淺析大氣中顆粒物的污染及其防治方法

張 勇

（441302197506081017 廣東惠州 516001）

目前，對(duì)大氣中可吸入顆粒物的研究、解析及健康評(píng)價(jià)一直是熱點(diǎn)問題，早在1996年美國(guó)開始組織“EMPACT”計(jì)劃，通過環(huán)保立法關(guān)注超細(xì)顆粒物，提高民眾的生存質(zhì)量。美英相繼開展了大氣中PM2.5的物理化學(xué)表征、健康效應(yīng)、大氣化學(xué)過程對(duì)氣候的影響等方面的研究。中國(guó)也不例外，是一個(gè)主要以煤為能源的國(guó)家，中國(guó)的形式更為嚴(yán)峻，需要對(duì)一次顆粒和二次顆粒進(jìn)行同時(shí)控制，對(duì)二次顆粒的控制通過對(duì)前期產(chǎn)生的有機(jī)物NOx、硫化物和NH3進(jìn)行控制，減少其排放量。通過燃煤工藝的調(diào)整、選煤和尾部煙氣的處理來減少NOx和硫化物的排放量。

1 大氣顆粒物的分類和來源

PM是大氣顆粒物的簡(jiǎn)稱，是大氣中存在的各種液態(tài)和固態(tài)顆粒物質(zhì)的總稱。各種顆粒物均勻地、相對(duì)穩(wěn)定地分散在空氣中構(gòu)成一個(gè)龐大的懸浮體系，又稱為氣溶膠體系。

大氣顆粒物的劃分是以空氣動(dòng)力學(xué)直徑為基礎(chǔ)的，可分為總懸浮顆粒物TSP（動(dòng)力學(xué)直徑小于或等于100μm）和可吸入顆粒物（直徑小于或等于10μm）?？晌腩w粒物又分為細(xì)顆粒PM2.5和粗顆粒物PM10，最小的空氣動(dòng)力學(xué)直徑在1μm～3μm。而超細(xì)顆粒物，通常是指PM2.5和PM10，它們分別代表空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5μm和10μm的顆粒。根據(jù)產(chǎn)生原理和狀態(tài)的差異，分為自然形成的氣溶膠和人類活動(dòng)產(chǎn)生的氣溶膠；顆粒物根據(jù)形成方式的不同，分為一次顆粒物和二次顆粒物[1]；一次顆粒是自然產(chǎn)生和人類活動(dòng)中直接排放到大氣的污染物，二次污染物是由一次污染物和大氣中的組分經(jīng)過反應(yīng)而產(chǎn)生的污染物。

1.1 自然形成的顆粒物

人類的地球是在不斷運(yùn)動(dòng)的，一次顆粒物如植物的花粉顆粒、火山噴發(fā)的火山灰、塵揚(yáng)等等。二次顆粒物如自然中產(chǎn)生的氮氧化物、硫氧化物和碳?xì)浠衔锵嗷シ磻?yīng)生成的顆粒物。

1.2 人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生的顆粒物

人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生的顆粒物集中于城市，城市顆粒物污染更為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：城市建設(shè)過程建筑工地的揚(yáng)塵，汽車尾氣排放的顆粒物，工業(yè)生產(chǎn)各種窯爐、鍋爐、化工、有色金屬生產(chǎn)產(chǎn)生的煙塵顆粒物，生活垃圾、生活油煙和園林綠化產(chǎn)生的顆粒物，各種生產(chǎn)和生活廢物焚燒產(chǎn)生的顆粒物[2]，這些顆粒物不僅降低了能見度，而且在大氣中很容易被人體吸收。

2 可吸入顆粒物的特性

2.1 細(xì)粒子比表面積大、吸附力強(qiáng)

特別有一些超細(xì)顆粒物，因?yàn)樗鼈兙哂休^大的比表面積，具有富集重金屬、多環(huán)芳烴類、二惡英類有機(jī)物，還可以富集酸性氧化物的鹽類和有害的重金屬，使細(xì)粒子呈酸性。

2.2 細(xì)粒子在空氣中停留時(shí)間長(zhǎng)、傳輸距離遠(yuǎn)

美國(guó)研究表明，細(xì)粒子在大氣中壽命長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)天或甚至是數(shù)月，PM2.5可達(dá)7～30天，遠(yuǎn)距離傳輸造成大范圍污染，可以達(dá)到幾百公里或幾千公里，因此細(xì)粒子的污染具有很強(qiáng)的區(qū)域性。

