源于政府环境责任缺失、企业唯利是图、人类对自然的无度索取三个方面。经济发展过程中的经济结构失调是PM2.5污染的深层次诱因[2], 而其最终根源主要是源于人与自然关系的失和, 是人类排放行为超过大气环境容量极限, 所造成的惩罚性后果。
PM2.5污染治理方面, 虽然各级政府开始增加对污染治理的投入, 并取得了一定的成效, 但目前仍然存在一些问题: (1) 污染治理的支出需进一步加大。 (2) 目前的污染治理工作中, 着重在减少一次污染物的排放量, 未把减轻污染物的危害程度作为重点, 其忽略质量管理的方式是不可取的。 (3) PM2.5污染分布呈现出区域复合型特点, 传统的属地环境管理降低了污染治理的成效。 (4) 环境立法有待完善, 执行和监管力度有待加强, 个别城市人为“控制”环境质量相关监测数据, 严重影响了数据的真实性和准确性[2]。而影响地方政府污染治理成效的根本原因是: (1) 执政理念偏差引起对环境的漠视。 (2) 各地经济竞争发展模式下, 以牺牲环境利益来换取经济发展。 (3) 地方政府环境保护制度弱化。 (4) 地方政府污染治理的执行力不够。 (5) 环境突发性事件应急管理滞后。 (6) 污染治理的创新力不足[3]。
4 PM2.5污染的防治措施
针对PM2.5给环境和人休健康带来的严重后果, 我们必须采取相应的措施进行预防和治理, 以改善我们的居住环境, 保护我们的身体健康。地方政府需以更高的政治意愿和更强的治理能力来控制城市环境污染, 强化地方政府的公共服务动机与政府责任的协调, 关注治理能力与政府职能的匹配, 坚持以人为本和人类可持续发展的理念, 创新行政运行机制[3]。针对PM2.5污染的防治措施可以从以下几个方面考虑: (1) 完善环保相关法律法规, 加强监管力度, 减少环保部门的自由裁量权。 (2) 提高环境标准, 支持相关实证研究, 提升环境标准的科学性和可行性。 (3) 完善排污费征收, 对移动与固定污染源、环境达标与非达标区域采取不同标准和治理措施。 (4) 实施一定的补贴政策, 如针对企业实施节能减排技术改造, 消费者使用低能耗产品等进行政策补贴。 (5) 实施排放税与排放许可证交易制度, 建立完善排污权交易制度[4]。 (6) 充分落实《大气污染防治行动计划》, 加大环境污染治理的投入力度, 切实改善空气质量。 (7) 优化产业结构, 减少第二产业特别是工业在经济发展中所占的比重, 转变过去资源、能源等要素驱动的经济发展方式, 加快淘汰落后产能。 (8) 开发和推广清洁能源, 如天然气、太阳能、风能、核能、生物质油等, 优化能源消费结构, 大力推进清洁能源产业建设。 (9) 大力发展城市公共交通, 如发展地铁交通, 同时提升机动车油品标准或进行汽车动力系统改造 (如燃烧天然气) , 减少汽车尾气排放。 (10) 加大污染治理力度, 全面加大对工业废气污染、施工扬尘、道路扬尘、城乡垃圾、露天焚烧、餐饮油烟等大气污染治理力度。 (11) 探索在环评中增加PM2.5评价指标, 从项目源头上控制PM2.5的产生。 (12) 加强空气质量监测力度, 完善重点污染源在线监测制度, 及时发布空气污染信息, 建立完善PM2.5监测和预警机制, 以及应急预案。 (13) 建立区域联防联治机制, 打破行政区域限制, 形成有效的区域空气联防联治常态化。 (14) 加大环保宣传教育力度, 大力开展环保宣传教育, 以企业特别是排污企业、社会公众和行政执法机关为重点, 通过环保宣传教育引导广大企业自觉守法, 提高社会公众的环境法治意识, 促进行政执法机关依法行政水平。
总之, 为了PM2.5污染的预防和治理工作的顺利开展, 取得预想效果, 除了政府部门、企业的努力外, 还需要我们广大群众提高认识, 全社会联动起来, 共同应对, 互相监督, 相信我国PM2.5的防治工作一定会取得新的成效, 最终实现人与自然的和谐相处。
参考文献
[1]田原宇, 乔英云.大气PM2.5污染的起因与控制[J].现代化工, 2013, 33 (9) :1-4.
