林沖
(廣安市前鋒區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站四川廣安638019)
淺析PM2.5的影響因素及對(duì)環(huán)境的危害和防治對(duì)策
林沖
(廣安市前鋒區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站四川廣安638019)
細(xì)顆粒物PM2.5又稱(chēng)可入肺顆粒物,能降低能見(jiàn)度、減少日照、改變氣溫和降水模式、導(dǎo)致灰霾增多,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,影響正常生活秩序。由于PM2.5具有嚴(yán)重的危害性,其防治工作逐漸成為社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn),針對(duì)PM2.5的來(lái)源及影響因素,從多方面提出了相應(yīng)的防治對(duì)策。
大氣污染;PM2.5;顆粒物;灰霾
PM2.5的來(lái)源很復(fù)雜,主要來(lái)自于人為排放,包括直接排放和二次轉(zhuǎn)化生成[1]。直接排放主要來(lái)自常用燃料(煤等)的燃燒、有機(jī)物(木柴等)的燃燒、工業(yè)廢氣、汽車(chē)尾氣、揚(yáng)塵等;二次轉(zhuǎn)化生成是指由SO2、NH3、NOx和揮發(fā)性有機(jī)物等在大氣中通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)而生成。自然過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生少量PM2.5,如風(fēng)化成塵、沙塵暴、火山灰、森林火災(zāi)、植物花粉等。各類(lèi)來(lái)源的貢獻(xiàn)率因區(qū)域不同而異。
PM2.5受季度的影響:就時(shí)間特征而言,冬春季節(jié)PM2.5超標(biāo)現(xiàn)象較夏秋季節(jié)多發(fā)且嚴(yán)重[2]。這主要是由于冬春采暖期普遍高于夏秋非采暖期,煤燃燒產(chǎn)生的一次、二次顆粒物是此時(shí)期大氣中顆粒物的主要來(lái)源,另一個(gè)原因是季節(jié)變化會(huì)引起大氣中水的含量(即濕度)改變,寒冷的冬季重金屬更容易隨水分結(jié)晶,使PM2.5中重金屬質(zhì)量濃度增加。
PM2.5受區(qū)域的影響:就地理位置而言,PM2.5超標(biāo)嚴(yán)重區(qū)域主要分布在京津冀、珠三角、長(zhǎng)三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),這主要是由于不同區(qū)域地形、土壤、氣候等自然條件不同,區(qū)域內(nèi)耕地、城市和建設(shè)用地的開(kāi)發(fā)利用程度各異,區(qū)域發(fā)展存在個(gè)體差異,區(qū)域內(nèi)不同的人為污染源對(duì)PM2.5的質(zhì)量濃度值貢獻(xiàn)率不同等因素造成。
PM2.5受氣象條件的影響:氣象條件對(duì)PM2.5的形成和擴(kuò)散會(huì)產(chǎn)生影響,一般情況下PM2.5濃度與氣溫、相對(duì)濕度呈正相關(guān)性,與氣壓、風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)性。這主要是由于氣溫上升使氣體污染物的活性增強(qiáng),促進(jìn)了二次顆粒物的形成;使空氣對(duì)流速度加快,顆粒物的水平傳輸能力增強(qiáng);使顆粒物的布朗運(yùn)動(dòng)加劇,有利于粒子轉(zhuǎn)化為集聚核模態(tài);另外,高的光照強(qiáng)度有利于光化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生而促進(jìn)二次粒子的生成,這些都會(huì)造成PM2.5濃度增加。相對(duì)濕度較高有利于大氣中氣體污染物轉(zhuǎn)化為液態(tài)、半液態(tài)以及固態(tài)細(xì)粒子;與此同時(shí),大氣中的另一些極小粒子也能夠吸濕漲大轉(zhuǎn)化為集聚核模態(tài),從而使PM2.5濃度增加。但是,如果相對(duì)濕度過(guò)高,空氣中的水汽便開(kāi)始凝結(jié)形成降雨,降雨帶來(lái)的濕沉降作用能夠沖刷大氣中的顆粒物,減少揚(yáng)塵污染,所以PM2.5濃度反而會(huì)下降。風(fēng)速越大對(duì)顆粒物的水平輸送和稀釋能力越強(qiáng),從而使PM2.5濃度變小。但風(fēng)速過(guò)大,地表的灰塵會(huì)被帶入空氣中,直接造成局部PM2.5濃度迅速升高。
PM2.5對(duì)環(huán)境具有危害作用,能降低能見(jiàn)度、減少日照、改變氣溫和降水模式、導(dǎo)致灰霾增多,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成高速公路關(guān)閉,飛機(jī)航班取消,影響正常生活秩序。
PM2.5對(duì)灰霾天氣的影響:PM2.5是灰霾天氣的“元兇”,灰霾也稱(chēng)大氣棕色云、大氣灰霾。灰霾加快了城市遭受光化學(xué)煙霧污染的提前到來(lái),光化學(xué)煙霧是一種淡藍(lán)色的煙霧,汽車(chē)尾氣和工廠(chǎng)廢氣里含大量氮氧化物和碳?xì)浠衔?,這些氣體在陽(yáng)光和紫外線(xiàn)作用下,會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,造成空氣的二次污染。
