大氣細(xì)顆粒物污染的危害及控制策略

聶國力

(陽泉師范高等專科學(xué)校,山西 陽泉 045200)

陽泉市不僅是中國最大的無煙煤生產(chǎn)基地，也是山西省作為以煤炭工業(yè)為主的重工業(yè)生產(chǎn)基地。而陽泉市在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時，也面臨著環(huán)境嚴(yán)重污染的窘?jīng)r。陽泉市每年都會發(fā)生多次大面積、長時間重污染天氣，嚴(yán)重影響城市的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)重污染天氣不僅會給當(dāng)?shù)氐臍夂?、生態(tài)環(huán)境、市民健康等方面造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，更嚴(yán)重制約了陽泉市地方經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。而據(jù)相關(guān)資料分析顯示，在陽泉市大氣污染中大氣細(xì)顆粒污染物濃度的問題比較嚴(yán)峻。

1 大氣細(xì)顆粒物污染的危害

大氣細(xì)顆粒污染物指的是直徑小于2.5 μm的顆粒物，因此被人們成為PM2.5。這種顆粒物可能是以固體的狀態(tài)懸浮于空氣當(dāng)中，同時也可以以液體的狀態(tài)存在。細(xì)顆粒污染物被認(rèn)為是化學(xué)成分最為復(fù)雜、危害性最為嚴(yán)重的污染物。在社會生活當(dāng)中，工業(yè)廢氣、汽車尾氣的排放都會產(chǎn)生細(xì)顆粒污染物，且近年來逐漸向著復(fù)合型的方向發(fā)展，它們具有明顯的季節(jié)與地區(qū)特性。由于細(xì)顆粒污染物的表面積比較大，因此懸浮在空氣當(dāng)中的時候很容易攜帶有毒有害物質(zhì)，人們通過呼吸可以使這些污染物進(jìn)入體內(nèi)，從而對人的呼吸系統(tǒng)造成不良影響，甚至增加死亡的風(fēng)險。與此同時，細(xì)顆粒污染物還會對大氣能見度造成影響。

1.1 對人體健康的危害

細(xì)顆粒污染物雖然被稱為“細(xì)?！蔽廴疚铮桥c可吸入顆粒物、總懸浮顆粒物相比，它的表面積比較大，因此很容易成為多種有毒有害物質(zhì)的載體和反應(yīng)體，這使得它具有較高的比表面能，很容易對人體造成傷害。具體來說，受到細(xì)顆粒污染物傷害的對象主要包括呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)。這些細(xì)顆粒污染物在被人體吸入之后，防御毛發(fā)結(jié)構(gòu)無法發(fā)揮抵抗作用，因此它們可以直接進(jìn)入到人體當(dāng)中，引發(fā)各種疾病。

首先，細(xì)顆粒污染物可以危害人體的心血管系統(tǒng)，引起人體的急性應(yīng)激反應(yīng)。它不僅可以使心血管出現(xiàn)炎癥甚至使系統(tǒng)進(jìn)入高凝狀態(tài)，同時還可能會改變?nèi)梭w的自主神經(jīng)功能。其次，細(xì)顆粒污染物還會對人體的呼吸系統(tǒng)造成危害。細(xì)顆粒污染物在進(jìn)入到人體之后，進(jìn)入到肺部并長期存在于肺泡當(dāng)中。這些顆粒在空氣懸浮的過程當(dāng)中吸附了一些重金屬或者病毒，這會提高人體的發(fā)病率、增加肺部疾病的概率。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究，大氣細(xì)顆粒污染物濃度的每平方米增加100 μm，人體死亡率上升的比例情況(見表1)。由此表1可以看出，細(xì)顆粒污染物對人體各個系統(tǒng)和器官的危害性較為明顯，其中尤其是對心腦血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病影響最為嚴(yán)重。

1.2 對大氣能見度的影響

細(xì)顆粒污染物懸浮在空氣當(dāng)中可以吸收部分色光，同時使光信號的散射作用被削弱。在這樣的環(huán)境下，目標(biāo)物與天空背景之間的對比度就會減小，這使得人們的視線無法很好地將目標(biāo)物分辨出來，從而出現(xiàn)大氣能見度低的情況。這不僅會帶給人不良的心理感受，同時還可能會造成交通阻塞。根據(jù)相關(guān)研究，細(xì)顆粒污染物對大氣能見度的影響主要體現(xiàn)在顆粒物的大小、成分以及性質(zhì)上。在夏天因為空氣當(dāng)中含有大量的水蒸氣，這使得細(xì)顆粒污染物的濃度也會上升。與此同時，夏季的光照比較強，因此空氣當(dāng)中發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)也比較強，在這種情況下，細(xì)顆粒污染物的濃度會出現(xiàn)二次上升的情況。而在冬季，雖然光照強度有所降低、空氣當(dāng)中的光化學(xué)反應(yīng)強度也有所降低，但是在冬季人們?yōu)榱巳∨枰罅咳济?，尤其是處于北方地區(qū)的中國最大的無煙煤基地陽泉，冬季燃煤更是普遍，所以這種污染也會更加嚴(yán)重。這也會直接導(dǎo)致細(xì)顆粒污染物的濃度急劇上升。從而產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