[2]吴建南, 秦朝, 张攀.雾霾污染的影响因素[J].行政论坛, 2016, (1) :62-66.
[3]于水, 帖明.变化环境下的地方政府雾霾污染治理研究[J].江苏社会科学, 2015, (6) :86-93.
PM2.5污染 篇9
关键词：PM2.5,大气细颗粒物,污染控制,石化行业
近年来,包括京沪在内的我国多地持续出现雾霾天气,严重影响了居民的日常生活,引发了社会对空气质量问题给健康带来的担忧,也让一个专业性很强的词汇PM2.5进入公众视野。PM2.5指的是环境空气中空气动力学当量直径≤2.5 μm的颗粒物,也称细颗粒物[1]。由于PM2.5会顺利通过下呼吸道,进入肺泡之中,并可通过气血交换进入人体血管,因而对人体健康影响很大[2,3,4]。随着新修订的《环境空气质量标准》于2012年2月29日经国务院同意发布,社会对PM2.5的关注进一步提升。PM2.5的重要来源之一即为石化行业[5,6,7,8],因此研究我国PM2.5污染控制形势及其对石化行业的的影响,对于石化行业积极应对环境倒逼机制,具有重要的环境与现实意义。
1PM2.5污染控制形势
1.1我国PM2.5限值标准及与国际标准的对比
新修订的《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)于2012年2月29日经国务院同意发布。该标准新增加了对PM2.5的限值标准,并收紧了对PM10的限值标准。如表1所示。
2005年世界卫生组织(WHO)修订发布了《空气质量准则(2005年全球升级版》,规定了PM2.5的指导值,并且为全球不同发展阶段的国家提供了三个阶段的目标值:第一阶段的目标值主要是推荐给发展中国家,是最宽松的一个目标值;第二个阶段的目标值供部分发达国家和部分发展中国家参考;第三阶段的目标值主要由发达国家采用。我国目前的限值标准相当于第一阶段,符合我国发展中国家的国情。印度、墨西哥等发展中国家采用的是WHO第一阶段目标值,欧盟、泰国等国家采用的是WHO第二阶段目标值,美国采用的是WHO第三阶段目标值,其已颁布的国家大气质量标准(National Ambient Air Quality Standards,NAAQS)中对PM2.5年平均值和24 h平均值的限值分别定为15 μg/m3和35 μg/m3,但仍未达到WHO准则(年平均值10 μg/m3和24 h平均值25 μg/m3)的要求。随着经济和社会的进步,预期我国的PM2.5限值也将从初步接轨到完全接轨,日趋严格。
1.2我国环境大气中PM2.5污染状况
当前,我国PM2.5污染形势不容乐观,90%以上省会城市的PM2.5监测结果超标[9]。特别是京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域的PM2.5污染加重,近来每年出现灰霾污染的天数达100 d以上,个别城市甚至超过200 d。2010年北京市大气中PM2.5的年平均浓度为60～70 μg/m3,广州市为45～50 μg/m3。
1.3PM2.5污染来源及与石化行业的关系
大气中PM2.5来源包括海盐和扬尘等自然生成以及人类活动造成的污染,而后者为主要的。而在人类活动所产生的颗粒物中,有来自于工业、电力、交通等生产活动产生的一次粒子,比如化石燃料燃烧不完全产生的有机碳、一次有机物、扬尘等,也有由气体向颗粒物转化而生成的二次气溶胶,比如有机物、硫酸根粒子、硝酸根粒子以及氨粒子等。有研究表明二次气溶胶在PM2.5中的贡献超过50%,是PM2.5的主要组成成分。但目前气溶胶颗粒二次化学成分(包括SO42-、NO3-、NH4+和二次有机物)的来源与演化机理尚不完全清楚。
