关泉
佛山市禅城区环境监测站
摘要:本文阐述了PM2.5对整体气候环境的影响及危害分析,并对PM2.5监测方法及监测要点与防治措施进行探讨分析,以供同仁参考。
关键词:PM2.5;大气环境;危害性;监测技术;防治措施
一、前言
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、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主要来源于机动车尾气、燃料燃烧、餐饮油烟、工业生产及建筑扬尘等,通过这些途径,PM2.5可能会富集大量重金属元素或者多环烃等致癌物质,这样就在很大程度上污染了环境空气,同时对人体健康也造成了很大的危害。基于此,本文阐述了PM2.5对整体气候环境的影响及危害分析,并对PM2.5监测方法及监测要点与防治措施进行探讨分析,以供同仁参考。
二、PM2.5对整体气候环境的影响及危害分析
通常人们大都认为PM2.5只是空气污染。其实,PM2.5对整体气候的影响非常大。大气中的颗粒物对光的散射和吸收,能显著减弱光信号,大幅降低有效视距,从而导致人为能见度下降,产生阴“霾”天气。PM2.5还能影响成云和降雨过程。大气中雨水的凝结核,除了海水中的盐分,细颗粒物PM2.5也是重要的源。有些条件下,PM2.5太多了,可能“分食”水分,使天空中的云滴都长不大,蓝天白云就变得比以前更少;有些条件下,PM2.5会增加凝结核的数量,使天空中的雨滴增多,极端时可能发生暴雨。大气环境中的PM2.5危害性主要体现在:一是降低生态质量。PM2.5指的是半径小于2.5微米的颗粒物,这部分物质附着在空气中会形成霾,使城市空气的质量大幅度下降。固体颗粒不仅有着极强的光波吸收能力,而且还进一步阻碍了太阳光的散射。这就导致PM2.5超标后,城市的能见度显著降低,雾霾天气也正是由此造成的。而光作为动植 物摄取热量的重要途径,一旦出现了细微的温度变化则可能引发连锁反应。除此之外,降水还会冲刷夹带颗粒物进入地表、地下水循环,使淡水资源受到严重的污染。由于PM2.5大多是工业生产以及尾气排放所造成的,因此含有较多的硫元素。在降水过程中化合生成硫酸型物质,极容易腐蚀土地、城市基建。二是威胁人的身体健康。PM2.5主要是一些可吸入的颗粒物,这就使得市民的健康受到了严重的威胁。据统计,超过七成的PM2.5颗粒能够进入呼吸系统,破坏人体的器官机能。而颗粒物中不乏一些重金属污染物,人体吸入后不仅可能出现咳嗽、哮喘等现象,甚至还会导致心脑血管疾病。
三、PM2.5的监测方法及要点
(1)β射线吸收法。β射线吸收法和微量振荡天平法也是PM2.5的测量的基本方法。和重量法不同的是,β射线吸收法和微量振荡天平法适用于无人值守的监测站。测的的数据结果可以通过网络直接传输,避免了人员在监测过程中出现的失误。β射线吸收法的基本原理是通过堆积在石英滤膜上的颗粒物对C14释放的β射线衰减量的变化监测大气颗粒物质量变化的。在监测前首先把需要监测的环境空气收集到采样管中。经过过滤膜后,会有部分沉淀物过滤在滤膜上,这些沉淀物经过β射线射线照射,会有不同强度的色衰发生,根据色衰程度的大小,进而判断PM2.5的大小。
(2)光散射法。该测定方法的原理是:空气中的颗粒物浓度越高,对光的散射就越强;测定光的散射后,理论上就可以算出颗粒物浓度。但在实际运用中,由于光的散射与颗粒物浓度之间的关系是受到诸多因素的影响,例如颗粒物的化学组成、形状、比重、粒径分布等,而这些都取决于污染源的组成。这意味着光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变,需要仪器使用者不断地用标准方法进行校正。
(3)微量振荡天平法。微量振荡天平(TEOM)法又称微量石英振荡天平法,其基本原理是通过锥形管的震荡速度,来测量颗粒物的标准浓度。
当气体通过滤膜时,会有一定的沉淀物留下,这些沉淀物会使得锥形管的震荡速度加快,通过记录震荡速度,采样的环境及流量就可以计算出PM2.5的具体数值。
