PM2.5的形成与控制-姚强
香山科学会议：可吸入颗粒物的形成机理和防治对策
183：可吸入颗粒物的形成机理和防治对策香山科学会议第183次学术讨论会综述近年来，许多国家都将可吸入颗粒物PM10（空气动力学直径小于10微米的颗粒）的研究，特别是PM2.5（空气动力学直径小于2.5微米的颗粒）的物理化学行为、形成与污染机制、控制技术以及对人体健康影响等研究作为讨论和探讨的热点。
香山科学会议于2002年5月20～22日召开了主题为“可吸入颗粒物的形成机理和防治对策”的第183次学术讨论会。
姚强教授（清华大学）、魏复盛院士（中国环境监测总站）和徐立大教授（中国预防医学科学院）被聘请担任本次会议执行主席。
魏复盛院士首先作了题为“空气细粒子（PM2.5）的污染与危害”的主题综述报告，阐述了细颗粒的特性、细粒子的污染水平，以及对人体健康的危害，分析、展望了相关研究工作的现状与未来发展。
魏复盛指出，现在我国空气首要污染物是颗粒物，且有2/3城市超标。
我国空气质量标准与美国比较，我国对SO2、NO2、O3、CO的标准限值均比美国严格，但颗粒物污染标准则比美国宽。
我国尚未制订PM2.5标准，但广州、武汉、兰州、重庆4城市的8点位监测结果表明：PM2.5年日均值为0.046-0.160mg/m3，是美国标准值0.015mg/m3的3-10倍，表明我国城市细粒子污染已十分严重。
魏复盛列举大量研究数据阐述了细粒子对人体健康有严重危害，并强调指出：（1）现在少量的调查监测表明我国城市空气PM2.5污染是严重的，应加强研究与监测，为制订标准和政策法规提供科学依据；（2）必须加强PM2.5环境效应及健康效应的定量研究，提高政府和公众的环境意识；（3）及时开展PM2.5形成机理、污染防治和清除技术的科学研究，为解决细粒子污染，为实现“蓝天工程”提出科学的解决方案。
徐旭常院士作了题为“燃烧过程中PM2.5的生成及环境影响”的综述报告指出，我国城市大气中大量的PM2.5直接或间接地来自于燃烧过程，城市空气中总悬浮颗粒物（TSP）由燃煤生成的约占33%，其主要产生原因是能源结构中70%以上是很难清洁燃烧的煤炭，而且对于煤炭使用和汽车排放控制不严。
城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展
城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展城市大气细颗粒物PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，其主要成分为硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物以及土壤尘埃等。
随着工业化和城市化的不断发展，大气污染日益严重，特别是PM2.5污染已经成为全球范围内的环境问题之一。
当前，PM2.5污染已经引起广泛关注，世界各国都在积极研究和探索相应的监测和控制方法。
目前，城市大气细颗粒物PM2.5的监测方法主要有两种：传统监测方法和遥感监测方法。
传统监测方法通过建立监测站网点，通过采集空气中PM2.5的样品进行分析和检测，可以准确地反映当地的PM2.5水平。
而遥感监测方法通过利用遥感技术，借助卫星、无人机等设备对大气中的PM2.5进行监测，可以实现对大范围的快速监测，具有时空分辨率高、高效率、低成本等优势。
对于城市大气细颗粒物PM2.5的控制方法，主要有以下几个方面的研究进展：改善能源结构、工业节能减排、交通管理、建筑节能等。
