PM2.5对环境的影响及治理对策 (2013-03-12 21:19:57)

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PM2.5对环境的影响及治理对策

    一、什么是PM2.5

    在空气动力学和环境气象学中，颗粒物是按直径大小来分类的，粒径小于100微米的称为TSP(TotalSuspendedParticle)，即总悬浮物颗粒；粒径小于10微米的称为PM10(PM 为ParticulateMatter缩写)，即可吸入颗粒物；粒径小于2.5微米的称为PM2 .5，即可入肺颗粒物，它的直径仅相当于人的头发丝粗细的1/20。

    虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它与较粗的大气颗粒物相比，粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量影响更大。

    二、PM2.5的来源

    1、PM2.5的主要来源

    虽然自然过程也会产生PM2.5，但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5，也排放某些气体污染物，在空气中转变成PM2.5。

    1.1直接排放的PM2.5

    直接排放的PM2.5主要来自燃烧过程，比如煤、汽油、柴油的燃烧、生物质（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧。

     1.2在空气中转化的PM2.5

    在空气中转化的PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。

    1.3其他的人为来源

    其他的人为来源包括：道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来原则包括：风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、细菌、真菌孢子、细菌等。

    2、PM2.5的组成成分

    PM2.5的来源复杂，成分自然也很复杂。主要成分有碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其他的常见成分包括各种金属元素，既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素，也有铅、锌、砷、镉、铜等源自人类污染的重金属元素。

    以2000年北京PM2.5来源为例，尘土占20%；由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、铵盐分别占17%、10%、6%；燃煤、使用汽油、柴油排放的废气贡献14%；其余的成分如植物碎屑、农作物以及吸烟也占据一定比例。

    三、PM2.5带来哪些影响

    与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，含有大量的有毒有害物质，且寿命长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大，对空气质量和能见度的影响要比PM10更直观。

    1.人体健康方面

世界卫生组织发布的报告显示，无论是发达国家还是发展中国家，目前大多数城市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。高污染城市中的死亡率超出相对清洁城市的15%至20%。据统计，在欧洲，PM2.5每年导致386000人死亡，并使欧盟国家人均期望寿命减少8.6个月。

    人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力，而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步，逐步暴露出其恐怖的一面。

    1.1引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病

    气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，直径相当于人类头发的1/10大小，不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，刺激呼吸道，干扰肺部的气体交换，从而引发咳嗽、呼吸困难、哮喘、慢性支气管炎等呼吸系统的疾病并导致心律不齐、非致命性心脏病等心血管方面的疾病。其中，老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。

    1.2损害血红蛋白输送氧的能力，丧失血液

    PM2.5会与身体中的血红蛋白相结合，从而影响血液的输送，这对患有贫血和血液循环障碍的病人来说，可能产生严重的后果，例如加重呼吸系统疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。每个人每天平均要吸入约1万升的空气，这些颗粒通过支气管和肺泡进入血液，进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。

    1.3致癌

    PM2.5中的某些成分会使人体产生病变，从而诱发癌症。

    2.环境方面

    大气中的颗粒物对光的散射和吸收，能显著减弱光信号，大幅降低有效视距，因而PM2.5会导致城市人为能见度下降，产生阴“霾”天气。“霾”跟我们通常所说的雾是不同的。当大量极细微的包括“PM2.5”在内的颗粒均匀地浮游在空中，造成空气混浊，使水平能见度小于10千米，并且相对湿度小于或等于80%，这时呈现的天气现象称为“霾”天气。而雾是低层水汽发生过饱和凝结而成的气象现象，多呈乳白色，大多在下半夜形成，清晨日出前最浓，日出后渐渐消散。“霾”和雾的区别在于水汽含量的大小，当水汽含量达到90%以上叫雾，低于或等于80%叫“霾”。“霾”虽然会和大雾天气一样，渐渐消散，但和单纯的雾相比，“霾”是空气遭受污染的产物，所以“霾”天气比雾天更危害人体健康。

    四、传统方法治理PM2.5的缺陷：

    1.植树种草

    灰霾天主要发生在相对湿度较低的冬春季，此时植物的自净化能力很有限，因而植树种草在冬春季对环境的改善能力有限。

    2.火电厂污染源控制

    燃煤电厂等基本上已安装脱硫除尘装置，若进一步提升排放标准，将大幅度提高火电成本，当成本转嫁时会导致社会成本大幅增加，而且火电厂所占的污染源在城市PM2.5已是很小一部份；

    3.农作物的燃烧处理

    控制燃烧农作物会导致政府成本大幅增加且难以控制，为保障农民利益，政府难以制定限制性的条款，即使制定，也难以实施。而对农作物废物（如桔杆）的处理实现补贴也不是长久之计。对于农田，燃烧农作物的好处大于坏处，即使造成污染，其毒性也较低。农业不能大规模集成化生产之前，农作物的废物处理依然是难以解决的问题。在有些地区政府投入资金修建沼池，但其维护的人工成本高，致使很多人放弃，而采用液化气，改善环境污染的效果并不理想。

    4.工业排放污染的控制