(4)重量监测法。重量监测法是相对简单的测量方法,主要应用于研究或者是自动分析校准,使用重量法测量法前的准备工作如下:PM2.5切割头一个,水泵一个,模架一个,过滤膜若干。在规定条件范围内设置样本,24小时后即可取样。为了提高样品的准确性,建议多采取几个样品后再进行称重。
在运用以上方法进行监测时,首先要进行样品采集,在采集PM2.5样品时,通常都是使用悬浮微粒采样器进行的。通过分析在一定时间内滤膜上沉积的微粒质量,研究微粒中的组分和各自的含量比例。因此在采样器中的滤膜一般都使用聚氯乙烯材质的滤膜。对样品的科学分析主要包括了对样品浓度和样品成分的分析。对不同的物质需要采用不同的分析方法:第一种。PM2.5中无机元素的测定。对无机元素监测的方法主要有原子吸收法、原子荧光分析法和原子吸收分光光度法等。通常对空气中PM2.5中金属有毒物质的消除方法主要有干灰法、电热板消解法和密闭容器消除法等。第二种。PM2.5中有机物测定。PM2.5能够吸附甲醛等有机物,对这些物质的分析方法主要为气相色谱和质谱联用、液相色谱和质谱联用和液相色谱等。
四、PM2.5的防治措施探讨
(1)科学构建PM2.5空气监督体系。为了防止大气污染,要时刻关注环境的空气质量,因为不同地区的经济发展不同,污染产生的特征不同,比如东北地区常常在冬天由于燃烧煤炭供暖导致雾霾天气的产生,因此,应该加强对环境PM2.5的监督。随着科技的发展一些PM2.5监督检测的设备、技术都有了很大的提升,并且我国政府加强了对环境保护的重视后,对PM2.5检测技术的财力、人力投入也大大提高了,这有益于我国对环境质量的控制。随着经济的发展,各地区应该逐步提高对PM2.5监督体系的建立。
(2)合理应用监测技术,形成统一的技术规范体系外先进技术,同时还应结合我国空气质量的特点,进行创新完善,形成一套适应我国空气污染特征的PM2.5采样方法及监测技术规范体系。此外,还需要对国际上的先进监测技术进行追踪,不断地开发适合我国空气质量的监测仪器,从而提高我国的空气监测水平。
(3)提高PM2.5及相关指标的监测能力。要想彻底改变PM2.5的污染现状,切实改善环境空气质量,首先要加强环境空气质量监测网的建设,尽快形成PM2.5的监测能力,同时还应加强对PM2.5主要影响因子的监测分析能力,为PM2.5的源解析及变化规律研究提供数据支撑。
(4)提升环境预警水平。要从根本上提高我国PM2.5的监测水平,很关键的部分还在于气象和环保等部强力合作。只有在气象和环保部门的合作下,加强对PM2.5的监测点位的优化布设,才能不断扩大PM2.5监测所覆盖的区域,动、静态掌握其变化趋势及变化规律,同时利用气象部门的气象数据来进行环境预警分析,从而提高环境空气质量预测、预警水平。3.3.4合理应用监测技术,形成统一的技术规范体系外先进技术,同时还应结合我国空气质量的特点,进行创新完善,形成一套适应我国空气污染特征的PM2.5采样方法及监测技术规范体系。
(5)合理应用监测成果。由于PM2.5的组分复杂,污染特征存在区域性差异,各监测部门在监测环境空气PM2.5浓度的同时,应加强对日常监测数据的综合分析,逐步开展PM2.5的源解析及有关PM2.5的研究分析工作,动态掌握本辖区内PM2.5的产生原因、成分特征、污染特征、其变化规律与变化趋势,并将监测成果应用于环境管理与环境决策之中,为本辖区内的PM2.5污染防控提供强有力的技术支撑,从而达到改善环境空气质量的目的。
五、结束语
总之,现阶段,我国大气环境受到严重污染,其中PM2.5的污染现象越来越大,严重影响人们的身体健康,也增加了对自然环境的危害。环保人员要针对导致PM2.5污染的原因进行系统性的研究,结合产生污染的原因,提出科学、有效、可行性较强的解决措施,政府加大环保工作的支持力度,加大资金和科技人员的投入量,实现PM2.5污染的全方位、综合性治理,实现我国环境污染问题的全面改善。
参考文献
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