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周振:PM2.5?是不是想得太简单了

2013-02-28 10:52
科技潮人
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  漫话PM2.5

  1. 何为PM2.5?

  PM2.5的来势凶猛:

  1)它把中国1/7面积都盖了,有的城市每年超过一半的时间超标。

  2)相对于以往任何环境污染指标的普及,其速度史无前例。即使与美国使馆的数据播报有点关系,从2012年2月29日新修订的《环境空气质量标准》将PM2.5写入“国标”,纳入各省市强制监测范畴到多个城市报数据,也就一年时间。

  3)各地投入很大,达几十个亿。北京和江苏先行一步分别公布了5780万和1150万相关设备采购计划、其他直辖市和省会城市和计划单列市等重点区域的74个城市12年底前开展新增指标PM2.5、CO、O3等监测。

  但实际上我们对PM2.5了解多少呢?

  PM2.5至少有两个不同含义。

  首先,PM2.5有一个科学概念。在空气中所有的颗粒物统称“气溶胶”,直径从纳米到几百微米都可以。为了方便,用PM10表示大气中直径小于或等于10微米的颗粒物;用PM2.5表示大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物;有时还用PM1.0表示小于1微米的。当然由于直径越大,密度越大,在空气中停留的时间短一些,这种气溶胶不一定受到关注。气溶胶指由于形态各异,来源及化学成分复杂,对环境、气候、人体健康有重要影响,越来越受重视,而PM2.5影响最厉害,实际上以后会发现PM1.0对健康、可见度的影响更大。我们看到: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。是“气溶胶”的一个直径段的部分。

  其次,PM2.5有个监测概念,代表我国在《环境空气质量标准》中,要求监测PM2.5的质量浓度(ug/m3),即单位立方米体积的空气中,含有PM2.5的质量。这个数字越大,表示空气中的气溶胶越多。平常所说的PM2.5超标,就是指这个数字太大。

  2. 分析PM2.5

  对于公众来说,PM2.5有点复杂,“污染这么严重!”,“都看不见了”,感觉到呼吸困难,要戴口罩等,超标了,严重超标,N级预警,爆表了……这些已经足够。什么气溶胶形态、来源、前体物、吸光性、吸湿增长、与成云的关系等等,就关心不到了,甚至,这个ug/m3单位就足够想半天。

  但是在国家层面、环保系统、记者、或说在科学网里的朋友,肯定会进行思考,仔细想想,一个质量浓度值,如何能够真实的反映PM2.5的污染情况?为什么不行?问题在哪里?应该怎么理解?或是要用何指标?如何为治理提供一个正确的方案?不然,何谈

  3. PM2.5的治理

  “治理PM2.5至少20年—30年”。不管这句话有没有语病,因为提到至少,那么应该是一个数,而不是一个阶段。那我们就说至少30年吧。如何治理呢?要治理,就要知道来源,知道治什么,并拥有手段。

  如果不知道来源,奥运会期间,把所有的厂都关了,仅一半汽车可以上路,当然好,PM2.5一下就下降了。但能关多久呢?国家还要不要发展呢?

  如果关一半的工厂,关哪些工厂呢?按什么类型来关?哪些工厂可以治理呢?

  怎么办?出台什么样的政策?

  如果治理了,治理好了没有?如何判别?

  因此我们发现,其核心是:用什么手段与方法得到基础数据,怎么样让这些数据准确可靠,以致于足够得到相对正确有效的策略,让政府制定有用的可执行方案,分批,分步治理。也就是正确的监测,检测!有效的数据,更深入的数据,更准确的数据,能够直接分析本质的数据。因此,首先要解决的是仪器问题,它是眼睛,发现什么。而后找出治理的方法与手段。

  4. PM2.5的检测

  检测质量浓度,肯定需要,但远远不够;

  比如:直径分析范围,都集中在哪段?它里面有什么化学成分?这些化学成分是怎么分布的?浓度分别多少?各化学成分是在一个个不同气溶胶颗粒中,还是混合的?局部混合的,还是每个气溶胶都一样?还是说,不同大小、不同化学成分的,不同来源,不同时间下的混合形式都不一样?

  由于PM2.5来源复杂,需要还要采集大量的不同来源气溶胶的特征。比如:汽车排放的特征,不然你凭什么说,汽车排放占20%?生物质燃烧呢?沙尘暴也有影响,那它的颗粒长什么样子,总不能用眼睛到车顶上看看,它害处多大?从海上吹来的风中有海盐!对,还有建筑工地、工厂排放。那哪个工厂?发电厂?化工厂?水泥厂?它们排出来的气溶胶颗粒又是长什么样子?

  这些不同来来源的气溶胶,在空气中停了一会儿后,会发生碰撞,发生化学反应。那怎么反应的?通过检测,还能找得回去不,也就是说,找得到它原来的排放源不?

  还要做大量的科学研究,气溶胶在不同温湿度和环境、基质下的反应等等。

  能不能到野外采些气溶胶回来做实验?怎么把气溶胶一个个拿回来?需要多快的速度进行检测,以反应气溶胶的变化?

  ……

  大家是不是感觉到,以上所有的所有,都需要依赖一种工具:即能对单个颗粒的气溶胶、进行化学成分、直径、实时在线的、快速检测的仪器?

  目前质量浓度只是个没办法的办法,最后一定是要针对:颗粒物的化学组分来制定相应的政策和规则,这肯定比单纯的质量浓度标准更具有可执行性。

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