《大气可吸入颗粒物PM2.5研究概况.docVIP

环境科学导论报告 题目：大气可吸入颗粒物PM2.5研究概况 姓名： 学号： 学院： 导师： 大气可吸入颗粒物PM2.5研究概况 摘要：细颗粒物由于其粒径小，比表面积大，对人体的危害性大等特点而受到世界各地的广泛关注。该文总结了我国有关大气细颗粒物PM2.5 的研究现状，主要围绕细颗粒物PM2.5 的概念、成分、来源以及污染特征等进行了论述，并对其研究动向进行了展望。 关键词：PM2.5；可吸入颗粒物；大气环境 大气颗粒物是影响人体健康、大气能见度和地球辐射平衡的重要污染物,同时也是大气化学反应的良好载体,近些年来,人们对大气可吸入颗粒物，尤其是对细粒子PM2.5进行了细致的研究工作，以求达到控制其危害和改善人类的生活环境的目的。我国对大气颗粒物的研究仍主要集中在总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(IP)而对PM2.5 则研究甚少。同时,我国城市PM2.5的污染问题正引起越来越多的关注，有关部门正在开展或计划开展这方面的研究工作。PM2.5的组成复杂且多变，采样与分析技术要求高且有待于完善，这给研究工作带来许多困难和不确定性。 1、PM2.5概述 大气颗粒物的粒径范围在0.01～100μm之间，统称为总悬浮颗粒物，PM2.5指空气动力学直径小于或等于2.5μm的大气颗粒物[1]。其中的可吸入颗粒物由于其较大的数量和表面积，影响大气的能见度，产生大气光化学烟雾，加剧温室效应。大气颗粒物形成的气溶胶颗粒是普遍存在和非常复杂的空气污染物。除对能见度及气候的影响，更重要的是气溶胶颗粒对人体健康产生严重影响和危害。流行病学研究表明，粒径小于2.5μm 的气溶胶颗粒可进入肺部，并沉积于肺泡，而且粒子越小，越容易吸附一些对人类有害的重金属和有机物、细菌和病毒，主要包括：增加发病率和死亡率；危害呼吸系统和心血管系统；改变肺功能及其结构；改变免疫功能；增加癌患，如肺癌等[2,3,4]，因而对人体危害最大的颗粒物是PM2.5。大气颗粒物对人体的危害程度主要取决于其成分、浓度和粒径。颗粒物的成分是主要的致病因子，决定是否有害和引起何种疾病；颗粒物的浓度和暴露时间决定了吸入剂量，颗粒物的浓度越高、暴露时间越长，则危害越大。颗粒物粒径与其在呼吸道内沉着、滞留和清除有关。此外，环境因素如温度和相对湿度对颗粒物的吸入危害也有一定影响。 2、PM2.5的来源 细颗粒物主要与人为源有关，它可以由蒸气相冷凝形成或者由大气中的气体发生化学反应生成。PM2.5 的主要来源为燃煤、机动车排放、建筑尘、扬尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐及有机物。其中燃煤尘、扬尘、有机物及二次硫酸盐和硝酸盐贡献率较大。PM2.5的形成方式有三种[3]：直接以固态形式排出的一次粒子；在高温状态下以气态形式排出、在烟羽的稀释和冷却过程凝结成固态的一次可凝结粒子；由气态前体污染物通过大气化学反应而生成的二次粒子。PM2.5中的一次粒子主要产生于化石燃料（主要是石油和煤炭）和生物质燃料的燃烧，但在一些地区某些工业过程也能产生大量的一次PM2.5。一次粒子的源包括从铺装路面和未铺装路面扬起的无组织排放以及矿物质的加工和精炼过程等，其它的一些源如来自建筑、农田耕作、风蚀等的地表尘对环境PM2.5的贡献则相对较小。可凝结粒子主要由可在环境温度凝结而形成颗粒物的半挥发性有机物组成。二次PM2.5由多相化学反应而形成，普通的气态污染物通过该反应可转化为极细小的粒子。在大多数地区，硫和氮为所观察到的二次PM2.5的主要组分，而二次有机气溶胶在一些地区也可能是重要的组成部分[5,6]。 3、我国大气细颗粒物的主要成分 经研究表明颗粒物中的化学成分主要包括无机元素、水溶性无机盐、有机物和含碳组分。其中水溶性无机盐和含碳组分是PM2.5 的主要组分，其质量浓度之和超过PM2.5 质量浓度的50%，硫酸盐、硝酸盐和铵盐是水溶性无机盐的主要组成组分，占水溶性无机盐的70%以上[7]。碳组分由有机碳和元素碳两种形式存在，元素碳又叫碳黑，是由化石燃料不完全燃烧产生的。元素碳不仅能促进污染物的转化，它还是全球气温升高的重要因子。有机碳既包括由污染源直接排放的一次有机碳，也包括有机气体在大气中发生光化学氧化生成的二次有机碳[8]。 3.1 无机元素 细颗粒物中的无机元素构成极其复杂，不同地区不同时间的细颗粒物中的元素种类及其含量各不相同。现在常用富集因子研究颗粒物中的富集元素程度，确定富集因子值大于10 的为富集元素。富集因子研究表明在一些大城市中，硫、氯、硒、砷、溴、铜、锌、铝、铬、铅、镍为富集元素。其中硫、铅、硒、砷、溴、氯富集倍数最大，有的高达数千倍[9]。 3.2水溶性无机盐 大气颗粒物中的