城市大氣環(huán)境中PM2.5污染控制研究

收稿日期：2023-11-13

作者簡介：李琰（1985—），女，河南鄧州人，助理工程師。研究方向：環(huán)境工程。

摘要：空氣質(zhì)量的好壞與人體健康息息相關(guān)。近年來，我國許多城市遭遇霧霾天氣，作為霧霾的成因之一，細(xì)顆粒物（PM2.5）是主要污染物。本文結(jié)合PM2.5的來源及危害，論述我國PM2.5污染治理現(xiàn)狀，分析某城市大氣環(huán)境的PM2.5污染特征，提出相應(yīng)的PM2.5污染治理措施，以期有效治理大氣污染。

關(guān)鍵詞：大氣環(huán)境；PM2.5；來源；危害；治理；污染特征

中圖分類號(hào)：X513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）01-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.033

Study on PM2.5 Pollution Control in Urban Atmospheric Environment

LI Yan

（Dengzhou Branch of Nanyang Ecological Environment Bureau， Dengzhou 474150， China）

Abstract： The quality of air is closely related to human health. In recent years， many cities in China have encountered haze weather， and as one of the causes of haze， fine particulate matter （PM2.5） is the main pollutant. Based on the sources and hazards of PM2.5， this paper discusses the current situation of PM2.5 pollution control in China， analyzes the characteristics of PM2.5 pollution in the atmospheric environment of a certain city， and proposes corresponding PM2.5 pollution control measures， in order to effectively control air pollution.

Keywords： atmospheric environment; PM2.5; source; hazards; control; pollution characteristics

能源結(jié)構(gòu)對(duì)能源消耗量起決定性作用，煤炭等能源大量消耗，可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但是也會(huì)帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。近年來，我國部分地區(qū)霧霾頻發(fā)，不僅污染環(huán)境，還影響人體健康。細(xì)顆粒物（PM2.5）是我國環(huán)境空氣的主要污染物，也是霧霾產(chǎn)生的直接因素之一[1]。為了改善環(huán)境空氣質(zhì)量，要重視PM2.5污染控制，加大措施管控，提高環(huán)境效益。

1 PM2.5的來源及危害

顆粒物是指大氣中懸浮的各種固態(tài)、液態(tài)的顆粒狀物質(zhì)，粒徑為0.1～200.0 μm，其中，粒徑在

10 μm以下的被稱為可吸入顆粒物（PM10），細(xì)顆粒物（PM2.5）便屬于其中一種，在空氣中可長時(shí)間懸浮。在大氣環(huán)境中，PM2.5濃度越高，則說明空氣污染越嚴(yán)重[2]。一般來講，汽車尾氣、燃燒排放的煙霧是顆粒物的主要來源，其可以分為2大類，一是自然散發(fā)，二是人類活動(dòng)。隨著工業(yè)化的不斷推進(jìn)，人類活動(dòng)的主導(dǎo)地位愈加顯著，在大氣顆粒物來源方面，人類活動(dòng)所占比重越來越高。PM2.5對(duì)重金屬、氣態(tài)污染物具有明顯的吸附作用，PM2.5的污染物富集作用顯著。此外，PM2.5還可以成為病毒、細(xì)菌的載體，將會(huì)嚴(yán)重威脅人體健康。

2 我國PM2.5污染治理現(xiàn)狀

目前，大氣污染仍是全球普遍面臨的環(huán)境問題，亞洲首當(dāng)其沖，需要采取行動(dòng)[3]。多數(shù)亞洲國家對(duì)化石能源的依賴度較高，中國和印度煤炭消費(fèi)比重超過一半。近年來，亞洲主要污染物的排放增長幅度非常大，主導(dǎo)當(dāng)前全球人為源污染物排放的發(fā)展態(tài)勢(shì)[4]。與此同時(shí)，我國各級(jí)政府制定一系列治污降霾政策。2013—2021年，我國在燃煤電廠超低排放改造、非電行業(yè)深度治理、燃煤鍋爐綜合治理、農(nóng)村清潔取暖、移動(dòng)源排放管控和揚(yáng)塵治理等方面實(shí)施重大行動(dòng)計(jì)劃，落實(shí)減排工程和治理措施。中國主要大氣污染物排放量的攀升勢(shì)頭逐步被遏制。以北京市為例，2013年

以來，北京市空氣質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)步改善，PM2.5年均濃度逐年下降。2021年，北京市空氣質(zhì)量首次全面達(dá)標(biāo)。2022年，北京市PM2.5年均濃度為30 μg/m3，連續(xù)兩年達(dá)標(biāo)[5]。需要注意的是，隨著大氣污染治理的推進(jìn)，無論是PM2.5還是臭氧（O3），其濃度年際波動(dòng)會(huì)不斷發(fā)生，特別是到低濃度段，不太可能每年都往下降。

在碳中和情景下，預(yù)計(jì)2060年我國將基本完成低碳能源轉(zhuǎn)型，以煤、油為主的高碳能源結(jié)構(gòu)得到根本改變：一次能源消費(fèi)非化石能源占比高達(dá)72%；可再生能源發(fā)電占比將超過70%；工業(yè)部門終端煤炭消費(fèi)比例低于15%，新能源車比例超過60%，民用部門能源全面實(shí)現(xiàn)清潔化[6-8]。現(xiàn)行的以末端控制為主的清潔空氣政策可以使大氣污染物排放在2030年之前保持下降態(tài)勢(shì)，但2030年后進(jìn)一步減排的空間和潛力將大幅收窄。在碳中和情景下，深度低碳能源轉(zhuǎn)型將帶來顯著的污染物協(xié)同減排效益。2030—

