王瀟(廣安職業(yè)技術學院,四川 廣安 638000)
大氣PM2.5的污染特征及防控治理分析
王瀟(廣安職業(yè)技術學院,四川 廣安 638000)
生態(tài)破壞與環(huán)境污染是當今世界發(fā)展中面臨的嚴峻問題,探尋有效的環(huán)境污染防治措施已經成為了各級政府普遍關注的重點內容。霧霾是近年來對我國社會發(fā)展與經濟建設影響大的污染形式,其主要污染成分PM2.5更是對人們的健康造成了不良影響??晌腩w粒物PM2.5的來源較為復雜,但整體污染特征具有一定的規(guī)律性,這給環(huán)保工作者們對其進行有效分析,制定科學有效的解決辦法創(chuàng)造了有力條件。本文對當前大氣PM2.5的主要來源進行了分析,闡述了其污染特征,并提出了相應的防控治理措施,旨在提供一定的參考與借鑒。
大氣;PM2.5;污染;防控治理
1.1 大氣PM2.5的化學組分
(1)水溶性組分??晌腩w粒物PM2.5中的水溶性成分中對于人體有著直接的損害,其占據(jù)了PM2.5整體組份的20%-60%。其組分類型主要分成無機成分和有機成分。其中,無機成分主要有等,而有機成分為多環(huán)芳烴、硝基多環(huán)芳烴、有機酸等。這些水溶性組分直接與大氣中的水分相融合,影響降雨酸度與凝結濃度,酸性降雨直接對暴露在空氣環(huán)境中的構筑物或人體形成腐蝕性影響。這些組分是當前我國PM2.5中最主要的水溶性組分類型,濃度水平占到整體的30%左右,主要來自SO2、NOx和NH3等成分的二次轉化。
(2)含碳組分??晌腩w粒物PM2.5中的含碳成分主要分為有機碳、元素碳和碳酸鹽等類型。在當前我國PM2.5中的含碳成分主要是有機碳、元素碳兩種類型,其濃度水平占到整體的10%-70%。
(3)無機元素組分??晌腩w粒物PM2.5中的無機元素成分相對較少,但其理化特性決定了此類型成分對于人體的危害性較大。這些無機元素以重金屬為主,如鉛、鋅、砷等,PM2.5的富集作用使得人們吸入這些元素成分后將對肺部、黏膜等形成損傷。這部分成分的主要來源是交通排放、燃料燃燒、廢棄物焚燒等,是當前可吸入顆粒物PM2.5防治工作的重點內容方向。
1.2 大氣PM2.5的主要來源分析
客觀環(huán)境中可吸入顆粒物PM2.5的來源相對多樣,有來自于自然生態(tài)反應作用的顆粒物,也有人為排放導致的顆粒物,當前社會普遍關注的污染物是人為排放部分。這些人為排放形成的可吸入顆粒物PM2.5的主要來源是工業(yè)生產過程中的煤炭石油燃燒排放、城市機動車尾氣排放、固體廢物焚燒以及施工運輸揚塵等。在城市人口規(guī)模較大、工業(yè)發(fā)展水平較高以及城市建設施工較多的區(qū)域容易出現(xiàn)大氣PM2.5污染問題。
相關研究表明,大氣中的可吸入顆粒物PM2.5在停留過程當中,其組分性質與污染特征受氣象因素與成分構成的影響較為明顯,體現(xiàn)出了一定的區(qū)域性與時間性。以某市為例,其主要可吸入顆粒物PM2.5的成分與相應構成基本為:二次硝酸鹽∕硫酸鹽>生物質燃燒>機動車源>土壤塵及揚塵,上述比例與該地區(qū)工業(yè)生產類型、能源供給結構、機動車保有量以及城市工程建設等要素的實際情況相吻合,體現(xiàn)出了正相關性。從時間維度觀察,該市進入春季后,可吸入顆粒物PM2.5中揚塵成分的比例有所上升,這與春季工程建設和土壤塵上升相關,而進入冬季采暖時間段后,煙煤塵、生物質燃燒比例大幅上升。
2.1 氧化損傷特征
大氣中的可吸入顆粒物PM2.5其對人體損害的作用機制較為復雜,但整體而言是通過顆粒組分的氧化作用對人體附著位置形成損傷的。人體吸入PM2.5后自由基活性組分使附著區(qū)域釋放活性氧或活性氮,二者之間的相互作用將導致細胞出現(xiàn)過氧化反應,細胞膜出現(xiàn)通透性和流動性病變,導致膜結構損傷,最終對人體系形成損害。
2.2 季節(jié)性特征
