王文浩 安慶鋒 張文敬 趙冬冬 趙樹(shù)鵬 張瑋浩 張宇 張婧雅

（1.青島理工大學(xué)<臨沂>土木與建筑工程系；2.青島理工大學(xué)<臨沂>管理工程系；青島理工大學(xué)<臨沂>機(jī)械與電子工程系，山東 臨沂 273400）

引言

京津冀地區(qū)是我國(guó)的政治文化中心和北方經(jīng)濟(jì)核心區(qū)，自20 世紀(jì)開(kāi)始工業(yè)化和城市化快速發(fā)展，重化工企業(yè)聚集，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境帶來(lái)了很大的影響，空氣污染形勢(shì)日益嚴(yán)重，引起了廣泛關(guān)注。在京津冀地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展的背景下，研究的來(lái)源、組成和時(shí)空分布特征的大氣顆粒物在京津冀地區(qū)可以全面控制該地區(qū)的污染，這對(duì)提高空氣質(zhì)量有一定的指導(dǎo)意義。

一、大氣顆粒物概述

大氣顆粒污染物[1]來(lái)源一般分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為自然源，這種一般是由不可抗力災(zāi)害帶來(lái)的揚(yáng)沙和浮塵等；一類(lèi)為人為源，一般是人類(lèi)生活生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的煙氣和有機(jī)顆粒物等。不管是自然源還是人為源，它們排放的污染物最終會(huì)影響我們的正常生活。說(shuō)到大氣污染顆粒物不得不說(shuō)是PM10 和PM2.5，它的化學(xué)成分多達(dá)數(shù)千種，其中含有多種有毒物質(zhì)，例如：鉛、鎘、鉻、氟、砷、汞等。

二、大氣顆粒物危害

（一）對(duì)氣候的危害

由于大氣顆粒的影響，致使我國(guó)各地出現(xiàn)了不同程度的大氣污染，尤其是在著重發(fā)展重工業(yè)的地區(qū)。隨著顆粒物污染數(shù)量的逐漸增加，城市時(shí)常出現(xiàn)能見(jiàn)度較低的霧霾天氣，嚴(yán)重地影響了人們的正常呼吸和正常的道路行駛。部分顆粒物會(huì)吸附空氣中的水分子，從而影響了大氣中的降水含量，甚至?xí)?dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的不降雨現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而改變了當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境特征。

（二）對(duì)工農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的危害

大氣污染對(duì)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著很大的影響。有兩方面的因素明顯地影響了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，一是大氣顆粒物的影響，大氣顆粒物主要包括：飄塵、懸浮物、粉塵、煤煙[2]等，這些大氣顆粒物都會(huì)影響工農(nóng)業(yè)的相關(guān)的機(jī)器設(shè)備以及精密儀器的安裝調(diào)試和使用，還有影響日后使用的精確度。而是大氣污染物還會(huì)經(jīng)過(guò)一定條件的化學(xué)變化，還會(huì)產(chǎn)生一些酸性氣體，例如：二氧化碳（CO2）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、硫化氫（H2S），這些酸性氣體會(huì)腐蝕工農(nóng)業(yè)的機(jī)器設(shè)備以及精密儀器。還會(huì)對(duì)工業(yè)材料的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了很大的影響，就是相當(dāng)于增加了設(shè)備的維修費(fèi)用和縮短了設(shè)備和儀器的使用壽命。進(jìn)而，阻礙了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

（三）對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生的危害

由于大氣顆粒中的飄塵會(huì)依附在植物的葉子上，時(shí)間一長(zhǎng)便形成了植物葉子的薄膜。影響了光線(xiàn)水平，進(jìn)而降低了植物葉子的薄膜。影響了光線(xiàn)水平，進(jìn)而降低了植物光合作用的效率，顆粒污染物會(huì)慢慢地落到土壤中可以破壞植物。在大氣污染物中，氣體污染影響植物的生長(zhǎng)更甚。氣體污染物會(huì)隨著植物的氣孔進(jìn)入植物葉片內(nèi)部，然后通過(guò)一系列的生化反應(yīng)。影響植物的葉肉物質(zhì)，導(dǎo)致植物正常的新陳代謝規(guī)律發(fā)生改變，加快植物的枯萎及死亡速度。

