梅桂友

PM2.5環(huán)境影響評價方法探討

梅桂友

PM2.5不僅影響大氣能見度，而且危害人體健康，因此必須將其作為環(huán)評的重要因子。本文結合《環(huán)境空氣質量標準》（GB 3095 2012）新增PM2.5濃度要求，從實際工作出發(fā)，對PM2.5的來源與影響識別、影響因素分析與源強確定、評價等級與影響預測、環(huán)境監(jiān)測進行了分析和探討，并提出了污染防治建議，以供參考和借鑒。

環(huán)評；PM2.5；新標準；應用

自20世紀70年代以來，大氣能見度成為環(huán)保部門關注的重點問題之一[1]。研究顯示，PM2.5與大氣能見度呈線性相關，PM2.5濃度越大，能見度越低，且粒徑越小，對能見度的影響越大[2]。20世紀80年代后期,大氣顆粒物對人體健康的影響逐漸引起重視[3]。哈佛大學對8 000名成年人進行了為期16年的顆粒物流行病學研究，證實PM2.5與死亡率的上升顯著相關[4]。為加快推進我國大氣污染治理，切實保障人民群眾身體健康，2012年2月，環(huán)境保護部批準發(fā)布了《環(huán)境空氣質量標準》（GB 3095 2012），新增了PM2.5污染控制指標。本文就PM2.5在環(huán)評中的應用進行了分析和探討，以期為PM2.5新標準在環(huán)評中的實際應用提供參考和借鑒。

PM2.5來源與影響識別

從形成方式來看，PM2.5主要包括直接以固態(tài)形式排出的一次粒子；在高溫狀態(tài)下以氣態(tài)形式排出經稀釋和冷卻凝結成固態(tài)的一次可凝結粒子；由氣態(tài)前體污染物通過大氣化學反應而生成的二次粒子。一次粒子主要產生于化石燃料和生物質燃料的燃燒，其排放源可劃分為四類：流動源排放，包括道路機動車、航空、水運、鐵路和非道路機動車等的排放；固定源的燃燒過程排放，包括電廠、煉油廠、其他工業(yè)以及民用等的燃燒排放；固定源的工業(yè)過程排放，包括有機溶劑的使用以及化工、冶金等工業(yè)的工藝過程排放；無組織排放，包括建筑活動、道路揚塵以及其他無組織排放。可凝結粒子主要由可在環(huán)境溫度凝結形成顆粒物的半揮發(fā)性有機物組成。二次粒子的產生主要由城市區(qū)域氣相氣溶膠前體物的排放引起，有時甚至可以超過一次源的貢獻。二次粒子的前體物主要包括NOx、SO2、NH3、VOCs、CO。除道路源和建筑活動源外，二次粒子的排放源大體上與一次粒子類似，但是其排放特征和排放水平存在顯著差異。

環(huán)境影響識別是環(huán)境影響評價的基礎工作，其能力強弱在一定程度上可以反映環(huán)評機構的工作水平。接受環(huán)評任務后，應在了解和分析建設項目所在區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境保護規(guī)劃、環(huán)境功能區(qū)劃、生態(tài)功能區(qū)劃及環(huán)境現狀的基礎上，按建設項目的工程組成（主體工程、輔助工程、依托工程等），詳細分析工藝流程與特點，識別污染環(huán)節(jié)與排放方式（直接、間接，有組織、無組織，連續(xù)、間斷等），最終列出影響因素，以及可能受上述行為影響的環(huán)境要素及相關參數，為污染源強的確定奠定基礎。

影響因素與源強確定

PM2.5及其二次粒子前體物的濃度主要受地區(qū)性、區(qū)域性源排放以及氣象條件的影響[4]，城區(qū)一次顆粒物（元素碳、有機碳）的濃度要高于周圍農村地區(qū)，而二次顆粒物在地區(qū)性的空間分布上則相對均勻。PM2.5與PM10的質量濃度比通常在1/2～4/5之間，不同地區(qū)可能有所不同。在美國加州地區(qū)，冬季PM2.5的質量濃度占PM10的70%～80%；除地面揚塵對PM2.5的貢獻只有PM10的1/10～1/20之外，其他源對PM2.5與PM10的貢獻相似，如有機碳對PM2.5的貢獻占對PM10貢獻的71%，生物質燃燒對PM2.5的貢獻占對PM10貢獻的100%。

