PM2.5來源及危害解析

田磊 路潤峰 辛渭 萇江

摘 要：PM2.5不僅對人體健康及環(huán)境有很大的危害，而且是引起城市大氣能見度降低的重要原因。本文就PM2.5的自然源、人為源的來源進行解析并對其危害進行了綜述，以便全面了解PM2.5的污染特征，為制定控制PM2.5的政策和措施提供一定的依據(jù)。

關鍵詞：PM2.5；自然源；人為源；危害

0 引言

PM2.5是指空氣動力學當量直徑≤2.5μm的氣溶膠粒子，其不僅對人體健康及環(huán)境有很大的危害，而且是引起城市大氣能見度降低的重要原因，因而成為近年來環(huán)境領域研究的熱點。自世紀年代末以來，世界各地學者進行了大量顆粒物對于人體健康影響的研究，這些研究揭示了長期或短期暴露于大氣顆粒物與多種健康指標之間的聯(lián)系，通過詳細的文獻調研我們可以發(fā)現(xiàn)，國外目前對已經(jīng)展開了深入的研究，并在此基礎上建立了完善的監(jiān)測網(wǎng)絡，實時監(jiān)控的變化趨勢。近幾年隨著空氣污染問題的日益嚴重，國內對于的研究越來越重視，取得了一定的成果[1]。

1. PM2.5的來源

大氣顆粒物的來源很復雜。地球表面土壤和巖石的風化，海洋表面由于海水泡珠飛濺而形成的海盆粒子，植物真菌，自然火災（包括火山爆發(fā)、農(nóng)田及森林火災）和人類的燃燒活動，工廠排放的氣體以及發(fā)生化學反應而產(chǎn)生的液態(tài)或固態(tài)粒子等都是顆粒物的貢獻源。顆粒物的來源既有天然的污染來源，也有人為產(chǎn)生的顆粒物，既有一次生成的顆粒物，也有上述過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)過太陽光福照或其他化學反應生成的新的顆粒物。隨著城市建設和工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車保有量的不斷增多，人類的各種活動越來越占主導地位，人為來源所占的比例將逐年增加。綜合起來其來源主要可分為：自然源、人為源[2]。

1.1自然源主要包括：土壤風沙塵、海鹽粒子、植物花粉、孢子和細菌的等。另外，自然界的自然災害如火山噴發(fā)、森林大火、裸露的煤源大火等也向大氣中輸送了大量的細粒子。還有生物排放和海水濺珠等，也有上述過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)過太陽光福照或其他化學反應成的新的顆粒物。據(jù)有關研究表明，自然源對細粒子污染的影響不大，研究者對青島市大氣顆粒物進行來源研究時，發(fā)現(xiàn)土壤風沙塵中細粒子的含量較低，一般在10%左右；細粒子在海鹽粒子中所占的比重也較少。

1.2人為源主要包括：工礦業(yè)生產(chǎn)過程中、機動車及人們烹飪過程中產(chǎn)生的煙塵等。工礦企業(yè)所產(chǎn)生的的煙塵若不經(jīng)過除塵脫硫等措施直接排放的話會產(chǎn)生大量的細粒子，排放源，柴油發(fā)動車排放的細顆粒物粒徑范圍主要集中在，汽油車排放的顆粒物范圍在。城市顆粒物主要集中在較小粒徑，觀測主要集中在來源和分布特征等。城市大氣中來源可能有家庭取暖、烹任、交通、工廠、電廠、生物源以及前體物的二次轉化等。大氣中細顆粒物和超細顆粒物來源既有交通排放，也有固定源的貢獻調查顯示，機動車是城市大氣中細顆粒物和超細顆粒物最主要的[3]。

2 .PM2.5的危害

由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大[2]。粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較小；而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物，直徑相當于人類頭發(fā)的1/10大小，不易被阻擋。被吸入人體后會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。研究表明PM2.5的主要危害為對人體健康的影響、對能見度的影響，此外對水循環(huán)和氣候也有一定影響，在此不予贅述。

2.1 對人體健康的影響：自世紀年代末以來，世界各地學者進行了大量顆粒物對于人體健康影響的研究。這些研究揭示了長期或短期暴露于大氣顆粒物與多種健康指標如就診率、呼吸系統(tǒng)發(fā)病率、肺活量加速、病癥加劇和死亡率等之間的聯(lián)系。研究者對美國六個城市多名年齡在25-74周歲的成年人進行了為期14-16年的流行病學研究，發(fā)現(xiàn)PM2.5和PM10的濃度每增加10ug/m3，死亡率分別增加14%和10%。對美國151個城市50多萬年齡超過30周歲的成年人進行了為期8年的研究，發(fā)現(xiàn)PM2.5的濃度每增加10 ug/m3，死亡率將增加6.8%。顆粒物濃度的增加導致支氣管炎患病率顯著上升，成年人與兒童的肺功能顯著降低 [4]。

2.2 對能見度的影響：能見度指視力正常的人在當前天氣條件下，能在如天空或地面的背景中識別出一定大小目標物的最大距離。大量研究表明，城市能見度的降低是由PM2.5顆粒物和NO2氣體對來自物體的光信號的散射和吸收造成的[3]。大氣能見度的降低是人們感受最直觀的一種大氣污染所造成的環(huán)境影響?；瘜W成分影響著顆粒物的散射系統(tǒng)，目前國外對于顆粒物對于顆粒物光學性質的研究主要集中在顆粒物的化學成分方面。研究表明該地區(qū)消光系數(shù)和質量濃度高度相關，特別是中煤煙、琉酸鹽和非土壤鐘的質量濃度。國內目前缺乏對影響大氣消光系數(shù)的顆粒物化學成分進行深入的觀測研究，對于能見度的研究大多停留在能見度與顆粒物濃度或者氣象條件關系的研究上。宋宇等研究了顆粒物散射系數(shù)在不同季節(jié)與PM2.5、PM10的相關關系[4]，研究表明北京市大氣能見度與PM2.5有著良好的線性關系，可以用濃度來估算能見度。王諱等在年研究了能見度與交通來源顆粒物的粒徑分布的關系。研究表明粒徑在0.7-0.8um細顆粒物是影響交通隨道中能見度的主要因素。

3.結語

PM2.5是當前我國大部分城市面臨的首要大氣環(huán)境問題，是影響人體健康、能見度、氣候的重要因素。通過對PM2.5來源與危害的分析，為后續(xù)可以定性地進行識別顆粒物的來源和形成過程提供一定的理論依據(jù)。為源解析技術，定量地確定各類污染源的做一定的貢獻。

參考文獻：

[1] 陳燦云，梁高亮，王歆華.廣州市大氣細粒子的化學組成與來源[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測，2006，22（5）：61-64.

[2] 齊世彩. 大氣顆粒物PM2.5及其危害[J]. 房地產(chǎn)導刊， 2015（4）.

[3] 李偉芳. 天津PM<2.5理化特性和含碳氣溶膠的分布與來源研究[D].南開大學，2008.

[4] 胡偉，魏復盛.空氣污染與兒童肺功能指標的相關分析[J].中國環(huán)境科學，2000，20（3）：220-224.