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PM2.5的来源和危害有哪些?

文章来源:恒峰蓝环境 发布时间: 2019-05-18 09:06:10

PM2.5的来源和危害

 

PM是英语particulate matter的缩写,中文的意思是细颗粒物,也叫悬浮物质。PM2.5是指大气中空气动力学直径小于或等于2.5 .um的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,它的的直径还不到人的头发丝粗细的1/20 ~1/30。

 这些颗粒如此细小,肉眼是看不到的,它们可以在空气中飘浮数天。

1.PM2.5的来源

 

背景浓度  即使没有人为污染,空气中也有一定浓度的PM2.5,这个浓度被称为背景浓度。在美国和西欧,PM2-5背景浓度大约为3~5.ugm/m3{5},澳大利亚的背景浓度也在5 ug/m3左右{9}。中国PM2.5背景浓度有多高,  目前尚无公开的数据,但应该不会和其他国家相差太大。

 

     PM2.5的来源  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。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。自然来源则包括:风扬尘土、火山灰、森林火灾、飘浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。    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。其他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20j《;由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、109《、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的69%,类似地,1999 年测定的上海PM2.5中有41.6%是硫酸铵、硝酸铵,,  41.4%;是含碳的物质。总之,PM2.5 来源广泛,既来源于一次污染,也有来源于二次污染。一次污染即污染源的直接排放,比如来自于工业生产的排放、电厂的排放、机动车尾气的排放、道路和建筑工地施工、生物质露天焚烧等,以及来自于海洋、土壤和生物圈等自然环境的释放;二次污染则由空气中的污染物如挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物等经过复杂的大气化学反应过程生成。

2,PM2.5的危害

 

(1) PM2.5对人体健康的危害  PM2.5主要对呼吸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亡。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.ug/m3,死亡风险 就开始上升。浓度每增加10ug/m3,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就上升呢?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,女性的风险上升 11倍;使中年人得心脏病死亡的风险上升 2倍。和吸烟相比,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。但是,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。

 

(2)  PM2.5引起灰霾天  虽然肉眼看不见空气中的颗粒物,但是颗粒物却能降低空气的能见度,使蓝天消失,天空变成灰蒙蒙的一片,这种天气就是灰霾天。根据《 2010 年灰霾试点监测报告》,在灰霾天,PM2.度明显比平时高,PM2.5的浓度越高,能见度就越低。

虽然空气中不同大小的颗粒物均能降低能见度,不过相比于粗颗粒物,更为细小的PM2.5 降低能见度的能力更强。能见度的降低其本质上是可见光的传播受到阻碍。当颗粒物的直径和可见光的波长接近的时候,颗粒对光的散射消光能力最强。可见光的波长在o.4~o.um 之间,而粒径在这个尺寸附近的颗粒物正是PM2.5的主要组成部分。理论计算的数据也清楚地表明这一点:粗颗粒的消光系数约为o.6mz /g,丽PM2.5的消光系数则要大得多,在1. 25_.lOm2/g 之间,其中PM2.5的主要成分硫酸铵、硝酸铵和有机颗粒物的消光系数都在3左右,是粗颗粒的5倍。所以,PM2.5是灰霾天能见度降低的主要原因。

值得一提的是,灰霾天是颗粒物污染导致的,而雾天则是自然的天气现象,和人为污染没有必然联系。两者的主要区别在于空气湿度,通常在湿度大于90%时称之为雾,而湿度.小于80%6时称之为霾,湿度在80%-90%之间则为雾霾的混合体。

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