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PM 2.5 污染防治知识问答环境保护部科技标准司主编中国环境科学学会环保科普丛书编著委员会顾 问：吴晓青主 任：赵英民 任官平副主任： 刘志全 易 斌成 员：禹 军 陈 胜 张远航 刘海波张 弛 陈永梅 卢佳新 朱忠军张静蓉 杨 勇 陈 昱《 PM 2.5 污染防治知识问答》编委会科学顾问： 郝吉明唐孝炎庄德安主编：张远航柴发合副 主 编：陈永梅编委：鲍晓峰柴发合陈 胜陈永梅段凤魁高健高翔郭新彪韩斌杰贺克斌胡敏李凯卢佳新马永亮王跃思王自发杨勇易 斌禹 军岳 涛岳欣张弛张鹤丰张静蓉张涌新张远航左朋莱（按姓氏首字母排序）编写单位： 中国环境科学学会大气分会中国环境科学研究院清华大学环境学院北京大学环境科学与工程学院中国科学研究院大气物理所北京市劳动保护科学研究所浙江大学国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心《环保科普丛书》序我国正处于工业化中后期和城镇化加速发展的阶段，结构性、复合性、区域性污染逐渐显现，发展中不平衡、不协调、不可持续的问题依然突出， 环境保护面临诸多严峻挑战环保是发展问题，也是重大的民生问题喝上干净的水，呼吸上新鲜的空气，吃上放心的食品，在优美宜居的环境中生产生活，已成为人民群众享受社会发展和环境民生的基本要求。

由于公众获取环保知识的渠道相对匮乏，加之片面性知识和观点的传播，导致了一些重大环境问题出现时，往往伴随着公众对事实真相的疑惑甚至误解，引起了不必要的社会矛盾这既反映出公众环保意识的提高，同时也对我国环保科普工作提出了更高要求当前，是我国深入贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、加快经济发展方式转变、解决突出资源环境问题的重要战略机遇期 大力加强环保科普工作， 提升公众科学素质，营造有利于环境保护的人文环境，增强公众获取和运用环境科技知识的能力，把保护环境的意识转化为自觉行动，是环境保护优化经济发展的必然要求，对于推进生态文明建设，积极探索环保新道路，实现环境保护目标具有重要意义国务院《全民科学素质行动计划纲要》明确提出要大力提升公众的科学素质，为保障和改善民生、促进经济长期平稳快速发展和社会和谐提供重要基础支撑，其中在实施科普资源开发与共享工程方面，要求我们要繁荣科普创作，推出更多思想性、群众性、艺术性、观赏性相统一，人民群众喜闻乐见的优秀科普作品环境保护部科技标准司组织出版的《环保科普丛书》正是基于这样的时机和需求推出的丛书 覆盖了同人民群众生活息息相关的水、气、声、固废、辐射、健康等环境保护重点领域，以 通俗易懂的语言，配以大量故事化、生活化的插图，使整套丛书集科学性、 通俗性、 趣味性、 艺术性于一体，准确生动、深入浅出地向公众传播环保科普知识，可提高公众的环保意识和科学素质水平，激发公众参与环境保护的热情。

我们一直强调科技工作包括创新科学技术和普及科学技术这两个相辅相成的重要方面，科技成果只有为全社会所掌握、所应用，才能发挥出推动社会发展进步的最大力量和最大效用我们一直呼吁广大科技工作者大力普及科学技术知识，积极为提高全民科学素质作出贡献现在，我欣喜地看到，广大科技工作者正积极投身到环保科普创作工作中来，以严谨的精神和积极的态度开展科普创作，打造精品环保科普系列图书我衷心希望我国的环保科普创作不断取得更大成绩吴晓青 中华人民共和国环境保护部副部长二〇一二年七月前言“十一五”以来，我国的大气污染防治工作取得了积极进展 2012 年 2 月，新的《环境空气质量标准》正式发布，实现了与世界卫生组织 （ WHO ）第一阶段目标值接轨 2012年 9 月，国务院正式批复《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，对全国大气污染防治工作进行了全面部署，标志着我国大气污染防治工作开始由“以污染控制为目标导向”向“以改善环境质量为目标导向”的历史性转变我国大气环境污染防治形势十分严峻随着我国经济社会快速发展，经济发展模式粗放、能源消费居高不下、城市化进程持续推进，在传统煤烟型污染尚未得到根本解决的情况下，以细颗粒物（ PM2.5 ）和臭氧（ O3 ）为主要污染物的雾霾和光化学烟雾等复合型污染又接踵而至，引起了公众的广泛关注。

