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编者按

去年入冬以来,我国多地持续发生的雾霾天气,引发了人们对空气质量污染问题的关注,由此,PM2.5这一概念被公众熟知。PM2.5之所以备受关注,一方面是因为颗粒物污染在北京等地已经成为空气污染的主要因素,另一方面是由于PM2.5对人体的健康影响大。2011年12月30日,环保部修订《环境空气质量标准》、《环境空气质量指数(AQI)技术规定》等相关法规和文件,PM2.5首次纳入我国环境空气质量监测范围。

国家已经意识到颗粒物是大气中的主要污染物之一,而焚烧工程产生的颗粒物,尤其是PM10,PM2.5是造成上述污染主要原因。当前,大气颗粒物的控制已成为环境、气候和健康等领域的重要内容,国家也开始着手制定针对焚烧工程尾气烟尘排放指标更加严格的标准。中国环科院王琪在"2011(第五届)固废战略论坛"上曾表示,《生活垃圾焚烧污染控制标准》正在进行修订。

  • PM2.5 要监测 更需治理
  • 北京环保局首次公布过去十年PM2.5趋势
  • PM2.5:隐形杀手无处不在
  • 环保部:PM2.5将纳入常规监测
PM2.5定义

PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。PM,英文全称为particulate matter(颗粒物)。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。

颗粒物是大气中的主要污染物之一,按粒径大小它又分为降尘,TSP(总悬浮颗粒物),PM10(可吸入颗粒物),PM2.5(细颗粒物)。

虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间为1000小时左右、传输距离可达上千公里,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

PM2.5来源

PM2.5产生的主要来源,是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。

一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。

在我国,电厂锅炉、焚烧工程是一些地区PM2.5中富集元素的主要来源之一。据相关研究报告,实验室模拟明火焚烧,  PM2.5的排放因子为5.2~29.0 g/kg。闷火焚烧烧时,排放因子为明火燃烧的2.4-11.5倍。由此可知焚烧产生的微粒中很大部分是小颗粒PM2.5。所以,焚烧工程中PM2.5的控制成为必须。

以天津双港,上海江桥,宁波枫林,及杭州滨江,苏能等为代表的一批现代化生活垃圾焚烧发电厂都获得了成功。同时他们都拥有先进的焚烧烟气的净化技术,包括使用高精度过滤净化技术,在满足严格的欧盟排放标准同时控制PM2.5达到国际先进标准。

PM2.5危害

研究表明,粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物,直径相当于人类头发的1/10大小,不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。

每个人每天平均要吸入约1万升的空气,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分不到全身;其次,会损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。总之这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,PM2.5逐步暴露出其恐怖的一面。

PM2.5监测情况

2011年12月22日,在第七次全国环境保护工作大会上,环保部部长周生贤公布了PM2.5监测时间表。PM2.5监测全国将分"四步走":

2012年,将在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展PM2.5和臭氧监测;

2013年在113个环境保护重点城市和环保模范城市开展监测;

2015年在所有地级以上城市开展监测,201年是新标准在全国实施的关门期限,届时全国各地都要按照该标准监测和评价环境空气质量状况,并向社会发布监测结果。查看

根据中国人民大学法学院与公众环境研究中心(IPE)于2011年1月发布的城市空气质量信息公开指数(AQTI)评价报告显示,北京、上海、广州、重庆等20个国内评价城市普遍未开展细颗粒物监测。值得注意的是,伦敦、巴黎、纽约等对PM2.5进行频密监测和发布的国际城市,其污染水平也相对较低,与此同时,不少发展中国家的大城市如墨西哥城和新德里等城市,也早已开展了PM2.5的频密监测和发布。

美国国家航空航天局(NASA)2010年9月公布了一张全球空气质量地图,专门展示世界各地PM2.5的密度。在这张2001-2006年间平均全球空气污染形势图上,全球PM2.5最高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部。

焚烧工程中PM2.5控制技术

电厂锅炉、焚烧工程是一些地区PM2.5中富集元素的主要来源之一。所以,焚烧工程中PM2.5的控制成为必须。由美国戈尔公司开发的生活垃圾焚烧尾气排放高精度过滤技术(GORE®滤料过滤技术),能够严格控制PM2.5。目前在中国营运的大部分大型现代化生活垃圾焚烧厂都已使用先进膜(戈尔)过滤技术,实现了对PM2.5的完善控制。

GORE®过滤技术可以使颗粒物得以净化,即使是细小的、非凝聚态(指气溶胶)颗粒物在穿过颗粒物层时也被拦截、吸附从而得以去除,实现了亚微米级颗粒物的高效净化。GORE®滤袋广泛应用于工业中,尤其是适用于焚烧炉烟气的净化。