>>PM2.5不僅影響大氣能見度，而且危害人體健康，因此需要將其作為環(huán)評的重要因子。

源強確定是進行污染預測分析影響大小和范圍的基礎，通過污染影響因素分析來實現。通過分析各種污染物產生、排放情況，列表給出污染物的種類、性質、產生量、產生濃度、削減量、排放量、排放濃度、排放方式、排放去向及達標情況等。PM2.5與PM10、TSP的關系研究對于確定PM2.5的源強具有指導意義。魏復盛等[5]1995 1996年在廣州、武漢、重慶和蘭州4個城市所得到的PM2.5/PM10范圍為52%～75%，其中北方城市蘭州城區(qū)PM2.5/PM10的平均值（52%）與北京接近，而3個南方城市的值顯著高于北京，表明南北方城市大氣中細顆粒物與粗顆粒物的相對污染程度有所不同，北方城市干燥少雨并易受沙塵影響，因而粗顆粒物的污染程度相對較高。在一次粒子中，PM2.5來源于道路、建筑、農業(yè)產生的揚塵以及燃煤和汽車尾氣等[6]。而燃燒產生的顆粒物以PM2.5為主[7]，柴油車和石油燃燒產生的顆粒物中PM2.5分別占到了92.3%和97.4%。

評價等級與監(jiān)測預測

《環(huán)境空氣質量標準》（GB 3095 2012）規(guī)定的PM2.5最高限值為日均75 μg/m3，年均35 μg/m3。這是進行PM2.5環(huán)境影響評價的基本依據。

在確定評價工作等級時，需要根據項目的初步工程分析結果，計算其最大地面濃度占標率（P=C/ C0），及其地面濃度達到標準限值10%時所對應的最遠距離（D10%），由此來確定評價工作等級。其中，C為采用估算模式計算出的PM2.5的最大地面濃度；C0為PM2.5的環(huán)境空氣質量標準，一般選用GB 3095中1小時平均取樣時間的二級標準濃度限值；由于PM2.5沒有小時濃度限值，可根據《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境》（HJ 2.2 2008）的規(guī)定，取日平均濃度限值的三倍值。因此，PM2.5可取225 μg/m3，這一數值在確定評價等級中具有法定意義[8]。但對于屆時已有地方標準的，應選用地方標準中的相應小時濃度限值。

環(huán)境空氣質量的本底監(jiān)測是環(huán)境影響評價的基礎，跟蹤監(jiān)測方案的設計也是環(huán)境影響評價的重要內容。因此，環(huán)境空氣的監(jiān)測因子應當包括PM2.5。監(jiān)測方案的制定應當根據評價等級執(zhí)行大氣環(huán)境評價導則（HJ 2.2 2008）的規(guī)定。實際工作中，在2010年的大型煉化項目和2012年以后需編制報告書的環(huán)評項目中，均開展了PM2.5的環(huán)境現狀監(jiān)測，在此不再贅述。

在環(huán)境空氣預測中，根據大氣環(huán)評導則（HJ 2.2 2008），PM2.5可劃為氣態(tài)污染物，其環(huán)境影響預測與評價的具體方案和內容應當執(zhí)行該導則的相關規(guī)定。由于PM2.5的濃度取決于源排放、化學變化以及氣象條件、地理條件等復雜因素的交織作用[4]，PM2.5濃度日變化隨季節(jié)不同而有所差異，PM2.5擴散與溫度、高度、濕度等因素有關，因此，還應加強PM2.5預測方面的科學研究，使預測結果更加準確和可信。

