环境大气PM25与雾霾专题讲座.ppt

环境大气中的PM2.5与灰霾,空气污染是全球特大城市面临的共同问题PM2.5逐渐进入环境空气质量标准我国大气PM2.5污染特征如何防治大气PM2.5污染,主要内容,颗粒物大小,5到10微米的颗粒物可以在咽喉通过物理机制去除。小于5微米的颗粒物会到达支气管。.,颗粒物大小影响其在大气和人体中的特性，并决定颗粒物是否会进入肺部，以及其被肺部吸收的潜能。大于10微米的颗粒物可以被鼻子和咽喉截住，而不会进入肺部。,直径小于2.5微米的颗粒物会通过呼吸进入肺部最深处，所以从人类健康讲是最受关注的颗粒物种类,与颗粒物有关的健康危害,由心脏病和肺病造成的过早死亡使心脏病和肺病恶化，并和以下疾病有关：心血管疾病心律失常心脏病呼吸系统疾病：哮喘、支气管炎以上可导致入院率，急诊病历，病假率和限制活动天数的上升。儿童和老年人，及有呼吸和心脏问题的人可能会对PM2.5特别敏感,吴兑等,中国环科院张凯、柴发合等,大气能见度下降趋势显著,能见度与PM2.5呈对数负相关关系,以广州为例当PM2.5每下降10%,能见度可改善6-8%,我国大气环境保护的战略目标,2050年全国大气环境保护的总体目标：通过大气污染综合防治，大幅度降低环境空气中各种污染物的浓度，城市和重点地区的大气环境质量得到明显改善，全面达到国家空气质量标准，基本实现世界卫生组织(WHO)环境空气质量浓度指导值，满足保护公众健康和生态安全的要求。（希望与世界卫生组织的标准体系接轨。）,新时期环境空气质量标准的特征,针对性：应以保护人体健康为第一目标战略性：为实现环境宏观战略目标服务可比性：与WHO/发达/发展中国家参比（去年11月23日中国环境报对话栏目专访：新标准更加关注公众健康）,新时期,8,总悬浮颗粒物飘尘（参考）二氧化硫氮氧化物光化学氧化剂,1979年,环保法（试行）,1982年,大气环境质量标准(GB3095-82),1987年,大气法,1996年,环保法,1989年,2000年,环境空气质量标准(GB3095-1996),2012年,环境空气质量标准修改单,总悬浮颗粒物可吸入颗粒物二氧化硫氮氧化物一氧化碳臭氧,铅氟化物二氧化氮苯并a芘,环境空气质量功能区维持不变,取消氮氧化物；放宽二氧化氮和臭氧二级限值,与国际接轨，适当增加项目,中国环境空气质量标准演变过程,环境空气质量标准(GB3095-2012),取消第三类功能区,增加PM2.5和臭氧8小时平均，收紧PM10和NO2限值，加严数据有效性,2012年环境空气质量标准的修订要点,PM10：二级标准年平均浓度限值由目前的100g/m3调整为70g/m3；PM2.5：二级标准年和24小时平均浓度限值分别为35g/m3和75g/m3；O3：增加二级标准8小时平均浓度限值160g/m3；NO2：二级标准年、24小时和1小时平均浓度限值分别从80g/m3、120g/m3和240g/m3降到40g/m3、80g/m3和200g/m3；,2012年环境空气质量标准的修订要点,将三类功能区调整并入二类；加严了苯并a芘的浓度限值；加严了铅,提出了部分重金属参考浓度限值；提高监测数据统计的有效性要求；第一个经国务院常务会议审议的环境标准；新的环境空气质量标准标志我国大气环境管理开始由以污染物减排为目标导向向以环境质量改善为目标导向的战略性转变。,WHO颗粒物空气质量准则和过渡时期目标：年均值a,a应优先选择PM2.5准则值(AQG),a第99百分位数(3天/年)。*以卫生管理为目的。以年平均浓度准则值为基础；准确数的选择取决于当地日平均浓度频率分布；PM2.5或PM10日平均浓度的分布频率通常接近对数正态分布。,WHO对于颗粒物的空气质量准则和过渡时期目标：24小时浓度a,新标准推动环境空气质量管理与世界卫生组织接轨,以PM2.5为例,世界卫生组织目标值及指导值第一过渡阶段第二过渡阶段第三过渡阶段指导值年日均值3525151024小时均值755037.525采用国家及印度欧盟美国加拿大地区墨西哥泰国日本新加坡澳大利亚,改善环境空气质量是国家和人民的意志,李克强总理在第七次全国环境保护大会强调：“基本的环境质量是一种公共产品，是政府必须确保的公共服务。要努力不欠新账、多还旧账，解决好突出环境问题。环境空气质量新标准的颁布，是全社会对改善环境质量的期待新标准响应了公众对空气质量尤其细颗粒物的关注，因此，新标准体现了国家意志和人民意志，承载了全社会对改善空气质量的新期待。