不同城市由于功能及气候等因素不同,其颗粒物来源不尽相同。如不同研究表明:北京市PM2.5 的主要来源为燃煤、机动车排放、建筑尘、扬尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐及有机物[10,11,12,13]。对武汉市PM2.5主要来源的研究发现,生物质燃烧尘和城市路尘为主要贡献[14]。对宁波市PM2.5污染源解析表明,城市扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘的贡献率分别为20.42%、14.37%、15.15%[15]。根据污染源解析结果来看,涉及到石化行业的PM2.5排放主要有如下几个方面:机动车尾气排放、燃煤电厂、动力中心等固定污染源排放、石化生产过程排放等。由此可见,石化行业对PM2.5污染控制负有重要责任。
1.4PM2.5防控形势
新环境空气质量标准将分期实施,实施新标准的时间要求为:2012年,京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市;2013年,113个环境保护重点城市和国家环保模范城市;2015年,所有地级以上城市;2016年1月1日,全国实施新标准。由此可见,国家对PM2.5的防控有着严格的时间计划表,是稳步推进的。针对PM2.5减排,对石化行业来说,面临着改造投资大、工期长的严峻形势。
2国家PM2.5防控策略对石化行业的影响
2011年以来,国家先后出台了《关于加强环境保护重点工作的意见》(国发[2011]35号)、《国家环境保护“十二五”规划》(国发 [2011]42号)等重要文件,要求开展PM2.5的监测。特别是随着《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的批准发布,体现了政府切实加强大气污染综合防治,推动空气质量持续改善的决心。
国家下一步针对PM2.5污染的防控策略可能包括:加快淘汰电力、石化、化工等行业的落后产能;在大气污染联防联控的重点区域,积极推进使用清洁能源;对城区重污染企业实施搬迁和节能环保技术改造,优化工业布局;提高环境准入门槛,在重点区域实施更加严格的大气污染物排放特别限值,禁止新建、扩建除热电联产以外的燃煤电厂等。同时,还会加强以下工作:严把新建项目准入关,严格环境执法监管,深化污染减排;推进电力行业和石化等非电行业二氧化硫减排治理,加快燃煤机组脱硝设施建设,加强氮氧化物治理;突出抓机动车污染防治,提高车用燃油品质与机动车排放标准等。
对石化行业的影响主要体现在如下几个方面。
2.1大气污染防治任务进一步加重
在控制PM2.5的形势下,区域大气联防政策将不断深化,京津冀、长三角、珠三角三大地区及九个城市群的大气污染防治将戴上“紧箍咒”。位于此类区域的石化企业将面临更大的环保压力,表现在环评批复、主要污染物总量控制、污染物达标排放、环境监测要求等方面,企业可能面临生产规模受限制、煤炭消耗量指标降低、工厂搬迁、监测能力不足等问题,减排压力进一步加大。
2.2资金和技术投入进一步增加
随着PM2.5控制的加强,石化行业需要持续提高环保资金和技术投入。如加大工艺尾气二氧化硫治理,火电锅炉烟气氮氧化物治理,燃煤锅炉烟气二氧化硫提标改造,VOCs及恶臭污染控制等工作的力度,为企业各级监测站配备PM2.5监测仪器及力量等。技术方面,催化裂化烟气除尘脱硫脱硝技术,燃煤锅炉烟气脱硝技术,炼厂各类含烃气体的回收技术有待进一步研发推广;PM2.5源分析、燃煤锅炉烟气PM2.5控制技术、PM2.5监测分析相关标准研究等针对性研究工作也需尽快开展。这些都意味着环保投资及运行成本的增加。
2.3汽车尾气排放标准愈加严格,高品质油品生产面临压力
随着社会对PM2.5认识的加深,汽车尾气排放标准愈加严格,与之直接相关的车用油品质量备受关注,我国车用燃油标准提高步伐显著加快,石化行业将面临生产高品质油品的压力。由于高品质油品供应不到位,严重制约了国Ⅳ标准的实施进度,例如轻型汽油车排放标准由2010年推迟到2011年7月1日实施,而柴油车排放标准更推迟到2013年7月1日实施。国家将督促石油企业加快供应满足排放标准要求的车用燃油。
