■鄒了若
(重慶市北碚區(qū)環(huán)境保護(hù)局 重慶400700)
大氣環(huán)境中PM2.5的研究進(jìn)展與展望
■鄒了若
(重慶市北碚區(qū)環(huán)境保護(hù)局 重慶400700)
隨著城市陰霾天氣的日漸加重,相關(guān)部門(mén)和領(lǐng)域都開(kāi)始重視起PM2.5的研究問(wèn)題。從國(guó)內(nèi)外的研究情況來(lái)看,關(guān)于大氣環(huán)境中PM2.5的研究顯然取得了一定的進(jìn)展。因此,基于這種認(rèn)識(shí),本文對(duì)大氣環(huán)境中PM2.5含義、污染、監(jiān)測(cè)技術(shù)和防治對(duì)策等問(wèn)題進(jìn)行了探討,以便對(duì)PM2.5的研究進(jìn)展與展望有所了解。
大氣環(huán)境PM2.5研究進(jìn)展展望
工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),使中國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)入到了快速發(fā)展階段。而與此同時(shí),空氣污染問(wèn)題也變得越發(fā)嚴(yán)重,繼而引起了空氣質(zhì)量的嚴(yán)重惡化。
目前,我國(guó)已然成為了大氣污染最嚴(yán)重的國(guó)家之一,而PM2.5的污染較大,更是引起了人們的廣泛關(guān)注。因此,有必要對(duì)大氣環(huán)境中PM2.5的研究進(jìn)展與展望進(jìn)行探討,以便為關(guān)注這一話題的人們提供參考。
在研究氣溶膠顆粒物時(shí),粒子大小是最重要的性質(zhì)。按照粒徑大小,可以將顆粒物分成是兩種,即總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物。其中,可吸入的顆粒物又被分成是PM10和PM2.5兩種,而二者的劃分主要根據(jù)顆粒物的空氣動(dòng)力學(xué)直徑的大小完成。
具體來(lái)講,就是PM10是空氣動(dòng)力學(xué)直徑不大于10um的顆粒物,PM2.5是直徑不大于2.5um的顆粒物。而PM2.5又被稱(chēng)之為可入肺顆粒物,在地球大氣成分中只有極少的含量。但是,PM2.5帶來(lái)的污染危害較大,不僅容易引起人體疾病,還將導(dǎo)致大氣能見(jiàn)度的降低。
一方面,PM2.5中含有毒重金屬、硫酸鹽、病毒和細(xì)菌等污染,通過(guò)肺泡進(jìn)入到人體血液中將對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)和心臟等器官帶來(lái)危害[1]。
另一方面,PM2.5對(duì)太陽(yáng)輻射有著較強(qiáng)的吸收和反射作用,可以使城市的能見(jiàn)度降低,并導(dǎo)致局部天氣惡劣。
因此,國(guó)內(nèi)外都對(duì)PM2.5的監(jiān)測(cè)和防治問(wèn)題展開(kāi)了研究,以期使PM2.5給人類(lèi)生存帶來(lái)的威脅得以消除。
2.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
早在六七十年代,國(guó)外就開(kāi)展了PM2.5的研究工作。在最初的一段時(shí)間里,主要研究的是顆粒物的化學(xué)成分和污染源。
而到了八九十年代,則從流行病學(xué)的角度研究了其對(duì)人體的危害。研究結(jié)果表明,PM2.5主要來(lái)源于生物質(zhì)燃燒、揚(yáng)塵、燃煤和汽車(chē)排放,所以城市的PM2.5濃度比農(nóng)村要高。而國(guó)內(nèi)的有關(guān)研究在八十年代出現(xiàn),研究的進(jìn)度相對(duì)落后。
然而近年來(lái),國(guó)內(nèi)大氣污染日漸嚴(yán)重,所以國(guó)內(nèi)在北京、廣州和天津等少數(shù)大城市展開(kāi)了PM2.5研究。
但相較于國(guó)外,國(guó)內(nèi)的研究缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性,主要集中討論污染物的形成和變化機(jī)理。
2.2監(jiān)測(cè)技術(shù)
就目前來(lái)看,有關(guān)PM2.5監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究也取得了一定的進(jìn)展。在測(cè)定方法上,已經(jīng)有微量震蕩天平法、光散射法和重量法等多個(gè)方法。
