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PM2.5介绍及PM2.5解决方案
来源:本站 | 作者:华旭 | 发布时间: 2013-12-11 | 69 次浏览 | 分享到:
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。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。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

1. PM2.5概述及性状
      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。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。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
      在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物。可吸入颗粒物又称为PM10,指直径等于或小于10微米,可以进入人的呼吸系统的颗粒物;总悬浮颗粒物也称为PM100,即直径小于和等于100微米的颗粒物。
对于环境科学来说,悬浮粒子特指空气中那些微细污染物,它们是空气污染的一个主要来源。当中小于10微米直径的悬浮粒子,被定义为可吸入悬浮粒子,它们能够聚积在肺部,危害人类健康。直径小于2.5微米的颗粒,对人体危害最大,因为它可以直接进入肺泡。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。

2. PM2.5来源
     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。在空气中转化为PM2.5的气体污染物主要有SO2、NOx、NH3、挥发性有机物。其他的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业扬尘、厨房烟气。自然来源则包括:风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。
     日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。

 

 

3. PM2.5在中国的现状
      PM2.5的标准,是由美国在1997年提出的,主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。美国国家航空航天局(NASA)2010年9月公布了一张全球空气质量地图,专门展示世界各地PM2.5的密度。在这张2001-2006年间平均全球空气污染形势图上,全球PM2.5最高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部。同时PM2.5指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。世界卫生组织(WHO)认为,PM2.5小于10是安全值,中国的这些地区全部高于50接近80,比撒哈拉沙漠还要高很多。值得注意的是,伦敦、巴黎、纽约等对PM2.5进行频密监测和发布的国际城市,其污染水平也相对较低,与此同时,不少发展中国家的大城市如墨西哥城和新德里等城市,也早已开展了PM2.5的频密监测和发布。
     在中国大部分,特别是工业集中的华北地区,PM2.5占到了整个空气悬浮颗粒物重量的大半。PM2.5这类细颗粒物对光的散射作用比较强,在不利的气象条件下更容易导致灰霾形成。自2013年1月份以来,中国中东部地区雾霾天气多发,大部地区雾霾日数超过20天,其中东北地区南部、华北地区东南部、江汉东部、江南、华南及西南地区东部等地雾霾日数较去年1月份偏多5天至10天,局地偏多11至13天,已经打破历史极值。2012年2月,国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》, PM2.5监测指标终于写入"国标",纳入各省市强制监测范畴,会议同时要求2012年要在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物与臭氧等项目监测,2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测,2015年覆盖所有地级以上城市。2013年1月28日中国气象局针对霾预警信号标准进行了修订,首次将PM2.5作为发布预警的重要指标之一,即反映空气质量的PM2.5浓度与大气能见度、相对湿度等气象要素,首次并列为霾预警分级的重要指标。目前中国的PM2.5强制标准正在征求意见中,并拟于2016年生效实施。

 

4. PM2.5危害
     气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物,直径相当于人类头发的1/10大小,不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,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。
     每个人每天平均要吸入约1万升的空气,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身;其次,会损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。总之这些颗粒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。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐步暴露出其恐怖的一面。 在欧盟国家中,PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月。而PM2.5还可成为病毒和细菌的载体,为呼吸道传染病的传播推波助澜。目前国际上主要发达国家以及亚洲的日本、泰国、印度等均将PM2.5列入空气质量标准。 
     中国工程院院士、中国环境监测总站原总工程师魏复盛研究结果还表明,PM2.5和PM10浓度越高,儿童及其双亲呼吸系统病症的发生率也越高,而PM2.5的影响尤为显著。世界卫生组织在2005年版《空气质量准则》 中也指出:当PM2.5年均浓度达到每立方米35微克时,人的死亡风险比每立方米10微克的情形约增加15%。一份来自联合国环境规划署的报告称,PM2.5每立方米的浓度上升20毫克,中国和印度每年会有约34万人死亡。

 

5. PM2.5治理策略
      地对空气污染和气候变化需采取统一而不是分离的应对战略。由于空气污染和气候变化在很大程度上有共因,即主要都是由矿物燃料燃烧的排放造成,因而减轻和控制空气污染与减少温室气体排放保护气候在行动上应是一致的。同时必须发展更复杂的地球系统模式和气候与生物地球化学变量的长期监测系统。
      为了从经济上得到最大的节约和获得双赢的效果,应该采取协同应对空气污染和气候变化的减排、低碳战略。尤其将来随着空气污染的不断治理和改善,可大大降低气溶胶的冷却作用,这将进一步加大未来温室气体的减排量,否则全球气温将会以更快的速度和量值上升。对于像中国这样经济快速发展的发展中国家,这种战略尤其重要,因为这两个问题不但同时存在,而且同是因经济增长和能源消耗同时迅猛增长,益使空气污染严重和温室气体排放快速增加。从同一源头上解决这两个问题不但经济上更为有效,而且可同时解决大气环境和气候变化问题。

 

6.国家标准相关内容

GB3095-2012 环境空气质量标准


新修订后的标准作了如下调整:

 调整了环境空气功能区分类方案,将三类区(特定工业区)并入二类区(城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、
文化区、一般工业区和农村地区);调整了污染物项目及限值,增设了PM2.5平均浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值,收紧
了PM10、二氧化氮、铅和苯并[a]芘等污染物的浓度限值; 收严了监测数据统计的有效性规定,将有效数据要求由50%-75%
提高至75%—90%;更新了二氧化硫、二氧化氮、臭氧、颗粒物等的分析方法标准,增加自动监测分析方法;
明确了标准实施时间。规定新标准发布后分期分批予以实施。

2012年在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物与臭氧等项目监测
2013年113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测
2015年在覆盖所有地级以上城市

 

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