PM2.5污染来源及防治对策.doc

1、PM2.5 污染来源及防治对策摘要：PM2.5 是地球大气成分中的组成部分，它对空气的能见度和大气环境质量有重要的影响。为解除目前我国大部分地区灰霾天气的困扰，本文介绍了 PM2.5 组成与来源，分析了 PM2.5 对环境的危害，并有针对性地提出一些防治对策。供今后 PM2.5 的防治工作参考。 关键词：PM2.5；来源；途径；防治对策 中图分类号：P185.16 文献标识码：A 文章编号： 近年来 PM2.5 也被世界各国纳入环境空气质量标准，作为重点大气污染物进行防控。因此，分析 PM2.5 的危害，来源和组成，寻找合理有效的防治对策，对实现大气的清洁和人类的可持续发展具有重要意义。 1

2、PM2.5 的危害 关于“大气细颗粒物(PM2.5)污染与居民每日死亡关系的 Meta 分析”中建立了居民短期接触大气 PM2.5 污染的暴露反应关系，并得出结论：即大气 PM2.5 浓度每升高 100g/m3，居民死亡发生率增加 12.07%。目前已知的细微颗粒物对人体健康的影响主要包括：增加重病和慢性病患者的死亡率；使呼吸系统、心脏系统疾病恶化；改变肺功能及其结构；改变免疫功能；患癌率增加等。 2 PM2.5 的组成与来源 2.1 PM2.5 的基本组成 PM2.5 的主要组分是硫酸盐、硝酸盐、有机化合物、元素碳（EC）及土壤尘等5。研究表明，PM2.5 由直接排入空气中的一次微粒和空气中

3、的气态污染物通过化学转化生成的二次微粒组成。一次微粒主要由尘土性微粒和由植物及矿物燃料燃烧产生的碳黑(有机碳)粒子两大类组成。二次微粒主要由硫酸铵、硝酸铵和二次有机气溶胶组成，其形成的主要过程是大气中的一次气态污染物 SO2、NOX、NH3、VOCS 通过冷凝或在大气中发生复杂的化学反应而生成。 2.2PM2.5 的来源解析 (1)一次粒子排放源 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、秸秆露天焚烧和居民烧柴等。在一次微粒的各个来源中，PM2.5 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

4、粒则以 PM2.5 为主。 (2)二次粒子排放源 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，NOX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 NOX 的锅炉。 3 PM2.5 防治措施 与控制 TSP、PM10 相比，控制 PM2.5 更为困难，因为这不但要控制一次污染物，更重要的是必须减排其前体物，且减排氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机物等前体物的难度很大。因此，在控制 PM2.5 污染时，建议遵循一次粒子控制总量，二次粒子加强协同，城市重点考核，区域联防联控，减排循序渐进，防控标本兼治的总体思路。 3.1 PM2.5 的政策建议

5、 (1)实施区域污染分区分类管理 (2)提高环境准入门槛 (3)强化多污染物协同控制 (4)增加科研投入与科技创新 3.2 控制 PM2.5 的途径分析 (1)一次粒子的控制 针对尘土性微粒，建议开展城市扬尘综合整治，加强监督管理，有效遏止扬尘污染。减少城市裸地面积，提高林木绿化率和水域面积；施工工地严控土石方作业面积，减少裸露作业面，严查渣土车遗撒；积极推行城市道路机械化清扫，增加城市道路冲洗保洁频次，加强道路两侧绿化；强化煤堆、物料堆的监督管理。杜绝城市近郊的秸秆、草木和废物的露天焚烧，减少碳黑和有机碳粒子的排放。优先发展公共交通，严控新车排放标准限值，改善车用油品质量，加强用车污染控制，

6、发展清洁能源车辆，加强非道路机动车管理，到 2015 年，基本淘汰 2005 年以前注册运营的“黄标车” 。 (2)二次粒子的控制 控制 PM2.5 中的二次粒子最重要的是控制二次粒子的前体物：NOX、SO2、VOC。 1)NOX 的控制方法 NOX 控制方法主要归为三类：燃料脱氮、改进燃烧方式和生产工艺、烟气脱硝。燃料脱氮至今尚未很好开发，有待继续研究；目前改进燃烧方式和生产工艺的主要方式为：低 NOX 燃烧技术和设备，但这种方式还未达到全面实用的阶段；烟气脱硝是近期内 NOX 控制措施中最重要的方法。 烟气脱硝技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。气相反应法又包括：电子束照射法和