改善能源结构是PM2.5控制的基本途径，通过减少煤炭等高污染能源的使用，增加清洁能源的比例，可以有效降低大气中的PM2.5浓度；工业节能减排通过采用新技术、新工艺、新材料，减少工业过程中的能耗和排放，可以减少PM2.5的释放；交通管理主要通过加强公共交通建设、限制柴油车辆等方式来减少尾气排放，进而降低城市中的PM2.5水平；建筑节能可以通过加强建筑节能标准、普及高效节能设备等来减少能源消耗和污染物排放。
还有一些研究探索了PM2.5的治理技术，如雾炮降尘技术、静电除尘技术、颗粒物捕集技术等。
这些技术通过物理或化学方法对大气中的PM2.5进行净化和去除，具有一定的治理效果。
这些技术还存在着成本高、操作复杂、处理效果难以达到国家标准等问题，需要进一步的研究和改进。
城市大气细颗粒物PM2.5的监测和控制是一个综合性工程，需要各个方面的技术和措施相结合，从源头减排、改善能源结构、加强监测和治理等方面入手，才能有效降低大气中的PM2.5污染水平，改善人们的生活环境。
《2024年PM2.5和VOCs的环境化学行为与机制》范文
《PM2.5和VOCs的环境化学行为与机制》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益严重，其中PM2.5和VOCs是两种主要的空气污染物。
PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，而VOCs（挥发性有机化合物）则包括一系列挥发性较强的有机化合物。
这两种污染物对环境和人体健康具有重大影响，因此，了解它们的环境化学行为与机制显得尤为重要。
本文将探讨PM2.5和VOCs的环境化学行为及相互作用机制，以期为环境保护和污染控制提供科学依据。
二、PM2.5的环境化学行为与机制PM2.5的来源广泛，主要包括工业排放、交通尾气、扬尘等。
其环境化学行为主要表现在以下几个方面：1. 大气中的化学反应：PM2.5可以与大气中的氧气、氮氧化物等发生化学反应，生成二次污染物，如硫酸盐、硝酸盐等。
这些反应过程会改变PM2.5的化学组成和物理性质，进而影响其在大气中的分布和传输。
2. 吸附与解吸：PM2.5具有较强的吸附性，可以吸附大气中的其他污染物（如VOCs、重金属等），形成复杂的混合物。
同时，这些混合物在一定的环境条件下也会发生解吸现象，导致污染物的释放。
3. 沉降与再悬浮：PM2.5在重力作用下会沉降到地面，但在风力、温度变化等因素的影响下，部分沉降的PM2.5可能会再次悬浮到空气中，形成二次污染。
三、VOCs的环境化学行为与机制VOCs是具有挥发性的有机化合物，主要来源于工业排放、汽车尾气、涂料挥发等。
其环境化学行为主要体现在以下几个方面：1. 光化学反应：VOCs在阳光的作用下，可以与大气中的氧气发生光化学反应，生成醛类、酮类等二次污染物。
这些光化学反应对大气化学和气候变化具有重要影响。
2. 大气传输：VOCs在大气中具有较长的传输距离，可以随着气流进行长距离传输。
在传输过程中，VOCs可能会与其他污染物发生相互作用，形成更复杂的混合物。
3. 生物降解：部分VOCs可以被微生物降解为二氧化碳和水等无害物质，但这一过程受环境因素（如温度、湿度等）的影响较大。
PM2.5的来源与控制技术
生物
人、动物：引起呼吸系统和心血管 系统疾病，降低免疫功能等。
环境
植物：影响植物的光合作用等。
能见度：颗粒物可对光产生散射与 吸收作用，从而降低大气的能见度。
温度：颗粒物阻挡太阳光顺利抵达地 球表面，引起地面温度骤降而高空中 的温度升高。
经济
部分工厂企业缩减规模或停产等， 使城市经济发展受损。
4.2 PM2.5的控制措施
孙晶, 刘孝天. 湿式电除尘器在燃煤电站中的应用[J]. 锅炉制造, 2018(1):25-27.
