你所不了解的PM2.5——写在雾霾天气之后
发布时间:2013-01-21     字号: [小] [中] [大]

城市遭遇连续的雾霾天气。雾霾天加重了城市污染,也让越来越多的人们开始关注身边的空气质量。作为雾霾的重要构成成分PM2.5成了最近热议的话题。PM2.5又称气溶胶PM2.5,气溶胶指的是大气中超细的悬浮颗粒,PM2.5则是直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,以往被忽视的致命杀手,经“一次污染”物在大气中的光化学等反应形成“二次污染”,从而导致雾霾天气的形成,如图1PM2.5标准,由美国在1997年提出,主要为监测在旧标准中被忽略的对人体有害的PM2.5颗粒物。PM2.5指数已经成为测控空气污染程度的重要指数。

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                                                                            图1. PM2.5示意图

从图1可知,控制PM2.5的方法除了末端的控制外,同时应该重视排放源的治理。引起,PM2.5浓度升高的原因,一者为燃煤过程,二者为机动车尾气排放。因此,有许多学者提出一者应该控制我国煤炭总量,二者应控制机动车保有量。这两条建议从我个人来说都是不予认同的。目前我国各类一次污染物的排放,年平均减排约为5%,但是,由于中国目前处于经济发展阶段,对能源的需求依然居高不下,年增长率超过5%,这就抵消了末端治理带来的成果。控制能源消费总量,必将影响我国经济的发展。目前,摆在中国面前的第一要务仍然是“发展”,因此控制能源消费总量是不可取的。从图2,也可看出机动车保有量并不是引起PM2.5浓度升高的充分条件。

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                                            2.世界机动车保有量200万辆以上城市与PM2.5浓度值分布图

欧洲、美洲机动车保有量超过200万辆以上的城市,大大多于中国、南亚、西亚与北非等国家,但是PM2.5浓度却远远低于这些地区。法国巴黎大区空气质量检测所发布结果表明,即使汽车保有量大,通过合理的治理,空气质量仍能维持在相对较好的水平。但如果从另一个角度想,这张图恰好说明,机动车数量多的城市和PM2.5浓度的空间分布相关性甚小,或者说,即使要像北京、上海、广州这样机动车多的城市,要多少个填在京津冀,才能形成PM2.5污染如此红褐色?

通过上面的分析可以初步得知,在控制排放源方面,应该更加注重能源结构的治理上,而不简单地从总量的数量上做文章。首先,逐步降低煤炭消费比例,由天然气替代煤炭消费,从而在源头控制一次污染物的排放。天然气除常规天然气之外,还有煤层气、页岩气等非常规天然气,仅以页岩气来说,中国的储量为世界第一,与美国一起占全球的54%。但仅5年时间,美国页岩气产量取得了惊人的发展速度,2010年页岩气产量占全美天然气产量的15%以上。EIA报告预计,截至20129月美国天然气即时库存为3.7万亿立方英尺,较去年同期高出2720亿立方英尺,较过去5年平均水平高出2810亿立方英尺,继续处于历史高位。预计到10月底,该库存水平将达到3.9万亿立方英尺,创历史新高。彻底改变了美国的能源结构,也大大地降低了美国的环境压力。从这个角度来说,中国应开始着手页岩气的规划与开发,从能源结构上做出较大的调整,从而降低因燃煤而产生的一次污染物排放。

其次,要调整车用能源结构,通过与欧洲城市比较,发现欧洲机动车尤其是私人乘用车,50%左右为柴油汽车,柴油汽车与汽车汽车比较约节能30%,尾气排放中,氮氧化物,烟尘颗粒物较汽油车低70%左右,这些因素都直接影响PM2.5的浓度,结合中国实际,中国车用能源应走多样化道路,如果页岩气得到充量的发展,那么天然气基燃料汽车,应成为城市机动车的主要能源;其次,应大力发展其他替代车用能源技术,包括生物燃料,混合动力,燃料电池与纯电动汽车等技术。

PM2.5浓度高的一个重要原因就是扬尘,笔者猜测之所以世界PM2.5浓度高的地区主要分布在北纬15度到北纬45之间,如图3所示。

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                                                                                3. 世界PM2.5分布图

这与这一地带的主要地理条件充分相关,这一分布带是世界沙漠的主要分布带,包括世界最大的撒哈拉沙漠,还有阿拉伯沙漠,利比亚沙漠,鲁卜哈利沙漠、卡拉库姆沙漠、塔克拉玛干沙漠,叙利亚沙漠,其中流动沙丘面积最大的沙漠塔克拉玛干沙漠就分布在我过西北地区;另一方面,在中国北纬15度到北纬45度,常年受西北信风影响,扬沙由西北向东南漂移。造成我国PM2.5浓度常年处于高位。因此,中国为应对这一局面,应继续加大三北防护林的建设,深入开展西北防沙固沙的工作,注重生态环境的保护工作,只有手段多样的综合利用,才会有效地提高我国空气质量。

 

 

 

 

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