我国控制细颗粒物污染的若干行动建议

燕 丽 贺晋瑜

(环境保护部环境规划院，北京 100012)

随着我国城市化进程的加快，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物等污染物排放量大幅度增加，以细颗粒物(PM2.5)为特征的区域大气复合污染问题凸现，严重影响大气能见度和公众身体健康。为防治大气污染， 《环境空气质量标准》(GB3095-2012)把PM2.5浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值纳入标准中，按照新的排放标准进行环境空气质量评价，原来绝大多数达标的城市将成为超标城市，控制细颗粒物污染已经刻不容缓。

1 细颗粒物的来源及构成

细颗粒物(PM2.5)指的是空气中空气动力学直径小于等于2.5微米的悬浮颗粒物，其粒径小、比表面积大，易于富集空气中的有毒有害物质。大气细颗粒物的来源非常复杂，既有由自然或人为活动直接排放的一次源，如风沙、地球表面的岩石风化，火山爆发、森林火灾、矿物燃料等燃烧过程、海水溅沫和生物排放等［1］;也有大气中的一次气态污染物通过均相或非均相的氧化形成二次气溶胶粒子，主要由硫酸氨和硝酸氨组成。

细颗粒物属于多种污染物、多种污染源类型叠加，多种过程耦合，多尺度污染相互作用的结果。随各地经济发展水平、产业结构特征、地理位置和气象因素等的影响，大气中细颗粒物来源及构成存在显著区域差异。王玮等［2］对北京市城区PM2.5来源接卸结果表明，北京市城市机动车排放对细粒子的贡献最大，其次是煤炭燃烧，特别是攻击燃煤的贡献显著高于夏季，表明人为污染对细颗粒物的影响非常大;珠江三角洲的源解析结果表明，二次转化、燃煤污染、汽油燃烧排放和生物质燃烧时该地区细颗粒物的主要来源。

2 细颗粒物对大气环境和人体健康的影响

细颗粒物是导致大气能见度降低的重要因素。基于环境遥感卫星数据分析结果表明，PM2.5污染较重的区域主要集中在东亚、印度及北非地区，其中我国东部从京津冀到长三角的广大区域和成渝地区呈现出大范围的高 PM2.5浓度，部分地区的 PM2.5年均浓度高达 80μg/m3以上;根据2010年PM2.5试监测的7个城市12监测点位监测数据，以及依据PM2.5占PM10质量浓度的比例进行的粗略估计，全国仅有20%左右的城市PM2.5年均浓度达到国家环境空气质量二级标准。大气中高浓度的PM2.5导致能见度大幅度下降，京津冀、长三角、珠三角等区域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。此外，细颗粒物也是导致酸沉降、全球气候变化、光化学烟雾等重大环境问题的重要因素［3］。

细颗粒物能够长期悬浮于大气环境，具有很大的比表面积，易于富集有毒有害物质以及痕量有毒元素，能够进入人体肺泡甚至血液循环系统，从而对人体健康造成严重危害。近年来，流行病学研究表明，因呼吸系统和心血疾病导致的死亡率增加与短期内大气颗粒物的小幅度增加有关［4，5］。有研究表明，PM2.5的年均浓度每增加 10μg/m3，相对风险达到 1.14，即死亡率上升14%［6］。

3 控制行动建议

与控制粗颗粒物(PM10)相比，控制细颗粒物(PM2.5)更加困难，不仅要控制一次污染物，而且要减排氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机物等前体物。根据细颗粒物的来源及构成，首先要控制燃煤排放的一次污染物，其次控制挥发性有机物，最后控制机动车尾气排放。

3.1 大力控制燃煤排放一次污染物

3.1.1 实施煤炭消费总量控制

在我国，大气中90%的二氧化硫、67%氮氧化物、70%的烟尘和70%的二氧化碳来自于煤炭燃烧［7］，煤炭燃烧产生的环境污染严重制约了国民经济得更好更快发展［8］。控制细颗粒物污染的根本途径是控制煤炭消费总量，减少燃煤排放的污染物。综合考虑各地社会经济发展水平、能源消费特征、大气污染现状等因素，根据国家能源消费总量控制目标，研究制定煤炭消费总量中长期控制目标，严格控制区域煤炭消费总量。建立煤炭消费总量预测预警机制，对煤炭消费总量增长较快的地区及时预警调控。