4.3.2 电袋混合式除尘器
原理
电袋混合式除尘器是通过静电除尘器与布袋除尘器 有机结合的一种新型高效的除尘器。前级电除尘在 高压电场下，利用气体的电离，粉尘(电除尘器要求 入口湿度≤10%)获得离子而荷电，并在电场力的作 用下向极性相反电极移动，从而被捕集下来。
室外 PM2.5 防治措施
控制源头，避免在城市上风向建大气污染重的企业；
对大气污染严重的企业进行治理，淘汰落后的工艺 和设备，启用环保节能的设备，做到少排废气； 提倡使用天然气、水电、风能、核能和太阳能等清 洁能源，避免使用煤炭、重油和废料等污染严重的 燃料； 发展公共交通，倡导绿色出行； 植树造林，注意农业农村污染，禁止露天焚烧 秸秆和垃圾，少用农药和化肥等。
宫丽艳,盖晓波.大气中可吸入颗粒物防治措施分析[J].环境与发展,2018,30(3):77-78.
4.2 PM2.5的控制措施
室内 PM2.5 防治措施
使用清洁燃料，减少烹饪油烟；
保持室内通风，减少室内扬尘；
避免在室内吸烟，树立吸烟有害健康的理念；
种植绿色花草等。
宫丽艳,盖晓波.大气中可吸入颗粒物防治措施分析[J].环境与发展,2018,30(3):77-78. 王智潇,王梅.细颗粒物PM2.5污染及其控制技术探讨[C].中国环境科学学会.2015年中国环境科学学会年 会论文集.2015:3623-3626.
城市环境空气中PM2.5的成因分析及控制方法
城市环境空气中PM2.5的成因分析及控制方法随着经济的快速发展和工业化的进程，城市环境污染问题日益突出，其中空气质量受到了广泛关注。
PM2.5是空气中颗粒物的一种，其直径小于等于2.5微米，足以渗入人体肺部，对健康产生严重影响。
研究城市环境空气中PM2.5的成因分析及控制方法具有重要意义。
一、PM2.5的成因分析1. 工业排放工业生产是城市环境中PM2.5的主要来源之一。
在工业生产过程中，燃煤、燃油等化石能源的燃烧会产生大量的颗粒物，其中包括PM2.5。
特别是一些重工业和化工企业，其工艺过程中会产生大量的废气，排放的超标会直接导致PM2.5浓度升高。
2. 交通排放机动车尾气是城市空气中PM2.5的另一个主要来源。
随着汽车数量的不断增加，尾气排放成为了城市空气质量的主要污染源之一。
特别是柴油车的排放，其中含有大量的颗粒物，直接导致了PM2.5的浓度上升。
3. 生活燃烧生活燃烧也是城市环境中PM2.5的来源之一。
如家庭烹饪、取暖、焚烧垃圾等活动都会产生大量的烟尘，其中包括PM2.5颗粒物。
特别是一些地区由于缺乏清洁能源，依然采用煤、柴油等传统能源，生活燃烧排放的颗粒物含量较高。
4. 天气条件天气条件也会影响城市环境中PM2.5的浓度。
如低温、高湿度等气象条件会导致颗粒物的滞留和聚集，使PM2.5的浓度升高，而风速越大、降水越多则有利于净化大气中的PM2.5。
二、PM2.5的控制方法1. 加强环保法规加强环保法规的实施和执行可以有效控制工业企业等大气污染源排放。
在法规的约束下，企业需要加大环保设施的建设和投入，对废气进行净化处理，降低污染物排放。
对于超标排放的企业进行处罚和取缔，减少环境污染。
2. 提倡清洁能源提倡清洁能源的使用是减少空气污染的有效途径。
通过鼓励采用清洁能源，如天然气、风能、太阳能等，减少对化石燃料的依赖，降低工业生产和生活燃烧排放的污染物含量，有助于减少PM2.5的生成和浓度。
3. 改善交通状况改善交通状况是控制城市空气污染的重要举措之一。
《2024年大气颗粒物PM2.5及其源解析》范文
《大气颗粒物PM2.5及其源解析》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，大气颗粒物污染已成为全球范围内的严重环境问题。
其中，PM2.5（粒径小于或等于2.5微米的颗粒物）由于其细小的颗粒尺寸和危害性，引起了公众和学术界的广泛关注。
PM2.5能够深入肺部并进入血液循环，对人类健康产生严重影响。
因此，对PM2.5的源解析及其控制措施的研究显得尤为重要。
