分析大氣環(huán)境中PM2.5的研究進展與治理

劉琳琳

摘要：本文主要針對大氣環(huán)境中PM2.5展開深入研究和論述，先介紹了大氣環(huán)境中PM2.5的定義和危害，然后結(jié)合重量法、光散射法以及β射線吸收法等，對PM2.5的檢測技術(shù)進行了深入分析，最后提出了幾點治理措施，比如加大法治建設(shè)和政府監(jiān)管力度、降低機動車尾氣排放、控制工業(yè)廢氣排放、增加植被、加強區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機制的構(gòu)建等，以對大氣環(huán)境中PM2.5含量進行合理化控制，并將空氣污染指數(shù)保持在可控范圍內(nèi)，避免大氣環(huán)境污染問題的出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：大氣環(huán)境;PM2.5;研究進展;治理

中圖分類號：X513 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）01-0-02

Abstract：This paper focuses on the in-depth study and discussion of PM2.5 in the atmospheric environment.It first introduces the definition and danger of PM2.5 in the atmospheric environment，and then combines gravimetric method，light scattering method and β-ray absorption method to PM2.5.In-depth analysis of the detection technology， and finally proposed several governance measures， such as increasing the rule of law and government supervision， reducing vehicle emissions，controlling industrial emissions， increasing vegetation， strengthening the construction of regional joint prevention and control mechanisms，etc.Rationalize the PM2.5 content in the atmospheric environment and keep the air pollution index within the controllable range to avoid the occurrence of atmospheric pollution.

Key words：Atmospheric environment;PM2.5;Research progress;Governance

在中國經(jīng)濟不斷發(fā)展過程中，出現(xiàn)了較多的環(huán)境問題，其中，大氣環(huán)境污染問題比較嚴峻。目前，我國的霧霾天氣經(jīng)常出現(xiàn)，特別對于京津翼地區(qū)，城市空氣污染指數(shù)比可吸入顆粒物濃度的上限要高，促使細顆粒物PM2.5拉近了與公眾之間的距離，人們對PM2.5給予了高度重視，國家環(huán)境保護部門在PM2.5監(jiān)控和防治等方面也予以了高度重視，并采取了有效措施予以改善環(huán)境污染。在相關(guān)法律法規(guī)中，對PM2.5濃度限值進行了確定。在環(huán)境保護部政府網(wǎng)站和中國環(huán)境監(jiān)測總站網(wǎng)站中可以了解到，全國將近400個地級以上城市，一共含有將近1500個測定點位的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1 大氣環(huán)境中PM2.5的定義和危害

對于PM2.5來說，主要是指空氣中直徑≤2.5чm的顆粒物，在粒徑減小的影響下，比表面積增大，細顆粒物在富集相關(guān)有害物質(zhì)方面具有極大的作用，對空氣能見度產(chǎn)生了極大的影響，而且也嚴重威脅著人們的身體健康。在呼吸系統(tǒng)中，細顆粒物的吸收率與大氣中的停留時間有著密切的聯(lián)系，如果大氣中的停留時間增加，也會增加細顆粒物的吸收率。結(jié)合相關(guān)研究結(jié)果可以了解到，如果PM2.5日均濃度在標準值以上，每增加10чg/m3[1]，心血管系統(tǒng)疾病急診死亡人數(shù)最高可增加7%，而且相關(guān)疾病的發(fā)病率也大幅度提升，比如哮喘、支氣管炎等。此外，在PM2.5的影響下，也會導(dǎo)致灰霾天氣的出現(xiàn)，減少農(nóng)作物光照時間，且不利于提高蒸騰作用，對土壤礦物質(zhì)的吸收產(chǎn)生了極大的影響，進而不利于農(nóng)作物增產(chǎn)目標的實現(xiàn)。