PM2.5 来源复杂， 既有燃煤、 机动车、 工业生产、扬尘等直接排放的细颗粒物，也有空气中二氧化硫、氮氧化物、氨和挥发性有机物经过复杂的化学反应转化生成的二次细颗粒可以说，PM2.5 污染是我国当前环境形势呈结构型、复合型、压缩型特征的最具代表性的问题之一我国目前正处于全面建设小康社会的关键时期，我们应切实贯彻落实党的十八大提出的战略目标、加强生态文明建设，以环境保护优化社会经济发展；要正确认识当前大气污染防治形势，充分理解改善大气环境质量的艰巨性、复杂性与长期性，做好打持久战的思想准备；要转变发展方式，加快产业和能源结构调整，实施多污染物协同控制，强化多污染源综合管理，开展大气污染区域联防联控针对大气环境质量改善、 PM2.5 防控等方面的技术方法、措施和手段等已经开展了大量的研究，并产出了一批重要成果，但目前尚缺乏较为系统的、面向公众的环保科普书籍解决大气污染问题与每个公民的切身利益息息相关，需要公众的积极参与，并把节能减排理念切实贯彻到日常生活中《 PM2.5 污染防治知识问答》一书，力求通过通俗易懂的语言，以图文并茂的方式向公众正确、科学地介绍 PM2.5 污染防治等相关科学知识，希望能为公众了解、学习和主动参与 PM2.5 防治提供一个有效途径。

在本书的编写过程，中国环境科学学会大气分会、中国环境科学研究院、清华大学环境学院、北京大学环境科学与工程学院、中国科学研究院大气物理所、北京市劳动保护科学研究所、浙江大学国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心委派专家参与了本书的编写工作，在此一并感谢！编者二〇一三年二月目 录第一章 基本知识 11.大气包含哪些组分？ 12.什么是大气污染？ 23.大气里有哪些主要污染物？ 24.大气污染物是如何传输和扩散的？ 35.什么是逆温现象？ 46.什么是天气系统？ 47.什么是大气能见度？ 58.雾和霾有什么区别？ 69.什么是大气环境质量？ 610.什么是大气环境容量？ 711.什么是大气复合污染？ 812.什么是大气环境质量基准和环境空气质量标准？ 813.什么是 API ？什么是 AQI ？ 914.什么是 TSP、PM 10、PM2.5？ 1015.什么是一次颗粒物？什么是二次颗粒物？ 1116.什么是二次颗粒物的前体物？ 1217.什么是 VOCs ？ 13第二章 PM2.5 的来源、成因、转化 1518.PM 2.5 的主要来源有哪些 ? 1519.PM 2.5 的化学组成有哪些？ 1620.不同季节 PM 2.5 的浓度变化有什么特征？ 1721.不同地区的 PM 2.5 浓度及组成有什么差别？ 1722.燃煤燃烧对 PM 2.5 的贡献主要有哪些？ 1823.工业排放对 PM 2.5 的贡献有哪些？ 1924.机动车等移动源排放污染物对 PM2.5 的贡献有哪些？ 2025.油品质量对排放和机动车的危害有哪些？ 20126.VOCs 的来源有哪些？ 2127.扬尘对 PM 2.5 有贡献吗？ 2228.城市面源对 PM 2.5 的影响？ 2229.秸秆及落叶的焚烧对 PM 2.5 有什么影响？ 2330.烟花爆竹也会产生 PM2.5 吗？ 2431.影响雾霾形成的气象条件有哪些？ 2432.为什么冬季雾霾天气比较多？ 2533.区域性雾霾污染的形成原因？ 2634.为什么刮风、雨雪天气过后，雾霾天气很快好转？ 2735.经济发展模式与产业结构对大气污染的影响 2736.能源结构与消费对大气污染的影响 2837.城镇化与城市规划对大气污染的影响 2938.公众生活方式改变对大气污染的影响 29第三章 PM2.5 的危害及环境影响 3139.伦敦烟雾污染事件 3140.美国洛杉矶光化学烟雾事件 3141.日本四日市哮喘事件 3242.我国大气污染的主要特征有哪些？ 3343.PM 2.5 与大气复合污染的关系主要表现在哪些方面？ 3344.PM 2.5 有哪些危害？ 3445.PM 2.5 为什么对人体健康有害？ 3546.哪些人群对 PM 2.5 比较敏感？ 3547.PM 2.5 中有毒有害物质主要有哪些？ 3648.PM 2.5 对人体健康有没有安全水平？ 3649.PM 2.5 人体暴露的主要途径有哪些？ 3750.PM 2.5 对人体心血管系统有哪些影响？ 3851.PM 2.5 对人体呼吸系统的影响？ 3852.PM 2.5 与肺癌有没有关系？ 3953.雾霾天气对情绪有影响吗？ 4054.PM 2.5 对能见度有什么影响？ 41255.能见度低都是由 PM2.5 引起的吗？ 4156.PM 2.5 对气候变化的影响 4257.PM 2.5 对水循环的影响 43第四章 环境空气质量标准与 PM 2.5 监测 4458.WHO 大气环境质量指导值和阶段目标值是如何规定的？ 4459.我国环境空气质量标准经历了怎样的制修订历程？ 4460.我国新环境空气质量标准有何特点？ 4561.我国如何对环境空气质量进行评价和分级 ? 4562.什么是雾霾黄色预警、橙色预警？ 4663.监测环境空气中 PM2.5 都有哪些方法？ 4764.什么是 β 射线测量法？ 4765.什么是微量振荡天平法？ 4866.环境空气质量监测点布点原则有哪些？ 4867.PM 2.5 小时平均浓度、 24 小时平均浓度指什么？ 4968.如何保证 PM 2.5 监测数据的有效性？ 49第五章 大气环境管理与 PM2.5 污染控制 5169. 《大气污染防治法》主要规定了哪些内容？ 5170.重点区域大气污染防治规划对 PM2.5 控制有哪些相关规定和措施？ 5171.PM 2.5 控制的预期目标有哪些？ 5372. 为什么要对 PM 2.5 污染实行综合控制？ 5473.为什么要开展区域大气污染联防联控？ 5574.为什么 PM 2.5 控制要进行多污染物协同控制？ 5675.主要工业行业大气污染物排放标准有哪些？ 5676. 我国机动车污染物排放标准经历了哪些变化？ 5777. 汽柴油有毒有害物质控制标准对汽柴油品质有什么规定？ 5978.如何通过经济发展模式转变和产业结构调整来改善大气环境质量？ 6179.能源结构调整对改善大气环境质量的作用有哪些？ 6280.城镇化过程中如何控制大气污染？ 6281.烟尘、粉尘的技术控制措施主要有哪些？ 6382.建筑扬尘的控制措施有哪些？ 64383.其他城市面源污染控制措施？ 6584.机动车排放控制的管理措施有哪些？ 6685.控制机动车排放的技术措施主要有哪些？ 6786. 为什么应该大力发展城市公共交通？ 6887. 为什么要推广新能源汽车和使用清洁代用燃料？ 6988.工业 VOCs 控制措施和技术方法有哪些？ 6989.餐饮业污染控制措施有哪些？ 7090.重污染天气条件下可采取哪些应急措施？ 71第六章 社会责任与公众参与 7391.防治大气雾霾污染跟我有关吗？ 7392.政府决策者应建立什么样的社会经济发展理念？ 7393.企业家应如何带头履行社会责任？ 7494.公众如何履行环境责任？ 7495.雾霾天气可以预报吗？ 7596.减排 PM 2.5 生活中我能做什么？ 7597.如何改变餐饮方式才能减少 PM 2.5 的排放？ 7698.雾霾天适于室外锻炼吗？ 7699.雾霾天需要戴口罩吗？ 77100.公众使用的便携仪器测量的 PM 2.5 数值是否可信？ 77101.家庭应该如何正确使用空气净化器？ 78102.如何查询 PM2.5 实时浓度？ 784第一章 基本知识1.大气包含哪些组分？大气就是我们通常俗称的空气， 是指笼罩在地球外表面的一层气体，绝大部分集中在距地面 1000km （千米）的高度内。