本文将详细介绍PM2.5的特性、来源及其源解析方法。
二、PM2.5的特性PM2.5具有粒径小、比表面积大、活性强等特点。
由于PM2.5的粒径较小，可以长时间悬浮在空气中，传播距离远，因此其污染范围广泛。
此外，PM2.5的成分复杂，包括有机物、无机盐、重金属等，这些成分对人体健康和环境具有潜在的危害。
三、PM2.5的来源PM2.5的来源广泛，主要包括自然源和人为源。
自然源主要包括风扬尘、火山爆发、森林火灾等；人为源则主要包括工业生产、交通运输、生活燃烧等。
具体来说，工业生产中的燃煤、燃油等过程会排放大量的PM2.5；交通运输中，机动车尾气排放也是PM2.5的重要来源；生活燃烧如烹饪、取暖等也会产生PM2.5。
四、PM2.5的源解析方法为了有效控制PM2.5污染，需要对其来源进行准确的解析。
目前，常用的PM2.5源解析方法包括化学质量平衡法（CMB）、正定矩阵分解法（PMF）、源排放清单法等。
1. 化学质量平衡法（CMB）：CMB是一种基于测量数据和化学成分信息的源解析方法。
该方法通过测量PM2.5中各种化学成分的浓度，结合源成分谱数据，计算出各源类的贡献比例。
2. 正定矩阵分解法（PMF）：PMF是一种基于受体模型的方法，通过对PM2.5样品的化学成分数据进行矩阵分解，识别出不同的源类及其贡献比例。
3. 源排放清单法：源排放清单法是通过收集和估算各种源类的排放数据，结合大气扩散模型和气象数据，计算出各源类对PM2.5的贡献比例。
五、结论PM2.5作为一种重要的空气污染物，对人类健康和环境具有潜在的危害。
雾霾及PM2.5的形成及控防
雾霾及PM2.5的形成、危害及控防作者：学号：进入2013年12月以来，“雾霾”这个词几乎是火速闯入我们的关注范围。
25省遭雾霾袭击，南京紧急停课，全国百余城市遭重度霾污染，口罩成了出门必需品，呆在室内则门窗须紧闭。
如此严重的空气污染情况，让我们突然警醒，原来雾霾并不是北京、上海一线城市的“专利”。
很多人惊呼，这不就是我们小时候见的雾么？怎么突然就成有毒的了呢？其实，雾和霾表面上看起来很相似，实际上是不同的。
雾和霾的区别主要在于水分含量的大小：水分含量达到90％以上的叫雾，水分含量低于80％的叫霾。
80％～90％之间的，是雾和霾的混合物，但主要成分是霾。
据国家气候中心气候评估室高级工程师赵珊珊介绍，秋冬季为雾霾多发季节。
国家气候中心分析表明，特定的气象条件是导致近期雾霾天气多发的重要原因。
自2013年9月以来，影响我国中东部地区的冷空气活动偏少，且强度偏弱，地面风速小，有利于水汽在大气低层积聚，对雾霾的形成较为有利；另外，青藏高原南侧暖湿空气活动偏强，使得来自印度洋的西南暖湿气流输送极其活跃，这股暖湿气流沿西南路径将丰沛的水汽输送到我国中东部地区，并且能到达北京附近，使这些地区湿度明显增加，同时也有利于形成低层逆温，非常有利于雾霾天气形成。
然而，需要我们注意的是，虽然气象条件对雾霾天气的形成起到重要作用，但是追根溯源，过量的大气颗粒物才是雾霾的根源，即除了气象条件，工业生产、机动车尾气排放、冬季取暖烧煤等导致的大气中颗粒物(包括粗颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5)浓度增加，是雾霾产生的重要因素。
而对于雾霾形成起主要作用的大气颗粒物则是PM2.5。
可以说，PM2.5是雾霾形成的罪魁祸首。
那么，什么是PM2.5呢？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。
它的英文名字叫Particulate Matter2.5,简称为PM2.5。
它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。
环境污染化学-大气中PM2.5的控制技术
大气中PM2.5的研究进展1 引言自2013年1月11日起，我国多地就出现了严重雾霾天气，受影响的范围从华北到华中，延伸至黄淮、江南，造成了这些地区不同程度的污染[1]。