2PM2.5的檢測技術(shù)分析

2.1 重量法

在監(jiān)測PM2.5的方法中，重量法具有較高的便利性和直接性，其主要借助采樣器，以此來抽取空氣，要將采樣器的切割性能體現(xiàn)出來，將空氣中的PM2.5截留到鋁膜上，進而對PM2.5的濃度進行計算。如果濾膜對0.3чm以上的顆粒物可以確保較高的截留效率，可以確保與合格標準要求相符合。這種方法在實際操作過程中，具有高度的簡單性，而且可以確保監(jiān)測結(jié)果的準確性，對于驗證其他方法結(jié)果具有極大的幫助。但是這種方法對人工稱重提出了顯著的要求，相對來說，程序具有高度的復(fù)雜性和繁瑣性，而且所浪費的時間也比較長。而且在監(jiān)測過程中，應(yīng)用重量法，就必須要在單點和某個時間段內(nèi)，加強采樣監(jiān)測，以確保大氣環(huán)境質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)的準確性和真實性。

2.2 光散射法

光散射法主要是對光照進行利用，投射到空氣中的顆粒物上，進而促使散射光的產(chǎn)生，以此來對PM2.5進行驗證[2]。借助光散射法，可以實時監(jiān)測空氣中的顆粒物濃度，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測目標，結(jié)合顆粒物的性質(zhì)，對K值進行設(shè)定，進而將空氣中質(zhì)量好壞程度展示出來。在一定條件下，散射光的強度與空氣質(zhì)量的濃度之間的關(guān)系是緊密聯(lián)系的，呈現(xiàn)出正比例的關(guān)系。借助散射光的強度，可以將顆粒物的質(zhì)量濃度計算出來。這種方法在大型公共場所中具有高度的適用性。

2.3 β射線吸收法

這種方法主要是將PM2.5進行收集，具體體現(xiàn)在濾膜上，再用β射線進行透射。對這種方法的原理進行分析，主要是指在β射線穿過濾膜過程中，在顆粒物作用的影響下，會進行散射，從而導(dǎo)致衰減現(xiàn)象的出現(xiàn)。衰減程度與PM2.5重量之間的關(guān)系是成正比的。通過應(yīng)用β射線吸收法，可以避免受到顆粒物較高的影響，在監(jiān)測過程中，可以與自動化和連續(xù)化要求相符。所以現(xiàn)階段，在大氣環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)中，這種方法具有很高的應(yīng)用價值。

3 大氣環(huán)境中PM2.5的治理措施

3.1 加大法治建設(shè)和政府監(jiān)管力度

政府相關(guān)部門要注重規(guī)范PM2.5大氣細顆粒物污染防治，要不斷提高制度化水平，加強完善的法律法規(guī)的構(gòu)建，不斷提高污染物排放標準和流程的完善程度。如果企業(yè)的大氣污染比較嚴重，要結(jié)合國家標準[3]，注意合理排放，如果企業(yè)與相應(yīng)的標準要求不相符，要予以停業(yè)整改，以免對后續(xù)投入生產(chǎn)造成影響。

3.2 降低機動車尾氣排放

結(jié)合中國科學(xué)院的研究數(shù)據(jù)可以了解到，在北京地區(qū)，機動車尾氣排放是25%的PM2.5的重要來源。一般來說，柴油車排放的尾氣顆粒物的顆粒大都在2.5чm以下，機動車的排放位置在較低的情況下，對人們的身體健康產(chǎn)生了極大的影響，而且排放氣體成分的復(fù)雜性也比較顯著。由此可以了解到，機動車尾氣排放對城市PM2.5產(chǎn)生了極大的影響[4]，機動車尾氣排放也是大氣污染的一大誘因。基于此，要加強新型能源的應(yīng)用，對燃油汽車進行嚴格控制，而且要加強電動汽車的應(yīng)用，實現(xiàn)對燃油汽車的替換。同時，還要加強公共交通系統(tǒng)的構(gòu)建，倡導(dǎo)自行車的出行方式，這對于控制機動車有害尾氣的排放具有極大的幫助。

