2024年1月24日发(作者：)

环境工程专业概论论文 PM2.5的来源、危害及污染防治

PM2.5来源、危害及污染防治

【摘 要】本文探讨了环境空气质量监测中PM2.5来源及成分，分析了我国PM2.5监测现状以及提出了相关措施

【关键词】PM2.5，环境，监测，问题 ,污染，危害

前言：当大量细颗粒物浮游在空中，大气能见度就会变小，天空看起来灰蒙蒙的，气象学把这一现象叫做“灰霾天”，而PM2.5正是形成灰霾天气的最大元凶。秋冬交界时节，我国北方地区灰霾天气频发，被称为灰霾“元凶”的细颗粒物（PM2.5）受到空前关注，有关我国现行的空气质量分级标准也引发了一系列热议。

一、关于PM2.5

PM2.5颗粒在空气动力学中是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，其直径还不到人的头发丝粗细的1/20。有时候，学者也将PM2.5等同于气溶胶，“所谓的气溶胶、细颗粒物，其实就是指大气中直径小于或等于2.5微米的细颗粒物，简称PM2.5。”

二、PM2.5来源及成分

空气中的PM2.5既来源于自然，也来源于人为。自然来源包括：风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。

但PM2.5的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。直接排放主要来自燃烧过程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃烧、生物质（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成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。其它的人为来源包括：道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。

PM2.5的来源复杂，成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它的常见的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、铜等主要源自人类污染的重金属元素。

2000年有研究人员测定了北京的PM2.5来源：尘土占20%；由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%；烧煤产生7%；使用柴油、汽油而排放的废气贡献7%；农作物等生物质贡献6%；植物碎屑贡献1%。有趣的是，吸烟也贡献了1%，不过这只是个粗略的科学估算，并不一定准确。该研究中也测定了北京PM2.5的成分：含碳的颗粒物，硫酸根，硝酸根，铵根加在一起占了重量了69%

总的来说形成方式有三种：1、直接以固态形式排出的一次粒子；2、在高温状态下以气态形式排出、在烟羽的稀释和冷却过程中凝结成固态的一次可凝结粒子；3、由气态前体污染物通过大气化学反应而生成的二次粒子。

三、PM2.5危害

如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4%，得心肺疾病的死亡风险上升6%，得肺癌的死亡风险上升8%。这意味着多大的风险呢？我们可以拿吸烟做个比较。吸烟可使男性得肺癌死亡的风险上升21倍（也就是上升2100%），女性的风险上升11倍（1100%）；使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍（200%）。和吸烟一比，PM2.5的危害就显得非常小了。如果吸烟都没有让你感到恐惧，那你就不用担心眼下PM2.5超标对健康的影响了。

与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含有大量的有毒、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的影响更大。PM2.5主要对呼吸第 1 页 共 4 页

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系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死。老人、小孩以及心肺疾病患者，是PM2.5污染的敏感人群。如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4%，得心肺疾病的死亡风险上升6%，得肺癌的死亡风险上升8%。

PM2.5污染悄然吞噬掉的不仅仅是城市的蓝天，还有公众的健康。2010年北京、上海因PM2.5污染致死已经接近同期交通意外死亡人数的三倍[i]。”绿色和平气候与能源项目主任周嵘说：“按照近期颁布的国家规划, 中国大部分超标城市需要至少20年来把空气质量治理到国家二级标准[ii][iii][iv]。这意味着下一代人要继续时刻暴露在高度威胁健康的污染中，而中国的公众等不起20年。”

该《报告》由绿色和平和北京大学公共卫生学院合作研究编著。研究团队选取了北京、上海、广州、西安作为华北、华东、华南、西北重点区域的代表。利用四个城市2004年到2009年间PM2.5研究性监测数据和同期疾病控制中心统计的呼吸系统疾病、循环系统疾病等病因死亡数据，采用统计学方法评估和考察PM2.5对中国城市居民的健康损害，并在此基础上对2010年、2012年PM2.5引发的因病过早死亡和经济损失进行了估算。这是国内第一份针对不同城市计算PM2.5造成的过早死亡人数、健康危害和经济负担的研究报告。

《报告》指出：PM2.5污染可致心脑系统及呼吸系统损伤，增加患癌风险并引发早死。而《报告》中统计的由PM2.5污染带来的急性早死人数只是PM2.5带来的全部公众健康损害的冰山一角。根据多项研究显示[v][vi]，PM2.5暴露对于健康乃至死亡的影响，长期效应远远高于短期效应。

这份《报告》也强调，及时有效的空气质量改善会直接给公众健康带来显著的健康收益。以今年为例，如果空气质量通过治理，能够达到世界卫生组织（WHO）空气质量准则值，那么四城市因PM2.5早死人数可减少81%，由此带来的经济效益可达55亿人民币。

四、PM2.5监测现状

PM2.5在美国、日本、德国等国家已纳入监测范围。目前，PM2.5的监测尚无国际标准，而我国至今仍没用着1996年颁布的《环境空气质量标准》中PM10的监测标准。在环保部近期进行的《标准》修订版中，对于PM2.5仅设置了参考限值。随着污染物数量和类型发生的巨大变化，标准滞后于现实的问题逐渐凸显。2011年11月，国家环境保护部对外公布《环境空气质量标准》和《环境空气质量指数日报技术规定》征求意见稿，将 PM2.5作为一般评价项目纳入标准，新的监测项目将于2016年1月1日开始全面实施。2012年1月18日，环保部发布《国家环境保护“十二五”规划》，提出将在京津冀等重点区域开展臭氧和PM2.5（可入肺颗粒物）的监测。中国的PM2.5标准拟于2016年生效。如果仅从标准的数值来看，中国即将发布的新标准已经与WHO过渡期目标-3一致。2012年要在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物与臭氧等项目监测，2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测，2015年覆盖所有地级以上城市。