,环境空气质量标准带来的挑战：PM10,PM10：二级标准年平均浓度限值由100g/m3调整为70g/m3,2011年34个大中城市PM10的年均值在旧标准下均达标，而在新标准下仅有9个城市达标。,环境空气质量标准带来的挑战：O3,O3：增加二级标准8小时平均浓度限值160g/m3,美国臭氧标准变化历程,臭氧不达标区域数量,*TotalPhotochemicalOxidants,环境空气质量标准带来的挑战：O3,O3：增加二级标准8小时平均浓度限值160g/m3,密云2008年12月到2009年11月共8305个有效小时均值，其中超过0.2mg/m3的小时数为293，占3.5%，而考虑新标准中增加的8小时滑动平均，超过0.16mg/m3的小时数为532，占6.4%。,霾haze大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10.0km的空气普遍混浊现象。霾使远处光亮物体微带黄、红色，使黑暗物体带蓝色。霾的判识条件能见度小于10公里，相对湿度小于80%，判识为霾；相对湿度为80-95%，按照地面气象观测规范规定的描述或大气成分指标进一步判识。,霾的厚度比较厚，可达13km左右，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，因而在霾中能见度非常均匀；霾粒子的尺度比较小，从0.001m到10m，平均直径大约在12m左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，易散射波长较长的光，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。由于在城市严重空气污染地区，霾可以频繁出现，又主要呈橙灰色，而且城市污染大气气溶胶中有许多黑碳粒子,因而我们也将其称之为灰霾天气，,大气颗粒物的来源,大气细颗粒物有天然的和人为活动产生的，目前以后者为主。工业、交通、电力、其他生产和生活活动以及天然源排放的一次粒子和由气体向颗粒物转化而生成的二次粒混合物我国各地的PM2.5占PM10的份额约50-80%,影响深圳市环境空气中PM2.5浓度的主要源类依次是：机动车尾气尘，燃油尘，硫酸盐，餐饮油烟尘，建筑水泥尘，煤烟尘，硝酸盐。PM2.5来源也存在明显的季节差异。夏季PM2.5受煤烟尘影响小，冬季PM2.5受煤烟尘影响增大。,我国的PM2.5的特点：质量浓度高，二次细颗粒物份额高,EC:元素碳POA：一次有机物；SNA：SO42-+NO3-+NH4+；SOA：二次有机物,深圳市,复合型污染不是简单叠加,当前大气污染的特征,+,+,复合性大气污染的机制及特征,多种污染物多种污染类型叠加多种过程耦合,多尺度污染（局地与区域）相互作用多种污染物综合控制,上风向输送,细粒子,O3,上风向输送,细粒子,O3,上风向输送,细粒子,O3,上风向输送,细粒子,O3,上风向输送,细粒子,O3,上风向输送,细粒子,O3,上风向输送,更高浓度细粒子,O3,输送,关键物种,PM2.5一次排放的气态污染物SO2，NOx，VOC（挥发性有机物）,大气氧化性O3，NOx+VOC,（臭氧）,形成灰霾一、二次粒子的混合物降低能见度影响人体健康远距离输送，造成区域性或全球性问题影响气候变化,细颗粒物PM2.5的环境影响,空气污染是全球特大城市面临的共同问题PM2.5逐渐进入环境空气质量标准我国大气PM2.5污染特征如何防治大气PM2.5污染,主要内容,PM,PM2.5是从哪里来的？,VOCsNO2SO2,污染源直接向环境中排放颗粒物，和可以通过大气化学反应转化为颗粒物的颗粒物前体（SO2,，NO2，VOCs）,氨(NH3),氨(NH3),中国PM2.5/PM10浓度水平,PM2.5浓度随地理位置变化较大，通常北方高于南方地区；在各区域冬季浓度通常较高。PM2.5浓度普遍处于较高的水平。在远离人为活动的森林和沿海地区PM2.5浓度相对较低。,已有文献表明，上海的PM2.5日均浓度较南京和杭州略低，在50150微克/立方米变化；年日均值为45-50微克/立方米。,上海及长三角PM2.5污染特征,秋冬季扩散条件不好时需要遭受连续几天能见度为5公里甚至更差的灰霾。,水平风速很低,垂直扩散受接地逆温影响,不利的扩散条件导致污染物聚集，增大了气态污染物向二次颗粒物的转换机会。