PM-2.5中一次粒子與二次粒子的比例因地而異,主要取決于污染源的特征和氣象、氣侯特征。例如,美國東部的華盛頓地區(qū)由于SO2濃度較高(主要由火力發(fā)電廠排出),相對濕度較高,所以二次粒子的比例較高。美國西部干旱的菲尼克斯由于有大量與燃燒有關(guān)的排放源,所以一次粒子的比例較高(見表1)。

表1? 華盛頓地區(qū)與菲尼克斯大氣中PM-2.5的組成(%)

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　　2.2 PM-2.5的來源

　　2.2.1一次粒子

　　在一次微粒中,塵土性微粒主要來源于道路、建筑和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的揚(yáng)塵;碳黑粒子主要來源于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、鍋爐、廢物焚燒、露天燒烤、火燒秸桿和居民燒柴等。在一次微粒的各個(gè)來源中,PM-2.5所占的比例相差較大,道路揚(yáng)塵與建筑揚(yáng)塵以粗顆粒為主,由燃燒產(chǎn)生的顆粒則以PM-2.5為主(見表2)。

表2 常見顆粒物污染源中的粒徑分布(%)

　　在城市的一次粒子中,由燃燒產(chǎn)生的碳黑(有機(jī)碳)粒子盡管在大氣氣溶膠中所占比例一般不超過20%,但其對可見光有著強(qiáng)烈的吸光效應(yīng),應(yīng)給予適當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>

　　2.2.2二次粒子

　　硫酸銨和硝酸銨的前體物SO2主要來源于燃煤鍋爐和燃油鍋爐,NOX主要來源于鍋爐與機(jī)動(dòng)車,NH3主要來源于化肥生產(chǎn)、動(dòng)物糞便、焦炭生產(chǎn)、冷凍車間和控制NOX的鍋爐(NH3作為降解劑)。NH3是大氣中唯一的堿性氣體,大氣中的NH3溶解在水滴中形成NH+4能加快SO2的氧化速度。SO2與NH3的反應(yīng)屬于不可逆反應(yīng),而NOX與NH33的反應(yīng)屬于可逆的反應(yīng),其反應(yīng)易受到溫度和濕度的影響。在二次粒子的生成過程中, 大氣相對濕度起著至關(guān)重要的作用。相對濕度不僅是決定二次粒子的生成和低空的累積的重要條件,而且是決定二次粒子粒徑增大與散射率變化的首要條件,應(yīng)受到我們研究工作者的重視。

　　3.控制PM-2.5的途徑分析

　　3.1一次粒子的控制

　　一次粒子的成分復(fù)雜、來源較廣。在常規(guī)的大氣監(jiān)測與控制中,細(xì)粒子往往被忽視。所以目前一次粒子的控制應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:

　　3.3.1 摸清各種來源中的粒徑分布,抓住污染“大戶”

　　3.1.2 摸清各種來源的時(shí)空分布特征,分區(qū)、分時(shí)加以控制

　　3.1.3 杜絕城市近郊的秸稈、草木和廢物的露天焚燒設(shè)備的燃燒狀況,減少碳黑和有機(jī)碳粒子的排放。我國一些地區(qū)特別是經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá)的大中城市郊區(qū)，田間地頭、道路兩旁隨意焚燒農(nóng)作物秸稈，造成煙霧彌漫，環(huán)境污染，有時(shí)還釀成交通事故和飛機(jī)不能按時(shí)起飛。例如, 成都郊縣麥?zhǔn)諘r(shí)由于亂燒秸稈，到處煙霧彌漫，甚至影響了雙流機(jī)場飛機(jī)的起降。所以, 今年麥?zhǔn)盏絹碇H，北京、天津、石家莊、濟(jì)南、西安、鄭州、沈陽、成都、上海、南京10大城市郊區(qū)和京津塘、京石、滬寧、濟(jì)青4條高速公路沿線，已劃為秸稈綜合利用和禁燒重點(diǎn)地區(qū)，嚴(yán)禁在以上城市郊區(qū)和公路兩側(cè)焚燒農(nóng)作物秸稈。

　　農(nóng)業(yè)部與國家環(huán)?？偩帧⒇?cái)政部等單位還聯(lián)合發(fā)布了《秸稈禁燒和綜合利用管理辦法》的通知，先后與陜西、河北、北京、天津、江蘇、河南、上海等7省（市）人民政府簽訂了“農(nóng)作物秸稈綜合利用和禁燒工作協(xié)議書”，并投入3000萬元資金，以秸稈腐爛還田技術(shù)為突破口，通過對聯(lián)合收割機(jī)的改造等，力求在5年內(nèi)基本解決焚燒秸稈問題。

　　3.2 二次粒子的控制

　　PM-2.5的控制分為一次粒子的控制和二次粒子的控制。目前的大氣污染源調(diào)查與控制主要是針對一次粒子。而二次粒子是北京上空“灰鍋蓋”中首要成分, 控制二次粒子可能是目前控制北京市大氣中PM-2.5污染的一個(gè)最為有效的突破點(diǎn)。控制二次粒子的方法可從兩個(gè)方面入手:控制二次粒子的前體物(SO2、NOX和NH3)和控制二次粒子生成與累積的途徑。

　　3.2.1 控制前體物

　　二次粒子的前體物中, SO2和NOX在來源的時(shí)空分布上、數(shù)量上均和NH3有著較大的差別。在時(shí)空分布上, SO2和NOX面廣而持續(xù);在數(shù)量上,SO2和NOX的排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過NH3。大氣中90%以上的NH3來源于動(dòng)物糞便、化肥的生產(chǎn)與使用,控制起來可能較控制SO2和NOX更為容易些。所以,在控制SO2和NOX的同時(shí),要重視對NH3的控制。

　　3.2.2控制二次粒子生成與累積的途徑

　　前體物生成二次粒子和二次粒子在低空累積產(chǎn)生累積效應(yīng), 需要特定的時(shí)空條件和氣象條件?？刂魄绑w物各自的時(shí)空分布和根據(jù)不同的氣象條件選用不同污染緊急控制措施,可阻斷和避免可能對市民造成嚴(yán)重危害的累積性污染。

　　4. 對今后大氣污染控制研究的一點(diǎn)思考

　　4.1 污染源數(shù)據(jù)的調(diào)查與分析中應(yīng)重視二次微粒的影響因素

　　我國現(xiàn)有的大氣污染源數(shù)據(jù)調(diào)查已開始從酸性氣溶膠(酸雨)生成的角度對前體物SO2和NOX進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和控制,還應(yīng)從二次微粒轉(zhuǎn)化的角度對前體物SO2、NOX和NH3進(jìn)行調(diào)查分析,以進(jìn)一步完善現(xiàn)有的污染源統(tǒng)計(jì)模式。

　　4.2 在重視單項(xiàng)污染物指標(biāo)(如SO2的濃度指標(biāo)與總量控制指標(biāo))達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上,同時(shí)關(guān)注一次污染物轉(zhuǎn)化為二次污染物、以及一次污染物與二次污染物之間產(chǎn)生的對能見度和人體健康的累積效應(yīng)等綜合性指標(biāo)。

　　4.3 重視PM-2.5的研究

　　PM-2.5的研究是我國大氣污染研究中的薄弱環(huán)節(jié), 今后的研究 應(yīng)對PM-2.5的基本組成與累積途徑等進(jìn)行系統(tǒng)、細(xì)致的分析, 為研究控制PM-2.5的有效途徑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。