经过不断地深入研究，人们已经认识到粒径小于10μm的颗粒物对人体健康和环境危害最大，特别是PM2.5造成的污染最为严重。
PM2.5作为雾霾的主要组成成分，被认为是造成雾霾天气的“元凶”，引起人们的广泛关注。
因此，想要治理雾霾的关键就是解决PM2.5问题。
2 PM2.5的组成与来源2.1 PM2.5的化学组成PM2.5指悬浮在空气中，空气动力学直径≤2.5μm的颗粒，也称为可入肺颗粒物，它的直径比人头发丝直径的1/20 还小。
PM2.5的来源广，成分复杂，其组成主要包括无机元素、水溶性无机盐、有机物和含碳组分等，其中水溶性无机盐和含碳组分是PM2.5的主要组分。
无机元素的主要成份为: 硫、溴、氯、砷、铯、铜、铅、锌、铝、硅、钙、磷、钾、钒、钛、铁、锰等。
水溶性无机盐的主要成份有: 硝酸盐、硫酸盐、铵盐。
有机化合物的主要成份有：挥发性有机物(VOC) 、多环芳烃(PAH)等；此外还有元素碳( EC)、有机碳( OC) 、微生物，如细菌、病毒、霉菌等[2-3]。
颗粒物含的不同化学组分以及这些化学组分分布在颗粒物内部与表面的状态会对环境、健康等产生不同影响[4]。
2.2 PM2.5的来源PM2.5的来源主要分为自然源和人为源两种，主要来源是人类在生产生活过程中的排放物。
自然过程会产生PM2.5，如风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等。
人类可以直接排放PM2.5，或通过排放某些气体污染物，然后在空气中转变为PM2.5。
PM2.5的化学组成中有机碳、碳黑、粉尘，属于一次颗粒物。
硫酸铵(亚硫酸铵)、硝酸铵等，是由人类活动排放或自然产生的二氧化硫和二氧化氮等，在大气中经过光化学反应形成的二次污染物，所以被称为二次颗粒物。
PM2.5的来源和构成
室内PM2.5的治理（综述）材料一室2013年12月13日室内PM2.5的治理一、有关概念总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、PM10和PM2.5空气污染指数(Air pollution Index，简称API)是评估空气质量状况的一组数字。
它将常见的空气污染物浓度简化为一组指数型数值，中国计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫（SO）、氮氧化物（NO）和总悬浮颗粒物。
总悬浮颗粒物。
悬浮在空气中的粒径≤100微米的颗粒物叫做总悬浮颗粒物。
其中粒径小于等于10微米的称为PM10，又叫做可吸入颗粒物。
总悬浮物颗粒和PM10在粒径上存在着包含关系，即PM10为总悬浮颗粒物的一部分。
可吸入颗粒物中，那些粒径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴就叫做PM2.5，也叫细颗粒物，大于2.5微米而小于等于10微米的叫做粗颗粒物。
总悬浮颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。
一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造成污染的物质，如：风扬起的灰尘、燃烧和工业烟尘。
二次颗粒物是通过某些大气化学过程所产生的微粒，如：二氧化硫转化生成硫酸盐。
在空气质量预测中，对烟尘或粉尘的监测，要给出粒径分布。
当粒径大于10微米时，要考虑沉降；小于10微米时，与其他气态污染物一样，不考虑沉降。
对所有烟尘、粉尘联合预测，结果表达为总悬浮颗粒物，仅对小于等于10微米的烟尘、粉尘预测，结果表达为PM10，如果对粒径小于等于2.5微米的颗粒物进行监测，结果就表达为PM2.5。
PM2.5只有人类头发的三十分之一左右，肉眼是看不见的。
PM2.5颗粒细小，基本不考虑沉降，而是漂浮在空中，并且一般的口罩对PM2.5没有阻挡作用，加之PM2.5能够直接进入人的支气管和肺泡，干扰肺部的气体交换，所以空气中PM2.5浓度如果较高，对人体健康的危害就很大。