从地方政府来看,北京市政府已经发布《“十二五”时期环境保护和建设规划》,要求力争2012年上市新车执行国家第五阶段机动车排放标准,并按地方标准配套供应相应油品。因此石化行业面临油品质量标准提高带来的资金投入、技术改造、生产调整等一系列压力。以中石化为例,生产高品质油品的加氢精制能力,在中石化原油加工能力的比例中所占比例也在不断提高且增幅最大。从2005年的22.45%上升到2008年的30.87%,但与世界平均51.9%的比例相比,还存在较大差距。
3石化行业应对PM2.5防控形势的管理措施建议
面对日益严峻的PM2.5污染和防控形势,无论是从实现企业可持续发展的角度,还是从树立良好社会形象的角度,石化行业都应高度重视,积极主动应对,有针对性地采取措施减少PM2.5排放,充分利用好4年的过渡期,提早行动,不断提升环保工作水平。
3.1开展石化行业PM2.5排放情况摸底调查
石化行业可依托自身监测站或者社会和政府部门的监测力量,开展各装置工段的PM2.5排放情况摸底调研,识别和解析各类源和各个重点源的贡献值,摸清石化行业PM2.5整体排放水平,为下一步污染防治明确工作方向。
3.2努力做好固定污染源排气中PM2.5减排工作
石化行业中存在有大量的燃煤电厂、动力锅炉、催化裂化、火炬等装置,这些固定污染源排放口排放出大量的可吸入颗粒物,特别是PM2.5污染物。因此,这些装置成为PM2.5减排治理的重点。应当针对尚未安装静电除尘或电袋除尘等除尘措施的燃煤锅炉,进行除尘设施建设或改造,提高烟尘处理能力。对炼化企业工艺废气进行集中整治;对不能达标的脱硫设施进行技术升级改造,提高脱硫效率;通过结构调整,淘汰小锅炉,减少二氧化硫排放,从而减少大气中的硫酸根二次气溶胶数量。同时,完成政府有明确要求的火电锅炉的低氮燃烧和烟气脱硝改造,对其它燃煤火电锅炉实施低氮燃烧改造,逐步推动催化裂化装置的烟气脱硝改造,减少大气中的硝酸根二次气溶胶数量。
同时加大国内天然气、页岩气的开发力度和海外天然气资源的引进力度,积极推进地热资源开发。通过提高锅炉、加热炉对脱硫干气、天然气的利用比例,实施“煤改气”工程,减少燃煤锅炉数量;通过增加清洁燃料市场份额,从源头降低由煤炭燃烧造成的PM2.5污染,应对可能的煤炭消耗量指标降低情况。
3.3加快油品质量升级步伐
对标国V、欧5和欧6等先进的机动车尾气排放标准,研究燃油性能对机动车颗粒物排放的特点、影响因素,搞清PM2.5减排与油品质量升级的关系,加快先进及绿色工艺技术的研究步伐,为降低污染物排放,提高油品质量进行技术储备。不断提高加氢精制占原油加工能力的比例。通过向社会提供高标准油品,降低机动车尾气排放造成的PM2.5污染。
3.4推进挥发性有机物泄漏控制
石化生产具有高温高压、点多面广的特点。装置经过长时间的运转,由于传动设备磨损,阀门反复的开关操作,以及设备的腐蚀和老化等,均可能在各环节发生挥发性有机物的泄漏。同时从安全阀、呼吸孔等位置也可逸散一定数量的有机物。由于挥发性有机物在大气中通过复杂的光化学反应可以形成二次气溶胶,产生PM2.5污染。随着环境保护形势的发展,对生产过程中泄漏及逸散的有机物管理必然更加严格。通过推广经济高效的泄漏检测与修复(LDAR)技术,可以减少生产装置的跑冒滴漏现象,不断提高石化装置的管理水平。同时进一步推广轻质油品浮顶罐改造、密闭装车、油气回收等有机蒸气回收工作,可以减少有机物的逸散。
4结语
PM2.5污染 篇10
随着工业化的发展, 空气污染问题日益严重。PM2.5的来源主要有工业粉尘、道路扬尘、厨房烟气、汽车尾气、垃圾焚烧、煤炭燃烧等, 这些物质极有可能带有致癌物质和重金属物质, 假如人类长时间在PM2.5浓度高的环境中生活, 就会容易引发一系列疾病, 如慢性支气管炎、心律失常、咳嗽、呼吸道疾病、加重哮喘、非致命心脏病等, 严重影响人体的健康。PM2.5监测的真正目的就是把空气中PM2.5的质量浓度降到最低, 提高空气的质量, 减少对人体的伤害, 还人类一个干净的生存环境。
1 PM2.5监测现状
PM2.5标准最早是由美国提出的, 美国、日本、德国等国家最先将PM2.5纳入监测范围。我国的PM2.5监测相对于这些国家来说起步较晚, 监测标准还不够完善:起初我国PM2.5并不是环境评价项目, 也没有指定相应的监测标准, 直至2013年, 国家和地方共同投资建造了专业的国家环境空气监测网, 我国74个城市才开始按空气质量新标准开展监测并实时发布PM2.5等6项基本项目的实时监测数据和AQI指数等信息, 尽管我国的PM2.5监测起步较晚, 但是我们的监测步伐却能够与时俱进。
