大氣PM2.5的污染特征及防控治理分析

王瀟（廣安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 廣安 638000）

大氣PM2.5的污染特征及防控治理分析

王瀟（廣安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 廣安 638000）

生態(tài)破壞與環(huán)境污染是當(dāng)今世界發(fā)展中面臨的嚴(yán)峻問題，探尋有效的環(huán)境污染防治措施已經(jīng)成為了各級政府普遍關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。霧霾是近年來對我國社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)影響大的污染形式，其主要污染成分PM2.5更是對人們的健康造成了不良影響?？晌腩w粒物PM2.5的來源較為復(fù)雜，但整體污染特征具有一定的規(guī)律性，這給環(huán)保工作者們對其進(jìn)行有效分析，制定科學(xué)有效的解決辦法創(chuàng)造了有力條件。本文對當(dāng)前大氣PM2.5的主要來源進(jìn)行了分析，闡述了其污染特征，并提出了相應(yīng)的防控治理措施，旨在提供一定的參考與借鑒。

大氣；PM2.5；污染；防控治理

1 大氣PM2.5的主要來源分析

1.1 大氣PM2.5的化學(xué)組分

(1)水溶性組分。可吸入顆粒物PM2.5中的水溶性成分中對于人體有著直接的損害，其占據(jù)了PM2.5整體組份的20%-60%。其組分類型主要分成無機(jī)成分和有機(jī)成分。其中，無機(jī)成分主要有等，而有機(jī)成分為多環(huán)芳烴、硝基多環(huán)芳烴、有機(jī)酸等。這些水溶性組分直接與大氣中的水分相融合，影響降雨酸度與凝結(jié)濃度，酸性降雨直接對暴露在空氣環(huán)境中的構(gòu)筑物或人體形成腐蝕性影響。這些組分是當(dāng)前我國PM2.5中最主要的水溶性組分類型，濃度水平占到整體的30%左右，主要來自SO2、NOx和NH3等成分的二次轉(zhuǎn)化。

(2)含碳組分?？晌腩w粒物PM2.5中的含碳成分主要分為有機(jī)碳、元素碳和碳酸鹽等類型。在當(dāng)前我國PM2.5中的含碳成分主要是有機(jī)碳、元素碳兩種類型，其濃度水平占到整體的10%-70%。

(3)無機(jī)元素組分?？晌腩w粒物PM2.5中的無機(jī)元素成分相對較少，但其理化特性決定了此類型成分對于人體的危害性較大。這些無機(jī)元素以重金屬為主，如鉛、鋅、砷等，PM2.5的富集作用使得人們吸入這些元素成分后將對肺部、黏膜等形成損傷。這部分成分的主要來源是交通排放、燃料燃燒、廢棄物焚燒等，是當(dāng)前可吸入顆粒物PM2.5防治工作的重點(diǎn)內(nèi)容方向。

1.2 大氣PM2.5的主要來源分析

客觀環(huán)境中可吸入顆粒物PM2.5的來源相對多樣，有來自于自然生態(tài)反應(yīng)作用的顆粒物，也有人為排放導(dǎo)致的顆粒物，當(dāng)前社會(huì)普遍關(guān)注的污染物是人為排放部分。這些人為排放形成的可吸入顆粒物PM2.5的主要來源是工業(yè)生產(chǎn)過程中的煤炭石油燃燒排放、城市機(jī)動(dòng)車尾氣排放、固體廢物焚燒以及施工運(yùn)輸揚(yáng)塵等。在城市人口規(guī)模較大、工業(yè)發(fā)展水平較高以及城市建設(shè)施工較多的區(qū)域容易出現(xiàn)大氣PM2.5污染問題。

相關(guān)研究表明，大氣中的可吸入顆粒物PM2.5在停留過程當(dāng)中，其組分性質(zhì)與污染特征受氣象因素與成分構(gòu)成的影響較為明顯，體現(xiàn)出了一定的區(qū)域性與時(shí)間性。以某市為例，其主要可吸入顆粒物PM2.5的成分與相應(yīng)構(gòu)成基本為：二次硝酸鹽∕硫酸鹽＞生物質(zhì)燃燒＞機(jī)動(dòng)車源＞土壤塵及揚(yáng)塵，上述比例與該地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)類型、能源供給結(jié)構(gòu)、機(jī)動(dòng)車保有量以及城市工程建設(shè)等要素的實(shí)際情況相吻合，體現(xiàn)出了正相關(guān)性。從時(shí)間維度觀察，該市進(jìn)入春季后，可吸入顆粒物PM2.5中揚(yáng)塵成分的比例有所上升，這與春季工程建設(shè)和土壤塵上升相關(guān)，而進(jìn)入冬季采暖時(shí)間段后，煙煤塵、生物質(zhì)燃燒比例大幅上升。

2 大氣PM2.5的污染特征研究

2.1 氧化損傷特征

大氣中的可吸入顆粒物PM2.5其對人體損害的作用機(jī)制較為復(fù)雜，但整體而言是通過顆粒組分的氧化作用對人體附著位置形成損傷的。人體吸入PM2.5后自由基活性組分使附著區(qū)域釋放活性氧或活性氮，二者之間的相互作用將導(dǎo)致細(xì)胞出現(xiàn)過氧化反應(yīng)，細(xì)胞膜出現(xiàn)通透性和流動(dòng)性病變，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)損傷，最終對人體系形成損害。