大氣可吸入顆粒物PM2.5的影響作用隨季節(jié)而變化,其變化特征決定于區(qū)域季節(jié)性的氣壓、濕度等氣象條件。在PM2.5粒徑水平一定的條件下,不同的氣壓水平和空氣濕度將導致大氣氣融水平差異,以此形成不同的PM2.5富集濃度。冬季氣壓水平較高,空氣環(huán)境逆溫現(xiàn)象較為明顯,空氣垂直運動水平較低,大氣擴散能力不足,空氣中的PM2.5不易分散,整體濃度水平較高;夏季氣壓較低,對流特征明顯,空氣中的PM2.5擴散性強,整體濃度水平較低。相關監(jiān)測結果表明,大氣可吸入顆粒物PM2.5在不同季節(jié)的變化規(guī)律為:春季>秋季>冬季>夏季。
2.3 酸堿性
在相同的大氣可吸入顆粒物PM2.5監(jiān)測點獲取的數(shù)據(jù)中,小粒徑顆粒的酸性要高于大粒徑顆粒,出現(xiàn)這一差異的主要根源在于小粒徑顆粒物組分中SO2和NOx等酸性成分轉化形成的硫酸鹽和硝酸鹽氣溶膠水平較高,而大粒徑顆粒的主要來源是土壤或沙化揚塵,揚塵堿性特征明顯。這種酸堿性的差異在我國南北方不同地區(qū)表現(xiàn)的較為明顯,南方地區(qū)以酸性小粒徑顆粒為主,北方以大粒徑揚塵為主。
3.1 煤煙污染控制
煤煙污染是我國冬季PM2.5的主要來源,強化煤煙污染控制是大氣PM2.5的防控治理的核心環(huán)節(jié)。應首先對煤炭質量進行嚴格控制,避免使用燃燒顆粒物水平超標的煤炭在取暖環(huán)節(jié),形成燃煤污染排放。同時,應對既有燃煤系統(tǒng)進行改造,推進燃煤鍋爐清潔改造,以控制燃煤污染排放。最后,開發(fā)利用清潔燃料,提高液化石油氣、壓縮天然氣、氫燃料等清潔能源在整體能源結構中的占比,以此限制煤煙污染排放。
3.2 汽車尾氣污染控制
隨著我國社會經濟水平的提高,眾多城市的汽車保有量大幅增長,這使得汽車尾氣排放導致的PM2.5水平上升問題不斷加劇。針對這一問題,應全面控制城市汽車數(shù)量,提高油品質量減少污染物排放,積極推進機動車更新,淘汰不符合尾氣排放控制標準的車輛,在城市中提倡環(huán)保出行,鼓勵市民選擇公交、地鐵等公共交通形式。
3.3 城市施工場地揚塵控制
嚴格防止建筑工地運輸車輛,在交通道路上散落泥土。交通道路及裸露地面揚塵控制。加大路面清潔工作力度,適當灑水,減少路面揚塵。進一步加大城市地面綠化力度,提高植被覆蓋率。
3.4 完善PM2.5監(jiān)測與控制機制
針對當前我國大氣可吸入顆粒物PM2.5以及霧霾監(jiān)測工作的現(xiàn)狀,除了從源頭上全面減少顆粒物來源外,同樣應做好監(jiān)測工作。各級地方政府應加大資金投入,為監(jiān)測工作引入先進設備,以此獲得更為準確的監(jiān)測結果,為控制工作的進行提供有力依據(jù)。在控制機制構建過程中,應以源頭把控為基礎,建立多層次的PM2.5控制體系,將整體管理目標細化,做好各項應急預案編制工作,形成更為有效的控制機制。
3.5 公眾積極參與環(huán)境保護工作
為了實現(xiàn)空氣環(huán)境質量改善的目標,還需要政府部門和全體市民的共同努力。政府應加大環(huán)境保護的資金和技術支持力度,全體市民提高環(huán)保意識,自覺參與節(jié)能減排活動,從自身做起,做好節(jié)能減排工作。
綜上所述,環(huán)境保護工作是維持我國社會可持續(xù)發(fā)展的重要基礎,其中大氣污染防治工作是必不可少的一環(huán)。大氣可吸入顆粒物PM2.5其影響范圍較廣,對于人體的傷害較大,行業(yè)工作者應積極開展對于PM2.5污染物來源、污染特征的相關研究,選擇合理的防控治理措施,以此控制日益嚴峻的霧霾、PM2.5污染問題,為全面構建健康舒適的人居環(huán)境與和諧社會打下堅實的基礎。
[1]楊洪斌,鄒旭東,汪宏宇,劉玉徹.大氣環(huán)境中PM_(2.5)的研究進展與展望[J].氣象與環(huán)境學報,2012,03:77-82.
[2]郭新彪,魏紅英.大氣PM_(2.5)對健康影響的研究進展[J].科學通報,2013,13:1171-1177.