1、郑州市大气 PM2.5 的污染特征【摘要】本文全面总结了造成郑州市灰霾天气的污染源，分析了郑州市大气 PM2. 5的污染特征，强调了 pm2.5污染治理的紧迫性。 【关键词】pm2.5 污染源 一、前言 郑州市作为河南省的省会，是中原城市群的中心，在全国的经济发展格局中具有承东启西、贯通南北的重要作用。郑州市是全国大气污染比较严重的城市之一，灰霾天气的经常性发生，影响到了居民的正常生活，对人体健康造成危害。探讨灰霾天气的成因，分析灰霾天气下大气颗粒物 PM2.5的分布特征，刻不容缓。 二、郑州市 pm2.5的污染源 （一）自然源。 PM2.5 的来源广泛，包括自然源和人为排放。PM2.5 的自
2、然来源包括土壤扬尘、风沙尘、火山灰、森林火灾灰，以及漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等。郑州市是一个内陆城市，PM2.5 的浓度水平不受海盐及火山灰的影响。而春季百花盛开，受花粉影响较大；春秋季节大风天气较多，受风沙尘影响较大。 （二）人为源。 颗粒物 PM2.5的质量浓度与人类的正常工作生活具有密切的联系，从灰霾的发生可以看出，人类活动对于颗粒物污染水平的影响，已经越来越显著。人为源主要包括移动源、工业源、燃料燃烧等，另外，建筑施工产生扬尘、喷涂油漆染料等，也会给 PM2.5的污染做出贡献。 1.交通源 郑州市是一个交通枢纽，受交通的影响较大。郑州市拥有民用车数量 76.2万辆，机动车保有量
3、庞大，车辆经常造成低速行驶和拥堵现象，这会造成汽车燃油的燃烧不充分，导致细粒子排放量的增加。细粒子 PM2.5的质量浓度日变化，无论在哪个季节，都呈现出明显的双峰现象，峰值分别出现在早上 5：00-8：00.晚上的 18：0022：00，最低值出现在下午 13：00 左右，高峰值的出现与早上和晚上的上下班高峰一致，说明双峰现象的形成主要与交通高峰有关，显见受交通流量的影响较大。 2.工业源 工业源包括火电生产和供应、水泥生产、采掘业、造纸印刷业、金属冶炼及加工、化工制品生产等。郑州市工业区 PM2.5质量浓度显著高于居民区的值，甚至有的高出一倍以上，由此可以看出，工业源是郑州市 PM2.5的一
4、个重要来源。工业源主要包括燃煤电厂的运行、建筑施工等，其中电厂源对于郑州市的影响，是郑州市颗粒物浓度增加的重要来源。郑州市拥有 41个火电机组，合计装机容量可达 671.8万千瓦，煤炭消费总量 0.14亿吨。煤炭的燃烧会排放出大量的粉尘颗粒物，对于郑州市 PM2.5质量浓度水平的增加具有重要影响。 3.秸秆燃烧 PM2.5 质量浓度季节变化显示，郑州市秋季的 PM2.5质量浓度高于冬季，这与其他城市的结果不同，具有郑州市独有的特点。河南省是农业大省，夏、秋粮食收获的季节，由于河南省秸秆焚烧的经常性发生，使大量的细粒子进入空气中，河南省夏秋季节的颗粒物浓度有一定的提高，秸秆燃烧现象，会贡献一定量
5、的颗粒物。郑州市市区位于处于平原地区，地形平坦，污染物的扩散不易受到阻挠。而在其西北方向的太行山山脉和西南方向的嵩山在西边将其围拢，形成了一个天然屏障，污染物不易越过高山扩散。当夏秋两节秸秆燃烧时，颗粒物不易扩散开来，积聚在郑州市，导致郑州市夏秋的颗粒物浓度提高比之河南省其他地方有所增加，呈现出郑州市特有的特点。 三、郑州市 pm2.5污染特征及相关结论 （一）郑州市尘霾天气大致呈现逐年增多的趋势，特别是进入 21世纪以后，灰霾的发生天数已达 100天以上，灰霾天气的发生呈现大幅增长，开始出现中重度霾天气，重度霾天气发生在 13 天不等。尘霾天气中，70%左右为轻微霾；灰霾的发生几率秋冬较大，
6、夏季最小，10 月到次年 1月灰霾发生率较高。灰霾的发生与 PM2.5污染关系紧密，PM2.5 质量浓度达 150ig/m3以上时，易发生重度霾 天气。 （二）郑州市 PM2.5的污染水平严重超标，大气细粒子污染严重：2010-2011年郑州市工业区 PM2.5质量浓度均值为 76.1pg/m3，超出二级标准日数达 41.2%。 PM2.5 的质量浓度呈现明显的季节变化，秋季最大，冬季次之。 （三）郑州市 PM2.5与 PM10的来源具有较好的一致性，80%的采样日期里，PM2.5 与 PM10的比值都在 60%80%之间；PM2.5 污染呈现明显的双峰分布，受交通源贡献影响。 （四）郑州市基准年电厂满负荷运行时，N02、 PM2.5的日均最大浓度在某些地方有可能超过标准，特别是 N02的浓度分布，年均值超标现象也较明显，必须采取控制措施才能降低污染，达到不危害环境的目的。（五）同等的电力负荷下，分别采用能源替代、技术改革获得的环境效益不同。改进效果：天然气替代最优，其次为技术改进，最后为降低电厂负荷。采取以天然气部分代替煤的方法，能够显著地降低 S02、 N02对于周围环境的影响。 郑州大学大学生创新立项项目基金支撑，项目编号：2013xjxm111。