2.2 季節(jié)性特征

大氣可吸入顆粒物PM2.5的影響作用隨季節(jié)而變化，其變化特征決定于區(qū)域季節(jié)性的氣壓、濕度等氣象條件。在PM2.5粒徑水平一定的條件下，不同的氣壓水平和空氣濕度將導(dǎo)致大氣氣融水平差異，以此形成不同的PM2.5富集濃度。冬季氣壓水平較高，空氣環(huán)境逆溫現(xiàn)象較為明顯，空氣垂直運(yùn)動(dòng)水平較低，大氣擴(kuò)散能力不足，空氣中的PM2.5不易分散，整體濃度水平較高；夏季氣壓較低，對流特征明顯，空氣中的PM2.5擴(kuò)散性強(qiáng)，整體濃度水平較低。相關(guān)監(jiān)測結(jié)果表明，大氣可吸入顆粒物PM2.5在不同季節(jié)的變化規(guī)律為：春季＞秋季＞冬季＞夏季。

2.3 酸堿性

在相同的大氣可吸入顆粒物PM2.5監(jiān)測點(diǎn)獲取的數(shù)據(jù)中，小粒徑顆粒的酸性要高于大粒徑顆粒，出現(xiàn)這一差異的主要根源在于小粒徑顆粒物組分中SO2和NOx等酸性成分轉(zhuǎn)化形成的硫酸鹽和硝酸鹽氣溶膠水平較高，而大粒徑顆粒的主要來源是土壤或沙化揚(yáng)塵，揚(yáng)塵堿性特征明顯。這種酸堿性的差異在我國南北方不同地區(qū)表現(xiàn)的較為明顯，南方地區(qū)以酸性小粒徑顆粒為主，北方以大粒徑揚(yáng)塵為主。

3 大氣PM2.5的防控治理措施

3.1 煤煙污染控制

煤煙污染是我國冬季PM2.5的主要來源，強(qiáng)化煤煙污染控制是大氣PM2.5的防控治理的核心環(huán)節(jié)。應(yīng)首先對煤炭質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免使用燃燒顆粒物水平超標(biāo)的煤炭在取暖環(huán)節(jié)，形成燃煤污染排放。同時(shí)，應(yīng)對既有燃煤系統(tǒng)進(jìn)行改造，推進(jìn)燃煤鍋爐清潔改造，以控制燃煤污染排放。最后，開發(fā)利用清潔燃料，提高液化石油氣、壓縮天然氣、氫燃料等清潔能源在整體能源結(jié)構(gòu)中的占比，以此限制煤煙污染排放。

3.2 汽車尾氣污染控制

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，眾多城市的汽車保有量大幅增長，這使得汽車尾氣排放導(dǎo)致的PM2.5水平上升問題不斷加劇。針對這一問題，應(yīng)全面控制城市汽車數(shù)量，提高油品質(zhì)量減少污染物排放，積極推進(jìn)機(jī)動(dòng)車更新，淘汰不符合尾氣排放控制標(biāo)準(zhǔn)的車輛，在城市中提倡環(huán)保出行，鼓勵(lì)市民選擇公交、地鐵等公共交通形式。

3.3 城市施工場地?fù)P塵控制

嚴(yán)格防止建筑工地運(yùn)輸車輛，在交通道路上散落泥土。交通道路及裸露地面揚(yáng)塵控制。加大路面清潔工作力度，適當(dāng)灑水，減少路面揚(yáng)塵。進(jìn)一步加大城市地面綠化力度，提高植被覆蓋率。

3.4 完善PM2.5監(jiān)測與控制機(jī)制

針對當(dāng)前我國大氣可吸入顆粒物PM2.5以及霧霾監(jiān)測工作的現(xiàn)狀，除了從源頭上全面減少顆粒物來源外，同樣應(yīng)做好監(jiān)測工作。各級地方政府應(yīng)加大資金投入，為監(jiān)測工作引入先進(jìn)設(shè)備，以此獲得更為準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果，為控制工作的進(jìn)行提供有力依據(jù)。在控制機(jī)制構(gòu)建過程中，應(yīng)以源頭把控為基礎(chǔ)，建立多層次的PM2.5控制體系，將整體管理目標(biāo)細(xì)化，做好各項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案編制工作，形成更為有效的控制機(jī)制。

3.5 公眾積極參與環(huán)境保護(hù)工作

為了實(shí)現(xiàn)空氣環(huán)境質(zhì)量改善的目標(biāo)，還需要政府部門和全體市民的共同努力。政府應(yīng)加大環(huán)境保護(hù)的資金和技術(shù)支持力度，全體市民提高環(huán)保意識，自覺參與節(jié)能減排活動(dòng)，從自身做起，做好節(jié)能減排工作。

4 結(jié)語

綜上所述，環(huán)境保護(hù)工作是維持我國社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，其中大氣污染防治工作是必不可少的一環(huán)。大氣可吸入顆粒物PM2.5其影響范圍較廣，對于人體的傷害較大，行業(yè)工作者應(yīng)積極開展對于PM2.5污染物來源、污染特征的相關(guān)研究，選擇合理的防控治理措施，以此控制日益嚴(yán)峻的霧霾、PM2.5污染問題，為全面構(gòu)建健康舒適的人居環(huán)境與和諧社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]楊洪斌,鄒旭東,汪宏宇,劉玉徹.大氣環(huán)境中PM_(2.5)的研究進(jìn)展與展望[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2012,03:77-82.

[2]郭新彪,魏紅英.大氣PM_(2.5)對健康影響的研究進(jìn)展[J].科學(xué)通報(bào),2013,13:1171-1177.