其中，与我们人类及其他生物关系最为紧密的底层大气称为对流层，其厚度约10km 底层大气由干洁空气、水汽和杂质（污染物）三部分组成干洁空气是一种混合气体，主要成分有氮气（ N2）、氧气（ O2）、二氧化碳（CO 2）、惰性气体（氦气、氖气、氩气）以及少量甲烷 （CH4 ）、氢气（ H2）等其中氮气和氧气是最主要的成分，其体积浓度分别占大气总体积的比例为： 氮气 78.08% 、氧气 20.95% ，惰性气体 0.93% ，其他气体所占比例约为 0.1% 大气环境质量关注的污染物包括气态污染物和颗粒物气态污染物主要包括二氧化硫（ SO2 ）、氮氧化物（ NOx ）、一氧化碳（ CO）、臭氧（O3）、甲烷（CH4 ）、氨（NH 3）以及挥发性有机物 (VOCs) 等；颗粒物是包括悬浮在空气中的尘埃、烟尘、盐粒、水滴、冰晶、花粉、孢子、细菌等固体和液体的微粒空气的组成12.什么是大气污染？所谓大气污染，是指大气中直接排放的污染物或者由它们转化形成的二次污染物的浓度到达了有害程度的现象 人类活动及自然界都不断向大气排放各种各样的物质， 当大气中某种物质的浓度超过了正常的水平，并在大气中停留足够长的时间，进而对人体健康、生态系统或其他环境要素（如气候、水体）产生不良效应时，就构成了大气污染。

大气污染的形成及危害程度， 不仅是以空气中是否存在某种有害物质来衡量，还需考虑其作用的浓度和时间等因素3.大气里有哪些主要污染物？目前已认识到的、 在环境中已产生和正在产生影响的主要大气污染物种类很多，主要包括含硫化合物（ SO 2、H2S 等）、含氮化合物（ NO、NO2、 NH3 等）、含碳化合物（ CO 、VOCs 等）、光化学氧化剂（ O3、H2O2 等）、含卤素化合物 (HCl 、HF 等）、颗粒物、持久性有机污染物、 放射性物质等八类 将这些大气污染物按其物理状态分类，可分为气态污染物（如 SO2 、NO ）和颗粒物两大类；若按形成过程分，则可分为一次污染物和二次污染物所谓一次污染物， 是指直接从污染源排放的污染物质， 如一氧化碳、二氧化硫等 二次污染物则是指由一次污染物经化学反应或光化学反应形成的污染物，如臭氧、硫酸盐、硝酸盐、有机颗粒物等值2得注意的是，二氧化碳以前不被认为是空气污染物， 但鉴于其对气候变化的重要影响， 一些国家已经把二氧化碳作为大气污染物对待 我国 2012 年颁布的《环境空气质量标准》 中所规定的大气污染物包括：二氧化硫，总悬浮颗粒物（ TSP ）、颗粒物 PM10 、细颗粒物 PM2.5 、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、铅（ Pb）、苯并 [a] 芘、氟化物、氰化物等。