,上海及长三角PM2.5污染特征:静稳天气,我国大气污染特征的演变,自上世纪末，我国大气污染特征发生重大转折：SO2、PM10、NO2等一次污染下降O3污染和灰霾问题凸显，二次污染日趋严重,PM10,SO2,NO2,数据：中国环境监测总站“环境质量报告书”,根据文献整理,年均灰霾天数,O3,国家环境保护“十二五”规划（初稿）,推进区域大气污染联防联控以京津冀、长三角、珠三角三大区域以及辽宁中部、山东半岛、武汉及其周边、长株潭、成渝、台湾海峡西岸六大城市群为重点到2015年，三大区域、六个城市群内所有城市空气质量达到或好于国家二级标准，酸雨、灰霾和光化学烟雾污染明显减少。乌鲁木齐等其他城市和区域也应因地制宜建立有效机制，加强大气污染防治，改善城市空气质量。,积极开展挥发性有机物（VOCs）污染控制环保重点城市和省会城市应开展VOCs监测，并逐步在全国推广。严格控制工业VOCs排放。重点加强石化行业生产过程排放控制，推进燃料油和有机溶剂输配及储存过程的油气回收，加强石化生产、输送和储存过程挥发性有机物泄露的监测监管，减少泄露。鼓励溶剂和涂料使用类企业使用水性、低毒或低挥发性的有机溶剂，建设有机废气回收利用与治理设施。减少精细化工行业有机废气产生点位，完善有机废气收集系统。实施加油站、油库和油罐车的油气回收综合治理工程。,为什么VOCs重要？,近地面臭氧与二次污染物生成的关键前体物；VOC+OH造成大气中自由基的增殖二次有机颗粒物的重要前体物，影响细粒子的质量浓度和组成；一些组分是空气中的毒害物质；研究十分欠缺，是目前的薄弱环节,小颗粒体现大责任。社会关注度高，影响范围大。守住健康底线，与时俱进地开展工作。小颗粒带来大挑战。来源广，成因杂，任务重，周期长。不下真功夫，很难见成效。小颗粒考验大智慧。PM2.5不仅仅是环境问题，牵涉经济结构和发展模式。需要理顺机制，突破惯性，夯实支撑。,PM2.5监测和治理已经提上日程,空气污染是全球特大城市面临的共同问题PM2.5逐渐进入环境空气质量标准我国大气PM2.5污染特征如何防治大气PM2.5污染,主要内容,根据2008年以来的研究性监测，北京市PM2.5年均浓度约为70微克/立方米，超出了新环境空气质量标准对PM2.5年均浓度35微克/立方米的限值。按照北京市2010-2020年大气污染治理工作方案，到2020年，本市空气中主要污染物将比2010年下降30%，PM10浓度降至80微克/立方米，PM2.5降至50微克/立方米。治理PM2.5八项措施1.全面开展PM2.5监测。将建立卫星遥感监测体系，形成地面和立体相结合的空气质量监测网。,北京案例：八大措施防治PM2.5,2.2013年提前淘汰40万辆老旧机动车，到2015年再强制淘汰30万辆2001年前购买的国I标准老旧机动车。3.到2020年燃煤比重将控制在10%以下，全市煤炭消费总量控制在1000万吨以内。4.今后将禁止新建、扩建炼油、石化、水泥、钢铁、铸造、建材等高污染、高耗能产业。5.道路保洁将按照奥运期间保洁标准，所有道路实施机械化吸尘作业。,北京案例：八大措施防治PM2.5,6.计划用5年时间，增加平原林地100万亩，到2015年林木绿化率达到57%。7.遇重污染天气，暂停施工工地土石方作业和渣土运输，部分企业停产、减产，部分公车停驶。8.市民需要转变生活方式，在绿色出行和节能环保方面率先垂范，践行绿色生活和消费模式。,北京案例：八大措施防治PM2.5,统筹区域环境资源，优化产业结构加强能源清洁利用，控制区域煤炭消费总量实施多污染物协同控制强化机动车排放控制建立区域联防联控新机制依靠科技支撑，依靠公众参与,气候友好的区域大气复合污染防治措施友,1.严格控制高耗能、高污染建设项目，全球传统工业体系已经固化，经济的提升和增长要往价值链高端做，提高资源的效率，较少污染物排放。加大落后产能、低端产能的淘汰力度。2.关注新型的工业形态，积极推动可贸易化的现代服务业：外包、远程服务、知识产权传递的出现，全球服务业的可贸易比重会显著增加。现代服务业（金融、教育、医疗、传媒等）的劳动生产率将显著高于制造业。对外输出不仅是衣食住行类商品，应加大带有强烈知识产权性质的服务类产品。由“世界工厂”变为“世界办公室”。,（一）统筹区域环境资源，优化产业结构,（二）煤炭的清洁、高效和可持续利用,在大气复合型污染突出地区实行煤炭消费总量约束性控制沿海地区的总量已经接近、或将要接近中等发达国家的能耗水平，尤其是发电装机。,（三）多污染物协同控制,继续深化二氧化硫排放控制全面推动氮氧化物污染控制强化一次颗粒物排放控制，包括提高原煤洗选率；加大水泥行业颗粒物污染治理力度；提高钢铁行业颗粒物污染治理水平；颗粒物无组织排放的控制：全社会参与农业面源颗粒物排放控制：农村能源清洁化、禁止露天焚烧、防