PM2.5污染控制对策与技术北京天安门上海北京央视大楼杭州几乎每个人都是亲历者!雾霾天气的罪魁祸首:PM2.5z2011年10月,一场灰霾笼罩京城,当大多数人还不知道什么是PM2.5,只是在为连续不断的雾霾天气而头疼的时候,北京环保局公布的每日空气质量昀严重的地方也仅为“轻度污染”。同日,美国大使馆发布的PM2.5指数达到美国国家环保局认定的“非常不健康”、“危险”级别。z自此PM2.5因美国大使馆的介入,开始进入中国公众的视线,并随着名人关注、媒体报道,成为社会热点,并使大众逐步认识到它对人体健康和大气环境质量的危害性。z在PM10和TSP污染还未全面解决的情况下,京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域PM2.5和O3污染加重,每年出现灰霾污染的天数达100天以上,个别城市甚至超过200天。这意味着中国所面临的PM2.5污染的压力非常大,需要尽快研究并实施PM2.5控制对策与控制技术。作为新晋大气污染物,接下来给大家介绍一下PM2.5的有关情况。4提纲一、背景二、PM2.5污染控制对策三、目前主要的控制技术四、其它控制技术的研究5(一)PM2.5的概念TSPTSP::空气动力学直径小于空气动力学直径小于100100µµm;m;总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物PMPM1010::空气动力学直径小于空气动力学直径小于1010µµm;m;可吸入颗粒物可吸入颗粒物PMPM2.52.5::空气动力学直径小于空气动力学直径小于2.52.5µµm;m;可入肺颗粒物可入肺颗粒物02468100.010.1110颗粒空气动力学直径颗粒空气动力学直径((µµmm))相对浓度相对浓度细颗粒细颗粒粗颗粒粗颗粒PM10PM2.5TSPPM0.1超细颗粒超细颗粒凝聚物凝聚物6气候棕色云酸雨灰霾健康对流传输扩散NO2NOHNO3OHRO2,HO2VOCsSO2H2SO4H2O2O3N2O5hvNH4+NO3-2SO4-NH3大气化学反应二次无机颗粒物SNA二次无机颗粒物SNA污染源排放二次有机颗粒物SOA二次有机颗粒物SOA…一次颗粒物(如BC)一次颗粒物(如BC)界面反应;内混(二)PM2.5:来源、形成与影响7PM2.5来源自然源人为源风沙尘土火山喷发产生的火山灰森林火灾漂浮海盐花粉真菌孢子细菌直接排放间接转化煤、汽油、柴油燃料燃烧秸秆、木柴等生物质燃烧垃圾焚烧燃煤、油锅炉排放S02锅炉与机动车排放的NOx生产过程及动物粪便产生的NH3挥发性有机物8排放量/万吨VOC排放量,万吨排放量/万吨排放量/万吨排放量/万吨012001000800600400200200018001600140020001990工业过程200150100500350300250200519901993199619992002流动源其他固定源炼焦砖瓦石灰水泥钢铁民用生物质民用燃煤工业燃煤电力燃煤9008007006005004003002001000200520021990199319961999年份民用煤炉民用锅炉其他工业砖瓦石灰水泥钢铁炼焦工业锅炉电力4035302520151050199019931996199920022005民用煤炉民用锅炉其他工业砖瓦石灰水泥钢铁炼焦工业锅炉电力2001801601401201008060402001990199319961999200220052005流动源其他固定源炼焦砖瓦石灰水泥钢铁民用生物质民用燃煤工业燃煤电力燃煤SO2VOCs油品贮存与输送溶剂使用固定燃烧源交通NH3NOxPM/PM10/PM2.5OC1995BCCa2+Mg2+Trendsofairpollutantemissionsduring1990-2008贺克斌,中国PM2.5污染特征与控制,2012.069Trendsofthevisibilityinthepast50yearsZhang,X.Yetal.,ACPD,201110中国城市灰霾天数11大部分城市PM2.5浓度超过WHO-IT1北方城市南方城市贺克斌、杨复沫等,中国大气细颗粒物的污染特征,2011.1212全球PM2.5浓度分布:2001-2006vanDonkelaaretal.,EnvironmentalHealthPerspectives2010137535中国(二级标准)2012年新颁布GB3095—2012规定3515中国(一级标准)2010年1月1日发布目标值2015年1月1号强制生效无25欧盟2009年9月9日发布3515日本2006年12月17日生效,比1997年发布的标准更严格3515美国2003年发布,非强制标准258澳大利亚37.515WHO过渡期目标-35025WHO过渡期目标-27535WHO过渡期目标-12005年发布2510WHO准则值备注24小时平均年平均国家/组织(三)PM2.5的空气质量标准14(四)PM2.5控制的意义zPM2.5是城市大气污染物中损害人体健康的元凶zPM2.5是导致城市人为能见度的祸首在当前的国际形势下,我国的PM2.5污染形势严峻,还需要进一步研究控制对策,扩大控制技术应用范围,加快控制新技术的研究进展,从而加大PM2.5污染的控制力度,保护人民身体健康,改善城市和区域大气环境质量。