二、PM2.5的危害一般来说，颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深。
粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；“PM7可以进入鼻腔，PM4.7～7可以到达咽喉，PM2.5可以到达支气管，而PM1可以到达肺泡，PM0.5很可能在肺泡里扩散、沉积。
城市环境空气中PM2.5的成因分析及控制方法
城市环境空气中PM2.5的成因分析及控制方法随着城市化的不断发展，城市环境污染问题日益严峻。
其中，PM2.5成为困扰城市居民的主要空气污染物。
PM2.5的成因繁多，主要包括工业、交通、农业、燃煤等因素。
为了改善城市环境空气质量，需要采取一系列的控制方法。
一、 PM2.5的成因1. 工业城市中的工厂和企业是PM2.5的重要来源之一。
工业生产过程中的烟气、粉尘、废气等都会释放大量PM2.5。
建议：完善工业排放标准，强化企业环保责任，采用先进的污染治理技术，如净化器、催化剂等。
2. 交通交通运输是城市PM2.5的主要来源之一。
机动车尾气中的氮氧化物和颗粒物都是PM2.5的组成成分。
建议：建立交通管理体系，采用新能源汽车，提高尾气排放标准，发展公共交通，鼓励居民步行、骑行出行。
3. 农业农业生产中的化肥、农药、畜禽排泄物等也是PM2.5的来源之一。
建议：加强农业环保监管，鼓励农民生态农业种植和养殖，开展农业源治理工作。
4. 燃煤燃烧煤炭也是城市PM2.5的重要来源之一。
燃煤排放的硫氧化物和颗粒物都会直接或间接产生PM2.5。
建议：推广清洁能源产品，如风电、太阳能、天然气，加强燃煤治理工作，采用先进的治理技术，如烟气脱硝、烟气脱硫等。
二、控制方法1. 加强标准管控完善国家和地方的行业排放标准，落实企业实名制管理，加强对排放源的监管，加强执法和惩处。
2. 提高能源利用效率提高能源利用效率，促进清洁能源的使用，如风电、太阳能、水电等，减少对化石能源的依赖，降低燃煤的排放量。
3. 发展绿色交通发展公共交通和非机动车出行，提高尾气排放标准，鼓励居民步行、骑行、乘坐公共交通出行。
4. 推行农业生态化加强对农业环保问题的管理和监督，推动农业生态化发展，降低农业源的PM2.5排放。
5. 加强室内环境管理室内也是PM2.5的主要来源之一，加强室内通风、净化、防止二手烟等能够有效减少室内环境中PM2.5的浓度。
总之，想要解决城市环境空气中PM2.5的问题，需要全面、长期、系统的治理。
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10
PM2.5污染物浓度是美国年均标准（15µg/m3 ）的倍数
12.0 10.7 10.0 8.0 6.0 4.7 4.0 2.0 0.0 城区 郊区
11
9.4 7.5 5.3 3.8 7.9 6.5 广州 武汉 兰州 重庆
对气候和地球化学循环的影响
大气颗粒物对气候的影响主要包括两方面： 一是通过散射和吸收太阳辐射直接影响气候 二是通过云凝结核的形式改变云的光学性质和云的分布而 间接影响气候。 研究表明大气颗粒物可以输送几百、几千甚至上万公里， 引起区域性和全球性污染，特别是细颗粒，例如，起源于 中国西北地区的沙尘暴和中国大陆的大气污染物可以被输 送到韩国、日本、甚至北太平洋的夏威夷岛屿和北美地区 。
North America Central/S Amer Fossil fuel Biofuel Savanna Forest Crop Other
W/m2 W/m2）
1.6
BC: 0.2~0.4
Europe Former USSR Middle East Pacific Africa China India Other Asia Total 0% 25% 50% 75% 100%
燃煤电站锅炉
北京市PM2.5排放源解析
来自 2011年北京市环保局发布数据
上海市PM2.5排放源解析
