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      PM2.5的監測現狀及防控對策建議

      發布時間:2020-11-11 09:47所屬分類:生態學加入收藏

      摘要:PM2.5對環境和健康的危害越來越明顯,受到世界各地的廣泛關注。文章概述了PM2.5對天氣和對人體的危害,簡單介紹了PM2.5的控制途徑與PM2.5的防控難

        摘要:PM2.5對環境和健康的危害越來越明顯,受到世界各地的廣泛關注。文章概述了PM2.5對天氣和對人體的危害,簡單介紹了PM2.5的控制途徑與PM2.5的防控難點,基于此,有針對性的提出了防控PM2.5的幾點防控措施,在一定程度上改善了人類的生存環境,給人們身心健康帶來益處。

        關鍵詞:污染事故;應急監測;質量管理

      環境工程論文

        PM2.5表示大氣中的極為細小的顆粒狀物質。PM2.5已經成為人們廣泛關注的一種大氣污染物。在環境科學研究領域里,它的定義是:PM2.5表示空氣動力學等效直徑等于和小于2.5微米的顆粒物。PM2.5是造成空氣環境污染、對人體健康危害最嚴重的一類大氣污染物。PM2.5的基本特征是:粒徑小,重量輕,在大氣中的滯留時間長,可以被大氣環流輸送到很遠的地方,造成大范圍的空氣污染。因此,PM2.5對環境的影響范圍和對人體健康的危害程度,比PM10和PM100更大、更嚴重。因此,也備受人們的關注。

        PM2.5主要來源于燃燒、揚塵等過程,如煤炭的燃燒、機動車尾氣的排放、生活爐灶的燃燒、垃圾的焚燒、道路揚塵、建筑揚塵等。同時,人為活動排入大氣中的二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發性有機物等氣態污染物經化學反應或物理過程也可形成粒徑較小的二次顆粒物,包括硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和光化學煙霧等。此外,火山灰、森林火災、海鹽、花粉、真菌孢子、細菌等自然污染源也是PM2.5的來源[1]。

        1.PM2.5的危害

        2.1 環境危害

        PM2.5是形成灰霾天氣的主要原因之一。PM2.5中有不少可溶性的粒子,如硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽以及有機酸鹽等,這些粒子的吸水性很強,比如硫酸銨,如果空氣相對濕度從90%提高到91%,它的體積可以膨脹8倍以上。因此這些可溶性粒子極容易吸附水氣,而形成灰霾天氣。灰霾天氣下能見度降低,在灰霾天氣下容易出現汽車追尾或相撞事件,影響正常的交通持續,導致交通事故頻發。由二氧化硫和氮氧化物等轉化而成的硫酸和硝酸液滴是PM2.5的來源之一,也是形成酸雨的主要原因,能夠對水生生態系統、陸地生態系統造成破壞,通過食物鏈危害人體健康,同時會對建筑物、機械和市政設施產生腐蝕作用。大氣中的PM2.5,還會干擾太陽和地面的輻射,從而對地區性甚至全球性氣候產生影響。

        2.2 健康危害

        顆粒物的粒徑越小,進入人體呼吸道的部位就越深,對人體的傷害就越大。一般而言,直徑超過10μm的顆粒物,會被鼻纖毛擋在外面;直徑在2.5~10μm的顆粒物,可以進入上呼吸道,但隨著痰液和噴嚏會被部分排出體外,對人體健康危害相對較小;而直徑在2.5μm以下的細顆粒物,被吸入人體后會進入支氣管甚至肺泡,干擾肺部的氣體交換,引發包括哮喘、支氣管炎等方面的疾病,長期處于這種環境下還會誘發肺癌。同時,PM2.5還可成為病毒和細菌的載體,為呼吸道傳染病的傳播推波助瀾。

        3. PM2.5的監測

        PM2.5的監測比較復雜,因為它是空氣中漂浮著的各種大小顆粒物中較細小的部分。所謂“細小”是指在通過檢測儀器時所表現出的空氣動力學特征,與直徑小于或等于2.5μm、密度為1g/cm3的球形顆粒一致。因此,測定PM2.5時,需要利用空氣動力學原理把PM2.5與更大的顆粒物分開,而不是用孔徑為2.5μm的濾膜來分離。但歸納起來,測定PM2.5的濃度主要是兩個步驟,即把PM2.5與較大的顆粒物分離,以及測定分離出來的PM2.5的重量。