4.大气污染物是如何传输和扩散的？进入大气中的污染物， 受大气水平运动以及大气的各种不同程度的扰动运动的影响，会形成不同程度的输送大气的水平运动称为风 风对污染物的扩散有两个作用： 一是整体的输送作用，二是冲淡稀释作用风向决定污染物迁移运动的方向，风速决定污染物的迁移速度污染物总是由上风方被输送到下风方在污染源下风向，污染要重一些；风速越大，单位时间内污染物混合的清洁空气量越大，冲淡稀释作用就越好一般来说，大气中污染物浓度与污染物的总排放量成正相关，而与风速则成反相关在一些特殊的天气条件下， 一个地区排放的污染物可能随着上升气流进入高空， 并在高空中随着气团较快的传输， 结果可能会在距离污染源很远的地方又随着下沉气团降到地表附近， 导致了区域间的污染物传输例如在一些特殊气象条件下， 亚洲的沙尘可能传输到北美甚至欧洲地区3污染物的传输使得一个地区的大气污染在更大的时间和空间尺度上产生危害，甚至南极和北极的动物也受到了大气污染的影响目前所关注的沙尘暴、 PM2.5 （细颗粒物）、酸雨等都是由大气污染物在大气中的输送造成的区域性污染5.什么是逆温现象？在底层大气，大气温度随着高度增加而下降， 每上升 100m（米），温度降低 0.6℃左右。

也就是说，在数千米以下，一般是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大这种大气层结容易发生上下对流运动，可将近地面层的污染物向高空和远距离输送、扩散，从而使城市上空污染程度减轻 在某些天气条件下， 地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为逆温层 逆温层像一层厚厚的被子罩在上空， 使上下层空气减少了流动， 近地面层大气污染物“无路可走”，越积越多，空气污染越来越重6.什么是天气系统？天气系统是指具有一定的温度、 气压、风等气象要素空间结构特征的大气运动系统如有的以空间气压分布为特征组成高压、低压、高压脊、低压槽等，有的则以风的分布特征来分，如气旋，反气旋，4切变线等，有的又以温度分布特征来确定，如锋还有的以某些天气特征来分，如雷暴，热带云团等通常构成天气系统的气压、风、温度及气象要素之间都有一定的配置关系 大气中各种天气系统的空间范围是不同的，水平尺度可从几公里到 1～ 2 千公里其生命史也不同，从几小时到几天都有由于大大小小的天气系统相互交织、 相互作用，有时天气系统容易造成大气污染， 有时又有利于大气污染物转移， 所以谈大气污染时往往离不开天气系统。

一般情况下，在风小、湿润、逆温等气象条件下，容易出现重污染天气在污染物排放总量变化不大的情况下，不利的气象条件是重污染日形成的主导因素7.什么是大气能见度？能见度是指物体能被肉眼看到的最大的水平距离， 也指物体在一定距离时被肉眼看到的清晰程度所谓“能见”，在白天是指能看到和辨认出目标物的轮廓和形体；在夜间是指能清楚看到目标灯的发光点在空气特别干净的北极或是山区，能见度能够达到70～100km ，然而能见度通常由于水汽、大气污染物而有所降低例如，大雾和霾时能见度可降至零，会对交通运输带来极大不利影响58.雾和霾有什么区别？雾（Fog ）和霾（ Haze ）是两个不同的概念雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的、低能见度的自然现象 ,是近地面的空气中水汽凝结 ( 或凝华 ) 的产物霾是由于空气中悬浮着大量的颗粒物所导致的水平能见度降低到 10km 以下的一种混浊现象雾和霾是一种天气现象通常，在气象上雾和霾是通过相对湿度来区分的， 相对湿度高于90% 时的低能见度现象称为雾，相对湿度低于 80% 时发生的低能见度现象称为霾，相对湿度介于两者之间的是雾和霾共同作用的结果事实上，雾和霾之间并不总是存在一个截然分明的界线， 雾和霾往往是你中有我、我中有你，很难简单地用某个相对湿度值将其严格区分开。

即使是一些相对湿度高于 90% 的大雾天气，也不能完全排除人为污染的因素由于雾是水滴或者冰晶组成的， 虽然影响能见度， 但对健康影响不大；近年来，所发生的霾主要与化学成分复杂的 PM 2.5 有关，对人体健康有害9.什么是大气环境质量？大气环境质量是指大气环境总体或某种大气污染物对人群健康、生存繁衍以及社会经济发展适宜程度的量化表述， 其方式是用大气污染物浓度水平来表征大气环境的好坏 大气环境质量的要素主要包括6气态污染物和颗粒物两类 但是只有浓度水平也无法定义大气环境质量的好坏，所以产生了大气环境质量标准， 对不同功能区的大气环境含有有害物质或因素限值作统一规定我国《环境空气质量标准》（ GB3095-2012 ）的环境空气污染物基本项目有：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、 PM10 和 PM2.5 等10.什么是大气环境容量？大气环境容量是指在满足大气环境目标值 （即能维持生态平衡并且不超过人体健康要求的阈值） 的条件下，某区域大气环境所能承纳污染物的最大能力， 或所能允许排放的污染物的总量 其大小取决于该区域内大气环境的自净能力以及自净介质的总量 若超过了容量的阈值，大气环境就不能发挥其正常的功能或用途，生态的良性循环、人群健康及物质财产将受到损害。