1.3 對生態(tài)環(huán)境的影響

眾所周知，細(xì)顆粒污染物大量懸浮在空氣當(dāng)中會導(dǎo)致霧霾天氣的產(chǎn)生，這不僅會對人的身體健康造成影響、出現(xiàn)道路交通問題，同時還會對生態(tài)環(huán)境造成危害。這是由于在雨水凝結(jié)核當(dāng)中含有一定數(shù)量的細(xì)顆粒污染物，在特定的條件下，這些細(xì)顆粒污染物會吸收空氣當(dāng)中的水分，因此可能會使得局部地區(qū)出現(xiàn)空氣水分不足的干旱天氣。與此同時，雨水凝結(jié)核的數(shù)量出現(xiàn)異常還可能表現(xiàn)為異常增多，這會導(dǎo)致出現(xiàn)暴雨、暴雪的惡劣天氣。

2 陽泉市地區(qū)大氣細(xì)顆粒物污染現(xiàn)狀

2.1 陽泉市地區(qū)大氣細(xì)顆粒物污染現(xiàn)狀

山西省陽泉市是我國最大的無煙煤生產(chǎn)基地，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面主要是依靠采挖煤炭來實現(xiàn)的。而眾所周知，煤炭在開發(fā)、使用過程當(dāng)中會出現(xiàn)大量的細(xì)顆粒污染物，而這些細(xì)顆粒污染物就勢必會造成嚴(yán)重的大氣污染。雖然目前山西省陽泉市政府已經(jīng)采取了相關(guān)措施來對能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，也加強了對相關(guān)單位的工業(yè)污染監(jiān)督和監(jiān)管，同時還通過加強城市綠化來改善大氣質(zhì)量。但是目前陽泉地區(qū)的大氣污染仍然處于比較嚴(yán)重的狀況，尤其是冬季狀況更是不容樂觀。為此陽泉市政府在2018年10月30日經(jīng)陽泉市第十五屆人民代表大會常務(wù)委員會第十七次會議通過，并于2018年11月30日經(jīng)山西省第十三屆人民代表大會常務(wù)委員會第七次會議批準(zhǔn)，自2019年1月1日起施行《陽泉市大氣污染防治條例》，條例的發(fā)布也表明了陽泉市政府對大氣細(xì)顆粒物污染治理的決心。

經(jīng)過近幾年的努力，陽泉地區(qū)的空氣質(zhì)量有了極大的改變。表2為山西省陽泉市六個監(jiān)測點2019年12月份某一天所監(jiān)測的大氣細(xì)顆粒污染物濃度情況。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果可以看出，陽泉市細(xì)顆粒污染物平均濃度為44 μg/m3，從表中我們可以看到，陽泉地區(qū)的空去質(zhì)量狀況為良，但是大氣細(xì)顆粒污染物濃度的問題也是依然比較嚴(yán)峻。

表2 陽泉大氣細(xì)顆粒污染物日濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)

2.2 大氣細(xì)顆粒污染物的主要來源

大氣細(xì)顆粒污染物的排放源比較復(fù)雜，根據(jù)它的生成途徑主要可以分為兩大類。第一種是一次排放源類，這主要包括自然排放和人為排放這兩種途徑。具體來說，自然來源主要指的是由于自然原因而向空氣當(dāng)中釋放的細(xì)顆粒污染物，比較常見的有地表揚塵、海浪飛濺、火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等。地表揚塵會使得地面上的細(xì)顆粒污染物進(jìn)入到大氣當(dāng)中，造成污染；而海浪飛濺則會使海水當(dāng)中的浪沫和鹽粒等進(jìn)入到大氣當(dāng)中，成為污染物的組成部分；而火山爆發(fā)的過程當(dāng)中也會釋放火山灰，懸浮在空氣當(dāng)中；森林發(fā)生火災(zāi)的時候也會生成燃燒物，成為大氣細(xì)顆粒污染物的組成部分。除此之外，土壤發(fā)生巖石風(fēng)化、植物產(chǎn)生的花粉和孢子等也是一次自然排放源組成部分。而人為排放源則主要指人們在生產(chǎn)和生活過程當(dāng)中所生成的顆粒物，主要包括人類活動所產(chǎn)生的地面揚塵、人為燃燒過程當(dāng)中所產(chǎn)生的煙塵和飛灰、工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中所排放的廢氣、汽車尾氣等。

第二種則是二次排放源類，它們主要是由大氣當(dāng)中污染組分之間相互反應(yīng)之后形成的。形成二次排放源的主要物質(zhì)包括二氧化硫、氮氧化物、氨氣、可揮發(fā)的有機化合物等，化學(xué)組成主要有硝酸鹽、氨酸鹽、銨鹽以及有機物等。根據(jù)相關(guān)研究，目前大氣當(dāng)中的細(xì)顆粒污染物有10%～15%是來源于自然排放，剩下的85%～90%是來源于人為排放。