目前世界上袋式除尘界所推崇的"表面过滤"技术,就是指1974年由戈尔公司发明和倡导的,ePTFE薄膜复合在各种不同基布材料上制成薄膜滤料来实现的一种崭新的过滤技术。这种技术具有以下特点:

•过滤效果高

能达到世界上最严格的粉尘排放标准,包括100%控制PM2.5

•运行阻力低

气流量通常可增加30%以上,从而可大大提高系统的生产效率;

生活垃圾焚烧工程中的PM2.5及其控制技术探讨

标准制定情况

2011年1月1日开始,环保部发布的《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》(以下简称《测定》)开始实施。《测定》首次对PM2.5的测定进行了规范,但在环保部近期进行的《环境空气质量标准》修订中,PM2.5并未被纳入强制性监测指标。

2011年11月10日,环保部副部长张力军在第七届区域空气质量管理国际研讨会上表示,我国的PM2.5大气环境质量标准即将出台。标准将会采用世界卫生组织(WHO)规定的第一过渡时期的数值,来说明PM2.5指数的污染危害。

2011年11月16日,《环境空气质量标准》向全社会第二次公开征求意见,这是我国首次制定PM2.5的国家环境质量标准。

2011年12月30日,环保部修订《环境空气质量标准》、《环境空气质量指数(AQI)技术规定》等相关法规和文件,PM2.5首次纳入我国环境空气质量监测范围。

他山之石

美国在1997年率先提出监测PM2.5标准。截至2010年底,美国和欧盟等主要发达国家已将PM2.5纳入空气质量标准并进行强制性限制。如今,在伦敦、纽约、洛杉矶、东京、莫斯科、新德里和墨西哥城等大城市,地方政府都会监测PM2.5数据,除莫斯科和新德里外,相关数据都会及时向民众公布。

美国1997年设定PM2.5标准。如今,美国环保署官方网站会实时公布空气质量指数。目前,美国的空气质量监测网络里包括对PM2.5和PM10的监测,其中PM2.5监测站点有1028个、PM10站点有702个。

日本在日本,一场接近10年的诉讼,令PM2.5成为备受关注的社会热点问题。如今,日本汽车在出厂时都已安装了过滤器,排放标准达到了欧洲三级标准,这使得东京空气中的PM2.5含量大幅度下降。目前东京对PM2.5的排放标准是亚洲最严格的,它要求每天每立方米不超过35微克。

欧盟2008年4月14日,欧盟委员会通过了旨在提高欧盟空气质量的《环境空气质量指令》。新的指令为降低PM2.5和PM10的含量设定了标准和具体达标日期。

英国在英国伦敦,地方政府重视公开空气质量信息,并以与地图结合的形式向公众公布。此外,民众还可通过社交网站获取相关空气质量信息,甚至可将相关的应用软件下载到手机上,以便随时了解空气质量信息。

相关链接
微语录

中共中央政治局常委、国务院副总理李克强:要进一步加强空气污染防治,修订并发布空气质量标准,抓紧做好增加PM2.5监测指标的准备,鼓励各地根据污染特征、经济发展水平等分期实施,逐步与国际标准接轨。

公众环境研究中心主任马军:我国应当尽快完善大气环境质量监测和信息发布体系。第一步要监测,因为不监测就不知道有哪些物质,达到什么样的危害程度。公众不了解这些情况的时候,也无法采取有效措施来避免更大损害。另外,不仅要发布一个全市的数据,还应该将每一个监测点的数据都公布,并且监测点的数量也要适当增加。

中国工程院院士、国家环境咨询委员会委员郝吉明:大多数燃煤电厂、工业锅炉、机动车,包括生活物质燃烧都可以产生PM2.5,然后施工扬尘、道路扬尘也都含有PM2.5。总体上讲,有50%左右的PM2.5是由直接排放的颗粒物造成。另外的50%左右的PM2.5是排放的气态污染物在大气中反应造成的。

中国工程院院士魏复盛:目前学界对PM2.5的研究主要有两个方面。一种是通过研究其吸附的成分对人体细胞的影响入手,一种是不计成分,单纯对一定浓度的、可能混有多种成分的PM2.5入手。现在已经肯定的是,浓度越高,对人体的危害越大,但由于这涉及长期的、大规模人群实验,具体的量值和对人体具体的伤害,还没有准确数据。

中国科学院大气物理研究所研究员王跃思:与国外的空气质量信息公开状况相比,我国确实存在较大差距。但我国不能一味套用西方标准,而需要在大量科学研究的基础上再制定策略。

复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺:我国对PM2.5的检测无论是在技术上还是经济上都没有难度。技术上完全可以与成熟的国际技术接轨,专业的检测设备每台约10万元,在北京、上海、广州等大城市配备这样的设备完全是有能力的。