2分析PM2.5监测的重要性
PM2.5的来源主要有工业粉尘、道路扬尘、厨房烟气、汽车尾气、垃圾焚烧、煤炭燃烧等, 从这些来源来看, PM2.5可能带有致癌物质和重金属物质, 这些物质在很大程度上危害了人体的健康。PM2.5监测的真正目的是把空气中PM2.5的质量浓度降到最低, 减少对人体的伤害, 还人类一个空气洁净的生存环境。和PM2.5关联最大的要数天气的灰霾程度, 主要原因是大气中的颗粒物和气体能够吸收剂散射可见光, 当可见光的波长接近颗粒物的直径时, 颗粒物就会产生消光作用, PM2.5的重要成分中的粒径刚刚接近可见光波长, 这就是灰霾天能见度不高的原因, 在很大程度上给人们的生活造成了影响。
在人的呼吸作用下, PM2.5很容易进入呼吸系统, PM2.5有很多有害物质和有毒物质, 久而久之就会严重影响人的身体健康。研究显示, PM2.5是对人体危害最大的颗粒物, 主要原因是这些颗粒物能够进入到肺部, 并长期留在肺部深处。此外, PM2.5的致敏作用、刺激作用、有害作用对人体呼吸系统具有很大的伤害, 而且PM2.5还携带致癌物、病毒、细菌微生物等, 这些病菌进入人体肺部, 不利于人体的健康。假如人类长时间在PM2.5浓度高的环境中生活, 就会容易引发一系列疾病, 如慢性支气管炎、心律失常、咳嗽、呼吸道疾病、加重哮喘、非致命心脏病等。所以说, PM2.5对人体, 对环境都有很大的伤害作用。
尽快展开PM2.5监测工作是当务之急, 同时也是响应大气环境保护的号召, 一定要采取科学合理的监测方法, 正确获取空气中PM2.5的质量浓度, 减少PM2.5对人类的危害。随着PM2.5监测工作的展开, 得到了社会各界的高度重视, 这一点有利于我国PM2.5超标的情况的改善, 利于空气质量的提高, 利于人们生活质量的提高。PM2.5监测工作的开展必将带动环保产业的发展, 那些对环境污染较大的企业必遭淘汰, 而环保基础设施的升级和换代必定带动很多环保产业的发展, 如清洁发动机、空气净化、催生除尘等。
3 加强污染防治的具体措施
随着现代经济社会的快速发展, 大气中PM2.5的浓度不断增大, 由PM2.5带来的污染严重的威胁到人们的身心健康发展。为了改善人类生存的环境, 更好地控制PM2.5污染, 这是个系统复杂的过程, 并不是某一个部门所能单独完成的, 它需要气象和环保等相关职能部门通力合作, 进一步加强对PM2.5的监测与影响评价研究, 从而为治理PM2.5污染提供科学的依据。笔者结合多年的工作经验, 对于如何加强防治PM2.5带来的环境污染问题, 提出了以下几点建议。
4.1 加大力度进行PM2.5治理
近年来, 工业化的进程越来越快, 我国的空气质量也越来越差, 环境污染治理问题得到了社会各界的关注, 各地政府也在加大力度实施污染防治措施, 以节能减排为基础, 通过区域联控联防方法, 同时控制空气中的二次污染物和一次污染物, 高度重视大气污染的治理。首先可以将产业结构进行调整, 将产业布局适当优化, 对于那些耗能高的项目和污染高的项目, 政府一定要勒令其关闭。其次要将能源结构适当优化, 最好能够使用清洁的能源, 尽可能发展可再生资源, 如太阳能、风能、潮汐能等。第三是加大力度治理机动车尾气。在全国范围内推广国IV排放标准, 对于黄标车实施分阶段淘汰, 同时把新车的入门槛适当提高, 再把油品的质量提高, 尽最大程度的降低二氧化硫的排放量。政府要多鼓励市民少开私家车, 多使用环保的出行工具如公交车、自行车等, 当然选择步行出行是最好的。第四要加快控制那些具有挥发性的有机物, 通过科学合理的措施开展治理工作, 使汽油的排放能够符合国家标准。为了使挥发性有机物能够得到合理的使用, 相关部门应该出台一些法律、制度, 用以约束这些物质的使用量。最后要高度重视工业治理工作, 把落后产能尽可能淘汰, 对于行业严重污染工程要严格整治, 加速电力行业脱硫改造进程。同时要加大力度监督施工工地, 使扬尘治理工作能够顺利展开。