3.1.2 积极开发利用清洁能源

优化能源结构，加快发展天然气与可再生能源，实现清洁能源供应和消费多元化。按照“优先发展城市燃气，积极调整工业燃料结构，适度发展天然气发电”的原则，优化配置使用天然气，积极发展天然气分布式能源。加快推广太阳能光热利用，积极推进太阳能发电产业发展。推动生物质成型燃料、液体燃料、发电、气化等多种形式的生物质能梯级综合利用。在做好生态保护和移民安置的前提下，积极发展水电。

3.1.3 强化工业污染源末端治理

自20世纪70年代以来，我国将控制颗粒物、二氧化硫等主要大气污染物排放作为环境保护重点工作。经过多年努力，采取调整结构、消烟除尘、烟气脱硫等措施，传统煤烟型污染趋势得到一定控制，但是大气中颗粒物和二氧化硫排放量仍然高居不下，氮氧化物排放量呈现上升趋势。根据节能减排“十二五”规划，我国将加大工业盐粉尘污染防治力度，对火电、钢铁、水泥等高排放行业以及燃煤工业锅炉实施高效除尘改造;通过加大现役燃煤机组脱硫设施配套建设力度，加强脱硫设施运行监管，深化火电行业烟气脱硫治理;通过安装脱硝设施和实施低氮燃烧技术改造等措施开展氮氧化物总量控制。

3.2 控制挥发性有机物

挥发性有机化合物(VOCs)是造成酸雾、烟雾、地面臭氧的主要原因之一。但是，与控制二氧化硫、氮氧化物相比，VOCs的控制难度更大。当前，控制挥发性有机化合物污染，亟待解决的问题是摸清挥发性有机物污染状况，选择简单易操作的技术实施在线检测，选择经济合理的治理技术进行示范。

3.2.1 开展挥发性有机物摸底调查

针对石化、有机化工、合成材料、化学药品原药制造、塑料产品制造等排放量较大的重点行业，开展挥发性有机物排放调查工作，制定分行业挥发性有机物排放系数，编制重点行业排放清单，摸清挥发性有机物行业和地区分布特征，筛选重点排放源，建立挥发性有机物重点监管企业名录。在复合型大气污染严重地区，开展大气环境挥发性有机物调查性监测，掌握大气环境中挥发性有机物浓度水平、季节变化、区域分布特征。

3.2.2 实施在线监测

为控制挥发性有机化合物污染，促进和保证挥发性有机物排放源稳定达标，有效改善环境空气质量，应尽快开展挥发性有机化合物在线监测。挥发性有机化合物(VOC)的污染物种类很多，一个企业排放的废气中往往含有多种挥发性有机化合物，对每一种挥发性有机化合物都安装一台在线监测仪器显然不现实。因此，可对“非甲烷总烃”这一项实施在线监测，则可监测大部分挥发性有机化合物治理前后的排放浓度，可以衡量其污染物排放的变化和治理后的稳定性，促进企业加强治理设施的操作管理和维护，或者选用(更新为)新型、实用、经济的治污技术设备。这样，实施挥发性有机化合物在线监测既简单又有效。“非甲烷总烃”见国家《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)第33项指标。

3.2.3 推广新型、实用、经济的污染治理技术

近年来，挥发性有机化合物污染治理的技术主要有:生物过滤，等离子体净化，活性氧净化，紫外光与臭氧，热氧化净化等。几种挥发性有机物污染治理新型处理方法比较见表1。

从表中可以看出，采用生物过滤器技术处理挥发性有机化合物污染，设备结构简单，投资及运行费用低，去除率高。生物过滤器技术优于传质较慢、运行费高、去除效率低的生物洗涤塔技术，也优于建造和操作较复杂、易造成堵塞的生物滴滤池技术。

3.3 控制机动车污染

3.3.1 提高油品质量

油品含硫量是影响机动车污染排放的主要因素。控制机动车污染排放，首先要提高油品质量，降低油品含硫量。一是要加快车用燃油低硫化步伐，颁布实施第四、第五阶段车用燃油国家标准。“十二五”期间，全面供应国Ⅳ车用汽油(硫含量不大于50ppm)和国Ⅳ车用柴油，同时降低普通柴油硫含量至350ppm以下，逐步将远洋船舶用燃料硫含量降低至2000ppm以下。二要加强油品质量的监督检查，严厉打击非法生产、销售不符合国家和地方标准要求车用油品的行为，建立健全炼化企业油品质量控制制度，全面保障油品质量。高速公路及城市市区加油站销售的车用燃油必须达到《车用汽油》、 《车用柴油》标准。推进配套尿素加注站建设，推进尿素加注网络建设，确保柴油车SCR装置正常运转。