五、降低PM2.5的措施

（一）实施循环经济发展模式，推进工业节能减排

遵从循环经济减量化、再利用、再循环的原则，合理规划产业园区建设。通过合理布局，引导入区企业间形成投入与产出间的共生网络系统，提高能耗与排放的集约化应用与管理程度。

一是产品项目一体化。按照石油化工、煤化工、氯碱化工产品链的上下游关系，构建循环经济的产业链。以产品链上下游关系布局，以产品链上下游关系招商，努力使上游产品、副产品和废弃物作为原料继续生产下游新的化工产品，逐步形成区内产品互为原料、互为市第 2 页 共 4 页

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场的发展格局，并实现资源的减量化、再利用和效益最大化。

二是公用工程一体化。通过综合规划实施，集中建设热电联产、工业气体、污水处理厂、危险废物处置中心、液体化学品码头及管廊、天然气管网等公用工程，改变传统的由各企业自建分散的、小规模的配套设施，实现生产配套、废物处理等设施的资源共享。

三是环境保护一体化。始终把环境保护放在非常突出的位置，在开发之初就进行了区域环境评估工作，从规划上实现源头治理，最大限度地减少了对环境的影响。在开发区建立覆盖全区的环境监测系统并与上级有关部门网络互联，实现了企业污水实时监控。规划建设中的危废处置中心，将开发区最大污染源“一固、一液”牢牢控制在手，实现“零排放”。

（二）实施工业转型升级，推进内涵式降耗

工业节能减排需要通过推进转型升级，从高能耗高污染转向低能耗低污染升级，提高能源利用效率，降低排放，加速从结构降耗向内涵降耗转变。在制定产业布局时，要综合考虑行业企业的单位产出能耗与排污比，综合考虑产业的整体社会效益。

（三）加强节能减排新技术研发，推进重点行业产业化应用

在主要的高耗能、高排放产业领域制定鼓励性政策，引导企业积极研发节能节水新技术、新工艺、新产品和新设备，对优于相关标准产品的市场开拓，从资金、市场准入、政府采购等多个方面加大支持力度。地方政府也要配合国家出台符合自身产业特征的配套政策，推动企业通过信息化与工业化深度融合、二三产融合，实现减排降耗。健全激励与约束机制，推广应用先进节能减排技术，推进清洁生产。以企业为主体，紧紧围绕传统产业提升、智能及清洁安全发展等重点，通过不断采用和推广新技术、新工艺、新流程、新装备、新材料，对现有企业生产设施、装备、生产工艺条件进行改造，提高先进产能比重。

（四）加强区域部门产业协作，减少生产不稳定因素

加强与气象、环保、交通等相关部门组织协调，建立跨部门极端天气生产运维预警机制，制定直达重点企业的快速响应预案，减少极端天气对企业正常生产造成的冲击。加强地区合作，遵循减量化原则，联合制定合理的区域产业结构与空间布局。加强地区产业对接，充分发挥区域资源优势，合建数据处理中心，将实物资源与能源流转换为信息流，降低对传统物流方式的依赖程度。

六、降低PM2.5的效益

从全社会的角度出发，降低这些看似不大的风险，收益却是很大的。美国环保局在2003年做了一个估算：“如果PM2.5达标，全美国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病”。相比当前的中国，美国当时的空气质量已经相当不错，只有很少的地区存在略微的超标。如果中国的PM2.5能够达标，社会收益无疑将会是巨大的。

上述关于PM2.5死亡风险的数据源自2002年发表于《美国医学会杂志》的一篇论文。这篇论文分析了一项长期研究中参与者的死亡率和空气污染之间的关系，发现死亡率升高与PM2.5和二氧化硫的污染有关联，而与粗颗粒物污染没有可靠的关联。该项在美国进行的前瞻性研究始于1982年，当时招募了120万的参与者。论文的结论是基于长达16年的随访数据，是目前关于PM2.5污染增加死亡风险最可靠的证据

参考文献：

[1].唐一鸣，PM2.5的呼吸防护[J].个防委，2012年09月20日.

[2].环保部：74座城市年底前公布PM2.5监测结果.2012年05月31日.

[3]国务院;《环境空气质量标准》（GB3095－2012）

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[4]李颖; PM2.5对人体伤害到底有多大？[N]; 科技日报; 2012-01-16 (004)

[5].全国138个站点正式发布PM2.5数据. 中国城市低碳经济网，2012年10月12日.

[6]董雪玲; 大气可吸入颗粒物对环境和人体健康的危害[J]; 资源·产业; 2004年05期[7]康宝华; 浅议PM2.5的危害与防治[J]; 科技世界; 2012年24期

[8]孙宗贵,刘泽常; 可吸入颗粒物的基础研究[J]; 中国粉体工业;2008年05期

[9]王臻,王辰; 可吸入颗粒物对呼吸系统危害的研究进展[J]; 国外医学.呼吸系统分册;

2004年04期

[10]CHEN Xiaoge,JEYASEEAN J of sewage sludge pyrolysis mechanism and

mathematical modeling [J].Enviromental Engineering,2001,（7）：585—593

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