破解PM2.5七大疑問

疑問一：PM2.5是什么?

“PM2.5”俗稱細(xì)顆粒物，是對(duì)空氣中直徑小于或等于2.5微米的固體顆粒或液滴的總稱，通常情況下，肉眼無法識(shí)別，它們可在空氣中漂浮數(shù)天。據(jù)說人類纖細(xì)的頭發(fā)直徑大約為70微米，比最大的PM2.5大了足足30倍。

其實(shí)，若準(zhǔn)確定義“PM2.5”，還需在其前面加一個(gè)修飾語“空氣動(dòng)力學(xué)”，由于空氣中的顆粒物并非是規(guī)則的球形，所以在實(shí)際操作中，科學(xué)家將在檢測(cè)時(shí)所表現(xiàn)出的空氣動(dòng)力學(xué)特征與直徑小于或等于2.5微米且密度為1克／立方厘米的球形顆粒定義為PM2.5。此種定義也決定了在測(cè)定PM2.5時(shí)，需要利用空氣動(dòng)力學(xué)原理把PM2.5與更大的顆粒物分開，而不是用孔徑為2.5微米的濾膜來分離。

知道了PM2.5的定義，就很容易得出PM10的定義了——將定義中的2.5換成10即可可，PM10也被稱為可吸入顆粒物。在PM10中，直徑在2.5—10微米之間的顆粒物被稱為粗顆粒物，與細(xì)顆粒物相對(duì)。

疑問二：PM2.5來自何方，成分是什么?

雖然自然過程也會(huì)產(chǎn)生PM2.5，但其主要來源還是人為排放。人類既直接排放PM2.5，又通過問接排放某些氣體污染物進(jìn)而使其在空氣中轉(zhuǎn)化成PM2.5。其中，直接排放主要來自燃燒過程，比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃燒、生物質(zhì)(秸稈、木柴)的燃燒及垃圾焚燒。在空氣中轉(zhuǎn)化成PM2.5的氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣及揮發(fā)性有機(jī)物等。其他的人為來源包括：道路揚(yáng)塵、建筑施工揚(yáng)塵、工業(yè)粉塵、廚房煙氣。自然來源則包括：風(fēng)揚(yáng)塵土、火山灰、森林火災(zāi)、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子及細(xì)菌。

PM2.5的不僅來源復(fù)雜，成分也很復(fù)雜。其主要成分是元素碳、有機(jī)碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽。其它的常見成分包括各種金屬元素，如鈉、鎂、鈣、鋁、鐵等地殼中含量豐富的元素及鉛、鋅、砷、鎘、銅等主要源自人類污染的重金屬元素。

2000年的一項(xiàng)研究成果顯示，在北京的PM2.5來源中，塵土占20％；由氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化而來的硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽各占17％、10％、6％；燒煤產(chǎn)生的污染物占7％；使用柴油、汽油而排放的廢氣占7％；農(nóng)作物等的生物質(zhì)占6％；植物碎屑占1％；吸煙占1％。不過這只是個(gè)粗略的科學(xué)估算，并不一定準(zhǔn)確。該研究中也測(cè)定了北京PM2.5的成分，即含碳的顆粒物、硫酸根、硝酸根等。

疑問三：PM2.5對(duì)健康有什么危害?

PM2.5主要對(duì)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成傷害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、降低肺功能、加重哮喘、導(dǎo)致慢性支氣管炎、心律失常、非致命性的心臟病及心肺病患者的過早死等。

更為嚴(yán)重的是，老人、小孩以及心肺疾病患者都是PM2.5污染的敏感人群。如果空氣中PM2.5的濃度長(zhǎng)期高于10微克／立方米，死亡風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)上升。濃度每增加10微克／立方米，總死亡風(fēng)險(xiǎn)就上升4％，得心肺疾病的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升6％，得肺癌的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升8％。以吸煙為例，吸煙可使男性得肺癌死亡的風(fēng)險(xiǎn)上升21倍(也就是上升2100％)，女性得肺癌的風(fēng)險(xiǎn)上升11倍(1100％)；中年人得心臟病死亡的風(fēng)險(xiǎn)上升2倍(200％)。由此可看出，PM2.5的危害要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸煙的危害，人們更無需擔(dān)心眼下PM2.5超標(biāo)對(duì)健康的影響。

但是，從全社會(huì)的角度出發(fā)，降低這些看似不大的風(fēng)險(xiǎn)，收益卻是巨大的。美國(guó)環(huán)保局曾在2003年做過一個(gè)估算：“如果PM2.5達(dá)標(biāo)，全美國(guó)每年可以避免數(shù)萬人早死、數(shù)萬人上醫(yī)院就診、上百萬次的誤工、上百萬兒童得呼吸系統(tǒng)疾病”。此外，當(dāng)時(shí)美國(guó)的空氣質(zhì)量要遠(yuǎn)比當(dāng)前的中國(guó)要好得多，由此，中國(guó)PM2.5若能夠達(dá)標(biāo)，社會(huì)收益將是巨大的。

疑問四：新標(biāo)at即將發(fā)布，為什么要等到2016年才實(shí)施?

