什么是PM2.5细颗粒物？其主要来源和影响

PM_2.5是指直径等于或小于2.5μm的可吸入肺的细颗粒物，是一种气溶胶。这种细颗粒物的化学成分多种多样，组成结构非常复杂，因形成的地域、时间和形成过程的不同而不同。不同化学组分的细颗粒物对大气环境和人体健康的影响也不同，这些影响还与细颗粒物内外部化学成分的存在状态有关。一般来说，细颗粒物的化学成分主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、碳、有机物分子团以及各种金属化合物等。由于不同来源的细颗粒物的化学组成各不相同，因此可通过分析细颗粒物的化学组成判断其来源。

PM_2.5形成的机理。PM_2.5不是一种单个的空气污染物，而是由来自许多不同的自然污染源的大量不同化学成分组成的一种复杂而可变的污染物。就产生过程而言，PM_2.5可以是由污染源直接排出（称为一次颗粒物或一次粒子），也可以是各污染源排出的气态污染物在大气中经过复杂的化学反应而生成的（称为二次颗粒物或二次粒子）。一般而言，粒径2.5～10μm（PM₁₀）的粗颗粒物主要来自道路扬尘、沙尘暴等，2.5μm以下的细颗粒物（PM_2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（如煤炭燃烧、石油天然气燃烧、机动车尾气等）和挥发性有机物等。而这些经过燃烧产生的颗粒物，大多含有有毒物质。

PM_2.5的主要来源。PM_2.5的主要来源分为自然源和人为源两种。自然源包括土壤扬尘（含有氧化物矿物和其他成分）、海盐（其组成与海水的成分类似）、植物花粉、微生物等，以及火山爆发、森林大火、裸露的煤原大火等自然灾害向大气中排放的细颗粒物。人为源一般可分为固定源和流动源。固定源包括燃料燃烧的工业生产过程（如冶金、发电、供暖、印染等）和食物烹调过程等所排放的细颗粒物。流动源主要是各类通过燃料燃烧获得动力的交通工具在运行时向大气中排放的尾气^[4]。在PM_2.5的人为来源中，固定源中的工业废气排放是其主要来源。工业废气主要是指冶金、机电制造业的工业窑炉与锅炉，还有大量汽修喷漆、建材生产窑炉燃烧排放的废气。在2012年全世界燃烧的70亿t标准煤中，中国就烧了36亿t，占了51%，排放出的废气总量可想而知。另外，在PM_2.5所有来源中，机动车尾气排放也是一个重要来源，机动车不仅直接排放PM_2.5，而且排放的氮氧化物（NO_x）、碳氢化合物（HC）等其他污染物会经过复杂的化学反应转化为PM_2.5。

城市PM_2.5浓度高的原因。城市PM_2.5总体浓度偏高的原因一般有以下四方面：一是二氧化硫，主要来自电厂和工厂燃煤，通过一系列反应后，能形成硫酸盐气溶胶，是我国大气PM_2.5最主要的成分；二是氮氧化物，主要来自电厂和汽车，能形成光化学烟雾和硝酸盐气溶胶，硝酸盐气溶胶是我国PM_2.5的第二个主要成分，作用和硫酸盐气溶胶一样；三是沙尘气溶胶，由沙尘暴带来，在北方部分地区是PM_2.5的一个主要来源，近几年浓度有所下降；四是建筑工地扬尘，来自工地不规范施工和裸土。

1.1.2 主要污染物排放量巨大

由于人口众多、工业企业数量较多，我国每年燃烧的化石能源较多，大气污染物排放量巨大。近年来，在多项措施综合管控下，我国大气污染物排放控制取得了一定成绩，尤其是燃煤火电厂的脱硫脱硝装置大规模的投入使用，对降低工业源二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）和烟（粉）尘排放具有显著作用。但因工业企业数量较多，落后产能没有有效根除，2012年，我国废气中SO₂、NO_x及烟（粉）尘排放量仍然巨大，远超环境可承受范围。据环保部《2012年中国环境状况公报》统计，2012年，全国废气中SO₂、NO₂、烟（粉）尘排放总量分别为2117.6万t、1911.7万t和1234.3万t，居世界前列（表5-1）。(www.xing528.com)

表5-1 近年来我国主要大气污染物排放量^[5] （单位：万t）

1.1.3 重点区域大气污染高度集中

由于经济发展不平衡和高污染产业分布不均，京津冀、长三角、珠三角以及辽宁中部、山东、武汉及其周边、长株潭、成渝、海峡西岸、山西中北部、陕西关中、甘宁、新疆乌鲁木齐城市群等13个重点区域，是我国经济活动水平和污染排放高度集中的区域，大气环境问题更加突出。《重点区域大气污染防治“十二五”规划》（简称《规划》）将上述13个区域划为重点区域。

《规划》指出，重点区域占全国14%的国土面积，集中了全国近48%的人口，产生了71%的经济总量，消费了52%的煤炭，排放了48%的二氧化硫、51%的氮氧化物、42%的烟粉尘和约50%的挥发性有机物，单位面积污染物排放强度是全国平均水平的2.9～3.6倍，严重的大气污染已经成为制约区域社会经济发展的瓶颈。《规划》预测，到2015年，重点区域国内生产总值将增长50%以上，煤炭消费总量将增长30%以上，汽车（含低速汽车）保有量将增长50%^[6]。按照目前的污染控制力度，将新增二氧化硫、氮氧化物、工业烟粉尘、挥发性有机物排放量分别为160万t、250万t、100万t和220万t，占2010年排放量的15%、22%、17%和20%。

为推动大气污染防治，尤其是污染重点区域的大气污染防治，2013年10月，国务院在《大气污染防治行动计划》中提出了2017年大气污染治理目标：全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度以2012年为基础至少下降10%，优良天数逐年提高；京津冀、长三角、珠三角等三大重点区域的细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右，其中，北京市可吸入颗粒物年均浓度控制在60_μg/m³左右。