影响环境空气中细颗粒物（PM2.5）浓度变化的研究

影响环境空气中细颗粒物（PM2.5）浓度
变化的研究
摘要本文从水蒸气对环境空气中细颗粒物（PM2.5）浓度变化的影响进行了研究，水蒸汽是影响环境空气中细颗粒物（PM2.5）浓度变化产生雾霾的载体并起着决定性的因素。

关键词细颗粒物（PM2.5）水蒸汽影响因素
细颗粒物又称PM2.5，指环境空气中空气动力学当量直径小于2.5微米的颗粒物。

由于PM2.5粒径小，活性强，能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，环境空气污染就越严重。

易附带有毒有害物质（如：重金属，微生物等），并且在空气中停留时间较长，传播远，所以对人体健康和环境空气质量的影响较大。

1 成因分析
PM2.5的主要成分有三大类：水源性阴离子，碳质组分，无机元素。

主要有自然源和人为源。

危害较大的是人为源。

在学术界分为一次气溶胶和二次气溶胶两种。

自然界中的火山爆发，沙尘暴，森林火灾等会将大量的细小颗粒物扩散到大气层中。

工业生产、汽车尾气、居民生活使用的煤或其它燃料在使用时的排放二次生成PM2.5和大气氧化性气态颗粒物等各种因素影响造成颗粒物的高增
长。

2 影响因素
通过某城市环境空气质量的春夏秋冬各季节PM2.5浓度变化趋势图(见图1- 4)，有针对性的对大气降水前后PM2.5浓度变化研究分析发现，在大气降水初期
一段时间PM2.5浓度会升高，随着降水过程呈现前高后低，待降水结束天气转晴，随气温升高，PM2.5又会有小幅度升高波动。

在对有降水和无降水全年PM2.5浓度
平均值变化趋势图（见图5-8）研究分析中发现有降水期间PM2.5浓度值比无降水期间Pm2.5浓度值相对高。

从中发现二次生成的PM2.5用排除法除去空气中既有
的气态前体物、大气氧化性等各种因素后，可以很直观的得出：环境空气中的湿
度对二次生成的PM2.5浓度变化起着较大的影响，也就是说空气中的水蒸汽含量
直接影响PM2.5浓度变化。

通过对照全年降水和湿度关联图和有降水和无降水全年PM2.5浓度日平均值
变化趋势图（见图9）研究分析，可以看出当空气相对湿度约大于50%时PM2.5浓
度会有个明显升高过程，随着降水的冲刷PM2.5浓度也会有个下降过程。

又同时
结合对新疆和内蒙古等沙漠地区的污染研究分析发现其环境空气污染主要是由沙
尘暴引起的，这是由于沙漠污染地区干旱少雨湿度低，反而没有发生雾霾。

在山
西陕西河北等环境空气污染区域也并不全部发生雾霾，而是大多集中在城市区域，这也说明了由于城市区域周边分布着供热、采暖、发电、钢铁、水泥、化工等涉
汽排放工业，这些工厂连续排放着大量水蒸汽，从而在城市上空形成了相对的湿度，与环境空气中的污染颗粒物形成二次气溶胶，才产生了雾霾。

3 依据研究分析提出存在的主要因素
研究分析发现：如果没有水蒸汽的参与，环境空气中可悬浮颗粒（TSP）
积累到一定程度时可以形成灰霾现象，但可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物
（PM2.5）在环境空气中形成不了遮挡视觉的雾霾现象的。

只有水蒸汽才能形成气
溶胶，在环境空气中的湿度达到一定程度，例如在下雨和高湿静稳的天气，也就
是空气湿度大于50%时，就会形成水蒸汽气溶胶，只要空气中有污染颗粒物就会
因吸收水分涨大为雾霾颗粒，从而形成雾霾。

没有这个载体和必要条件，环境空
气中的污染颗粒物即使超高也形不成雾霾。

污染的轻重也不是发生雾霾的根本原因，环境空气中水蒸汽是产生雾霾的载体并起着决定性的因素。

因此如何有效的降低Pm2.5浓度，降低工业水蒸汽排放治理，加大对水蒸汽综合利用，例如城市中燃煤燃气等供热采暖发电的冷却塔和涉水冷却的工业，除对产生的大气污染物采取超低排放治理措施，加大综合利用水蒸汽的余热提高对能源的利用率，治理工业水蒸汽排放才是从根本上治理雾霾的形成，减少水蒸汽携带PM2.5排放从而实现碳减排的有效措施。

4 研究结论
影响环境空气中细颗粒物（PM2.5）浓度变化因素是由环境空气中细小污染颗粒物和水蒸汽两个内因的共同作用，水蒸汽是影响环境空气中细颗粒物（PM2.5）浓度变化产生雾霾的载体并起着决定性的因素。

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