PM2.5相关知识

2014-05-08  1712

  一、什么是PM2.5?

  PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较大的大气颗粒物相比,PM2.5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。2012年2月,国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。

  PM,英文全称为particulate matter(颗粒物)。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。

  可吸入颗粒物又称为PM10,指直径大于2.5微米、等于或小于10微米,可以进入人的呼吸系统的颗粒物;总悬浮颗粒物也称为PM100,即直径小于或等于100微米的颗粒物

  二、PM2.5的来源

 PM2.5来源广泛、成因复杂,主要为人为排放,包括燃煤、烧秸秆、烧烤、机动车出行、餐饮油烟、建筑施工扬尘、喷涂喷漆装修等,都会为增加PM2.5做“贡献”,一些排放出的气体发生化学反应也会转化成PM2.5。PM2.5还有自然来源,包括风扬尘土、火山灰、森林火灾等。PM2.5相比PM10,二者来源基本相同,但PM2.5中二次颗粒物所占比例较大。北京市环保局表示,发达国家发展过程中分阶段出现的煤烟污染、机动车尾气污染等问题,在北京近些年集中显现。研究表明,北京PM2.5约60%来源于燃煤、机动车燃油、工业使用燃料等燃烧过程,23%来源于扬尘,17%来源于溶剂使用及其他。

   PM2.5产生的主要来源,是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。

  一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。

  三、PM2.5的危害

  和单纯的雾相比,“霾”是空气遭受污染的产物,所以霾天气比雾天更危害人体健康。近年来,受全球气候异常的影响,我国北方地区干旱日重,加上城市温室气体的大量排放,出现霾天气的日子呈上升趋势。专家研究发现,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。

  粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,对人体健康危害相对较小;

  而粒径在2.5微米以下的细颗粒物(也即“PM2.5”),直径相当于人类头发1/10大小,被吸入人体后会进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。

  危害人体的是PM2.5吸附物

  对人体危害最大的不是颗粒物本身,而是颗粒物上吸附的化学物质。PM2.5对健康的影响,本质上讲是PM2.5表面吸附的各种化学物质对健康的影响,比如吸附了致癌物就有致癌效应,吸附了二口恶英就有生殖危害,要是吸附了重金属就有重金属的危害,关键是要看PM2.5吸附了什么东西。

 

  研究结果显示,如果PM2.5超标后,每增加10微克/立方米的话,医院心血管系统的急诊及死亡要增加6-7%,高血压病的急诊要增加5%。特别是1-3微米的颗粒物,就会进入肺泡里去,肺泡是用来做气体交换的地方,那些颗粒被巨噬细胞吞噬,就永远停留在肺泡里,对心血管、对神经系统、对其它都会有影响,不是单纯对呼吸系统。

  环保专家还分析说,其实PM2.5,也不是一个粒子,是一个粒子束,是由多个粒径更小的颗粒构成的组合体,这些小颗粒中,除了粒径为0.4微米到1微米的致霾颗粒,还有很多粒径为1微米到2.5微米之间的非致霾颗粒,这些颗粒,虽然不会导致雾霾产生,但由于它们同样能进入人体。因此,即便是天空中没有雾霾出现,也要关注PM2.5的数值。

  四、PM2.5的预防

  “PM2.5”潜伏于空气中,预防起来有点困难,但也不是无法预防。近几年,许多气象台站将以“PM2.5”等颗粒为物质基础的“霾天气”分为三级,对外发布有关“霾”的天气预报,效果还是不错的。

  “霾”天气预报一般分为三级:轻度霾、中度霾和重度霾,湿度标准都是一样的,即空气相对湿度小于或等于80%,区别主要在能见度上。

灰霾天是PM2.5引起的吗?
虽然肉眼看不见空气中的颗粒物,但是颗粒物却能降低空气的能见度,使蓝天消失,天空变成灰蒙蒙的一片,这种天气就是灰霾天。根据《2010年灰霾试点监测报告》,在灰霾天,PM2.5的浓度明显比平时高,PM2.5的浓度越高,能见度就越低[23]。
虽然空气中不同大小的颗粒物均能降低能见度,不过相比于粗颗粒物,更为细小的PM2.5降低能见度的能力更强。能见度的降低其本质上是可见光的传播受到阻碍。当颗粒物的直径和可见光的波长接近的时候,颗粒对光的散射消光能力最强。可见光的波长在0.4-0.7微米之间,而粒径在这个尺寸附近的颗粒物正是PM2.5的主要组成部分。理论计算的数据也清楚地表明这一点:粗颗粒的消光系数约为0.6平方米/克,而PM2.5的消光系数则要大得多,在1.25-10平方米/克之间,其中PM2.5的主要成分硫酸铵、硝酸铵和有机颗粒物的消光系数都在3左右,是粗颗粒的5倍[24]。所以,PM2.5是灰霾天能见度降低的主要原因。
值得一提的是,灰霾天是颗粒物污染导致的,而雾天则是自然的天气现象,和人为污染没有必然联系。两者的主要区别在于空气湿度,通常在湿度大于90%时称之为雾,而湿度小于80%时称之为霾,湿度在80-90%之间则为雾霾的混合体[25]。

其中轻度霾是指能见度大于5千米且小于10千米的霾天气;中度霾是指能见度大于2千米且小于等于5千米的霾天气;而重度霾则是指能见度小于等于2千米的霾天气。

如果预报结果为中度霾,居民就要减少不必要的户外活动,并适度减少运动量与运动强度,以减轻霾天气对健康的危害。如果是重度霾,居民就要关闭门窗,尽量避免户外活动,从而预防呼吸道疾病发生;即使是轻度霾天气,外出步行或骑车时,最好戴上口罩等防护用具,从而直接减少“PM2.5”的吸入。