2.3 細(xì)粒子富集了元素碳、有機(jī)碳和半揮發(fā)性有機(jī)物

例如生物質(zhì)燃燒不完全、化石燃燒不完全產(chǎn)生了一系列元素碳、半揮發(fā)性有機(jī)物、有機(jī)碳富集在細(xì)粒子上。

3 大氣顆粒物對(duì)人類健康的危害

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活的改善，家用機(jī)動(dòng)車數(shù)量的迅速增加，使得我國(guó)大氣污染的類型逐漸向煤煙和汽車尾氣混合污染型發(fā)展[3]。與歐美國(guó)家相比，我國(guó)大氣顆粒物污染程度是相當(dāng)高的。據(jù)有關(guān)資料反映，我國(guó)大氣顆粒物濃度比歐洲國(guó)家高出2～7倍，空氣污染對(duì)人類健康的影響是多方面：（1）使暴露人群的免疫功能和肺功能降低，PM2.5又稱為可入肺顆粒，能直接導(dǎo)致心血管病等疾病、改變免疫結(jié)構(gòu)、改變肺功能及結(jié)構(gòu)[4]。；（2）影響涉及心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)發(fā)病率提高以及患病率的增加，早產(chǎn)兒和低體重兒發(fā)生率增加；（3）對(duì)于兒童來說，燃煤取暖等空氣污染對(duì)兒童肺功能有明顯損傷作用。

4 大氣顆粒物的防治方法

4.1 加大政府監(jiān)管力度

加強(qiáng)立法，推動(dòng)大氣顆粒物污染防治的制度化建設(shè)，健全大氣污染物防治立法工作，制定完善的污染排放標(biāo)準(zhǔn)和流程。另一方面，對(duì)于違背法律的必須給予嚴(yán)懲，遵守守法者給予鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)。

4.2 制定具體的控制策略

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，大氣污染已經(jīng)嚴(yán)重影響人們的健康和生態(tài)環(huán)境，下大力氣研究大氣污染的途徑，制定控制的策略，特別是增加應(yīng)用PM2.5指標(biāo)，研究顆粒物污染與室內(nèi)空氣污染與大氣的關(guān)系。

4.3 加強(qiáng)城市綠色生態(tài)化建設(shè)

可以采取三條途徑：（1）在市區(qū)多建公園、草坪，多植花卉、樹木，一方面可以利用草坪覆蓋裸露的地表，另一方面防止表面產(chǎn)生多余揚(yáng)塵；（2）在市區(qū)多建人工湖不但不會(huì)產(chǎn)生顆粒物，還可以吸塵、降塵。（3）在工廠區(qū)可以植樹，可以加速顆粒物的沉降還可防止污染物擴(kuò)散。

4.4 處理好城市生活垃圾和建筑垃圾

在城市附近建立垃圾填埋場(chǎng)，在填埋場(chǎng)周圍進(jìn)行植樹造林，一方面減少顆粒物的產(chǎn)生，另一方面防止建筑垃圾和生活垃圾產(chǎn)生的揚(yáng)塵遭成污染。

4.5 控制城市機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)速度

加快淘汰黃標(biāo)車的速度，逐步推廣新能源汽車的應(yīng)用，加大投入發(fā)展公共交通；城市區(qū)域火力燃煤電廠落實(shí)環(huán)保節(jié)能減排，加快電廠機(jī)組脫硫脫氮及除塵技術(shù)整改；進(jìn)一步減少顆粒物排放。

4.6 工礦企業(yè)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)合理排放

大氣顆粒物要從源頭抓起，工礦企業(yè)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理排放，減少大氣顆粒物的產(chǎn)生，同時(shí)要大力支持除塵技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

[1]鄭毅,劉標(biāo).大氣顆粒物污染及防治措施.科技信息,2012(3)：535-541.

[2]劉巍巍.淺談大氣細(xì)顆粒物污染的危害及防治對(duì)策.綠色科技,2014(3)：97-98.

[3]許齊駿.淺談大氣顆粒物污染物及其防治措施.環(huán)境科學(xué),2010(9)：139-140.

[4]易帆.城市大氣中可吸入顆粒物的來源分析.華中科技大學(xué)學(xué)位論文,2004,4：3-5.