7、脉冲电晕等离子体法；选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法；低温常压等离子体分解法等。液体吸收 NOX 的方法较多，应用也较广。NOX 可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸吸收。吸附法脱除 NOX，常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。 2)SO2 的控制方法 烟气脱硫技术按工艺特点分为湿法、半干法和干法三大类。湿法烟气脱硫技术是烟气脱硫技术中最为成熟的方法，其中最主要的是石灰/石灰石石膏法。该方法利用石灰或石灰石作吸收剂，吸收净化烟气中SO2，反应生成亚硫酸钙，再将这一产物氧化成石膏(CaSO42H2O)。半干法烟气脱硫技术是把石灰乳雾滴喷入吸收塔，使其与烟气中的

8、SO2 反应生成 CaSO3 和 CaSO4，由于烟气的加热作用，石灰乳中的水分很快蒸发，最终得到干燥状态的副产品。干法烟气脱硫工艺是将固体石灰石或石灰粉料直接喷射到炉膛内的高温区，在高温作用下石灰石被烧成 CaO，吸收烟气中的 SO2 并与之发生反应，在短时间内即完成煅烧、吸收和氧化三个过程。三种工艺的技术经济比较见表 1。 表 1 三种脱硫工艺技术经济比较 由表 1 可看出，传统的二氧化硫烟气治理技术虽然脱硫率较高，但设备投资高，运行费用大，并且普遍存在着污染治理不彻底，产生废渣，容易造成二次污染等问题。因此，为了实现经济与环境的可持续发展，有必要探索和研究新的适合我国国情的烟气脱硫技术。

9、 目前我国专家学者正在研究与示范烟气污染物的联合脱除技术，包括联合脱硫脱硝技术、联合脱硫脱汞技术、联合脱硫脱硝脱汞技术。联合脱硫脱硝技术主要有：湿法：氧化吸收、尿素等；半干法：LurgiGmbH循环流化床联合脱除工艺；干法：活性焦法、高能辐射法等。联合脱硫脱汞技术主要有：湿法：基于钙基湿法的脱硫脱汞技术；半干法：基于半干法脱硫的脱硫脱汞技术。联合脱硫脱硝脱汞技术主要为：氯酸工艺、添加 NaClO2 的钙基湿法工艺。联合脱除技术为进一步治理 NOX、SO2 提供了新的途径。 3)VOCS 的控制方法 VOC 物种成分涉及烷烃、不饱和烃、苯系物、醇类、醛酮类、酯类、卤代烃等物种。我国经济发达地区已

10、经受到 VOC 污染，呈现组分复杂、行业分布广、区域性和过程性强等特征。VOC 的控制技术主要分为回收技术和销毁技术两大类，回收技术是一种物理方法，该技术通过改变温度、压力或采用选择性吸附剂及渗透膜来富集分离 VOCs，主要包括吸附技术、吸收技术、膜分离技术和冷凝技术四种；与之相反，销毁技术是一种化学方法，是在销毁过程中发生化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变成为二氧化碳和水，主要包括催化燃烧技术、热力焚烧技术、生物技术、等离子体技术和光催化技术等。 目前，VOCs 主流治理技术主要为：吸附技术、催化燃烧、热力焚烧和生物技术，在应用方面，吸附技术的应用占到了 50%以上，

11、催化燃烧技术约占 30%，热力焚烧技术约占 5%，生物技术约占 5%以下，但近年来得到了较快发展。 但是，由于工业 VOCs 废气成分及性质的复杂性，加之单一治理技术的局限性，在很多情况下，采用单一技术往往难以达到治理要求，且不经济，利用不同单元治理技术的优势，采用组合治理工艺不仅可以满足排放要求，同时可以降低净化设备的运行费用。针对高浓度废气，可采用冷凝回收+吸附技术组合工艺；而对低浓度废气，可采用吸附浓缩+冷凝回收组合工艺、吸附浓缩+催化燃烧或高温焚烧组合工艺、等离子体+水吸收净化技术组合工艺、等离子体+光催化复合净化技术组合工艺。总之，在治理 VOCs 废气时应综合考虑技术、经济两方面因素，实现环境与经济的双赢。 4.结论 综上所述，PM2.5 形成过程复杂，给大气环境质量和人们的身体健康带来重要影响。因此，国家、各地方政府与环境保护职能部门应统筹协调，制定本地区空气污染防治实施方案，明确工作任务和部门职责分工。并且，应全面提升全民环境意识，不断增强公众参与环境保护的能力，加强舆论监督，为改善大气环境质量营造良好氛围。 参考文献 1 刘勇；罗克强；廖慧彬，PM2.5 的污染现状与多元化控制J.吉林农业，2012 年 04 期 2 曾德政，重量法监测 PM2.5 质量控制探讨J.科技信息，2012年第 23 期