對(duì)于這個(gè)問題，標(biāo)準(zhǔn)制定者是這樣回答的：“考慮到環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程以及目前全國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)能力現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過程中的經(jīng)驗(yàn)，為保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性，特將全國(guó)統(tǒng)一實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間定為2016年1月1日，以便為各地區(qū)預(yù)留足夠的準(zhǔn)備時(shí)間，進(jìn)而加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的有關(guān)配套工作?！贝送?，目前中國(guó)PM2.5強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)正處于的征求意見過程中，并擬于2016年實(shí)施，這里的“實(shí)施”，指的是開展常規(guī)檢測(cè)并公布結(jié)果。據(jù)了解，美國(guó)從1997年發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)到2000年實(shí)現(xiàn)全國(guó)監(jiān)測(cè)常規(guī)化花了2—3年時(shí)間；澳大利亞2003年發(fā)布非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，隨后即開展全國(guó)監(jiān)測(cè)。

疑問五：怎么測(cè)定PM2.57

空氣中漂浮著各種大小的顆粒物，PM2.5是其中較細(xì)小的那部分?？茖W(xué)家指出，測(cè)定PM2.5的濃度需要分兩步走：第一步把PM2.5與較大的顆粒物分離，第二步測(cè)定分離出來的PM2.5的重量。目前，各國(guó)環(huán)保部門廣泛采用重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法三種測(cè)定方法。以上三種方法的第一步都是一樣的，區(qū)別在于第二步。

重量法：將PM2.5直接截留到濾膜上，然后用天平稱重。值得一提的是，濾膜并不能把所有的PM2.5全部收集在一起，一些極細(xì)小的顆粒仍會(huì)穿過濾膜。只要濾膜對(duì)于0.3微米以上的顆粒有大于99％的截留效率，就算是合格的，而損失部分極細(xì)小的顆粒物對(duì)測(cè)定結(jié)果影響并不大。重量法是測(cè)定PM2.5最直接、最可靠的方法，也是驗(yàn)證其他方法是否準(zhǔn)確的標(biāo)桿。

β射線吸收法：將PM2.5收集到濾紙上，然后照射一束beta射線，射線穿過濾紙和顆粒物時(shí)由于被散射而衰減，衰減的程度和PM2.5的重量成正比。科學(xué)家根據(jù)射線的衰減就可以計(jì)算出PM2.5的重量。

微量振蕩天平法：將一頭粗一頭細(xì)的空心玻璃管的粗頭固定，細(xì)頭裝有濾芯。空氣從粗頭進(jìn)，細(xì)頭出，PM2.5就被截留在濾芯上。在電場(chǎng)的作用下，細(xì)頭以一定頻率振蕩，該頻率和細(xì)頭重量的平方根成反比?？茖W(xué)家根據(jù)振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。

疑問六：手機(jī)大小的儀器可以準(zhǔn)確測(cè)定PM2.5值嗎?

和環(huán)保部門采用的標(biāo)準(zhǔn)方法相比，用非專業(yè)儀器測(cè)定PM2.5顯然是不可靠的。據(jù)了解，市面上利用光散射的原理測(cè)定顆粒物濃度的非專業(yè)儀器目前尚未被各國(guó)環(huán)保部門采納為標(biāo)準(zhǔn)方法，但依據(jù)此原理制成的專業(yè)儀器則可在科學(xué)研究中大顯身手，因?yàn)榭諝庵械念w粒物濃度越高，對(duì)光的散射就越強(qiáng)，相對(duì)而言，光的散射容易測(cè)定，這可為測(cè)定顆粒濃度提供理論依據(jù)。

亦有專家建議，作為普通老百姓，與其把精力和金錢花在自己監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量上，還不如呼吁環(huán)保部門早日監(jiān)測(cè)PM2.5并公開數(shù)據(jù)。如今，新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》正在向公眾征求意見，公眾的聲音也許能使這一時(shí)間大大提前，但依靠自己動(dòng)手監(jiān)測(cè)的方法來監(jiān)督環(huán)保部門則是毫無根據(jù)的，因?yàn)榉菍I(yè)人士操作非專業(yè)的或質(zhì)量不高的專業(yè)儀器測(cè)得的結(jié)果并不可靠，也更沒有能力去挑戰(zhàn)環(huán)保部門的權(quán)威測(cè)定結(jié)果。

疑問七：灰霾天是PM2.5引起的嗎?

雖然肉眼看不見空氣中的顆粒物，但顆粒物卻能降低空氣的能見度，進(jìn)而出現(xiàn)人們常說的“灰霾天氣”。根據(jù)《2010年灰霾試點(diǎn)監(jiān)測(cè)報(bào)告》，在灰霾天里PM2.5的濃度明顯比平常天氣要高，其中PM2.5的濃度越高，能見度也將越低。

原來，能見度的降低在本質(zhì)上是可見光的傳播受阻所致。當(dāng)顆粒物的直徑和可見光的波長(zhǎng)相近的時(shí)候，顆粒對(duì)光的散射消光能力最強(qiáng)。當(dāng)顆粒物的尺寸與0.4—0.7微米之間可見光的波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)就可以充當(dāng)PM2.5的主要組成部分。