PM 2.5的研究進(jìn)展

藺凱　王媚　張阿昱　馬志鵬　范歌梅

摘 要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益加重，一些河流污染嚴(yán)重，部分省市自治區(qū)出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象，冬季尤為突出。大氣污染防治中，PM2.5為其中一個(gè)重要監(jiān)測(cè)因子，對(duì)PM2.5的監(jiān)測(cè)有利于區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的建立。

關(guān)鍵詞：PM2.5 研究進(jìn)展

一、前言

隨著工業(yè)的發(fā)展，空氣污染問題變得越來越突出，部分城市經(jīng)常出現(xiàn)霧霾等惡劣天氣[1-3]。顆粒物（PM ）污染是空氣中最常見的一種污染物，也是我國(guó)大部分地區(qū)空氣首要污染物。國(guó)家環(huán)保部頒發(fā)的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》提出，在基本項(xiàng)目中增設(shè)PM2.5年、日均濃度限值。

二、PM2.5概念及其來源

PM2.5指空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5mm的顆粒物，通常也叫細(xì)顆粒物。PM2.5來源廣泛[3]、成因復(fù)雜，主要為人為排放，包括燃煤、燒秸稈、燒烤、機(jī)動(dòng)車出行、餐飲油煙、建筑施工揚(yáng)塵、噴涂噴漆裝修等。

三、PM2.5對(duì)人體的危害

PM2.5表面吸附有很多有毒有害物質(zhì)，重金屬如Pb、Cd、Cu、Ni、NO3，多環(huán)芳烴類，甲醛等[4，5]。這些物質(zhì)通過人體呼吸作用進(jìn)入機(jī)體后，隨著血液循環(huán)進(jìn)入人體其他組織器官，引起呼吸系統(tǒng)疾病、循環(huán)系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等疾病[6]。

由于PM2.5對(duì)人類健康的影響，世界上一些國(guó)家已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，如美國(guó)PM2.5年、日均標(biāo)準(zhǔn)濃度限值分別為為0.015mg/m3、0.035mg/m3，世界衛(wèi)生組織PM2.5年、日均標(biāo)準(zhǔn)濃度限值分別為為0.010mg/m3、0.025mg/m3[7，8]。

1. PM2.5對(duì)人體呼吸系統(tǒng)的危害

細(xì)顆粒物直徑在2.5至10微米的通過呼吸可以進(jìn)入呼吸道，一部分被鼻腔絨毛阻攔，而直徑小于2.5微米的顆粒物進(jìn)入人體肺部，研究顯示[9]： PM2.5可引起大鼠呼吸系統(tǒng)顯著的免疫損傷，其中以高劑量的PM2.5染毒對(duì)機(jī)體的損傷尤為顯著，機(jī)體暴露于高劑量沙塵暴細(xì)顆粒物PM2.5環(huán)境可增加呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生的危險(xiǎn)。

2. PM2.5對(duì)人體遺傳方面的影響

些PM2.5顆粒上吸附有重金屬、多環(huán)芳烴類等有毒物質(zhì)，有些研究發(fā)現(xiàn)，顆粒物粒徑越小，致突變作用就越強(qiáng)[10，11]。國(guó)內(nèi)外研究PM2.5對(duì)人體遺傳方面的影響已有很多[12，13]，其中張文麗研究小組[14]采用采用濾膜法采集太原市和北京市大氣中細(xì)顆粒物，并用單細(xì)胞凝膠電泳法，以人肺泡上皮細(xì)胞作為靶細(xì)胞，測(cè)定細(xì)顆粒物對(duì)細(xì)胞的損傷，結(jié)果表明：細(xì)顆粒物具有一定程度的遺傳毒性。

PM2.5的危害還有很多，如對(duì)人體免疫系統(tǒng)、細(xì)胞等都有不同程度的危害。

四、PM2.5的監(jiān)測(cè)

1.樣品的采集

樣品采集一般用總懸浮微粒采樣器等進(jìn)行，計(jì)算一定時(shí)間、一定流量下濾膜上沉寂微粒的質(zhì)量，進(jìn)而研究微粒中各種組分的含量。有研究發(fā)現(xiàn)[15]，聚氯乙烯濾膜不易吸水、阻力小、帶靜電、采樣效率高、分析空白值等優(yōu)點(diǎn)。

2.樣品的分析

樣品濃度的分析[16]：將濾膜放置在溫度25℃和相對(duì)濕度50%的恒溫恒濕室內(nèi)48h， 然后用精密天平稱量樣品采集前后濾膜質(zhì)量差，通過大氣的采集體積可得出大氣氣溶膠的質(zhì)量濃度。

樣品成分分析：由于PM2.5顆粒物來源很廣，其中還有很多類物質(zhì)，也有研究發(fā)現(xiàn)里面還有病毒和細(xì)菌[6]，因此，對(duì)于不同物質(zhì)類別的采用相對(duì)應(yīng)的分析方法。

2.1 PM2.5中無機(jī)元素測(cè)定

PM2.5中無機(jī)元素種類較多，如Pb、Cd、Cu、Ni等，其一旦進(jìn)入人體，將會(huì)嚴(yán)重?fù)p害健康。將樣品采集后，稱重，計(jì)算其質(zhì)量濃度，然后通過消解，使微粒中吸附沉積的重金屬成游離態(tài)。常見消解方法有電熱板消解法、密閉容器消解法、干灰法、X射線法等[17]。常用檢測(cè)方法有：原子吸收法（AAS）、ICP-MS法、氫化物發(fā)生器-原子吸收分光光度法、原子熒光分析儀等。其中Cu、Cd、Pb、Zn、Mg等元素采用AAS法測(cè)定，As、Hg采用氫化物發(fā)生器-原子吸收分光光度法。

2.2 PM2.5中有機(jī)物測(cè)定

PM2.5能吸附一些如甲醛，多環(huán)芳烴等有機(jī)物質(zhì)，對(duì)于這些物質(zhì)，常用的方法有：液相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等。

2.3 PM2.5中遺傳毒性物質(zhì)研究

PM2.5微粒通過呼吸作用進(jìn)入人體血液循環(huán)，對(duì)人體多個(gè)器官造成一定程度的損害。有研究發(fā)現(xiàn)，PM2.5能改變血液成分組成與數(shù)量，改變心臟的功能狀態(tài)等等[18]。

五、展望

我國(guó)空氣顆粒物監(jiān)測(cè)主要是對(duì)PM10的監(jiān)測(cè)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)PM2.5的認(rèn)識(shí)水平也在不斷提高，國(guó)家環(huán)保部也出臺(tái)了對(duì)PM2.5監(jiān)測(cè)的“四步走”規(guī)劃，相信在不久的將來，一些成熟的監(jiān)測(cè)方法會(huì)使我們更加全面的評(píng)價(jià)環(huán)境空氣質(zhì)量。

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