确定大气环境体系中环境容量的大小可以在大气污染控制规划中发挥重要的作用， 不仅可以指导环境污染治理中实现大气污染物总量控制的目标， 为制定区域大气环境质量标准提供重要的依据， 还可以根据环境体系的实际情况， 合理利用大气环境容量资源， 促进社会经济的可持续发展711.什么是大气复合污染？大气复合污染是指大气中由多种来源的多种污染物， 在一定的大气条件下 (如温度、湿度、风速、阳光等 )，发生多种界面间的相互作用、彼此耦合构成的复杂大气污染体系 其主要表现为大气氧化性物种（如细颗粒物（ PM2.5 ）和臭氧）浓度增高、大气能见度显著下降和大气环境恶化趋势向整个区域蔓延这里的“复合”具有三层含义：一是指煤烟型污染与日益恶化的机动车排气污染及其他污染叠加； 二是指在大气中污染物各类反应机制的耦合； 三是指局地污染与区域污染的相互作用随着城市化、工业化、区域经济一体化进程的加快，我国大气污染正从单一的空气污染类型（如煤烟型污染、机动车污染、石油化工污染）向复合型大气污染转变， 部分地区出现区域范围的空气重污染现象，如京津冀、 长三角、珠三角以及其他部分城市群已表现出明显的区域大气复合污染特征， 严重制约区域社会经济的可持续发展， 损害公众的身体健康。

复合性大气污染的机制和特征12.什么是大气环境质量基准和环境空气质量标准？大气环境质量基准是指大气环境中污染物对特定对象 （人或其他生物等）不产生不良或有害影响的最大剂量（无作用剂量）或浓度8大气环境质量基准是由污染物同特定对象之间的剂量－反应关系确定的环境空气质量标准是国家为保护人群健康和生存环境， 对大气污染物（或有害因素）容许含量（或要求）所作的规定环境空气质量标准体现国家的环境保护政策和要求， 是衡量环境是否受到污染的尺度，是环境规划、 环境管理和制订污染物排放标准的依据环境空气质量标准考虑社会、经济、技术等因素，经过综合分析制定，由国家行政主管部门颁布，具有法律的强制性大气环境质量基准与环境空气质量标准有密切的关系 大气环境质量基准是制订环境空气质量标准的科学基础 环境空气质量标准规定的污染物容许剂量或浓度限值原则上应小于或等于相应的基准值但由于社会、经济、技术等因素的限制，各国实际实施的环境空气质量标准对某些污染物的限值会大于相应的基准值13.什么是 API ？什么是 AQI ？空气污染指数 (Air Pollution Index ，API) 是用于评估空气质量状况的无量纲指数，可以直观地评价大气环境质量状况并指导空气污染地控制和管理。

API 是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，根据空气环境质量标准和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的影响来确定污染指数的分级数值及相应的污染物浓度限值， 适合9于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势 API 划分为 0～50 、51 ～100 、101 ～150 、151 ～200 、201 ～300 和大于 300 六档，对应于空气质量的六个级别，指数越大、级别越高，说明污染越严重，对人体健康的影响也越明显空气质量指数（ Air Quality Index ，AQI ）也是定量描述空气质量状况的无量纲指数，分为 0～50、51～100 、101 ～150 、151 ～200 、201 ～300 和大于 300 六档，相对应空气质量的六个类别， 指数越大、级别越高，说明污染越严重，对人体的健康危害也就越大AQI 与我国原来发布的 API 有较大区别AQI 分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（ GB3095-2012 ），参与评价的污染物为二氧化硫、 二氧化氮、 PM 10 、PM 2.5 、臭氧、一氧化碳六项； 而 API分级计算参考的标准是老的环境空气质量标准（ GB3095-1996 ），评价的污染物仅为二氧化硫、二氧化氮和 PM 10 三项，且 AQI 采用分级限制标准更全面。

因此 AQI 较 API 监测的污染物指标更多，其评价结果更加客观、全面14.什么是 TSP、 PM 10、 PM 2.5？大气颗粒物是悬浮在大气中固体和液体的颗粒， 粒径范围从几个纳米到一百微米 在衡量颗粒物的标准中， 根据颗粒物粒径大小可分为 TSP 、PM10、PM2.510TSP ，也称总悬浮颗粒物（ Total Suspended Particulates ），是指分散在大气中的各种粒子的总称，其空气动力学直径小于或等于100 μm（微米）颗粒物的质量浓度， 多数在 10μm 以下，单位为μg/m3（微克 /立方米）它的来源很复杂，包括燃料燃烧时产生的烟尘、生产加工过程中产生的粉尘、 建筑和交通扬尘、 风沙扬尘以及气态污染物经过复杂物理化学反应在空气中生成的相应的盐类颗粒PM 10 ，也称可吸入颗粒物，是指空气动力学直径小于或等于 10μm 颗粒物的质量浓度，单位为μ g/m 3由于粒径较小，能被人直接吸入呼吸道并造成健康危害； 又由于它能在大气中长期漂浮， 易将污染物带到很远的地方，导致污染范围扩大PM 2.5 ，也称细颗粒物或可入肺颗粒物，是指空气动力学直径小于或等于 2.5μm 颗粒物的质量浓度，单位为μ g/m3 。