        3.1 重量法

        目前,我國測定大氣顆粒物最主要的方法是重量法。重量法是通過具有特定切割性質的采樣設備,以恒定的抽氣速度取得一定體積的空氣,使PM2.5和PM10都沉積在具有一定質量的濾膜上,通過采樣前后濾膜的質量差和采樣體積,計算出PM2.5和PM10的濃度。

        3.2 β射線吸收法

        將PM2.5收集到濾紙上,然后照射一束β 射線,射線穿過濾紙和顆粒物時由于被散射而衰減,衰減的程度與PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量。但是由于在實際測量過程中,由于標準膜片與實際情況往往并不相同,其測量的準確性不僅與采樣流量有關,還受顆粒物成分的影響。由于這種方法可實現自動連續監測,且測量結果略高于振蕩天平法,因此獲得國內外環境監測機構的一致認可,多應用于大氣環境監測業務應用中。例如,位于北京的美國大使館架設的PM2.5監測儀就是使用這一方法監測的。

        3.3 微量振蕩天平法

        基于微量振蕩天平法研制的采樣器由空心玻璃管、濾芯等組成。該空心玻璃管一頭粗一頭細,粗頭固定,細頭裝有濾芯。工作原理為:空氣從粗頭進,細頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下,細頭以一定頻率振蕩,該頻率和細頭重量的平方根成反比,于是,根據振蕩頻率的變化算出收集到的PM2.5的重量。該方法可實現自動、連續監測。由于微量振蕩天平法使用了采樣管加熱技術將水氣化,而在實際測量過程中,部分揮發性顆粒物也會隨之被氣化,從而造成其測定值偏低,因此在微量振蕩天平法中增加了一個用于增加收集揮發性顆粒物的糾正配件FDMS,從而一定程度保證了測量的精確性因此,近年來我國多個地區采用微量振蕩天平法測定PM2.5濃度,但是其受溫度、濕度、振動、噪聲等影響比較大。

        除了以上三種PM2.5重量測定方法外,還有利用光散射的原理測定顆粒物濃度的方法。但是,這種方法并沒有被各國環保部門采納為標準方法2011年11月1日,環境保護部發布了《環境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》,首次對PM2.5的測定方法進行了規范。2011年11月16日,環境保護部有關負責人宣布將PM2.5納入城市空氣質量評價體系,并將于2016年開始在全國范圍內實施常規監測。

        4. PM2.5的防控對策建議

        4.1 強力控制施工揚塵污染。

        加強建筑工地塵污染控制,督促施工單位在房屋建設、市政維護、片區開發、園區建設、房屋拆遷、道路建設、土地整治、園林綠化及管溝工程等項目中要制定切實可行的施工揚塵控制方案并監督落實到位;大力開展揚塵示范街道創建;實施對重點地區、路段和工地控塵情況的電子監控,在大型土石方工地創建揚塵控制示范項目,對開發量在5000平方米以上的工地全部實施重點監控,定期進行現場執法檢查,積極開展揚塵控制示范工地建設。

        4.2 著力控制道路揚塵污染

        劃分轄區內重點控塵區,將空氣質量自動監測點、主要交通干道、人口稠密區納入重點控塵區,并大力開展道路揚塵控制示范項目,實施重點清掃保潔和灑水降塵,保證每日灑水次數和每周沖洗次數。加強對車輛帶泥上路、冒裝撒漏、施工揚塵等行為的聯合執法,在重點路段設立冒裝撒漏檢查點,嚴查車輛冒裝撒漏和帶泥上路。大力實施道路“白改黑”工程。

        4.3 大力控制燃煤及煙(粉)塵污染

        為有效控制工業煙(粉)塵污染,每年認真組織開展攪拌站、水泥廠、采石場和磚廠的控塵專項行動,督促企業穩定達標排放大氣污染物,嚴肅查處超標排放問題。積極推進無煤區、基本無煤區和無煤街鎮建設,堅持展取締燃煤污染專項執法。積極推進塵源工業企業搬遷關閉工作,大力實施燃煤鍋爐改清工程,改造燃煤設施。

        結束語

        為了實現空氣環境質量改善的目標,需要政府部門和全體市民的共同努力,求真務實,認真落實節能減排政策。除了政府需要加大環境保護的資金和技術支持力度,支持環境保護部門的工作外,全體市民也需要提高環境保護意識,自覺參與節能減排活動,從自身做起,做好節能減排工作,為藍天目標出一份力。

        參考文獻:

        [1]任海燕.認識PM2.5.中國科技術語,2012,2:54-56.

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