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空氣污染問(wèn)題基礎(chǔ)知識(shí)
1.1 空氣污染綜述
對(duì)大氣污染的理解，有幾個(gè)要點(diǎn)。
一 ，空氣污染的人為原因，除了灰塵、揚(yáng)塵這些之外，主要是化學(xué)物的燃燒。
二，中國(guó)大氣污染的特點(diǎn)、程度，跟能源結(jié)構(gòu)有關(guān)，中國(guó)燒多少煤、油、天然氣，基本上決定了大氣污染的大概情況。
三，社會(huì)在發(fā)展，空氣污染的特性也在發(fā)展。比如光化學(xué)煙霧是60年代才確定的。
空氣污染跟污染源、污染物、能源結(jié)構(gòu)都有關(guān)。同時(shí)，社會(huì)在不同發(fā)展階段會(huì)面臨不同類型的空氣污染問(wèn)題，而PM2.5和灰霾就恰恰是新階段的空氣污染問(wèn)題，不能簡(jiǎn)單地和倫敦?zé)熿F或洛杉磯煙霧比較。
首先，空氣污染的人為來(lái)源主要是化石能源的燃燒。 其次，中國(guó)大氣污染的特點(diǎn)和程度跟能源結(jié)構(gòu)有關(guān)。中國(guó)燒多少煤、油、天然氣，基本上決定了大氣污染的總體情況。zui后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)產(chǎn)生了諸如PM2.5和灰霾這樣的新階段空氣污染問(wèn)題。
1.2關(guān)于PM2.5
- 什么是一次污染，什么是二次污染？
在認(rèn)識(shí)PM2.5之前，我們先要分清空氣污染中的一次污染和二次污染。
一次污染是指直接從污染源排放的污染物，而二次污染物則是經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化形成的污染物。工廠煙囪冒的黑煙中含有的氣體和固體顆粒污染物就是一次污染物。洛杉磯煙霧則是二次污染。洛杉磯煙霧污染事件爆發(fā)時(shí)，政府還沒(méi)有制定汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，而當(dāng)時(shí)洛杉磯已有三百萬(wàn)輛汽車。汽車尾氣中含有的氮氧化物、VOC易揮發(fā)有機(jī)物，加上化石燃料經(jīng)常是不*燃燒產(chǎn)生的一氧化碳和其它碳?xì)?、氮氧化?mdash;—這些化合物在陽(yáng)光下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)展成了光化學(xué)煙霧。
- PM2.5的劃分依據(jù)是什么？
PM2.5不是單一的污染物，實(shí)際上，它是對(duì)直徑小于2.5微米的細(xì)顆粒物的總稱，所以各地的PM2.5污染物的實(shí)際組成可能有很大差異。
空氣污染物主要分為氣態(tài)污染物和顆粒態(tài)污染物，而劃分的依據(jù)主要取決于顆粒尺寸。氣態(tài)污染物主要指二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx~NO, NO2）、總烴和非甲烷烴（HC），易揮發(fā)有機(jī)化合物（VOC）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）和其它有毒有害氣體。顆粒態(tài)污染物按按尺度可分為：總懸浮顆粒物（TSP，直徑≤100微米） 、飄塵或可吸入顆粒物（PM10 ，直徑 ≤10微米）、細(xì)顆粒物（PM2.5 ，直徑≤2.5微米）。
PM2.5其實(shí)是一次污染物和二次污染物的混合體。單獨(dú)取一個(gè)PM2.5是沒(méi)有意義的，PM2.5的理化特點(diǎn)非常復(fù)雜，它既可以是氣體、固體、液體，也可以是膠體。PM2.5來(lái)源多樣，有燃燒直接排放的煙塵、汽車尾氣，也有秸稈燃燒、油煙、抽煙、沙塵和揚(yáng)塵，還有諸如硫酸滴、硫酸鹽、硝酸滴、硝酸鹽等二次污染物。PM2.5主要組分包含有機(jī)碳、無(wú)機(jī)碳、硫酸滴等，其組成顆粒的大小、形狀、質(zhì)量、比表面積和特性、吸濕性等很多不一樣的地方，這些都會(huì)影響污染關(guān)系。
廣義上來(lái)說(shuō)，PM2.5的危害涉及多個(gè)方面。首先是對(duì)人體健康的危害。為什么對(duì)健康有危害呢？一個(gè)是顆粒很小，就容易進(jìn)肺由呼吸道進(jìn)入到人體的肺部并造成對(duì)呼吸系統(tǒng)的傷害。第二個(gè)，比表面積高，容易吸附有毒物質(zhì)。第三，主要是燃燒形成的煙霧凝結(jié)后有毒物質(zhì)聚集較多，比如抽煙產(chǎn)生的煙霧。PM2.5還可以表現(xiàn)為酸雨等腐蝕性酸沉降，酸雨中的硫酸鹽和硝酸鹽不僅會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)腐蝕破壞建筑物。