根據(jù)國(guó)內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的技術(shù)指標(biāo)儀器,監(jiān)測(cè)PM2.5主要可以使用采用震蕩天平法和β射線法的自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器。其中,震蕩天平法應(yīng)用的是錐形元件震蕩微量天平原理。
具體來(lái)講,就是利用質(zhì)量傳感器中空心錐形管震蕩端上的濾膜進(jìn)行氣流采樣,并根據(jù)濾膜的質(zhì)量變化和溫度、氣壓等參數(shù)計(jì)算顆粒物質(zhì)量濃度。而β射線法就是通過(guò)將β射線照射在顆粒物收集濾膜上監(jiān)測(cè)顆粒物的衰減程度,繼而完成PM2.5的總量計(jì)算。
2.3防治對(duì)策
在PM2.5的防治方面,目前我國(guó)主要采取了五種措施。
首先,國(guó)內(nèi)建立了顆粒物排放的清單數(shù)據(jù)庫(kù),以便使PM2.5污染控制基礎(chǔ)的研究得到加強(qiáng)。
其次,PM2.5排放的污染源較多,并且本身的構(gòu)成較為復(fù)雜,而主要污染物為二次顆粒物。所以,除了使二次顆粒物的產(chǎn)生得以減少,政府還從多污染物和多污染源的角度進(jìn)行了污染的控制。
再者,導(dǎo)致城市空氣污染的首要原因就是汽車(chē)尾氣排放的顆粒物,所以需要通過(guò)采取提高燃油品質(zhì)、淘汰不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)輛和發(fā)展清潔燃料等手段控制汽車(chē)尾氣的排放。
此外,政府已經(jīng)開(kāi)始修建沼氣池使焚燒處理得以減少。而與此同時(shí),也執(zhí)行了PM2.5新標(biāo)準(zhǔn)。
就現(xiàn)階段而言,國(guó)內(nèi)外的PM2.5監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)目標(biāo)和監(jiān)測(cè)儀器都有所不同,而國(guó)內(nèi)的PM2.5監(jiān)測(cè)顯然不夠客觀。所以,隨著國(guó)內(nèi)對(duì)PM2.5研究的重視程度的逐漸提高,政府將逐步在具有代表性的地方完成PM2.5監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的建設(shè),以便使PM2.5的監(jiān)測(cè)能夠反映出我國(guó)空氣污染整體情況[2]。而在監(jiān)測(cè)方法上,則需要從地質(zhì)、環(huán)境、監(jiān)測(cè)物質(zhì)等多方面進(jìn)行考量,以便選擇有助于控制大氣污染物的監(jiān)測(cè)方法。此外,在顆粒物的控制方面,國(guó)內(nèi)還需要加大清潔能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用力度。為了使氫能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等新能源在實(shí)際生產(chǎn)生活中得到應(yīng)用,政府除了制定政策促進(jìn)相關(guān)科技的發(fā)展,還要使排放污染物的標(biāo)準(zhǔn)得到有效實(shí)施。而隨著PM2.5造成的污染事件的增多,越來(lái)越多的人也開(kāi)始加入到PM2.5的研究工作中,相信可以使國(guó)內(nèi)的PM2.5的研究取得更快的發(fā)展。
從國(guó)內(nèi)的PM2.5研究進(jìn)展來(lái)看,中國(guó)在PM2.5的監(jiān)測(cè)上仍然沒(méi)有給予足夠的重視,繼而導(dǎo)致了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有一定的局域性,無(wú)法系統(tǒng)的反映國(guó)內(nèi)細(xì)顆粒物污染的整體情況。因此,有必要進(jìn)行PM2.5的全面的、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè),以便清楚的了解國(guó)內(nèi)PM2.5的污染情況,并制定有效的防治對(duì)策。
[1]趙輝,鄭有飛,吳曉云等.我國(guó)典型區(qū)域PM2.5化學(xué)組分特征及來(lái)源解析 [J].科學(xué)技術(shù)與工程,2014,31:129-135+154.
[2]孟曉艷,魏楨,王瑞斌等.灰霾試點(diǎn)城市PM2.5濃度特征及其影響因素分析 [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2013,09:76-80.
D922.68[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-2-322-1