浅谈PM2.5的危害及解决方法
王伟
(大连市环境监测中心,大连116600)
摘要本文阐述了PM2.5的概念、来源、成分及世界部分国家的标准,分析了PM2.5对天气的影响、人体健康的影响并提出解决办法:国家制定相应法规政策;强制燃烧量大,污染大的企业进行产业结构调整;严格汽车尾气排放的国家标准;做好城市绿化工作;保护地方水源;做好集中供暖,改小为大,改进污染设施防尘措施等6个解决办法。
关键词:PM2.5危害解决方法雾霾可入肺颗粒物灰霾气溶胶粒子
中图分类号:O659文献标识码:A文章编号:
1、PM2.5的概念
PM,英文全称为particulate matter(颗粒物),气象学上称为气溶胶粒子。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。
2、PM2.5的来源及成分
虽然自然过程也会产生PM2.5,但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5,也排放某些气体污染物,在空气中转变成PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程,比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。其它的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源则包括:扬尘、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。
PM2.5的来源复杂,成分自然也很复杂。主要是人们日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中石化燃料经过燃烧而排放的残留物,挥发性有机物等,大多含有重金属等有毒物质。主要成分是元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它的常见的成分包括各种金属元素,既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素,也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。
2000年有研究人员测定了北京的PM2.5来源:尘土占20%;由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%;烧煤产生7%;使用柴油、汽油而排放的废气贡献7%;农作物等生物质贡献6%;植物碎屑贡献1%。有趣的是,吸烟也贡献了1%,不过这只是个粗略的科学估算,并不一定准确。该研究中也测定了北京PM2.5的成分:含碳的颗粒物,硫酸根,硝酸根,铵根加在一起占了重量了69%。类似地,1999年测定的上海PM2.5中有41.6%是硫酸铵、硝酸铵,41.4%是含碳的物质。
3、PM2.5的影响
PM2.5对天气的影响主要表现在能见度水平上,造成灰霾天气,而对人类则会严重危害人的身体健康,使呼吸道疾病和心脑血管疾病的发病率大大提高。
3.1对天气的影响
虽然人眼看不到空气中的颗粒物,但颗粒物却能使能见度降低,使蓝天消失,天空变为灰蒙蒙的,这种天气就是灰霾天。根据《2010年灰霾试点监测报告》,在灰霾天,PM2.5的浓度明显比平时高,PM2.5的浓度越高,能见度就越低。
虽然空气中不同大小的颗粒物均能降低能见度,不过相比于粗颗粒物,更为细小的PM2.5降低能见度的能力更强。能见度的降低其本质上是可见光的传播受到阻碍。当颗粒物的直径和可见光的波长接近的时候,颗粒对光的散射消光能力最强。可见光的波长在0.4-0.7微米之间,而粒径在这个尺寸附近的颗粒物正是PM2.5的主要组成部分。理论计算的数据也清楚地表明这一点:粗颗粒的消光系数约为0.6平方米/克,而PM2.5的消光系数则要大得多,在1.25-10平方米/克之间,其中PM2.5的主要成分硫酸铵、硝酸铵和有机颗粒物的消光系数都在3左右,是粗颗粒的5倍。所以,PM2.5是灰霾天能见度降低的主要原因。
值得一提的是,灰霾天是颗粒物污染导致的,而雾天则是自然的天气现象,和人为污染没有必然联系。
两者的主要区别在于空气湿度,通常在湿度大于90%时称之为雾,而湿度小于80%时称之为霾,湿度在80-90%之间则为雾霾的混合体。
3.2对健康的影响
一般情况,粒径超过10微米的颗粒物,会被挡在鼻子的外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物可以进入呼吸道,但随着吐痰,打喷嚏被部分排出体外;而PM2.5因为人体的生理结构对它没有任何过滤、阻拦能力,除了本身对人体呼吸系统具有直接的刺激作用、致敏作用,同时它还可能作为携带细菌微生物、病毒和致癌物的载体侵入人体肺部,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。PM2.5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。
4、PM2.5影响的解决方法
4.1用法律手段来解决PM2.5的影响
解决PM2.5的影响,必须全民动员起来,国家必须制定相应健全的法律法规,拟于2016年实施的PM2.5国家标准的出台已经走出了依法治理PM2.5影响的第一步,接下来必须切实有效的贯彻下去,提高执行力,加强约束力。对燃烧量大,污染严重的企业加大处罚力度,提高影响PM2.5因素的行业标准,用法
律来制约各行业对PM2.5的贡献。PM2.5对环境的影响已经广泛被人们关注,做好PM2.5国家标准的宣传力度,广泛征求国民意见,增强人们的法律意识从我做起,参与到保护环境和节能减排的工作当中去,充分认识到这是个全球性的、长期性的难题,做好长期奋战的准备。
4.2从实际出发,从本源入手,从根本上解决PM2.5的影响
4.2.1控制工业燃烧的排放,完善配套治理措施,加快产业结构升级,切实控制PM2.5浓度。改变燃料构成;提高环境准入门槛;工业合理布局;深化污染减排。政府必须参与,强制整改,控制好国内高耗能企业的燃烧排放,并在实践中探索出一条操作性强、成本低、对经济发展无影响的新型整改路线。汽车尾气成分
4.2.2控制好国内汽车尾气的排放。汽车尾气排放是城市PM2.5大幅度升高的最主要影响因素,治理汽车尾气排放,加快实施更为严格的汽车排放标准刻不容缓。提高燃油品质,降低在用车尾气排放的污染,发展新能源汽车,推广使用清洁代用燃料,利用物理、化学方法净化尾气中的有害成分。
4.2.3利用自然、做好绿化。保护分散的水域,尤其是河流、沼泽地、湖泊、洼地等。城市干岛易形成稳定的大气团,特别是人工强烈热岛和干岛的配合形成城市下垫面稳定的尘岛。分散水域能够有效净化空气,大幅缓解干岛和热岛效应。市区的绿化尤为重要,增加分散水域、增加楼顶绿化、增加楼外墙光触媒涂装或装饰。
4.2.4冬季实行区域集中供热,这是城市大气污染防治的有力措施。尤其是北方城市,采用集中供暖方式,将分散的锅炉拥挤中的大锅炉替代,可有效地达到除尘、控制二氧化硫和氮氧化物的排放,以减少这些污染物质对PM2.5的贡献。
参考文献
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浅谈PM2.5的危害及解决方法
作者:王伟
作者单位:大连市环境监测中心
刊名:
城市建设理论研究(电子版)
英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu
年,卷(期):2013(16)
本文链接:d.g.wanfangdata/Periodical_csjsllyj2013165488.aspx
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