4.2 增强人类环保意识, 提升环保监督能力
环境污染的防治离不开环保部门的监督, 每个城市的环保部门都应该建立并完善环保信息管理系统, 能够在最短的时间内了解环保信息如新车源头、末位车淘汰、在用车监管等, 以便于更好的治理机动车污染。同时要提升环保监督的能力, 加速建设环保监管机构, 最好成立市、省、国家三级联网监督平台, 确保污染防治能够顺利展开。“意识决定行动”, 对PM2.5环境污染的防治需要对市民加大环境保护的宣传力度, 宣传的方式可以是电视、电台、网络、媒体, 通过这些方式向人类宣传PM2.5的危害和环境保护的重要性。节能减排和我们是紧密相关的, 因此市民、企业、政府都必须有社会责任感, 人人都要树立环保意识, 人人都能爱护环境, 共同维护我们赖以生存的地球。
4结束语
近年来, 环境污染问题日益突出, 雾霾天气、能见度低、光化学烟雾等现象日益频繁, 如何进行污染防治一直是社会各界关注的话题。一方面要加大力度进行污染治理和预防, 如全面开展PM2.5监测, 完善PM2.5的监测标准, 将产业结构进行调整, 将产业布局适当优化, 取缔那些耗能高的项目和污染高的项目, 将能源结构适当优化, 最好能够使用清洁的可再生能源, 如太阳能、风能、潮汐能等。同时加大力度治理机动车尾气。政府要多鼓励市民少开私家车, 多使用环保的出行工具如公交车、自行车等。另外要控制那些具有挥发性的有机物使用。另一方面要增强人类环保意识, 提升环保监督能力。地球是我们赖以生存的环境, 每个人都有责任和义务维护我们生存的环境。
PM2.5污染 篇11
煮玉米之前，厨房内测的PM2.5 为31 微克/ 立方米，煮5 分钟，仅上升为34 微克/ 立方米；10 分钟后，PM2.5 为42 微克/立方米，整个过程仅上升11 微克/ 立方米。这个数值对空气污染的影响可以忽略不计。蒸馒头与煮玉米类似，5 分钟时，PM2.5 在原基础上多产生了10微克/立方米；10 分钟后，数值最终定格在59 微克/ 立方米，上升21 微克/ 立方米。
而炸、炒烹饪时，PM2.5 则迅速飙升8 ～20 倍，达到严重污染甚至爆表的级别。其中炒菜产生的PM2.5 最多，这个数值如果参照空气质量指数的话，就已经是“爆表”的级别了。
“自然大学”的研究人员表示，通过实验不难看出，烹饪尤其是炒、炸的方式，确实会产生不可忽视的PM2.5，而且由于油烟中吸附了有害物质，因此公众不能低估炒炸带来的污染危害。
这个实验看似简单，但是对于天天与锅碗瓢盆打交道的人来说，却有很大的警示作用。多少年来我们对做饭时的各种油烟味已习以为常，殊不知这种厨房污染在不知不觉地危害我们的健康。
厨房污染这几年开始引起世界各国的重视。早前英国一项研究声称，在通风系统差、燃烧效能低的厨房做饭1小时，对健康造成的损害，相当于每天吸两包烟。据统计，近几年女性喉癌患者数量逐年上升，其中一个重要原因就是长期在厨房中做饭，吸入过多的油烟。有研究表明，厨房油烟中的有害物质超过300 种，其中主要是醛、酮、烃、脂肪酸、醇、芳香族化合物等，这些有害物质具有肺脏毒性、免疫毒性、遗传毒性以及潜在致癌性。油烟里的致癌物质，吸附粘到PM2.5 上后，比大街上的PM2.5 危害还要厉害。
专家指出，这与食用油在高温下的突变有关。比如菜油本身含有较多的亚麻酸、亚油酸等不饱和脂肪酸，当油温升高到60℃时就开始氧化，升到130℃时氧化物开始分解，形成多种化合物，这些化合物中有些就是致癌物；当食用油烧到150℃时，其中的甘油会生成油烟的主要成分“丙烯醛”，其具有强烈的辛辣味，对鼻、眼、咽喉黏膜有较强的刺激；当食用油加热到200℃以上时，产生的油烟凝聚物，如氮氧化物等具有很强的毒性；当食用油烧到350℃“吐火”时，致癌风险是最高的。
