細(xì)顆粒物成為大城市最重要的空氣污染物質(zhì)
近幾年來,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)迅猛,能耗不斷上升,但卻沒有形成以煤碳為主的電力能源消費(fèi)模式,自然環(huán)境污染問題較為嚴(yán)重,尤其是顆粒物污染更為突出,其中PMi°(可吸入顆粒物)、PM25°(細(xì)顆粒物)引起的空氣污染引起社會(huì)發(fā)展的廣泛關(guān)注。原煤全過程排入空氣中的顆粒是固相顆粒和液體的混合物,含有各種不同的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物,第一個(gè)顆粒物從根本上直接通過固相或高效液相排放,第二個(gè)顆粒物是在空氣中由液相轉(zhuǎn)變成的顆粒(MorawskaandZhang,2002)。PMg是我國大城市空氣中的一種重要污染物,對(duì)人體健康、對(duì)自然環(huán)境的可視性以及全球氣候問題都有重大危害。大氣粗顆粒(Coarseparticle,流體力學(xué)直徑在2.5-10pim之間)的主要成分是金屬氧化物,硅、鐵、鈣、鋁等;PM2.5的主要成分是硫氰酸鉀、鞍基化學(xué)物質(zhì)、糖、原素碳、有害金屬材料以及水等(Hinds,1982)O與粗顆粒相比,PM2.5對(duì)人體健康的傷害更大(Popeetal.,1999)O。
含有高濃度微粒的氣體對(duì)人體的危害很大,這會(huì)增加呼吸道疾病,如哮喘、肝癌等,以及心肺功能疾病的發(fā)病率(Franchini,2012)。不同粒徑的微粒對(duì)人體危害不同,大微粒容易在呼吸系統(tǒng)中堆積,而細(xì)微粒的慣性力小,熱擴(kuò)散系數(shù)大,可在支氣管中堆積,對(duì)人的肺功能造成不良危害。而且細(xì)小的顆粒也會(huì)繼續(xù)將多種有害化合物帶入體內(nèi),容易導(dǎo)致多種疾病(MorawskaandZhang,2002),除此之外,PM?%對(duì)光的散射和消化吸收作用將降低可見度,并將繼續(xù)改變地球大氣輻射源的特性,從而危害地區(qū)性氣侯,加劇全球氣候變暖(Charlsonetal.1992;Cheungetne.,2005)。
細(xì)顆粒物已經(jīng)取代了中國的SO?成為大城市最重要的空氣污染物質(zhì)之一。圖表1.1北京環(huán)境監(jiān)測管理中心在海淀區(qū)2015年1-3月對(duì)海淀區(qū)萬柳測點(diǎn)每日主要污染物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果,可以看出,細(xì)顆粒物作為主要污染物出現(xiàn)頻率最高,占到56%左右,其次是二氧化氮,可吸入顆粒物占到13%左右,不難看出,細(xì)顆粒物已經(jīng)成為了該區(qū)域大氣環(huán)境中的主要污染源。關(guān)鍵的PM2.5來自于原煤排放、機(jī)動(dòng)車的有機(jī)廢氣、二次顆粒的產(chǎn)生和生物物質(zhì)的點(diǎn)燃(YaoDigg.,2010)。圖1.2為2005-2010年冬季北京市、石家莊市每日PM指數(shù)。對(duì)濃度值進(jìn)行了大量的統(tǒng)計(jì)分析(TaoIgaga.,2014),PMio在150-250(ig/m3)范圍內(nèi)可被視為輕度污染,從圖表中可以看出,兩個(gè)城市的污染日數(shù)從2006年初開始逐步下降,到了2010年大幅上升。>250/n北京PMio?濃度值段日數(shù)持續(xù)上升,污染日數(shù)也持續(xù)上升,石家莊的微粒污染更嚴(yán)重,2010年P(guān)Mio>35O(ig/n?在150以上(ig/n?)的日數(shù)被大幅提升至30以上。而日數(shù)則在60以上。
WHO和世界各國政府機(jī)構(gòu)都提高了對(duì)顆粒物污染的控制標(biāo)準(zhǔn),并頒布了相關(guān)規(guī)范來限制空氣中的顆粒物成分。世界衛(wèi)生組織在1987年、1997年和2005年發(fā)布并升級(jí)了PMio和PM的年平均,日平均濃度值的規(guī)則值,銜接值。英國,加拿大,日本國,歐盟各國都頒布了限制空氣中微粒的法令(付曉燕,2014;廖琴等,2012)。其中,對(duì)WHO規(guī)定值、中國PMio、PM2.5空氣指數(shù)的規(guī)范限值進(jìn)行了比較,在我國的二級(jí)限值與其他國家相比較高,但從二級(jí)限值到一級(jí)限值的大幅下降,表明我國對(duì)顆粒物污染的日益重視。近年來,我國火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,煙塵排放濃度限值(GB13223-91)分別在150-600Mg/m3、1994年和2003年分別為200、50mg/m3和50mg/m3(GB13223-1996,GB13223-2003),2010年新實(shí)施的規(guī)范對(duì)現(xiàn)有火電廠從二零一四年起就有規(guī)定,對(duì)新建火電廠從二0一二年起就有規(guī)定,絕大多數(shù)地區(qū)火電廠煙塵排放限值都是30mg/m3,重點(diǎn)地區(qū)煙塵排放限值是50mg/m3(GB13223-2011),新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后對(duì)原煤電廠除灰效果的改善更為緊迫。