PM2.5行业研究大调查(系列1)
一、认识PM2.5
PM2.5是一个简单的数字,指直径小于或等于2.5微米的颗粒物,可是一旦与大气污染联系到一起,就不免让人恐惧,因为人就生活在大气的包围中,时刻呼吸着大气,大气的质量直接关乎生命的质量;大气污染则身体污染,身体污染则百病生。
为什么PM2.5会与人体健康的关系如此紧密,如此让人恐惧?因为它“无情”、“无孔不入”。 它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20,其富含大量的有毒、有害物质,特别是重金属物质,它们随着呼吸,可以自由出入,并可深达肺部,直接进入肺泡,肺泡是用来做气体交换的地方,那些颗粒被巨噬细胞吞噬,就永远停留在肺泡里,对心血管、神经系统、呼吸系统等人体产生全方位的影响。即使戴上口罩也是不起任何作用的。
PM2.5行业研究大调查(系列2)
二、PM2.5来自哪里?
虽然自然过程也会产生PM2.5,但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5,也排放某些气体污染物,在空气中转变成PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程,比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾焚烧。其他的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源则包括:风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。
可以看出,生产生活中产生的挥发性有机物是PM2.5的重要来源。目前,机动车的保有量增长迅速,汽车尾气排放已经成为PM2.5的大来源。
PM2.5行业研究大调查(系列3)
三、PM2.5的成分是什么?
PM2.5的来源复杂,成分自然也很复杂。主要成分是碳元素、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它的常见的成分包括各种金属元素,既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素,也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。
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四、PM2.5是怎么形成的?
据公安部交管局统计,截至2011年底,全国机动车保有量为2.25亿辆。如果一辆车的长度按5米计算,这些车辆头尾相接可以绕地球赤道28圈。说是“车的海洋”一点也不为过。一辆车就是一台PM2.5生成器。
这么多的机动车排放量是多少呢?2011年《中国机动车污染防治年报》显示,2010年全国机动车排放污染物5226.8万吨,如果一列火车30节车厢,可以装满29000列火车。
这些排放物与PM2.5有什么关系呢?以北京市机动车污染物PM10分担率为例:汽油轿车5.53%,轻型汽油车4.67%,中型汽油车4.64%,重型汽油车11.72%,重型柴油车72.14%,摩托车1.30%。可见,机动车排放的PM10污染物中,柴油车排放占绝大多数。与运输发达的城市相比较,这个数值还算偏低的,一般来说,机动车排放中,柴油车排放的PM10占到80%以上,而在PM10中PM2.5占到了90%以上。也就是说,柴油车的排放对机动车排放的PM2.5总量贡献是的。
表1汽油机和柴油机污染物排放比较
污染物种类
柴油机
汽油机
备注
CO(%)
<0.5
<10
汽油机为柴油机的20倍以上
HC(ppm)
<500
<3000
汽油机为柴油机的5倍以上
NOx(ppm)
1000-4000
2000-4000
二者相当
颗粒物(g/km)
0.5
0.01
柴油机为汽油机的50倍以上
据国家统计局海关数据显示,2011年中国柴油表观消费量为16717万吨,汽油消耗量为7680万吨。柴油的消耗量为汽油的两倍多,柴油机排放的颗粒物为汽油机的50倍以上。综合来看,柴油车为大气污染中贡献的PM总量为汽油车的100倍以上。
柴油机排放颗粒物产生的主要原因是由于燃料燃烧不均匀, 部分燃料燃烧不完全, 在高温缺氧条件下氧化、裂解而形成。
柴油机颗粒物的组成包含2大部分。其一主要是由碳颗粒物(干碳烟DS)、硫酸盐和灰颗粒组成的不溶性颗粒; 另一组分主要是来源于未完全燃烧的燃料、机油及其中间产物或悬浮微粒(气溶胶)组成的可溶性颗粒。
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五、如何应对柴油车PM2.5的污染?
调查分析:大气污染中PM2.5主要来自于机动车,机动车尾气排放的PM2.5绝大多数来自于柴油车,柴油车排放污染的根源是柴油不干净;也就是说,柴油越干净,排放的PM2.5就越少。治理PM2.5的根源,从柴油的净化做起。
那么,柴油为什么会不干净呢?悬浮在柴油中的机械杂质和水分,并不是柴油本身固有的,往往是在炼制、运输、贮存、使用等过程中,由于容器不清洁,密封不严,被空气中的尘埃沾污或向设备加油时,由于加油工具不清洁等原因而混入的。杂质的主要成分为:胶质、沥青质、土粒、砂、岩石粉沫和尘土等。柴油的腐蚀性很强,一个油罐车原来钢板厚度在6~10mm之间,但是用了一段时间后厚度会慢慢变薄,老的油罐车壁厚就剩下不到3mm,没有的钢板都被柴油腐蚀掉后融入到柴油里了,这就是柴油中金属杂质的主要来源之一。
1.无论是中石油、中石化还是其它加油站、柴油运输罐车及存储罐,每年能清理出上吨杂质。
2.柴油罐如果不进行防腐处理,十几年后,能将15mm厚钢板腐蚀到5-8mm厚,这些腐蚀物是杂质的根源之一。
3.炼油厂出来的油,无法确定或无机构确定其洁净度。目前我们国家的各种机构很少能真正确定柴油、汽油的污染度。
4.运输柴油的油罐及加油站的油罐都是钢材制造,柴油的腐蚀性又很强,而柴油放置时间久后又会自动析出胶粘性物质。这样造成的综合结果就是成吨的杂质沉淀在柴油罐中,如果不及时清理,就会加入发动机的油箱中去。
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