三、大氣顆粒物測(cè)量

空氣質(zhì)量指數(shù)（Air Quality Index，簡(jiǎn)稱(chēng)AQI）的定義是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無(wú)量綱指數(shù)，是針對(duì)單項(xiàng)污染物規(guī)定的。我們可以通過(guò)空氣質(zhì)量指數(shù)更加直觀地評(píng)估大氣環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)而加強(qiáng)空氣污染的控制和管理[1]。

（一）空氣質(zhì)量指數(shù)計(jì)算[1]

----污染物項(xiàng)目的空氣質(zhì)量指數(shù)

----污染物項(xiàng)目的質(zhì)量濃度值

----表二中與相接近的污染物濃度限值的最高值

----表二中與相接近的污染物濃度限值的最高值

----表二中與對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量指數(shù)

----表二中與對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量指數(shù)

在這里僅采用AQI 計(jì)算公式的前半部分得出數(shù)值作為參考，并不是為了得到AQI 的計(jì)算結(jié)果。

表一：空氣質(zhì)量指數(shù)及對(duì)應(yīng)的污染物項(xiàng)目濃度限值（單位：微克/立方米）

（二）空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別分類(lèi)

2012 年，上半年出臺(tái)規(guī)定，將用空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)替代原有的空氣污染指數(shù)(API)[3]。AQI共分六級(jí)，指數(shù)越大、級(jí)別越高說(shuō)明污染的情況越嚴(yán)重，對(duì)人體的健康危害也就越大[1]。

表二：空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別分類(lèi)[1]

四、治理措施建議

（一）堅(jiān)持清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略

清潔能源具有環(huán)保干凈、排放少、污染程度小、實(shí)用性高、適用性廣泛的優(yōu)點(diǎn)，其主要包括：海洋能、太陽(yáng)能、生物能、地?zé)崮堋⑺?。鼓?lì)使用清潔能源，為優(yōu)化環(huán)境做出貢獻(xiàn)。而我國(guó)資源豐富，地大物博，液化天然氣儲(chǔ)存量也很多。液化天然氣具有三大特點(diǎn)：一是液化天然氣屬于清潔能源，具有清潔能源的環(huán)保干凈、排放少等特性；二是它的熱值高，燃燒得更加充分，排放的廢棄物較少。它的熱值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們目前使用的天然氣和液化石油；三是它的儲(chǔ)存量巨大。

（二）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高環(huán)境準(zhǔn)入門(mén)檻

在京津冀地區(qū)，一重工業(yè)著重發(fā)展，這種產(chǎn)業(yè)規(guī)劃以及嚴(yán)重影響到了當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境。為了調(diào)整當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境，提出了以下建議：一是淘汰落后的產(chǎn)業(yè)能源，嚴(yán)格控制高耗能，高污染的項(xiàng)目的審批，強(qiáng)制性地停一批鋼鐵、水泥等產(chǎn)能過(guò)剩的行業(yè)，并且要淘汰一批小、亂、散、重污染企業(yè)。二是幫助企業(yè)實(shí)行技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)，加大企業(yè)對(duì)清潔能源的使用力度[4]。

（三）減少冬季燃煤取暖，煤改氣或煤改電取暖

冬季應(yīng)減少燒煤取暖，由于煤塊的不完全燃燒，氣體將包含小型燃煤顆粒和一氧化碳、二氧化碳和硫化合物和其他組件，這些物質(zhì)會(huì)被排放到空氣中，在一定的條件下會(huì)發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，小顆粒的形成，飄浮在空氣中，并最終導(dǎo)致陰霾。因此，冬季采暖減少適應(yīng)煤炭采暖，可以改用清潔能源，如：煤改氣或煤改電[5]。

五、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)調(diào)查研究后，發(fā)現(xiàn)京津冀地區(qū)的大氣污染有諸多因素導(dǎo)致。其中最主要的因素有以下幾點(diǎn)：一是地理位置影響了當(dāng)?shù)氐臍夂虻淖兓?；二是?dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)的不合理，是以重工業(yè)的發(fā)展為主；三是關(guān)于取暖方式，大多數(shù)人對(duì)煤改氣、煤改電等取暖方式意識(shí)比較輕薄，還是使用燃燒煤炭取暖的方式比較多，因此產(chǎn)生了較多的污染氣體。要從根本上控制大氣污染的問(wèn)題，那么就需要根據(jù)大氣污染的原因和途徑尋找解決的辦法。治理環(huán)境污染并不是一朝一夕的事情，需要我們大家的共同努力，才能贏得治理大氣污染的這場(chǎng)戰(zhàn)役。