3.3 控制工業(yè)廢氣排放

化石燃料燃燒和水泥等可以將空氣中的PM2.5濃度提升上來。政府要嚴格監(jiān)督和管理工廠排放廢氣，將燃料利用效率提升上來，加強新設(shè)備的開發(fā)，確保清潔能源較高的供應(yīng)水平，尤其對于電力和天然氣等清潔能源。此外，還要加強微生物的應(yīng)用，將一些顆粒物質(zhì)的降解能力制成菌膜過濾器，在氣體排放源頭進行安置，從而避免傳播PM2.5有害物質(zhì)。

3.4 增加植被

在城市生態(tài)建設(shè)過程中，城市森林發(fā)揮的作用也比較顯著，其具有高度的自凈功能，可以打造出環(huán)保、清潔的休閑空間，在凈化空氣顆粒物方面，其所具有的生態(tài)功能也比較顯著。森林中的空氣負離子，可以將帶正電荷的PM2.5細顆粒物清除掉。植物可以對大氣溫度進行有效控制，并將空氣濕度提升上來，進而對細顆粒物在空氣中的懸浮時間進行減少，確保沉降速度的穩(wěn)步提升。在植物生長過程中，可以將相關(guān)植物的有機揮發(fā)物分泌出來，確保高度的殺菌和抑菌作用，避免空氣顆粒物嚴重危害到人體的生命安全[5]。植物葉片的表面特性和自身的濕潤性，可以對大量的空氣顆粒物進行粘附。

此外，在降低PM2.5過程中，喬木類植物的功能比較顯著，具有顯著的空氣凈化能力。在城市規(guī)劃建設(shè)過程中，要注重增加植物的種植，進一步凈化空氣，從而確保空氣質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

3.5 加強區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機制的構(gòu)建

要加強區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機制的構(gòu)建，將監(jiān)測、監(jiān)管以及評估等作用充分發(fā)揮出來，在區(qū)域內(nèi)部、各行政轄區(qū)協(xié)同控制。在諸多跨省區(qū)域，要加強區(qū)域內(nèi)聯(lián)防聯(lián)控聯(lián)席會議的制定，將區(qū)域污染源監(jiān)管落實到位，而且還要加強環(huán)境信息共享機制的構(gòu)建。以美國為例，結(jié)合國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準，對達標區(qū)和非達標區(qū)進行設(shè)定。在PM2.5“非達標區(qū)”，要加強污染減排技術(shù)的應(yīng)用，合理設(shè)定地方排放標準，實現(xiàn)了對PM2.5排放量的有效控制。所以，我國可對這一措施進行借鑒，從而將PM2.5排放量保持在合理范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語

總之，在國民經(jīng)濟不斷提高和強化的過程中，人們對空氣質(zhì)量給予了高度重視，所以在大氣環(huán)境保護中，必須要加強PM2.5的治理和監(jiān)測，合理化控制大氣污染程度，從而將我國經(jīng)濟發(fā)展提升到全新的高度和深度。

參考文獻

[1]李敏，何紅弟，郝楊楊.上海市大氣環(huán)境中PM2.5/PM10時空分布特征[J].云南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，41（02）：323-332.

[2]李敏，何紅弟.上海市大氣環(huán)境中PM2.5與其他污染物相關(guān)性研究[J].西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，40（10）：127-134.

[3]宋海嘯，玉亮，翟付順，于守超.城市大氣細顆粒物PM2.5監(jiān)測及控制的方法研究進展[J].綠色科技，2018（16）：29-32.

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[5]王玉田，張亞吉，苑媛媛，趙煦，牛凱增.大氣環(huán)境中PM2.5在線監(jiān)測及評價理論研究[J].環(huán)境污染與防治，2016，38（12）：1-5.

收稿日期：2019-12-11

作者簡介：劉琳琳（1988-），女，滿族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向為大氣、信息化。