2.1 我国PM2.5污染现状
2.1.1 大气环境
研究表明,大气颗粒物中燃料燃烧和生产过程产生的颗粒物占城市大气中颗粒物的绝大多数。在工业生产产生的颗粒物中,工业燃煤、煅烧和粉碎工艺过程产生的颗粒物对大气环境中的总悬浮颗粒物贡献最大。
2011年,世界卫生组织(WHO)发布《世界城市空气质量报告》,在91个国家中我国排名倒数第15位。北京市PM10年平均浓度是WHO推荐标准的6.2倍,在91个国家1082个城市中排第1035位。全国估计90%的城市空气质量不达标,有近6亿人口生活在有害于健康的空气中。10年间,我国城市能见度年平均下降了0.2km。京津冀、长三角、珠三角等区域PM2.5污染严重,个别城市灰霾天数在200天以上[3,4]。
2.1.2 我国大气污染的特点
我国大气污染已经从20世纪煤烟型污染演变为跨区域性、复合型大气污染。目前,我国已成为全球PM2.5污染最为严重的国家之一。其中京津冀、长江三角洲、成渝、关中地区、中原地区等为我国PM2.5污染的重灾区。2011年末以来,我国多次发生重污染产生雾霾天气,2013年1月雾霾覆盖了我国整个华北及华东大部分地区,涉及区域超过130万平方公里,严重污染涉及人口2.5亿,持续时间之长、覆盖范围之广、污染程度之高史上均属罕见[4,5]。2003年在全国14个城市同步观测获得的冬季、夏季PM2.5平均浓度分别为161.7μg/m3和68.6μg/m3,年均浓度高达116.9μg/m3。2013年在同样14个城市观测获得的PM2.5年均浓度为90.8μg/m3,是我国PM2.5环境空气质量标准的2.6倍。经过10年环境治理,PM2.5年均浓度下降了26.1μg/m3,下降比例为 22.7%,这表明我国城市PM2.5污染已有下降趋势。尽管2012~2017年,我国加大了环境治理力度,也取得了很好的效果,如经过5年的环境治理,京津冀、长三角、珠三角PM2.5分别下降了39.6%、34.4%、27.7%,北京2013年、2015年、2017年PM2.5的年均浓度分别为90μg/m3、73μg/m3、60μg/m3,但要达到国家2012年发布的《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的要求,即PM2.5年均标准 35μg/m3,仍然任重道远,因此,必须加快推进大气污染治理[6]。
2.1.3 对PM2.5研究的需求
为了保护人体健康和生态环境,我国于2012年初发布了新的环境空气质量标准(GB 3095—2012),新增了PM2.5指标限值,收紧了PM10和O3等指标标准,全国各地分期分批实行新标准规定,该新标准于2016年起在全国全面实施。各个城市都正面临考核,因此急需对PM2.5监测、分析、评价等工作的技术支撑。PM2.5及相关研究是国际大气环境科学的前沿,高精度的监测、准确的分析和定量评估PM2.5的科学研究、测试技术及仪器设备等都在发展之中。国内过去10余年的研究虽在某些领域达到国际水平,但与欧美等国家仍有较大差距,离国家需要的科技支撑还有较大距离,因此对PM2.5的深入研究亟待开展[6]。