大氣顆粒物污染成因及防治途徑

李 凱

(常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 常州 213164)

大氣是生物賴以生存的基本條件之一。在人類生產(chǎn)活動(dòng)特別是工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)發(fā)展進(jìn)程中，化石燃料被大量開采、應(yīng)用，以碳?xì)浠衔?、二氧化硫、一氧化碳、粉塵為代表的有害物質(zhì)開始進(jìn)入大氣層。在相關(guān)有害物質(zhì)超出大氣自我凈化能力時(shí)，就會(huì)造就對(duì)生物健康、生態(tài)環(huán)境均存在危害的大氣污染問題，大氣顆粒物污染是其中一種。因此，從大氣顆粒物污染的成因入手探究大氣顆粒物污染的防治途徑就具有非常重要的意義。

1 大氣顆粒物污染成因調(diào)查對(duì)象與方法

1.1 調(diào)查對(duì)象

選擇當(dāng)?shù)孛癖姙閷?duì)象，調(diào)查地位于市區(qū)東南部，執(zhí)行GB3095-1996三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)查地PM10、PM2.5濃度日均值范圍為0.015～0.550 mg/m3，最高值為國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)日均值三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)0.25 mg/m3的2.2倍，大氣顆粒物特別是可吸入顆粒物PM10，污染較為嚴(yán)重。

1.2 調(diào)查方法

利用問卷調(diào)查的方法，根據(jù)調(diào)查需求，自制調(diào)查問卷。比如：①您認(rèn)為當(dāng)?shù)卮髿饪諝赓|(zhì)量如何？（很好，差不多，還能接受，糟糕透了）；②您覺得當(dāng)?shù)卮髿赓|(zhì)量不高的原因是什么？（燃煤，汽車尾氣，氣候變化，建筑施工，其他）；③您覺得造成當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量不高的原因中，哪個(gè)最重要？（燃煤，汽車尾氣，氣候變化，建筑施工，其他）。

在自制調(diào)查問卷設(shè)計(jì)完畢后，利用線上發(fā)放調(diào)查問卷的方法，邀請(qǐng)公眾在線答題，通過線上軟件工具自動(dòng)匯總，并計(jì)算百分比。

2 大氣顆粒物污染成因調(diào)查結(jié)果

2.1 調(diào)查結(jié)果

大氣顆粒物污染成因的調(diào)查結(jié)果見表1。

表1 大氣顆粒物污染成因

2.2 調(diào)查結(jié)果分析

如表1所示，28.00%的調(diào)查對(duì)象認(rèn)為燃煤是大氣顆粒物污染的主要成因。當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭燃燒主要依賴電廠煤粉爐、沸騰爐等，焚燒過程中易揮發(fā)性污染元素汞、銫以及富集在細(xì)小飛灰中的銅、鉛等污染元素會(huì)隨煙氣共同向大氣環(huán)境釋放，能源－原材料工業(yè)廢氣排放處于較大的強(qiáng)度[1]。當(dāng)年整個(gè)區(qū)域廢氣排放量中工業(yè)廢氣排放量就超過了85.00%，工業(yè)燃料燃燒廢氣排放量占工業(yè)廢氣排放量的75.00%以上。在廢氣中，二氧化硫占比最高，為152 312.1 t，煙塵次之，為42 121.0 t（工業(yè)煙塵41 201.0 t）。

23.56%的調(diào)查對(duì)象則認(rèn)為汽車尾氣是大氣顆粒物的主要成因。汽車尾氣中含有二氧化硫、烴類、碳氧化物等次生顆粒物，部分燃油內(nèi)燃?xì)馀欧诺暮跓熤幸埠写罅考?xì)顆粒污染源[2]。近幾年，調(diào)查地營(yíng)業(yè)性公路運(yùn)輸客車、貨車、出租小汽車等機(jī)動(dòng)車輛大幅度上升，促使細(xì)粒子顆粒物濃度也上升到了一個(gè)更高的水平。

認(rèn)為氣候變化、建筑施工是大氣顆粒物污染主要成因的調(diào)查對(duì)象占比分別為19.85%、10.36%。調(diào)查地冬季降雨處于較低的水平，且早晨、夜晚空氣溫度較低，顆粒物易形速度較快，加之空氣自我凈化作用，極易造成輻射逆溫層，污染源排放的大量顆粒物被壓制在底層小范圍空間內(nèi)，質(zhì)量濃度增高[3]。同時(shí)由于調(diào)查地處于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，春秋季風(fēng)速較大，湍流活動(dòng)復(fù)雜度較高，極易引發(fā)調(diào)查地大氣顆粒物濃度規(guī)律性缺失；原有建筑物拆除、新建施工，在空氣濕度較大時(shí)會(huì)造成揚(yáng)塵，沒有及時(shí)清理、覆蓋的建筑垃圾以及操作現(xiàn)場(chǎng)散落水泥、其他細(xì)顆粒散體材料均會(huì)造成揚(yáng)塵。

其他調(diào)查對(duì)象則認(rèn)為車輪碾壓后揚(yáng)塵、裸露土揚(yáng)塵、綠化布局不當(dāng)是大氣顆粒物污染的主要成因。當(dāng)?shù)氐缆仿访娑酁闉r青混凝土路面，路拱坡度在0.90%～1.98%左右，過小的路拱坡度極易阻礙路面積灰向路肩邊緣滾落途徑[4]。