PM2.5對(duì)能見(jiàn)度的影響:能見(jiàn)度的降低主要是由于氣體分子與顆粒物對(duì)光的吸收和散射作用減弱了光信號(hào),并由于散射作用減小了目標(biāo)物與天空背景之間的對(duì)比度而造成的。顆粒物對(duì)光的散射效應(yīng)是能見(jiàn)度降低的最主要因素[3],在大氣中主要是粒徑為0.1μm~1.0μm的顆粒物對(duì)光的散射作用而降低能見(jiàn)度。對(duì)光的吸收效應(yīng)通常是使能見(jiàn)度降低的第二大因素,PM2.5對(duì)光的吸收幾乎全部都是由炭黑(也稱(chēng)元素碳)和含有炭黑的顆粒引起的。
PM2.5對(duì)溫度的影響:大氣中的顆粒物會(huì)直接阻擋太陽(yáng)光抵達(dá)地球表面,使可見(jiàn)光的光學(xué)厚度增大,抵達(dá)地面的太陽(yáng)能通量下降,從而使地面溫度降低,高空的溫度增高。
PM2.5對(duì)成云和降雨過(guò)程的影響:束炯教授認(rèn)為PM2.5能影響成云和降雨過(guò)程,間接影響著氣候變化。PM2.5主要是通過(guò)影響云滴形成、雨水的凝結(jié)核數(shù)量來(lái)改變成云和降雨過(guò)程。另外,PM2.5組分的酸堿性會(huì)影響降雨是酸化還是堿化,從而影響降雨的酸堿度。
針對(duì)PM2.5給環(huán)境帶來(lái)的嚴(yán)重后果,我們必須采取相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行預(yù)防和治理,以改善我們的居住環(huán)境。針對(duì)PM2.5污染的防治對(duì)策可以從三個(gè)層面考慮:(1)政府層面,更加重視環(huán)保工作,堅(jiān)持把環(huán)境綜合治理作為重大民生工程來(lái)抓,加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),完善重大政策制度,突出區(qū)域聯(lián)合防治機(jī)制,加大環(huán)境污染治理投入,全面落實(shí)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。(2)企業(yè)層面,體現(xiàn)企業(yè)環(huán)保主體責(zé)任,實(shí)施清潔生產(chǎn),開(kāi)展節(jié)能減排降耗技術(shù)升級(jí),完善在線(xiàn)監(jiān)測(cè),嚴(yán)格污染物排放,完善突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案。(3)公眾層面,形成環(huán)境法治意識(shí),提倡綠色消費(fèi)、綠色出行,參與環(huán)境監(jiān)督。
針對(duì)重點(diǎn)行業(yè)(領(lǐng)域)的大氣污染的防治可以采取以下對(duì)策:(1)交通運(yùn)輸方面:在城市中優(yōu)先重視快速城市交通,步行和自行車(chē)網(wǎng)絡(luò)以及城市間的鐵路貨運(yùn)和客運(yùn);轉(zhuǎn)向更清潔的低排放車(chē)輛和燃料,包括降低了硫含量的燃料;嚴(yán)格貨運(yùn)車(chē)輛密閉運(yùn)輸管理,嚴(yán)禁超載超限運(yùn)輸,杜絕“拋、灑、滴、漏”現(xiàn)象。(2)建筑施工方面:推廣濕法作業(yè),及時(shí)清理建筑垃圾,全面覆蓋工地裸土,杜絕車(chē)輛帶泥上路、帶灰入城,做到施工現(xiàn)場(chǎng)“場(chǎng)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化、場(chǎng)外景觀(guān)化”。(3)工業(yè)方面:調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),嚴(yán)控市場(chǎng)準(zhǔn)入條件;采用清潔的生產(chǎn)技術(shù),或?qū)嵤┕?jié)能減排降耗技術(shù)改造,減少工業(yè)污染排放;加快淘汰落后產(chǎn)能,堅(jiān)決遏制產(chǎn)能過(guò)剩行業(yè)盲目擴(kuò)張。(4)發(fā)電方面:更多使用低排放燃料和可再生的無(wú)燃燒電力來(lái)源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能或水能);熱電聯(lián)產(chǎn);以及分布式能源生產(chǎn)(例如小型電網(wǎng)和屋頂太陽(yáng)能發(fā)電)。(5)廢棄物管理方面:廢棄物減量、分類(lèi)、回收和再利用或廢棄物后處理,以及改良生物廢棄物的管理,如通過(guò)厭氧消化廢棄物產(chǎn)生沼氣等,都是可以替代露天焚燒固體廢棄物的低成本方法。在焚燒不可避免的情況下,則必須采用嚴(yán)格控制排放的燃燒技術(shù)。
綜上所述,為了做好PM2.5污染的防治工作,需要政府、企業(yè)、公眾的共同努力,形成政府主導(dǎo)、企業(yè)主體、社會(huì)參與的環(huán)境綜合治理新格局,才能取得新成效,最終實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。
[1]田原宇,喬英云.大氣PM2.5污染的起因與控制[J].現(xiàn)代化工, 2013,33(9):1-4.
[2]陳璐,趙東風(fēng),等.環(huán)境空氣中PM2.5的分布特征及來(lái)源解析[J].現(xiàn)代化工,2013,33(9):5-8.
[3]董雪玲.大氣可吸入顆粒物對(duì)環(huán)境和人體健康的危害[J].資源產(chǎn)業(yè),2004,6(5):50-53.
林沖(1982-),男,工程師,碩士,主要從事環(huán)境保護(hù)工作。