還有很重要的一點(diǎn)，是PM2.5的物理性污染——即對(duì)能見(jiàn)度的影響。2011年灰霾從PM2.5引發(fā)關(guān)注以來(lái)， 大家關(guān)注的焦點(diǎn)都主要集中在PM2.5對(duì)人體的危害上，但PM2.5的能見(jiàn)度污染對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可能造成巨大隱患卻被忽略了。
能見(jiàn)度污染不容小覷。比方說(shuō)因?yàn)镻M2.5引起大范圍的灰霾天，導(dǎo)致高速公路封閘、車船停運(yùn)、飛機(jī)延誤。還有去年灰霾天期間發(fā)生的交通事故，這其中能見(jiàn)度是不是造成車禍的罪因之一？PM2.5造成能見(jiàn)度污染，進(jìn)而影響到中國(guó)經(jīng)濟(jì)，可能是被很多人忽略。
- 感覺(jué)到的污染不一定有實(shí)際情況那么嚴(yán)重
PM2.5并不是從2011年才開(kāi)始有的，事實(shí)上PM2.5zui嚴(yán)重的是04年、05年。那為什么從2011年才開(kāi)始得到全民對(duì)PM2.5的關(guān)注呢？
由PM2.5引起灰霾天，這其中PM2.5濃度并不是*的因素，濕度和風(fēng)速也是兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。發(fā)生灰霾一般要滿足三個(gè)條件：高濃度的PM2.5、擴(kuò)散條件差、高濕度。PM2.5在低于50%的濕度下是看不見(jiàn)的，灰霾的成分很多都不是2.5，而是比2.5更小的顆粒，主要是硫酸滴、硫酸鹽、硝酸滴、硝酸鹽等二次污染物，這些顆粒物在高濕度環(huán)境下，尺寸才增加到肉眼可見(jiàn)的程度。所以，灰霾和一次性PM2.5沒(méi)有直接關(guān)系。如果光治理一次污染物，也還不一定解決這個(gè)問(wèn)題，必須同時(shí)治理二次污染物才行。
- 如何監(jiān)測(cè)？
PM2.5的監(jiān)測(cè)，有兩種范疇，計(jì)數(shù)或計(jì)重。采樣分析難度大，主要是稱重困難、受環(huán)境因素濕度、溫度的影響。常規(guī)監(jiān)測(cè)采用質(zhì)量密度，灰霾條件下,因?yàn)槭艿綕穸扔绊?，PM2.5測(cè)出來(lái)的質(zhì)量濃度一般很高，而干燥化操作目前還很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閿?shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并發(fā)布，而干燥顆粒時(shí)間上不允許。
- 如何解決問(wèn)題？
在制定PM2.5污染的解決方案前，我們先回顧一下中國(guó)大氣“復(fù)合型污染”的特點(diǎn)。
就整個(gè)國(guó)家而言，因?yàn)?的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，仍然是“燃煤型”大氣污染。燒煤量上，中國(guó)是美國(guó)的3倍多，是印度的6倍多。而且這種能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)還將持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。
就城區(qū)而言，特別是大城市城區(qū)，已經(jīng)或正在形成“復(fù)合型大氣污染”，不僅因?yàn)闄C(jī)動(dòng)車擁有量仍然快速增長(zhǎng)，燃煤大戶逐步搬出城區(qū)，而且因?yàn)槲覀児ぷ魃钤跈C(jī)動(dòng)車出沒(méi)附近，環(huán)境監(jiān)測(cè)站也在附近！
就污染性質(zhì)而言，具有發(fā)展中國(guó)家特點(diǎn)的“一次”性為主的空氣污染，正在逐步演變?yōu)?ldquo;二次”性為主的大氣污染，包括光化學(xué)煙霧、酸雨和灰霾。
所以，治理PM2.5既需要控制一次污染物，如煙塵、汽車尾氣（特別是柴油機(jī)）、揚(yáng)塵。同時(shí)，二次污染物也要得到控制和治理，如石油的脫硫、脫氮處理和汽車尾氣治理
要長(zhǎng)遠(yuǎn)的解決PM2.5問(wèn)題的話，除了以上兩個(gè)措施還不夠，還要著眼于工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和能源結(jié)構(gòu)的改善，如少燒煤、多燒天然氣等。