细颗粒物成为大城市最重要的空气污染物质

  近几年来,我国经济发展趋势迅猛,能耗不断上升,但却没有形成以煤碳为主的电力能源消费模式,自然环境污染问题较为严重,尤其是颗粒物污染更为突出,其中PMi°(可吸入颗粒物)、PM25°(细颗粒物)引起的空气污染引起社会发展的广泛关注。原煤全过程排入空气中的颗粒是固相颗粒和液体的混合物,含有各种不同的有机化合物和无机化合物,第一个颗粒物从根本上直接通过固相或高效液相排放,第二个颗粒物是在空气中由液相转变成的颗粒(MorawskaandZhang,2002)。PMg是我国大城市空气中的一种重要污染物,对人体健康、对自然环境的可视性以及全球气候问题都有重大危害。大气粗颗粒(Coarseparticle,流体力学直径在2.5-10pim之间)的主要成分是金属氧化物,硅、铁、钙、铝等;PM2.5的主要成分是硫氰酸钾、鞍基化学物质、糖、原素碳、有害金属材料以及水等(Hinds,1982)O与粗颗粒相比,PM2.5对人体健康的伤害更大(Popeetal.,1999)O。

  含有高浓度微粒的气体对人体的危害很大,这会增加呼吸道疾病,如哮喘、肝癌等,以及心肺功能疾病的发病率(Franchini,2012)。不同粒径的微粒对人体危害不同,大微粒容易在呼吸系统中堆积,而细微粒的惯性力小,热扩散系数大,可在支气管中堆积,对人的肺功能造成不良危害。而且细小的颗粒也会继续将多种有害化合物带入体内,容易导致多种疾病(MorawskaandZhang,2002),除此之外,PM?%对光的散射和消化吸收作用将降低可见度,并将继续改变地球大气辐射源的特性,从而危害地区性气侯,加剧全球气候变暖(Charlsonetal.1992;Cheungetne.,2005)。

  细颗粒物已经取代了中国的SO?成为大城市最重要的空气污染物质之一。图表1.1北京环境监测管理中心在海淀区2015年1-3月对海淀区万柳测点每日主要污染物进行统计分析的结果,可以看出,细颗粒物作为主要污染物出现频率最高,占到56%左右,其次是二氧化氮,可吸入颗粒物占到13%左右,不难看出,细颗粒物已经成为了该区域大气环境中的主要污染源。关键的PM2.5来自于原煤排放、机动车的有机废气、二次颗粒的产生和生物物质的点燃(YaoDigg.,2010)。图1.2为2005-2010年冬季北京市、石家庄市每日PM指数。对浓度值进行了大量的统计分析(TaoIgaga.,2014),PMio在150-250(ig/m3)范围内可被视为轻度污染,从图表中可以看出,两个城市的污染日数从2006年初开始逐步下降,到了2010年大幅上升。>250/n北京PMio?浓度值段日数持续上升,污染日数也持续上升,石家庄的微粒污染更严重,2010年PMio>35O(ig/n?在150以上(ig/n?)的日数被大幅提升至30以上。而日数则在60以上。

  WHO和世界各国政府机构都提高了对颗粒物污染的控制标准,并颁布了相关规范来限制空气中的颗粒物成分。世界卫生组织在1987年、1997年和2005年发布并升级了PMio和PM的年平均,日平均浓度值的规则值,衔接值。英国,加拿大,日本国,欧盟各国都颁布了限制空气中微粒的法令(付晓燕,2014;廖琴等,2012)。其中,对WHO规定值、中国PMio、PM2.5空气指数的规范限值进行了比较,在我国的二级限值与其他国家相比较高,但从二级限值到一级限值的大幅下降,表明我国对颗粒物污染的日益重视。近年来,我国火电厂大气污染物排放标准日趋严格,烟尘排放浓度限值(GB13223-91)分别在150-600Mg/m3、1994年和2003年分别为200、50mg/m3和50mg/m3(GB13223-1996,GB13223-2003),2010年新实施的规范对现有火电厂从二零一四年起就有规定,对新建火电厂从二0一二年起就有规定,绝大多数地区火电厂烟尘排放限值都是30mg/m3,重点地区烟尘排放限值是50mg/m3(GB13223-2011),新标准实施后对原煤电厂除灰效果的改善更为紧迫。

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