由于陽泉地區(qū)是全國重要的重工業(yè)基地，所以有許多有污染的行業(yè)，例如陽泉市水泥行業(yè)、化工行業(yè)，煤炭行業(yè)，焦化行業(yè)等，這些行業(yè)在生產(chǎn)和運輸，銷售過程中都會帶來大量大氣污染。同時，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，陽泉地區(qū)的交通也快速發(fā)展起來。而交通工具的迅速增多，其尾氣的排放量也會迅速增加,尤其是柴油貨車帶來的污染更為嚴(yán)重。另外冬季取暖帶來的污染也很嚴(yán)重。

3 大氣細(xì)顆粒物污染的控制對策

3.1 加強政府的監(jiān)督與管理力度

政府在人們社會生活當(dāng)中起到了重要的作用，也是治理大氣細(xì)顆粒污染物的主力。因此相關(guān)政府部門需要充分發(fā)揮監(jiān)督與管理的作用，促進(jìn)細(xì)顆粒污染物防治的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，同時制定相關(guān)的法律制度，明確細(xì)顆粒污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)和流程，并采取相關(guān)措施來確保制度的執(zhí)行。

(1)陽泉市政府需要完善相關(guān)的管理機構(gòu)，加強對細(xì)顆粒污染物排放的管理，對排放污染物的企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督。在陽泉有很多工礦企業(yè)，管理部門必須要加強對這些企業(yè)的管理，使他們嚴(yán)格按照國家的標(biāo)準(zhǔn)排放廢棄物，對出現(xiàn)不按標(biāo)準(zhǔn)排放的企業(yè)要進(jìn)行嚴(yán)格處罰或者勒令整改。

(2)政府還需要對市區(qū)的重點領(lǐng)域和重點項目進(jìn)行重點監(jiān)督，尤其是要對交通運輸企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督，建設(shè)節(jié)能型交通運輸系統(tǒng)，并對這種交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行完善，比如在公路兩側(cè)種植綠化樹木，以此降低細(xì)顆粒污染物的濃度。

(3)政府還要增加對新能源車輛的優(yōu)惠與補助力度，鼓勵消費者購買和使用新能源汽車，加強對普通車輛油耗標(biāo)準(zhǔn)的限制。與此同時，政府相關(guān)部門還需要加強對機動車的檢測，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來對機動車的油耗情況進(jìn)行追蹤，及時淘汰和報廢污染物排放濃度高的車輛。

3.2 加強對燃煤污染的預(yù)防和治理

山西省是一個產(chǎn)煤大省，同時也是一個燃煤大省。而陽泉地區(qū)更是中國最大的無煙煤生產(chǎn)基地，在陽泉人們冬季傳統(tǒng)取暖、發(fā)電等都需要燃燒煤炭來實現(xiàn)。而這樣更加劇了陽泉冬季的空氣污染。根據(jù)數(shù)據(jù)可以看出，陽泉市冬天大氣細(xì)顆粒污染物的濃度是最高的，這與煤炭的燃燒具有重要的關(guān)系。為了加強對大氣細(xì)顆粒污染物的治理，必須需要減少對煤炭資源的使用，建議在陽泉地區(qū)全面推行推廣政府集中供暖，用電供暖等環(huán)保供暖方式。這樣就可以降低細(xì)顆粒污染物在陽泉市的排放。

3.3 提高生態(tài)環(huán)境建設(shè)的力度

在城市當(dāng)中加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)也是治理大氣細(xì)顆粒污染物的重要措施。首先，在城市當(dāng)中要增加植被覆蓋率，可以通過草坪和花卉的方式來減少土地干裂、減少地表揚塵的產(chǎn)生，同時還可以帶給人們良好的視覺體驗。與此同時，還需要對現(xiàn)存的環(huán)境問題進(jìn)行綜合治理，尤其是對裸露地表進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，采取科學(xué)、立體式的綠化方式來增加植被，從而實現(xiàn)對空氣的凈化。與此同時，相關(guān)部門還需要加強對樹林以及植被的管理與控制，嚴(yán)厲打擊各種濫砍濫伐行為，還要建設(shè)專業(yè)的防護(hù)林體系，每年在固定的時間內(nèi)對防護(hù)林進(jìn)行檢查，使防護(hù)林對防治大氣細(xì)顆粒污染物的治理作用得到充分發(fā)揮。

4 結(jié)論

總的來說，大氣細(xì)顆粒污染物對人體健康、大氣能見度以及生態(tài)環(huán)境都會造成不良的影響。本文以山西省陽泉地區(qū)為例，探討了細(xì)顆粒污染物的污染現(xiàn)狀與來源。通過分析可以看出，目前政府雖然加強了對細(xì)顆粒污染物的治理，但是從源頭上對污染物進(jìn)行防控、加強污染治理仍然是十分重要的。政府部門需要加強監(jiān)管、加強對燃煤污染的防治，同時提高生態(tài)環(huán)境的建設(shè)力度。