城市大气中PM-2.5污染控制的意义与途径(二)

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/1/11 2:02:56

关键词: 控制城市意义

2.2PM-2.5的来源

2.2.1一次粒子

在一次微粒中,尘土性微粒主要来源于道路、建筑和农业产生的扬尘;碳黑粒子主要来源于柴油发动机汽车、锅炉、废物焚烧、露天烧烤、火烧秸杆和居民烧柴等。在一次微粒的各个来源中,PM-2.5所占的比例相差较大,道路扬尘与建筑扬尘以粗颗粒为主,由燃烧产生的颗粒则以PM-2.5为主(见表2)。

表2常见颗粒物污染源中的粒径分布()

颗粒物污染源

道路与土壤扬尘

农业燃烧

薪柴燃烧

柴油车

石油燃烧

建筑扬尘

<1μm

4.5

81.6

92.4

91.8

87.4

4.6

<2.5μm

10.7

82.7

93.1

92.3

97.4

5.8

<10μm

52.3

95.8

96.2

99.2

34.9

>10μm

47.7

4.2

3.8

0.8

65.1

在城市的一次粒子中,由燃烧产生的碳黑(有机碳)粒子尽管在大气气溶胶中所占比例一般不超过20,但其对可见光有着强烈的吸光效应,应给予适当的重视。

2.2.2二次粒子

硫酸铵和硝酸铵的前体物SO₂主要来源于燃煤锅炉和燃油锅炉,NO_X主要来源于锅炉与机动车,NH₃主要来源于化肥生产、动物粪便、焦炭生产、冷冻车间和控制NO_X的锅炉(NH₃作为降解剂)。NH₃是大气中唯一的碱性气体,大气中的NH₃溶解在水滴中形成NH₄能加快SO₂的氧化速度。SO₂与NH₃的反应属于不可逆反应,而NO_X与NH₃₃的反应属于可逆的反应,其反应易受到温度和湿度的影响。在二次粒子的生成过程中,大气相对湿度起着至关重要的作用。相对湿度不仅是决定二次粒子的生成和低空的累积的重要条件,而且是决定二次粒子粒径增大与散射率变化的首要条件,应受到我们研究工作者的重视。

3.控制PM-2.5的途径分析

3.1一次粒子的控制

一次粒子的成分复杂、来源较广。在常规的大气监测与控制中,细粒子往往被忽视。所以目前一次粒子的控制应从以下几个方面入手:

3.3.1摸清各种来源中的粒径分布,抓住污染“大户”

3.1.2摸清各种来源的时空分布特征,分区、分时加以控制

3.1.3杜绝城市近郊的秸秆、草木和废物的露天焚烧设备的燃烧状况,减少碳黑和有机碳粒子的排放。我国一些地区特别是经济和农业比较发达的大中城市郊区，田间地头、道路两旁随意焚烧农作物秸秆，造成烟雾弥漫，环境污染，有时还酿成交通事故和飞机不能按时起飞。例如,成都郊县麦收时由于乱烧秸秆，到处烟雾弥漫，甚至影响了双流机场飞机的起降。所以,今年麦收到来之际，北京、天津、石家庄、济南、西安、郑州、沈阳、成都、上海、南京10大城市郊区和京津塘、京石、沪宁、济青4条高速公路沿线，已划为秸秆综合利用和禁烧重点地区，严禁在以上城市郊区和公路两侧焚烧农作物秸秆。

农业部与国家环保总局、财政部等单位还联合发布了《秸秆禁烧和综合利用管理办法》的通知，先后与陕西、河北、北京、天津、江苏、河南、上海等7省（市）人民政府签订了“农作物秸秆综合利用和禁烧工作协议书”，并投入3000万元资金，以秸秆腐烂还田技术为突破口，通过对联合收割机的改造等，力求在5年内基本解决焚烧秸秆问题。

3.2二次粒子的控制

PM-2.5的控制分为一次粒子的控制和二次粒子的控制。目前的大气污染源调查与控制主要是针对一次粒子。而二次粒子是北京上空“灰锅盖”中首要成分,控制二次粒子可能是目前控制北京市大气中PM-2.5污染的一个最为有效的突破点。控制二次粒子的方法可从两个方面入手:控制二次粒子的前体物(SO₂、NO_X和NH₃)和控制二次粒子生成与累积的途径。

3.2.1控制前体物

二次粒子的前体物中,SO₂和NO_X在来源的时空分布上、数量上均和NH₃有着较大的差别。在时空分布上,SO₂和NO_X面广而持续;在数量上,SO₂和NO_X的排放量远远超过NH₃。大气中90以上的NH₃来源于动物粪便、化肥的生产与使用,控制起来可能较控制SO₂和NO_X更为容易些。所以,在控制SO₂和NO_X的同时,要重视对NH₃的控制。

3.2.2控制二次粒子生成与累积的途径

前体物生成二次粒子和二次粒子在低空累积产生累积效应,需要特定的时空条件和气象条件。控制前体物各自的时空分布和根据不同的气象条件选用不同污染紧急控制措施,可阻断和避免可能对市民造成严重危害的累积性污染。

4.对今后大气污染控制研究的一点思考

4.1污染源数据的调查与分析中应重视二次微粒的影响因素

我国现有的大气污染源数据调查已开始从酸性气溶胶(酸雨)生成的角度对前体物SO₂和NO_X进行统计和控制,还应从二次微粒转化的角度对前体物SO_2、NO_X和NH₃进行调查分析,以进一步完善现有的污染源统计模式。

4.2在重视单项污染物指标(如SO₂的浓度指标与总量控制指标)达标的基础上,同时关注一次污染物转化为二次污染物、以及一次污染物与二次污染物之间产生的对能见度和人体健康的累积效应等综合性指标。

4.3重视PM-2.5的研究

PM-2.5的研究是我国大气污染研究中的薄弱环节,今后的研究应对PM-2.5的基本组成与累积途径等进行系统、细致的分析,为研究控制PM-2.5的有效途径打下坚实的基础。

来源：中国脱硫脱硝资讯网

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