3.3.2 加快新车排放标准实施进程

尽快实施国家第Ⅳ阶段机动车排放标准，适时颁布实施国家第Ⅴ阶段机动车排放标准，鼓励有条件地区提前实施下一阶段机动车排放标准。完善机动车环保型式核准和强制认证制度，不断扩大环保监督检查覆盖范围，确保企业批量生产的车辆达到排放标准要求。对于未达到国家机动车排放标准的车辆，不得生产、销售。

3.3.3 加强车辆环保管理

全面推进机动车环保标志核发工作，提高汽车环保标志发放率。开展环保标志电子化、智能化管理。全面推进机动车环保检验委托工作，加快环保检验在线监控设备安装进程，加强检测设备的质量管理，提高环保检测机构监测数据的质量控制水平，强化检测技术监管与数据审核，推进环保检验机构规范化运营。加快推行简易工况尾气检测法。完善机动车环保检验与维修(I/M)制度。

3.3.4 加速黄标车淘汰

老旧机动车颗粒物排放占机动车排放的绝对比重，加速黄标车淘汰是降低机动车尾气排放的最直接有效的手段。严格执行老旧机动车强制报废制度，强化营运车辆强制报废的有效管理和监控。通过制定完善地方性法规规章，推行黄标车限行措施，加速黄标车淘汰进程。大力推进城市公交车、出租车、客运车、运输车(含低速车)集中治理或更新淘汰，杜绝车辆“冒黑烟”现象。

3.3.5 开展非道路移动源污染防治

非道路移动源尾气排放是机动车尾气排放的重要组成部分，但是我国对非道路移动源的控制相对滞后，管理基础相对薄弱。首先要开展非道路移动源排放调查，掌握工程机械、火车机车、船舶、农业机械、工业机械和飞机等非道路移动源的污染状况，建立移动源大气污染控制管理台账;其次积极开展施工机械环保治理，推进安装大气污染物后处理装置;三是要在重点港口建设码头岸电设施示范工程，加快港口内拖车、装卸设备等“油改气”或“油改电”进程，降低污染物排放。

表1 挥发性有机化合物污染治理几种新型处理方法比较

4 结论

我国大气污染状况复杂，快速的城市化和经济增长造成短时间内一次污染和二次污染共存，呈现出复合大气污染特征。二氧化硫污染、机动车尾气污染的问题尚没有解决，大气颗粒物污染已经非常严重，而且大气细颗粒物二次污染贡献大，时空变化大，已造成区域污染，给污染控制带来很大难度［9-13］。必须采用多污染物综合控制战略，全面削减与大气复合污染有关的一次污染物，加强二次转化前体物(SO2、NOx、VOCs、NH3)的控制。

［1］樊曙先，徐建强，郑有飞，等.南京市气溶胶PM2.5一次来源解析［J］.气象科学，2005，25(6):587-592.

［2］王玮，汤大钢，刘红杰，等.中国PM2.5污染状况和污染特征研究［J］.环境科学研究，2000，13(1):1-5.

［3］杨春雪，阚海东，陈仁杰.我国大气细颗粒物水平、成分、来源及污染特征［J］.环境与健康杂志，2011，28(8):735-738.

［4］IIASA. A focus on fine particulate matter. http://www.iiasa.ac.at/rains/pm.htmlsb=5.［2006-12-31］.

［5］Schwartz J，Dockery D W，Neas L M.Is daily mortality associated specifically with fine particles Journal of Air and Waste Management Association，1996，46(10):927-937.

［6］Dockery D W，Pope C A，Xu X.An association between air pollution and mortality in six US cities.New England Journal of Medicine，1993，329:1753-1759.

［7］王金南，曹东，等.能源与环境中国2020［M］.北京:中国环境科学出版社，2004.

［8］韩晶晶，王丽萍，李杰.燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用［J］.环境科学与管理，2011，36(1):86-89.

［9］胡敏，何凌燕，黄晓锋，等.北京大气细粒子和超细粒子理化特征、来源及形成机制［M］.北京:科学出版社，2009.

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［11］宁淼，孙亚梅，杨金田.国内外区域大气污染联防联控管理模式分析［J］.环境与可持续发展，2012，37(5):11-18.

［12］燕丽，贺晋瑜，刘乃瑞，等.发达国家颗粒物污染防治经验对我国的启示［J］.环境与可持续发展，2013，38(3):26-28.

［13］严刚，燕丽.“十二五”我国大气颗粒物污染防治对策［J］.环境与可持续发展，2011，36(5):20-23.