避免厨房油烟危害，可以从以下几点着手：一是尽量多采用蒸、煮、炖的方式烹调，少用煎炸炒的烹饪方式。即使煎炸炒，也应及时打开油烟机。油烟机要选择抽力大的。油烟机要在烹调前和烹调后多开一会儿。二是要保持厨房通风，燃具要选择燃烧充分的，炒锅要选择无烟的，食用油要选择杂质少质量有保证的。三是煎炒时少放油、用中火。尽量利用食材本身的油脂来烹调，蔬菜类仅添加少许油即可，让蒸气把菜焖熟，再开盖翻炒，加盐调味出锅。饭店里做菜猛火急炒虽然味香，但不利于健康。
PM2.5污染 篇12
近年来, 在转型综改试验区建设的推动下, 山西省大气环境质量有了明显改善, 但在原有煤烟型污染尚未有效治理的情况下, 复合型大气污染已成为防治大气污染的主要工作。PM2.5是雾霾天气的主要诱因, 也是新阶段复合型大气污染的主要原因。从近日环保部发布的第一季度全国74个城市空气质量报告来看, 按照城市空气质量综合指数评价, 太原市排名第10位, 属于污染较重城市。2013年第一季度, 太原市PM2.5超标天数占77.78%, 主要污染物为PM2.5。PM2.5能到达细支气管甚至肺泡区域, 引发呼吸系统、循环系统甚至内分泌系统等多种疾病[1], 严重影响人体身心健康, 有效控制PM2.5对当前山西省改善灰霾天气污染及危害具有重要作用。
1 山西省PM2.5污染现状
山西省作为全国能源和重化工基地, 尽管近年来在环保方面做了很多工作, 在大气污染物排放控制及改善城市环境空气质量方面取得较显著的成效, 但山西的大气污染仍很严重, 尤其以O3和PM2.5等污染物为代表的二次污染问题日益凸显, 灰霾天气逐渐增多。山西省在 《山西省大气污染防治2013年行动计划》 中提出全省11个设区市颗粒物、细颗粒物浓度分别比2012年下降2%、4%的工作目标, 提出治理重点任务共计36条, 加大力度控制PM2.5排放, 但2013年山西省11个省辖城市环境空气中PM2.5年均浓度为77 μg/m3, 相对于环境空气质量标准35 μg/m3超标1.20倍, 仍未达到国家二级标准。在灰霾天气最严重的2013年1月10日—17日, 太原市PM2.5平均浓度为121 μg/m3, 超过国家二级标准2.46倍, 山西省复合污染问题已非常突出。
2 PM2.5污染治理现状
山西省在2013年已开始将PM2.5作为约束性考核指标, 将PM2.5直接与政府政绩考核挂钩, 强力推进大气污染防治工作。目前, 在 《山西省大气污染防治2014年行动计划》 中提出3项工作内容及37条具体工作任务。但是山西省长期以煤为主的能源构成造成较为严重的大气污染, 在未来减排空间大幅压缩的情况下, 污染物排放量削减任务将更加艰巨, 单一的污染物控制很难满足污染治理需要, 长期以来, 山西省尚未实现多污染物综合控制, 污染治理重点为SO2、NOx和工业烟粉尘, PM2.5控制相对薄弱, 污染源排放底数不清, 对于一次颗粒物、二次颗粒物间的比重、转换关系都处于未知状态, 这些都将制约污染治理有的效性, 因此山西省治理PM2.5更应注重基础性问题。
3 PM2.5污染治理措施
PM2.5防治是世界性难题, 需从立法、产业政策、环评等多方面协同进行才能达到效果。综合国内外PM2.5治理经验, 控制PM2.5主要措施有:实施区域联防联控;改变燃料构成, 降低煤炭等高污染能源消耗量, 开发清洁能源;加强多污染物协同控制;调整产业结构与合理工业布局并重合力治污。然而, PM2.5浓度取决于源排放、化学变化及气象地理条件等复杂因素的交织作用[2], 实施有效治理不仅需要借鉴成功经验, 还需要结合山西省实际、区域地理位置及气象气候特征, 在山西省PM2.5防治工作中, 源解析、污染源清单等都尚未明确, 控制措施缺乏科学性和合理性, 因此制定治理措施时应重点关注。
3.1 推进PM2.5源解析工作
PM2.5成分复杂, 来源也因区域不同而不同, 朱先磊等[3]研究认为PM2.5的主要来源为燃煤、机动车排放、建筑尘、扬尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐及有机物。贾劼[4]对太原市大气颗粒物来源解析认为太原市大气总悬浮颗粒物主要来源是土壤尘 (即城市扬尘) 和燃煤尘。PM2.5来源一部分为总悬浮颗粒物中细颗粒物, 也存在各种大气污染前体物通过光化学反应形成的二次污染。山西省对区域内PM2.5源解析、成分特征谱的研究鲜见报道。为进一步推进PM2.5治理, 亟需开展区域PM2.5污染源解析及对O3、VOC等污染底数摸排, 同时开展区域光化学污染前体物排放与大气颗粒物来源解析研究, 以了解山西省PM2.5与上述污染物的关联性, 以建立城市空气质量改善科技支撑体系为核心目标, 建立符合山西省社会经济、自然地理特征的源解析模型, 进而制定PM2.5污染减排技术。