来自 2012年上海市环保局发布数据 19
北京、上海颗粒物PM2.5的来源
北京2000年平均PM2.5
有机物, 未知源 30.4% 二次 颗粒物 15.0%
北京大学等 生物质
焚烧 4.5%
上海1999年平均PM2.5
PM2.5的形成与控制的研究
姚 强
清华大学
2012年7月11日
目录 PM2.5及其危害
关键科学问题及可能控制方向 PM2.5控制的几个关键技术基础研究
2
1.1 细颗粒物的粒径范围
10
8
PM0.1
6
PM2.5
PM10
TSP
相对
凝聚物
4
2
超细颗粒
0
细颗粒
0.1 1
粗颗粒
10
0.01
TSP： 空气动力学直径小于100µ m; 总悬浮颗粒物 PM10： 空气动力学直径小于10µ m; 可吸入颗粒物 PM2.5：空气动力学直径小于2.5µ m; 可入肺颗粒物
铝土矿生产
矿物质 石灰 水泥* 石膏,纯碱,磷钙土
农业耕作
土壤灰尘和
生物质残骸* 16
北京8类源对大气PM2.5浓度的年平均贡献率，％
CMB: 模型 有机物 机动车， 生物质， 10种： 机动车， 生物质， 8种： 硝酸盐，硫酸盐， 铵盐， 硝酸盐，硫酸盐，沙 解析源类 PMF
Unknown 18% Vehicle 6%
全国人为源大气PM2.5排放贡献清单
来自雷宇、贺克斌和Streets DG等, Atoms. Chem. Phys., 2011，11,931-954 18
化石燃料燃烧是我国PM2.5的重要来源
PM2.5成分中，40～75％的重金属来自化石燃料燃烧，超过 50％的黑碳来自化石燃料燃烧 以北京为例，一次排放对 PM2.5 的贡献率夏季不低于 50% ， 秋冬季高达70% 控制化石燃料燃烧一次排放是控制我国PM2.5的关键
USEPA,OAR Black Carbon Workshop 200814
来源分析：自然源和人工源
自然源包括风砂、地球表面的岩石风化、火山爆发、森林 火灾等燃烧过程、海水溅沫和生物排放的一次粒子，以及 这些过程中产生的气体及其在漂浮过程中经过太阳光照射 或其他化学反应生成的二次粒子。 人为源中包括燃料燃烧过程中形成的烟尘飞灰、各种工业 生产所散发出来的原料或产品微粒、汽车排放的含铅化合 物以及矿物燃料燃烧所排放粒子，以及这些过程中排放的 气体在一定的条件下转化成的二次粒子。
沙尘
地面扬尘
人呼吸道中沉积的颗粒 香烟等烟雾 内燃机烟炱 燃烧升华后的凝结微粒 面粉，煤粉等
静电除尘后的粉煤灰,冶炼灰等 海风携带盐 病毒 细菌
预混火焰的烟炱
0
PM2.5 PM10
0.01
0.1
1n m
10
100
1000 10000 1E+05 1E+06 1E+07
100 m
1 m m 10 m m
2500 2000 1500 1000 500 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
年份
1990-2010年全国人为源大气颗粒物排放量（贺克斌、张强等，2012）
8
美国太空总署发布的全球PM2.5的分布状态
京津冀、长三角和珠三角等PM2.5重污染区已连成一片，北京年均 值高达70-100 µg/m3，是世卫组织指导值(10 µg/m3)的7－10倍， 9 是我国新颁布的环境空气质量二级标准（35 µg/m3）的2-3倍
现有各种颗粒物控制设备中细颗粒的穿透率
卓建坤，清华大学博士论文，2008
燃烧源可吸入颗粒物的形成与控制技术基
础研究 （2002）
中国大气气溶胶及其气候效应的研究（2006） 空气颗粒物致健康危害的基础研究（2011）
其他重点研究：
排放特征：源解析、排放清单等 环境影响：能见度、区域大气复合污染等 健康影响：呼吸道系统、心血管系统等 监测与控制：区域监测网络、排放控制技术等
同济大学
二次 有机物, 颗粒物 16% 未知源 16% 汽车尾气 18%
汽车尾气 5.6%
扬尘建 筑尘等 27.4%
煤烟尘 15.5%
有机物, 未知源 13.5%
二次 颗粒物 15.0%
扬尘建 筑尘等 29% 汽车尾气