3 大氣顆粒物污染的防治途徑

3.1 調(diào)整工業(yè)布局

針對(duì)燃煤導(dǎo)致的大氣顆粒物污染，當(dāng)?shù)貞?yīng)嚴(yán)格貫徹科學(xué)發(fā)展觀，進(jìn)行城市功能區(qū)的科學(xué)規(guī)劃。同時(shí)引入循環(huán)經(jīng)濟(jì)觀念，綜合分析城市產(chǎn)業(yè)體系之間銜接、環(huán)境容量等因素，進(jìn)行工業(yè)布局調(diào)整[5]。優(yōu)先給予科技先導(dǎo)型、質(zhì)量效益型、資源節(jié)約型產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，加大污染企業(yè)調(diào)查，關(guān)停污染超標(biāo)企業(yè)，責(zé)令一般污染企業(yè)有序遷址，并要求其對(duì)小鍋爐等裝備進(jìn)行綠色技術(shù)改造，保證企業(yè)排放污染物與標(biāo)準(zhǔn)要求相符。比如，淘汰10蒸噸/小時(shí)以下的燃煤鍋爐、200 MW以下的火電機(jī)組、30 t及以下的轉(zhuǎn)爐，改用高效率能源節(jié)約型環(huán)保鍋爐。配合整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組、超臨界發(fā)電機(jī)組、電爐煉鋼工具的開發(fā)，可以有效降低工業(yè)鍋爐、煉焦?fàn)t、煉鐵高爐能耗以及粉塵污染量。在煤電化循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念引導(dǎo)下，當(dāng)?shù)乜梢怨膭?lì)有條件的工業(yè)企業(yè)開展ISO14000環(huán)境質(zhì)量體系認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)從原材料到工業(yè)成品生產(chǎn)各環(huán)節(jié)大氣顆粒物污染閉環(huán)控制。同時(shí)為生態(tài)示范園區(qū)建設(shè)提供支持，為第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)綜合利用廢棄物創(chuàng)造科學(xué)指導(dǎo)，比如綜合利用秸稈、加強(qiáng)原煤綠色洗選加工等，形成燃煤資源的高效率、清潔化利用體系。

為實(shí)現(xiàn)大氣顆粒物多污染物減排，當(dāng)?shù)貞?yīng)貫徹綜合、協(xié)同、聯(lián)動(dòng)的戰(zhàn)略方針，以一次顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物、二氧化硫、氨氮化物為協(xié)同控制對(duì)象，面對(duì)移動(dòng)顆粒物源、工業(yè)顆粒物源、面源，進(jìn)行區(qū)域各企業(yè)的聯(lián)防聯(lián)控。對(duì)于燃煤電廠，推行煙氣脫硝裝置、電袋復(fù)合除塵或布袋除塵裝置、煙氣脫硫裝置以及選擇性催化還原技術(shù)，對(duì)于工業(yè)企業(yè)推行煙氣脫硝裝置、電袋復(fù)合除塵裝置、熱電聯(lián)產(chǎn)供熱裝置，逐步消除工業(yè)顆粒物污染問題。

3.2 控制機(jī)動(dòng)車尾氣排放

針對(duì)汽車尾氣排放導(dǎo)致的大氣顆粒物污染，當(dāng)?shù)貞?yīng)從嚴(yán)推進(jìn)關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛污染的管理制度，嚴(yán)禁農(nóng)用手扶拖拉機(jī)等車輛在城區(qū)道路通行。同時(shí)面向車輛整個(gè)生命使用周期，引入現(xiàn)代化機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放監(jiān)測(cè)技術(shù)，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的立體監(jiān)控體系，提高機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放監(jiān)測(cè)效率、準(zhǔn)確性。逐步建立車輛排放－燃油質(zhì)量集成標(biāo)準(zhǔn)體系，促使當(dāng)?shù)剌p型汽油車、重型汽油車以及重型柴油車均可以過渡到國(guó)六排放水平。在這個(gè)基礎(chǔ)上，與燃料企業(yè)溝通，推行機(jī)動(dòng)車用清潔燃料，比如，乙醇汽油等。

有條件的情況下，當(dāng)?shù)乜梢試@重塑低碳低排綠色可持續(xù)公共交通體系這一主線，綜合應(yīng)用擁堵收費(fèi)、低排放區(qū)設(shè)置、車輛總量調(diào)控、停車收費(fèi)、尾號(hào)限行等措施，降低車輛道路通行率。同時(shí)精細(xì)化調(diào)控軌道交通、地面公交，發(fā)掘城際出行中高速鐵路的重要功效，縮小城際高鐵、地面公交、室內(nèi)軌道之間的銜接縫隙。同時(shí)增設(shè)自行車道、步行道，改善區(qū)域慢行交通出行條件。

4 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)有大氣污染物中，顆粒物為主要污染物之一，也是解決難度最大的一項(xiàng)污染物。大氣顆粒物污染主要源于燃煤、汽車尾氣、氣候變化、建筑施工等環(huán)節(jié)，部分顆粒物還與裸露土揚(yáng)塵、車輪碾壓后揚(yáng)塵緊密相關(guān)。因此，在大氣顆粒污染物預(yù)防與治理過程中，相關(guān)人員可以從上述原因入手，制定針對(duì)性解決措施，達(dá)到良好的大氣顆粒物污染預(yù)防與治理效果。