颗粒物污染

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我国目前城市颗粒物染 的主要来源及趋势

姓名：姜群 班级：土木11 学号：2110702010

内容摘要：中国作为世界上人口最多的发展中国家,在十几年中以

飞快的速度进行着经济发展。但是在发展过程中不注意保护环境和可持续发展，导致各种污染事件和现象在中国不断出现，为经济增长中国环境付出了沉重的代价。随着我国城市化进程的不断加快，工业化进程的一步步推进，不断增长的能源消耗和机动车辆加重了中国城市大气环境的负担，城市空气污染作为一个主要的环境问题正迅速地凸现出来，颗粒物作为空气污染的最主要成分依旧严重困扰着我们，要想彻底治理城市空气问题必须从产生污染的源头开始。在参考众多文献及资料的基础下，从我国城市大气颗粒物污染现状、污染特点出发，探讨目前中国城市颗粒物污染的主要来源和趋势。

关键词：颗粒物污染、汽车尾气、能源燃烧、沙尘暴

正文

改革开放三十多年，中国的经济飞速发展，人民的生活水平有了大幅度提高，温饱已不再困扰着我们。人们开始不只是关注吃进肚子的食物，还开始关注每天吸进肺部的空气。以前出门前只看天气预报上的阴晴的我们，现在开始关注起每天的空气状况，试着挑选空气状况好的时候出门。其实，我认为并不是人们的意识有了多大的提高，而是日益加重的空气污染开始影响人们的正常生活，时时刻刻给人们敲响着警钟。

空气污染指数就是用来判定空气污染程度的标准，空气污染指数(Air pollution Index，简称API) 是根据空气环境质量标准和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的影响来确定污染指数的分级数值及相应的污染物浓度限值。空气质量周报所用的空气污染指数的分级标准是；⑴空气污染指数（API)50点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准；⑵API100点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准；⑶API200点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准；⑷API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限值。可见空气污染指数越高，空气污染程度越大。而产生空气污染的空气污染物包括：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。下面介绍空气污染中的主要成分

——颗粒物污染。

悬浮在空气中的固体或液体颗粒物，（不论长期或短期）因对生物和人体健康会造成危害而称之为颗粒物污染（即上述提到的烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物）。颗粒物的种类很多，一般指0.1-75μm之间的尘粒、粉尘、雾尘、烟、化学烟雾和煤烟。其危害特点是粒径1μm以下的颗粒物尘降慢、波及面大而远。无论是来源于自然或人为活动的颗粒物，都会给动、植物及人体健康带来危害。落在植物枝叶上的颗粒物，可引起机械性烧伤和减少叶片光合强度，使植物受损害；溶于水中的颗粒物，随水进入植物组织内，引起伤害；沉积在蔬菜或饲料植物的重金属颗粒物，通过食物链进入人或动物的身体。粒径3.5μm的颗粒物可吸入人的气管和肺，引起呼吸系统的疾病。因此，许多国家都制定了颗粒物的大气环境质量标准，以保护动、植物和人体健康。颗粒物大部分是天然源产生的，但局部地区，如人口集中的大城市和工矿区，人为源产生的数量可能较多。从18世纪末期开始，煤的用量不断增多。20世纪50年代以后，工业、交通迅猛发展，人口益发集中，城市更加扩大，燃料消耗量急剧增加，人为原因造成的颗粒物污染日趋严重。

对颗粒物目前尚无统一的分类方法，按尘在重力作用下的沉降特性可分为飘尘和降尘。习惯上可分为： 尘粒：较粗的颗粒，粒径大于75微米。

粉尘：粒径为1～75微米的颗粒,一般是由工业生产上的破碎和运转作业所产生。

亚微粉尘：粒径小于1微米的粉尘。

炱：燃烧、升华、冷凝等过程形成的固体颗粒，粒径一般小于1微米。

雾尘：工业生产中的过饱和蒸汽凝结和凝聚、化学反应和液体喷雾所形成的液体。

滴：粒径一般小于 10微米。由过饱和蒸汽凝结和凝聚而成的液雾也称霾。

烟：由固体微粒和液滴所组成的非均匀系，包括雾尘和炱，粒径为0.01～1微米。

化学烟雾：分为硫酸烟雾和光化学烟雾两种。硫酸烟雾是二氧化硫或其他硫化物、未燃烧的煤尘和高浓度的雾尘混合后起化学作用所产生，也称伦敦型烟雾。光化学烟雾是汽车废气中的碳氢化合物和氮氧化物通过光化学反应所形成，光化学烟雾也称洛杉矶型烟雾。 煤烟：煤不完全燃烧产生的炭粒或燃烧过程中产生的飞灰，粒径为0.01～1微米。

煤尘：烟道气所带出的未燃烧煤粒。

粉尘由于粒径不同，在重力作用下，沉降特性也不同，如粒径小于10微米的颗粒可以长期飘浮在空中，称为飘尘，其中10～0.25微米的又称为云尘,小于0.1微米的称为浮尘。而粒径大于10微米的颗粒，则能较快地沉降，因此称为降尘。