污染防治對策與措施

在環(huán)評中，應結合建設項目或規(guī)劃的自身特點，針對PM2.5及其相關污染物提出預防措施或整治方案。

針對評價地域，落實環(huán)保法規(guī)政策

環(huán)評工作必須認真貫徹落實國家和地方法律法規(guī)、規(guī)劃、政策和標準。評價區(qū)域不同，相應的要求也有所不同。例如，《環(huán)境空氣質量標準》（GB 3095 2012）依據我國不同地區(qū)空氣污染特征、經濟發(fā)展水平和環(huán)境管理要求差異較大的實際情況，要求按區(qū)域分期實施新標準，同時鼓勵各省、自治區(qū)、直轄市根據實際情況和當地環(huán)保需求，提前實施新標準。國家《重點區(qū)域大氣污染防治 十二五 規(guī)劃》把京津冀、長三角、珠三角、沈陽、青島、淄博、烏魯木齊市等47個城市規(guī)劃為重點控制區(qū)，要求實施更嚴格的環(huán)境準入條件，執(zhí)行重點行業(yè)污染物特別排放限值，采取限制高污染項目、實行污染物排放減量替代等污染治理措施。國務院出臺的《大氣污染防治行動計劃》從生產、流通、分配和消費的再生產全過程入手，提出了10條35項具體措施，確定的重點治理地區(qū)包括京津冀、長三角、珠三角，控制的主要污染物為PM2.5，其他地區(qū)控制的主要污染物為PM10?！侗本┦写髿馕廴痉乐螚l例》結合北京市實際情況，要求以降低大氣中的PM2.5濃度為重點，堅持從源頭到末端全過程控制污染物排放，要求納入總量控制范圍的新建、改建、擴建建設項目，應當在進行環(huán)評審批前取得重點大氣污染物排放總量指標，并在環(huán)評文件中說明指標來源。

針對評價對象，提出預防整治方案

評價對象（建設項目或規(guī)劃）各有其自身特點，在評價中應當有針對性地提出污染預防措施。

首先，對于規(guī)劃的環(huán)境影響評價，應當考慮其長時間、大尺度的特點，提出區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控、綜合治理方案。在環(huán)境管理方面，可將相對封閉的自然區(qū)域統(tǒng)一劃為獨立的 管控區(qū)”，集中進行統(tǒng)一規(guī)劃、治理和監(jiān)測。在污染防治方面，一是要求規(guī)劃中的所有項目把細顆粒物列入控制因子；二是提出PM2.5的末端吸收措施，提高規(guī)劃區(qū)及周邊城市綠化率，利用植物的生物學特性吸附和滯留大氣中的顆粒物。紐約市政府自2007年開始，依據空氣質量監(jiān)測數據，每年投入1 700萬美元，優(yōu)先在樹木覆蓋率最低、PM2.5污染最為嚴重的社區(qū)植樹，同時提高新建社區(qū)的綠化率標準。

其次，對于建設項目的環(huán)境影響評價，應當從源頭入手，提高清潔生產水平并進行全生命周期的控制。對于一次細顆粒物，在勘察期就應當抑制一次粒子的產生（不能忽略）；施工期積極開展環(huán)境監(jiān)理工作，抑制建設工地、施工場所及道路揚塵的產生；運營期，嚴格控制工業(yè)生產所造成的粉塵污染，配備有效的工業(yè)除塵技術和設備，如密閉式除塵、過濾式除塵、電除塵、噴水或噴霧除塵、生物納膜抑塵技術等；退役期間要做好防范工作，避免退役后細顆粒物污染環(huán)境。對于二次污染物，需要采取綜合治理措施，抑制二次粒子前體物NOx、SO2、NH3、VOCs、CO等的產生與排放。另外，在項目環(huán)評中應注重改變能源消耗結構，提高可再生能源在一次能源消費結構中的比例，推廣使用清潔能源，減少煤炭、石油等燃燒所導致的PM2.5等污染物排放。

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2014-03-05

梅桂友，中海石油環(huán)保服務有限公司環(huán)評總工程師，教授級高級工程師。