北方城市PM2.5污染状况和污染特征的研究

郑润琴

（山西金瓯土地矿产咨询服务有限公司 山西太原 030001）

北方城市PM2.5污染状况和污染特征的研究

郑润琴

（山西金瓯土地矿产咨询服务有限公司 山西太原 030001）

近些年来随着一次能源消耗量的不断增长，环境污染问题也日趋严重。本次研究通过近几年对中国北方地区城市的PM2.5样品采集与分析发现，作为我国大气污染重灾区的北方地区，尤其是华北地区的PM2.5污染较重，并且有进一步发展的趋势。因此本次对北方城市的PM2.5污染状况和污染特征的研究，对大气污染防治措施的制定具有一定参考价值。

能源消耗；环境污染；污染特征

1 PM2.5污染特征

1.1 污染来源及污染程度特征

由于近年来我国北方地区，尤其是华北平原地区的大气污染情况不断恶化，引起了相关部门和研究学者的重视，对雾霾的主要影响因素PM2.5浓度进行了持续监测。表1给出了北方部分城市的PM2.5的监测结果（注：本文中未引注来源的数据均来自各城市气象台的PM2.5数据播报，部分平均值由作者对上述数据进行简单计算得到，下文不再一一注明）。

表1 北方部分城市的PM2.5的监测结果（原始数据为日均值）

由表中的数据可以看出，我国北方城市的PM2.5污染程度处于一个较高的水平，尤其是以北京、天津和石家庄为代表的华北平原地区城市，已经成为PM2.5污染的重灾区，浓度一般都超过了200μg/m3。比南方地区（108μg/m3）要高出近一倍，与美国大中城市的PM2.5平均水平（46μg/m3）差距更大，一般在7～10倍左右。造成这种严重污染状况的主要原因是我国的能源消费结构不合理，一次能源消费比例偏大，同时一次能源中又主要以煤炭为主[1]。煤炭燃烧直接排放出大量粒径较小的粒子，并成为PM2.5的主要污染来源；此外，煤炭燃烧过程中出现的SO2等污染物在大气中经过一系列化学反应也能够形成一些粒径较小的粒子。由于PM2.5的粒径较小，因此处理技术较为复杂，同时需要大量的费用投入，我国PM2.5的处理还处于起始阶段，这也是我国北方地区PM2.5污染严重的重要原因。南方地区由于煤炭的使用量较小，因此PM2.5污染相对较轻。从表1中数据还可以看出，在北方气候干燥的城市由于土壤粒子以及风沙扬尘等自然来源粒子在TSP中的所占比例较大，例如呼和浩特。

1.2 PM2.5的酸度特征及原因分析

将北方地区的六个观测城市PM2.5酸度结果（本节和下节的数据来自于作者的自行采样分析）进行分析后发现，对于相同的观测地点，粒子的酸度会随着粒径的减小有一定程度的增加，也就是说小粒子的酸度大于大粒子。其中大气中的酸性污染物主要是一些硫化物和氮化物，这些污染物主要来自于人类的燃烧活动，同时这些污染物容易形成气溶胶，并表现出较强的酸性。相反，大气中的大粒子则主要来自于扬尘，因此这部分粒子一般呈碱性[2]。

1.3 PM2.5元素含量及来源分析

调查显示，铅、铁、镁、镉、锌、锰、砷、铬、铜等有害金属或类金属元素也常能在PM2.5中被检出，这些元素会与大气中其它物质结合成PM2.5等颗粒物并被人体吸入，从而影响人体的呼吸系统、新血管系统、神经系统及生殖系统的正常生理机能。这些元素的含量从侧面反映出PM2.5粒子成分受人类活动的影响很大，从样品元素分析目前北方地区的大气污染与人类的生产、生活密切相关。

据北京市2013年对PM2.5来源的调查结果，煤炭燃烧对于PM2.5的贡献最大，在中心城区机动车尾气对于PM2.5的贡献最大，这两者构成了北京市冬季采暖期PM2.5的主要来源[3]。而对于呼和浩特市来说其PM2.5的主要来源是土壤粒子以及风沙扬尘等自然源，这也从另一个角度说明，人类活动是PM2.5大气环境恶化的主要原因。

2 结语

目前我国面临着严峻的大气污染形势，因此本次对大气污染相对严重的北方地区城市的PM2.5污染状况和污染特征的研究，对于大气污染防治具有重要意义。本文主要就北方城市PM2.5的污染程度、酸度特征以及元素含量及来源进行了研究，结果显示PM2.5污染与人类活动密切相关。要治理大气污染首先应该从燃煤、机动车尾气等主要污染物排放源入手。

[1]吕效谱,成海容,王祖武,张帆.中国大范围雾霾期间大气污染特征分析[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2013,03:104-110.

[2]陈媛,岑况,S.Norra,N.Schleicher,于扬.北京市区大气气溶胶PM (2.5)污染特征及颗粒物溯源与追踪分析 [J].现代地质,2010,02: 345-354.

[3]程念亮,李云婷,孟凡,程兵芬.我国PM(2.5)污染现状及来源解析研究[J].安徽农业科学,2014,15:4721-4724.