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环境工程田智林大气污染之PM2.5基本知识PM2.5来源、成因PM2.5的危害PM2.5监测PM2.5污染控制基础知识什么大气污染大气里的主要污染物我国大气污染的主要特征颗粒物之PM2.51、什么是大气污染？大气污染指的是向大气中直接排放的污染物或者由这些污染物转化形成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象。2、大气里的主要污染物•含硫化合物（SO2、H2S等）•含氮化合物（NO、NO2、NH3等）•含碳化合物（CO、VOCS等）•光化学氧化剂（O3、H2O2等）•含卤素化合物（HCl、HF等）•颗粒物•持久性有机污染物•放射性物质3、我国大气污染物的主要特征煤烟型与机动车污染共存细颗粒物和臭氧为主要污染物霾和光化学烟雾频繁二氧化氮浓度居高不下硫酸型和硝酸型的复合污染区域性和二次化学转化突出的大气污染愈加明显4、颗粒物之PM2.55、什么是PM2.5？•PM2.5，也称为颗粒物或者可吸入肺颗粒物，指空气动力学小于或等于2.5微米的颗粒物。•PM2.5单位常用质量浓度单位，ug/m3•PM2.5粒径小，富含有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。PM2.5的来源及成因PM2.5来源一次来源自然源人为源固定源流动源二次来源二次无机细颗粒硫酸盐硝酸盐铵盐二次有机细颗粒•自然源包括土壤扬尘、海盐、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件，如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰，森林大火或裸露的煤原大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。•人为源•二次来源（二次颗粒物）：大气中某些污染组分之间，或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物，称为二次颗粒物。流动源（交通工具在运行过程中向大气中排放的尾气）固定源（各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘）二次颗粒物可分为二次无机细颗粒和二次有机细颗粒。•二次无机细颗粒：无机气态前体污染物发生大气化学反应生成二次颗粒物，如：SO2+H2O→H2SO4H2SO4+NaCl→HCl+Na2SO4HNO3+NH3→NH4NO3•二次有机细颗粒：含有数千种有机化合物，是由挥发性有机化合物（VOCs）转化而来的；如苯、甲苯、乙二醇、异戊二烯等气态有机物质通过氧化、聚合成挥发性物质，通过凝结等方式形成二次有机颗粒物。NOx+VOCs(紫外线照射)O3OH．+VOCs有机气溶胶PM2.5广州PM2.5来源本次PM2.5来源解析研究成果表明：广州市PM2.5主要由挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物和氨等气体前体物二次转化形成，主要化学组分包含有机质、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等。广州市PM2.5主要来源依次为机动车尾气源占21.7%、燃煤源占20.6%、工业工艺源占11.5%、扬尘源占比为10.4%。其次是生活面源、生物质燃烧源和农业面源，占比分别为8.6%、8.2%和7.8%；自然源和其他源占5.1%和6.1%。PM2.5成分•PM2.5来源复杂，导致其成分复杂；主要由水溶性离子、含碳组分及其他无机化合物三大类化学物质组成。水溶性离子硫酸盐硝酸盐铵盐PM2.5中主要以硫酸铵、硝酸铵形式存在OCECIC含碳组分票•无机元素及其化合物主要包括地壳元素和微量元素。地壳元素如硅、钛、铁、钙、镁等及其化合物，主要来自土壤扬尘、道路扬尘等；微量元素如铬、铜、镍、铅、锌、锰、砷、汞等，主要来自化石燃料的燃烧及工业过程。•PM2.5的化学成分多达数千种，其中有相当多的成分是有毒有害的，如含碳组分中的多环芳烃，微量元素铬、铅、砷等。其中一些具有“三致”效应。不同的地区PM2.5组分广州地区大气PM2.5组成(此图引用王少毅等，2011)备注：有机质（OM）按测定的有机碳（OC）乘以2.0计算获得我国城市地区城市地区PM2.5浓度普遍处于较高的水平。PM2.5浓度随地理位置变化较大，通常北方地区浓度高于南方地区，在远离人为活动的森林和沿海地区相对较低。尽管各地区组成PM2.5的化学组分类似，但不同地区PM2.5中各化学组分所占比例相差很大，特别是有机颗粒物的化学组分差别很大，造成这一差别的最主要原因是各地区的排放源的差异。PM2.5的危害及环境影响PM2.5的危害及环境影响几个污染事件PM2.5对健康的危害PM2.5与几个疾病PM2.5对环境的影响PM2.5有毒有害为什么对人体有害对PM2.5敏感人群PM2.5人体健康安全水平人体心血管人体呼吸系统肺癌对能见度的影响对气候变化的影响对水循环的影响几个污染事件1952年伦敦烟雾事件1952年12月5日-9日,由于逆温层作用及连续数日无风,煤炭燃烧产生的多种气体与污染物在伦敦上空蓄积,四天的浓雾造成1.2万人死亡，是和平时期伦敦遭受的最大灾难。1943年洛杉矶烟雾事件在1952年12月的一次光化学烟雾事件中，洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。1955年9月，由于大气污染和高温，短短两天之内，65岁以上的老人又死亡400余人，许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。直到20世纪70年代，洛杉矶市还被称为“美国的烟雾城”。1930年比利时马斯河谷烟雾事件1930年12月1－15日，整个比利时大雾笼罩，气候反常。由于特殊的地理位置，马斯河谷上空出现了很强的逆温层，发生“气温的逆转”现象，造成大气污染现象。马斯河谷工业区内13个工厂排放的大量烟雾弥漫在河谷上空无法扩散，有害气体在大气层中越积越厚，其积存量接近危害健康的极限。河谷上千人发生呼吸道疾病，症状表现为胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、声嘶、恶心、呕吐、呼吸困难等。一个星期内就有60多人死亡，是同期正常死亡人数的十多倍。PM2.5对健康的危害一、PM2.5为什么对人体有害？二、哪些人群对PM2.5比较敏感?主要是老人、小孩以及心肺疾病患者三、PM2.5对人体健康有没有安全水平?目前研究还没有观察到不影响人体、安全的大气健康PM2.5水平。PM2.5对环境的影响对能见度的影响对气候变化的影响对水循环的影响PM2.5与几个疾病人体心血管人体呼吸系统肺癌PM2.5监测方法•重量法将PM2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重，这就是重量法。值得一提的是，滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。•β射线吸收法将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束beta射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减，衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。•微量振荡天平法一头粗一头细的空心玻璃管，粗头固定，细头装有滤芯。空气从粗头进，细头出，PM2.5就被截留在滤芯上。PM2.5的控制•切断污染源控制手段比如工业生产的排烟系统、汽车排气装置、建筑工地等、对排放源进行处理装置的安装进而降低其向环境的排放强度。•降低固有比重控制手段所谓的降低固有比重控制手段是通过一定的方式对空气中现存的pm2.5进行有效去除的控制方法。其主要通过自然方法以及人工方法两方面进行。所谓的自然方法是利用自然界的降雨对空气的冲刷作用将空气中的pm2.5转变为雨滴在以湿沉降的形式降到地面，进而降低了空气中的pm2.5固有比重。人工方法则是利用pm2.5在空气中的特性利用人工干预的手段进行去除的方法。•增加有效的防范控制手段谢谢大家，请多多指教！