大气颗粒物按颗粒物形成机制，又可分为一次颗粒物和二次颗粒物。

一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源放到大气中直接造成的颗粒物，例如土壤粒子、海盐粒子、天然烟尘等等。

二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分（如二氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等）之间，或这些组分与大气中的正常组分（如氧气）之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物，例如二氧化硫转化生成硫酸盐。一次颗粒物和二次颗粒物就总量而言各占一半。煤和石油燃烧产生的一次颗粒物及其转化生成的二次颗粒物曾在世界上造成多次污染事件。

颗粒物的组成组成十分复杂且变动很大无固定模式，大致为以下三类：有机成分、水溶性成分和非水溶性成分，后两类主要是无机成分。

1.机成分含量可高达50%(质量),其中大部分不溶于苯等复杂结构有机溶剂。只有很少一部分可以溶于苯。

2.水的成分主要有硫酸盐、硝酸盐、氯化物，其中硫酸盐含量可高达10%。

3.物中不溶于水的成分主要来源于地壳，他能反应土壤中成土母质的特性，主要由硅、铝、铁等元素组成的氧化物。还有微量对人体有害的物质，如铅、镉等。

颗粒物污染来源

空气颗粒物污染有两个来源：一类是天然来源，天然源可起因于地面扬尘(风吹灰尘)，火山爆发的迸出物，森林火灾的燃烧物，宇宙来源的陨星尘及生物界产生的颗粒物如花粉、孢子等。二次颗粒物的天然来源主要是森林中排出的碳氢化合物(主要是萜烯类)，进人大气后经光化学反应，产生的微小颗粒，与自然界硫、氮、碳循环有关的转化产物如由硫化氢、二氧化硫经氧化生成的硫酸盐，由氨气、一氧化氮和二氧化氮氧化生成的硝酸等。

第二类是人为来源，也是颗粒污染物的主要来源。

燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物，如煤烟、飞灰、森林火灾和农业用火等，各种工业生产过程中排出的固体微粒，汽车尾气排出的四乙基铅凝聚而成的颗粒物以及如人为排放的二氧化硫在一定条件下转化为硫酸盐粒子等的二次颗粒物。

尘污染而言，国内外许多大都市都对日益严重的扬尘污染现象进行了大量的研究和综合整治，其中重要领域之一，就是开展对扬尘污染源的来源进行研究，认为，城市扬尘污染源的主要来源包括以下几方面：

①道路交通机动车行驶造成的二次污染； ②城市在建工地和建设过程中产生的扬尘； ③汽车尾气排放的扬尘；

④工业锅炉及其工业生产过程中排放的烟尘、粉尘； ⑤土地开发导致的绿化带破坏和裸露地表的土尘；

⑥码头、堆场、露天仓库的扬尘；

⑦由于生态环境的变化而导致的污染物长距离输送（如我国内蒙乌兰察布盟）及沙尘暴导致的颗粒物长距离输送和沉降等。

颗粒物按粒径分类主要有PM10（粒径小于10微米）、PM2.5、PM0.1。其中PM2.5含量是国际通用用于观测城市大气颗粒物的常用指标，故以下我国数据主要以PM2.5为主。

PM2.5：PM2.5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。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5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的影响更大。

在欧盟国家中，PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月。而PM2.5还可成为病毒和细菌的载体，为呼吸道传染病的传播推波助澜。而我国PM2.5是全世界最高的国家（没有之一，超过撒哈拉沙漠的PM2.5）对人体的损害更是无法想象。

以下是中国几个主要城市最近公布的PM2.5值和大气颗粒污染物状况。（取自2011年的数据）

广州：PM2.5差值20倍

广州监测PM2.5已经有三年左右的历史据官方公布的数据2011年全年只有22天不达标并且称准备监测PM1.0并可随时公布PM2.5

全年数据。但随着入冬以来广州能见度一直下降，冷空气来临前后差值有20倍左右，11月28日PM2.5值达到168微克/立方米而12月一日冷空气来临后监测指标为7.9微克。好景不长，进入12月下旬环保部华南所监测的PM2.5细颗粒物数据和广州市环保局监测的空气污染指数API，都出现高位运行情况。12月23日此前一周，广州PM2.5细颗粒物的平均浓度为90微克/立方米，远远超过了环保部拟采用的PM2.5一天平均浓度限值75微克/立方米标准。这意味着，一旦将PM2.5纳入空气质量监测体系，12月23日前6天，广州空气质量全部超标。市民呼吸的空气不容乐观。由此可以看出广州大气环境污染状况一般但遇到特殊天气将会达到重度污染，大气状况完全是靠天气决定证明广州大气环境治理仍需加大力度。 北京：PM2.5数据严重超标