煤烟尘 21%
21.5%
扬尘建 筑尘等 26.5%
煤烟尘 23.5%
颗粒物的显微形貌
我国大气PM2.5污染严重，已对人体健康和经济社会发展造成 严重的威胁，同时对大气能见度和气候也产生了重要的影响 城市大气首要污染物为PM10，细颗粒物（PM2.5）在PM10中质 量浓度超过50% ，数量浓度超过90%
4000 3500 3000 PM2.5 PM2.5-10 >PM10
排 放量 /万吨
细颗粒物不仅本身严重污染环境，同 时还在复合污染形成的非均相反应中 起关键作用。
日期（2002年1月）
13
细颗粒物的气候效应
细颗粒物的气候效应：其中硫酸盐、有机碳
和矿物质类颗粒物具有冷却效应，而黑碳颗
粒物具有温室效应。 IPCC （2007） : 0.2~0.4 W/m2 R & C （2008）: 0.9 （对比CO2为
100% 100% 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% 60% 50% 50% 40% 40% 30% 30% 20% 20% 10% 10% 0% 0% 1990 1993 1996 1999 2002 2005 1990 1993 1996 1999 2002 2005 年份 年份 流动源 流动源 其他固定源 其他固定源 炼焦 炼焦 石灰 石灰 砖瓦 砖瓦 水泥 水泥 钢铁 钢铁 民用生物质 民用生物质 民用燃煤 民用燃煤 工业燃煤 工业燃煤 电力燃煤 电力燃煤
EC OC NH4 Nitrate Sulfate
国内： PM2.5中主要 成分的比例
指
山
22
可能的减排方向
目前 (70-80ug/m3) 来源 燃煤 移动源 周边燃煤 比例 浓度 （%） (ug/m3) 20-22 20-25 20-25 14-17 14-18 14-18 10-12 35ug/m3目标 (2030年) 浓度 5-7 10-12 7-10 4-5 减排 比例 60% 40% 50% 60% 15ug/m3 目标 (2050) 浓度 3-4 3-4 3-4 2-3 10ug/m3 目标 浓度 2-3 2-3 2-3 1-2
(a. 链状烟尘集合体, b. 湿烟尘集合体, c. 燃煤飞灰 d & e. 矿物颗粒, f. 生物质颗粒)
21
比例，％
北 京
100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0
94 _9 5 北 京 00 北 京 呼 01 和 浩 特 01 青 岛 01 青 岛 南 9 京 9 01 _0 2 上 广 海 州 02 珠 三 _03 角 02 _0 3 云 雾 山 峨 眉 山 武 当 山 舟 武 玉 龙 夷 雪 五 山 山 山
0.3
3 PM10 Concentration (mg/m )
100
0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0
Zhuhai
Guangzhou
Shenzhen
50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 日期
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
24
目录
PM2.5及其危害
关键科学问题及可能控制方向
PM2.5控制的几个关键技术基础研究
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深入研究需求：细颗粒物的形成与控制
固定源排放中， PM2.5 以 数量计可达颗粒物总数 90%以上 细颗粒物的捕获率低：
现有除尘装置的总除尘 效率虽 然 高 达 99% 以 上 ，但其对 PM2.5 捕获率较 低，仍有5-10%穿透率
工业源 其它 16%
农村养殖、秸秆焚烧 4.5%
各类工业设施
(石化、化工、工业喷涂、 钢铁、建材等) 15%
扬尘
Байду номын сангаас10%