PM 2.5 粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大TSP 包含 PM10 和 PM 2.5，PM 10 包含 PM2.5 15.什么是一次颗粒物？什么是二次颗粒物？大气颗粒物按来源可以分为一次颗粒物和二次颗粒物一次颗粒物是指从排放源直接排放到大气环境中的液态或固态颗粒物， 而且在排放之后颗粒物未发生变化，保持其排放时的原有物理和化学性状其中自然界及人为活动都有很多一次颗粒物的排放源，例如：火11PM 2.5山喷发、沙尘暴、 森林火灾、海洋飞沫等自然源产生的烟尘或液态颗粒物，以及燃煤、机动车、工业生产、日常生活等人为源排放的烟尘、粉尘、扬尘等都是一次颗粒物； 二次颗粒物是指由大气中某些气态污染物经过一系列化学转化或物理过程而生成的固态或液态颗粒物， 是的主要来源例如，气态污染物二氧化硫、氮氧化物、氨气及一些有机物气体，在大气中会发生一系列化学反应， 最后生成硫酸盐、硝酸盐、铵盐及有机颗粒物等 二次颗粒物的物化性质及成分组成都有很大的差异， 与参与生成二次颗粒物的气态污染物有关 二次颗粒物硫酸铵、硝酸铵等盐是 PM 2.5 的主要成分，约占 PM2.5 总量的 40% 左右。

16.什么是二次颗粒物的前体物？二次颗粒物的前体物一般是指在大气中能够通过一步或多步的化学反应最终生成二次颗粒物的气态物质 例如，大气中的二氧化硫分子经过多步化学反应能生成气态的硫酸分子 (H2SO 4)，并和空气中的氨分子（ NH3）反应生成颗粒态的硫酸铵分子（ (NH4)2 SO4 ），我12们就可以称硫酸铵是二次颗粒物组分， 而二氧化硫和氨都是二次颗粒物硫酸铵的前体物与此相似，氮氧化物（ NOx ）在大气中会被氧化成气态硝酸（HNO 3），并与氨反应生成二次颗粒物硝酸铵 （NH 4NO3 ），氮氧化物也是形成硝酸铵的前体物 气态的二次颗粒物前体物还包括部分挥发性有机物（ VOCs ），如苯、甲苯、乙二醛、异戊二烯等气态有机物质他们会通过氧化、聚合成挥发性物质，通过凝结等方式形成二次有机颗粒物二次颗粒物是 PM2.5 的主要来源之一通常情况下， 这些二次颗粒物的前体物都是通过一次排放 （如工业生产、汽车排放、煤燃燃烧过程等）进入到大气中的当然，不是所有的一次排放的气态污染物都是二次颗粒物的前体物， 最典型的如一氧化碳，其在大气中的化学反应最终的生成物是二氧化碳， 不会生成颗粒态物质。

17.什么是 VOCs ？VOCs ，即挥发性有机化合物（ Volatile Organic Compounds ），通常是指熔点低于室温、 沸点在 50 ℃至 260 ℃之间的挥发性有机物美国则将任何能参加大气光化学反应的有机化合物统称为 VOCs VOCs 种类繁多，是大气中重要的化学物质， 大气光化学反应的重要“燃料”其与氮氧化物的反应是造成大气中臭氧等污染物浓度增加以及向二次有机颗粒物转化最终形成 PM2.5 的重要原因VOCs 的来源广泛，主要包括生物圈排放的自然源和人类活动排放的人为源全球范围内自然源约为人为源排放量的十倍左右， 但在13城市等人类活动地区， 人为源的影响较大 包括工业生产、交通运输、溶剂涂料使用、 石油产品的生产与使用、 乃至日常生活都会排放出各种 VOCs 物种，可能对环境产生影响寻常百姓生活中，同样可觅 VOCs 踪迹，家庭装修中的苯系物和甲醛， 餐饮油烟等都会排放大量VOCs VOCs 可直接造成健康危害， 如苯、甲醛等是臭名昭著的致癌物 VOCs 也是异味扰民的主要“元凶”，同时也是产生臭氧和 PM 2.5 的前体物14第二章 PM 2.5 的来源、成因、转化18.PM 2.5 的主要来源有哪些 ?PM2.5 的来源非常复杂。