15提纲一、背景二、PM2.5污染控制对策三、目前主要的控制技术四、其它控制技术的研究16不断提高空气质量标准1建立科学的监测评估体系2政策保障区域减排战略3协同控制减少污染物排放4(一)国外的经验-美国和欧盟17anihCRPTimeline of PM2.5 establishment in Asia亚洲国家/城市PM2.5标准设定时间PakistanJapanMongoliaIndiaMayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.518Status of Annual PM2.5 Standards in Asia国家/城市PM2.5年均浓度标准截止2012年3月MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.519Status of 24‐hour PM2.5 Standards in Asia国家/城市PM2.5日均浓度标准截止2012年3月)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.520Addressing PM2.5 takes time: USPM2.5 的管理需要时间与过程:美国USEPATimelineforPM2.5NAAQSImplementation美国EPAPM2.5的环境空气质量标准执行时间MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.521Nationally, annual and 24‐hour PM2.5 concentrations declined by24 and 28 percent, respectively, between 2001 and 2010Trends in PM2.5 Concentration: US (1)美国PM2.5浓度变化趋势(1),PM2.5控制的国际经验,2012.522Nationally, annual and 24‐hour PM2.5 concentrations declined by24 and 28 percent, respectively, between 2001 and 2010Trends in PM2.5 Concentration: US (2)美国PM2.5浓度变化趋势(2),PM2.5控制的国际经验,2012.523Addressing PM2.5 takes time: EuropePM2.5 的管理需要时间与过程:欧洲MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.524Steps in Selecting PM2.5 control measures –US控制措施筛选的步骤—美国MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.525Step 1 ‐Long list of Potential Control Measures for PM2.5 (1)第一步:PM2.5及其前体物控制措施长清单(1)ListofPotentialControlMeasuresforPM2.5andPrecursors(2007)PM2.5及其前体物的控制措施(2007)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.526Source: 1 ‐Long list of Potential Control Measures for PM2.5 (2)第一步:PM2.5及其前体物控制措施长清单(2)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.527Step 2.A ‐Selection of Control Measures by Pollutant第二步A—根据污染物进行控制措施筛选HierarchyofmeasurestoaddressPM2.5andprecursorsPM2.5及其前体物的控制措施MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.528Step 2.B ‐Identify Source Contribution to PM2.5 (1)第二步B‐识别PM2.5的污染贡献来源(1)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.529Step 2.B ‐Identify Source Contribution to PM2.5 (2)第二步B‐识别PM2.5的污染贡献来源(2)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.530Step 2.B ‐Identify Source Contribution to PM2.5 (3)第二步B‐识别PM2.5的污染贡献来源(3)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.531Step 3.A –Select measure by technical feasibility第三步A‐通过技术可行性筛选措施MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.532Step 3.B ‐Select measure by economic feasibility第三步B—通过经济可行性筛选措施MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.533Step 4 ‐Short list of PM2.5 control measures (1)第四步‐PM2.5控制的短清单(1)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.534Step 4 ‐Short list of PM2.5 control measures (2)第四步‐PM2.5控制的短清单(2)MayAjero,PM2.5控制的国际经验,2012.535Prioritization/screening of control measures based on控制措施的排序/筛选,基于:•Pollutants reduced –NOx, PM2.5, VOC, SO2, or multiple pollutants污染物减排—NOx, PM2.5, VOC, SO2或多种污染物•Magnitude of emissions from source and likely emission reductions污染源排放量与减排潜力•Availability of funds for investment资金可