2060年，主要大氣污染物排放量將進(jìn)一步下降。高質(zhì)量發(fā)展不僅體現(xiàn)在空氣質(zhì)量的改善，還會(huì)為經(jīng)濟(jì)帶來新的動(dòng)力[9-10]。

3 大氣環(huán)境中PM2.5污染特征

為了研究大氣環(huán)境中PM2.5污染特征，本文以某城市為例，分析環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)站提供的PM2.5濃度數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為PM2.5，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位有3個(gè)，監(jiān)測(cè)頻率為全年（365 d），全天候連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，每小時(shí)取值1次，監(jiān)測(cè)設(shè)備為“連續(xù)β射線法+動(dòng)態(tài)加熱+

光散射法顆粒物分析儀”，環(huán)境質(zhì)量分析周期為2020—2022年。空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）的劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

3.1 空氣質(zhì)量總體特征

2020—2022年，該城市空氣質(zhì)量逐日統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，一年中，該城市空氣質(zhì)量類別主要集中在良、輕度污染。4—10月為空氣質(zhì)量優(yōu)、良、輕度污染相對(duì)集中的時(shí)期，11月至次年

3月則屬于空氣質(zhì)量中度污染、重度污染、嚴(yán)重污染比較常見的時(shí)期。總體來講，該城市空氣質(zhì)量較好的時(shí)間集中于夏秋季節(jié)，而空氣污染較為嚴(yán)重的時(shí)間則集中于冬季。

3.2 污染物分析

根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，該城市大氣污染因子主要為PM2.5、PM10、O3。2020—2022年，不同大氣污染因子的占比如圖1所示。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2020—2022年，污染天數(shù)為1 038 d，其中，PM2.5污染天數(shù)達(dá)到381 d，它屬于主要污染物。

3.3 PM2.5濃度變化

2020—2022年，該城市PM2.5年均濃度分別為69.1 μg/m3、58.2 μg/m3、57.9 μg/m3。整體來講，PM2.5年均濃度變化幅度不大，呈下降趨勢(shì)。

4 PM2.5污染治理措施

在城市化進(jìn)程不斷加快的今天，為了解決霧霾污染問題，必須重視大氣環(huán)境中PM2.5污染治理。該城市PM2.5主要來源包括煤炭消耗、工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車尾氣和揚(yáng)塵等。基于我國城市大氣污染治理現(xiàn)狀，下面提出PM2.5污染治理措施。

4.1 加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

因地制宜，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。我國多數(shù)支柱產(chǎn)業(yè)屬于能耗高、污染大的行業(yè)，為了保護(hù)環(huán)境，降低PM2.5污染，要積極開發(fā)及創(chuàng)新清潔生產(chǎn)技術(shù)，最大限度減小污染物的排放強(qiáng)度及總量。此外，要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和布局，積極建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園，提高城市規(guī)劃合理性。

4.2 加大生態(tài)調(diào)控力度

隨著城市化進(jìn)程的持續(xù)加快，城市人口越來越多，且集中性嚴(yán)重，加上建筑物密度高，區(qū)域氣候影響較大。為了保護(hù)環(huán)境，要進(jìn)一步加大生態(tài)調(diào)控力度，根據(jù)各地實(shí)際情況，合理采取生態(tài)措施，調(diào)節(jié)局地小氣候，改善環(huán)境質(zhì)量，降低污染。植樹增綠減霾效果顯著，為了擴(kuò)大綠化面積，城市綠化可采用差異立體增綠方式，這樣不僅能夠起到凈化空氣、美化環(huán)境的目的，還可以打造美景，樹立良好的城市形象。同時(shí)，開展城市綠色工程，增加綠化面積，建設(shè)城市森林，最大限度降霾。

4.3 實(shí)施多源頭控制

工業(yè)企業(yè)要積極采用清潔能源，加快煤改電步伐。加大揮發(fā)性有機(jī)物污染治理力度，尤其是包裝印刷廠、加油站等場(chǎng)所，針對(duì)不同類型企業(yè)，采取專項(xiàng)污染治理措施，加大防控力度，積極推進(jìn)清潔能源行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。飯店、酒店等餐飲服務(wù)場(chǎng)所要根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，安裝合格的油煙凈化設(shè)備，采用環(huán)保型爐具。農(nóng)業(yè)方面，嚴(yán)格執(zhí)行秸稈禁燒政策，同時(shí)加大政策宣傳及引導(dǎo)力度，積極引入新技術(shù)，推進(jìn)秸稈資源化利用，按照政策給予補(bǔ)貼，提高農(nóng)民的參與積極性。

4.4 強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督管理

環(huán)保措施能否認(rèn)真落實(shí)，環(huán)保設(shè)施能否正常使用，都離不開相關(guān)部門的監(jiān)督與管理。生態(tài)環(huán)境部門要按照規(guī)定進(jìn)行生態(tài)環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法，合理設(shè)定正面清單納入條件，充分發(fā)揮正面清單示范帶動(dòng)作用，將統(tǒng)一監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)與差異化監(jiān)管措施相結(jié)合，擴(kuò)大監(jiān)管范圍，保證監(jiān)管公平、公正，強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督管理能力，最大限度提升執(zhí)法效能。

5 結(jié)語

作為霧霾的主要構(gòu)成物質(zhì)，PM2.5來源復(fù)雜，對(duì)環(huán)境及人體的危害較大。這就需要多措并舉，有序推進(jìn)PM2.5污染治理。根據(jù)城市PM2.5污染特征，要加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加大生態(tài)調(diào)控力度，實(shí)施多源頭控制，強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督管理，以提升環(huán)境污染治理能力，改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量。

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