从形成过程上，可以分为一次来源与二次来源一次来源又可分为自然源与人为源 自然源在全球范围分布广泛，如火山爆发、森林火灾、飓风、海啸、土壤和岩石的风化及生物腐烂等自然现象形成的污染源人为污染源是指人类生活和生产活动形成的污染源 人为污染源按污染源的空间分布可分为点源和面源按人们的社会活动功能不同，分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源、生活污染源根据对大气污染物的分类统计分析， 人为大气污染源可概括为三个主要方面：燃料燃烧、工业生产、交通运输前两类污染源统称为固定源，交通运输工具则称为移动源二次源是指各污染源排出的气态污染物， 经过冷凝或复杂的大气化学反应而生成二次细颗粒物 二次细颗粒物又可分为二次无机细颗粒和二次有机细颗粒，前者主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐，是由二氧化硫、氮氧化物、氨等无机气态前体物经过复杂的大气化学反应过程而形成的 二次有机细颗粒物含有数千种有机化合物， 是由 VOCs 转化而来的北京和京津冀地区 PM2.5 来源比例15PM 2.519.PM 2.5 的化学组成有哪些？PM 2.5 主要由水溶性离子组分、含碳组分以及其他无机化合物三大类化学物质组成水溶性离子组分主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐等，一般是二次颗粒物，都可溶于水。

在 PM 2.5 中主要以硫酸铵、 硝酸铵的形式存在；若在颗粒物酸性强的情况下，也可能共存硫酸氢铵含碳组分主要包括有机碳、 元素碳和无机碳 有机碳含有数千种有机化合物，既有一次源直接排放的一次细颗粒物，又有经 VOCs 转化形成的二次细颗粒物 按分子结构可分为多环芳烃类、 正构烷烃类、有机酸及其盐类、醛类、酮类、杂环化合物元素碳通常被称为黑碳，也是复杂的混合物， 主要来自燃烧源的直接排放它既含有纯碳、石墨碳，也含有高分子量的有机物质，如焦油、焦炭等无机碳主要指碳酸盐，其在 PM 2.5 中的含量通常很低无机元素及其化合物主要包括： 地壳元素和微量元素， 现已发现大气颗粒物中的元素多达 70 余种，这些元素均为一次颗粒物地壳元素如硅、钛、铁、钙、镁等及其化合物，主要来自土壤扬尘、建筑扬尘、道路扬尘等；微量元素如铬、铜、镍、铅、锌、锰、砷、汞等，主要来自化石燃料的燃烧及工业过程中含有相当多的有毒有害化学成分，如含碳组分中的多环芳烃，微量元素中铬、 铅、砷、汞等其中一些甚至具有致癌、 致畸、致突变（三致）的效应1620.不同季节 PM 2.5 的浓度变化有什么特征？PM 2.5 浓度水平受污染源排放和气象条件影响，存在明显的季节变化特征。

以北京为例，冬季 PM2.5 的平均浓度最高，秋季与春季次之，夏季平均浓度最低 北京冬季出现最高值的主要原因有两个： 一是本地污染物排放浓度高、强度大，包括采暖期燃煤量显著升高，以及由于气温降低导致机动车尾气排放增加，导致 PM 2.5 及其前体物（二氧化硫、氮氧化物、 VOCs 等）的排放量增加；二是气象条件，地面逆温频率的增加导致污染物在近地层不断累积， 导致一次排放和二次转化而成的 PM 2.5 在近地面大气中逐渐累积， 达到高浓度水平春季 PM 2.5主要来自北方沙尘的贡献， 以及周边地区农田秸秆焚烧的贡献 秋季则由于太阳辐射强，大气氧化性增强，常发生光化学烟雾；同时，大气扩散条件不好使污染物聚集， 增大了气态污染物向二次颗粒物转化的机会，从而导致严重的 PM 2.5 污染夏季 PM 2.5 的来源，一是随着南方气流的输入，北京周边地区直接排放的污染物（含 PM 2.5 ）被传输到北京同事，在传输过程中，由二次前体物转化形成的二次 PM 2.5也被输送至北京；二是由于大气氧化性增强，本地产生的二次 PM 2.5也较多然而，夏季较频繁的降雨，有利于 PM2.5 的清除，从而导致夏季 PM2.5 浓度最低。

21.不同地区的 PM 2.5 浓度及组成有什么差别？我国城市地区 PM 2.5 浓度普遍处于较高的水平 PM2.5 浓度随地17理位置变化较大， 通常北方地区浓度高于南方， 在远离人为活动的森林和沿海地区浓度相对较低尽管世界范围内组成 PM2.5 的化学组分类似，但不同地区 PM 2.5 中各化学组分所占百分比相差很大， 特别是有机颗粒物的化学组成差别很大差别的最主要原因是各地区排放源的差异， 例如城市机动车排放、北方冬季采暖、石油化工集聚区的 VOCs 排放以及钢铁工业集聚区的颗粒物排放都是影响这种区域 PM2.5 组成变化的主要因素一般来讲，有机组分与硫酸盐、 硝酸盐、铵盐含量高于其他组分这些组分一般是经过二次转化形成的 来自污染源直接排放的烟尘和粉尘、扬尘与微量元素以及元素碳三类组分，含量则相对较低重污染天气条件下，在 PM2.5 的组成中，二次组分占 85～90% 22.燃煤燃烧对 PM 2.5 的贡献主要有哪些？我国煤炭消费量持续增加， 2010 年达 33.86 亿吨，超过全球煤炭消费总量的一半以上煤炭是我国最主要的一次能源，火电厂、热电厂、工业锅炉及窑炉等均主要以煤炭作为燃料。