北京近年来一直未公布空气污染指数,所以以美国大使馆数据为准。12月以来北京多次出现大雾围城现象，部分地区能见度不足50米甚至是10米。对飞机起降和行人安全造成了巨大隐患，12月4日据美国大使馆数据PM2.5达到525（超过了最高污染指数500）已经无法转换成 AQI（PM2.5空气质量索引）其设备页面报错提示为：“你输入的浓度已经超出了该污染物的值域”。

至此北京政府终于醒悟宣布在全球范围内收购PM2.5监测设备并每小时通报PM2.5 PM10等空气质量数据。希望随着制度和设备的完善，首都的空气质量可以越来越好，换北京人民一片蓝天。

上海:PM2.5占可吸入颗粒一半以上

上海市环境监测中心专家称空气能见度一方面与浓度有关,另一方面也有气象原因,例如湿度等。于此同时，目前API发布的周期为前一日12点到当日12点，与传统意义上得自然日有区别，而公众的感受更是具体到某一时刻。据数据显示上期空气污染的问题是可吸入颗粒物（PM10），其中PM2.5占到了总质量的一半以上，而PM2.5则是影响空气能见度的主要原因之一。因为是改革开放的窗口上海一直保持着同世界接轨，PM2.5一直是常规监测项目，更因为上海并不处于重工业区，空气质量一直尚佳。

香港：颗粒悬浮粒子污染严重，全球排名倒数第八

据11月25日香港明报报道，香港环保团队地球之友日前指出，香港一直未有规定管理空气污染物中的“微细悬浮粒子”（即PM2.5）的含量，并引述世界卫生组织研究报告，香港去年微细悬浮粒子数据于全球566个城市中排名倒数第八，含量较榜首的加拿大大白马市多出进20倍，也不如菲律宾马尼拉等发展中国家城市。香港的PM2.5数据主要由车辆排放决定，是属于易于治理的。相信香港政府在制定一定的治理法规滞后PM2.5可以得到很大的缓解。

随着人们对环保意识的不断提高，逐渐意识到空气状况对我们生活工作的重要性，国家制定了各种强力政策去改善城市空气质量——将城市中污染严重的工厂迁址到远离市中心地区或者直接将排污严重超标的工厂直接关闭；大范围植树造林，退沙还林减少空气中可移动尘土的数量；出台燃油附加税等有效政策限制城市中汽车使用量从

而减少汽车尾气的排放；不断研发新能源，希望能用氢等绿色能源代替一部分煤炭，石油等污染严重的能源。

当然，付出必然有回报。据统计数据表明，目前我国烟尘和粉尘排放量有逐年下降的趋势，但影响城市空气质量的主要污染物仍是颗粒物。2004年的环境状况报告显示，46.8％的城市颗粒物浓度超过二级标准；颗粒物污染较重的城市主要分布在西北、山西、内蒙、辽宁、河南、湖南和四川。在监测的城市中，2004年环境空气质量达国家二级标准的占38.6％，而1999年这一数字只有33.1％，但全国总排放近年处于波动状态，没有得到明显的遏制。总的来说，随着300 多个城市中达到二级标准的比例逐年增加，中国城市的空气质量有所好转。我国颗粒物污染治理的前景一片光明。

总结：1.我国城市颗粒物污染的来源有天然来源和人为来源，其中

人为来源为主要来源。颗粒污染物的人为来源主要是生产、建筑和运输过程以及燃料燃烧过程中产生的。

2.随着人们采取了各种有些措施去治理空气颗粒物污染问题，近几年空气质量已经有所好转。只要我们坚持把改善空气质量这件事做下去，我相信我国的颗粒物污染问题在不久的未来能得到更好的解决，一望无际的蓝天不会是遥不可及的梦想！

参考文献

1. 吴国平,胡平,滕恩江,等.我国四城市空气中PM2.5和PM10的污染水平.中国环境科学出版社,1999.

2.王玮,汤大纲,刘红杰,等.中国PM2.5污染状况和污染特征的研究.环境科学出版社,2000,13(1):1-5. 3. 香港明报,明报出版社.2011.12.15 4. 《光明日报》2001-4-23第4版

5. 李春燕,高翠香.大气颗粒物污染与城市生态环境整治方案［J］，唐山学院学报，2007

6. 《空气颗粒物污染与防治》 白志鹏 7. 《燃煤可吸入颗粒物的形成与排放》 徐明厚 8. 百度百科——空气污染指数 9. googel——颗粒污染物的分类 10. 《大气污染控制工程》 沈伯雄

对人居环境科学概论课程的建议

总体来说，人居环境科学概论对于我们人居学院的同学来说是一门非常好的课程。就像第一堂课老师所说的，这门课程给了我们一个机会去了解同一学院但不同一专业同学所学的知识。虽然我们的专业不同，但在以后的工作学习中还是可能会紧密相连的，多学一点别的专业的知识对自己来说绝对是有益无害的。课程的编排也很不错，有不同老师上不同的内容。

在此我对该门课程提一个小小的建议，如果我们可以有一本课本就会更好的，没有课本只听老师讲有一些别扭。

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