3.2 加强PM2.5监测能力建设
山西省PM2.5监测工作还在起步阶段, 目前仅太原市自2013年1月1日起开始发布监测数据, 全省缺乏规范、健全、完善的监测网络, 《山西省落实大气污染防治行动计划实施方案》 中要求到2015年底完成全省细颗粒物监测全覆盖, 太原市建设2个国家直管监测点, 其它10个设区市分别建设1个国家直管监测点, 在此基础上建设城市、区域和背景三个尺度的监测网络, 形成层次分明、功能完善的监测系统, 以明确污染源位置、污染量、排放规律, 建立尽可能详尽的PM2.5污染源排放清单, 明确PM2.5污染水平和分布特征, 在此基础上针对污染源排放情况制定目标明确的污染控制技术体系。
3.3 实施多污染物协同控制
研究表明, SO2、NOx和VOC等气态前体物转化产生的PM2.5超过生产生活中直接排放的PM2.5, 是空气中PM2.5的主要污染源, 光化学反应有利于促进NOx和VOC反应生成细粒子, 但山西省现行的污染治理技术主要是以单污染物控制或单污染物控制技术组合进行, 治理成效与污染源关系不清, 无法根据减排空间针对性提出治理措施。治理PM2.5需要确定各前体物与其转换的空气质量推演模型, 进行前体物污染的控制和治理, 针对形成PM2.5污染的前体物污染源, 开展多污染物协同控制技术, 同时开发重要行业重点污染源关键污染物的控制技术, 研究形成多行业、多污染物协同控制技术体系。
3.4 深入实施污染分区分类管理
在国家 《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中, 将山西省太原、大同、朔州、忻州列为大气污染防治重点区域, 要求到2015年PM2.5年均质量浓度下降5%, 相对山西省其它地市要求高1%。山西省在制定PM2.5防治措施时也应分区域分重点, 结合实际, 依据山西省自然地理特征、区域内污染物的空间输送规律及经济发展水平实施差异化管理控制, 制定有针对性的污染防治措施。对于被列为重点治理区的太原、大同、朔州、忻州应制定更严格的控制措施。
3.5 推进能源结构转变
目前山西省能源消费仍以煤炭为主, 虽然消费总量增速放缓, 但消费总量仍有3×108t以上, 占能源消费总量的80%左右。煤炭利用产生的硫酸盐和硝酸盐是PM2.5前体物的主要来源, 欧美等发达国家的发展经验表明, 控制煤炭消费总量可有效降低PM2.5污染, 结合山西省省情, 转变能源构成重点是实现煤炭资源的清洁高效利用和实施清洁能源替代:a) 推进传统能源高效集约开发, 提高煤电转换比例, 调整传统火电内部结构, 重点发展超临界、超超临界等高效发电技术, 实现热电联产;b) 积极开展天然气利用, 发展煤层气产业, 因地制宜发展风能、太阳能、生物质能等清洁能源和可再生能源, 实现节能减排的目的。
4 结语
随着经济社会快速发展, 大气中污染物浓度上升趋势增大, 对人体健康、大气能见度具有更加显著的危害和潜在影响, 近年来, 尤其是进入冬季以后, 山西省灰霾天气多发, 严重影响人们的生产生活, 改善灰霾天气已成为当下迫在眉睫的任务, 需要全社会共同努力, 加强舆论监督, 为改善大气环境质量营造良好氛围。
参考文献
[1]张少红, 于少华.PM2.5的来源、危害及防治措施研究[J].环境科学与管理, 2014 (7) :92-97.
[2]杨复沫, 马永亮, 贺克斌.细微大气颗粒物及其研究概况[J].世界环境, 2000 (4) :32-34.
[3]朱先磊, 张远航, 曾立民, 等.北京市大气细颗柱物PM2.5的来源研究[J].环境科学研究, 2005, 18 (5) :1-5.