燃煤在燃烧过程中会直接或间接地向大气排放 PM 2.5 燃煤直接排放的颗粒物通常称为烟尘与其它燃烧过程排放的颗粒物相比， 烟尘中常富集着重金属 （如砷、硒、铅、铬、汞等）和氟，以及多环芳烃等有机污染物，这些多为致癌和致突变物质，对人体健康危害极大与电力行业相比，燃煤工业锅炉、建材和冶金等工业炉窑配备的除尘设备效率较低， 只能脱除较大粒径的颗粒物， PM2.5 等细颗粒物往往都会直排入大气中另18化合物PM 2.5 的有大量分散的民用燃煤散烧产生的烟气未经任何处理， 直接向大气排放污染物燃煤也是二氧化硫和氮氧化物等气态污染物的最主要来源其中，二次细颗粒物中，燃煤对硫酸盐形成的贡献最大，燃煤和机动车排放对硝酸盐形成的贡献最大a) (b)PM2.5 污染（ b）与煤炭消费强度（ a）的空间分布一致23.工业排放对 PM 2.5 的贡献有哪些？工业工艺过程排放大气污染物的方式可分为两类，即：经排气管有组织排放和工艺过程中逸散的无组织排放 有组织排放主要指工业窑炉排放与单纯燃煤以产生热水或蒸汽的工业锅炉不同， 工业窑炉中煤炭与原材料往往混合加热以达到使原料加热、 反应的目的窑炉排放的颗粒物中，既有煤炭贡献，也有原材料的贡献。

无组织排放主要包括原料或产品运输、 破碎等处理过程中的粉尘排放， 以及工业工艺中的溶剂挥发等污染物的逸散工业生产过程会直接及间接地向环境大气排放 PM 2.5 PM2.5 的直接排放源中，贡献较大的工业部门主要为冶金、建材、化工，特别是炼焦、钢铁、有色、水泥、砖瓦等行业这些工业源排放多少与其工艺技术水平和管理水平密切相关工业排放源还是二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机19（VOCs ）等气态污染物的重要排放源我国重工业的发展以及能源消耗24.机动车等移动源排放污染物对 PM 2.5 的贡献有哪些？机动车大多是以汽油发动机和柴油发动机为动力，这两类发动机均直接排放细颗粒物 汽油机所排放的颗粒物较少， 柴油机颗粒物排放量多，是城市 PM 2.5 污染的主要排放源之一发动机排放的颗粒物包括黑碳、有机组分和硫酸盐三类主要组分除颗粒物外，机动车还排放大量的气态污染物，主要有氮氧化物、碳氢化合物（ VOCs 中的一类）、一氧化碳和二氧化硫等其中二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物都是 PM 2.5 的重要前体物汽车运行中，车轮对地面尘土反复碾压磨碎，使其颗粒越来越小，并被气流卷入大气中，加剧了 PM 2.5的污染。

另外，工程机械、农用机械、船舶和飞机等以发动机为动力的移动源，与机动车具有类似的 PM 2.5 排放特性，但由于控制水平较低，污染物排放强度更高不同排放标准汽车的污染物排放分担率25.油品质量对排放有什么影响？对机动车有哪些危害？油品质量与机动车排放性能密切相关，燃油中的硫、锰、铜等元素和烯烃、芳烃、 醇类等物质的含量对排放性能都有重要影响燃油中的硫在燃烧过程中生成二氧化硫，会导致排气净化装置性能下降、20使用寿命缩短、 污染物排放上升， 二氧化硫也会进一步反应生成三氧化硫或硫酸，造成颗粒物排放增长 锰元素燃烧产生的二氧化锰覆盖在净化催化剂的表面上，会降低净化装置性能，使排放污染升高铜元素可提高燃油中烯烃的氧化速度， 能生成大量的胶质， 燃油燃烧过程中形成沉积物，使燃烧质量下降，污染物排放增加烯烃含量高的燃油热安定性差，易在发动机内产生沉积物，导致发动机工作异常，使发动机排放恶化芳烃含量较高时不但导致碳氢化合物、 一氧化碳、氮氧化物和颗粒物排放增长， 还容易产生硝基多环芳烃等具有致癌效应的污染物，加大机动车排放危害 乙醇和甲醇等容易造成发动机沉积物增长，导致排放加重，且燃烧中产生醛、酮类等高毒性污染物，增加汽车排气污染的危害性。

26.工业 VOCs 的来源有哪些？工业 VOCs 涉及众多行业领域、分布广且各行业排放的 VOCs种类繁多、成分复杂，并随着原料和生产工艺的不同，排放的 VOCs种类、性质、浓度也不同排放 VOCs 的行业主要包括：包装印刷、石油化工、生物质燃料燃烧、油品及溶剂储运（含加油站）、建筑装修、高分子合成、家具制造、电子制造、汽车制造、机械加工、印染、合成革与人造革、制鞋、制药及精细化工等行业。