PM2.5百科
文号:--    文章作者:--    撰写时间:2015/11/30    文章来源:--    浏览次数:670618
 
 

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只是地球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。与较粗的大气颗粒物相比,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。 

 

概念辨析

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。

在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物。

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。

 

颗粒来源

  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。 

 

健康损害

  气象专家和医学专家认为,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,另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,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,直径相当于人类头发的1/10大小,不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括支气管炎和心血管病等方面的疾病。

  每个人每天平均要吸入约1万升的空气,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分不到全身;其次,会损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。总之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。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐步暴露出其恐怖的一面。

  在欧盟国家中,PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月。而PM2.5还可成为病毒和细菌的载体,为呼吸道传染病的传播推波助澜。目前国际上主要发达国家以及亚洲的日本、泰国、印度等均将PM2.5列入空气质量标准。而最为悲催的是,PM2.5尚未被列入我国环境空气质量指标,因此这就成了美国大使馆数据和政府官方数据直接冲突的根本原因。

中国工程院院士中国环境监测总站原总工程师魏复盛研究结果还表明,PM2.5PM10浓度越高,儿童及其双亲呼吸系统病症的发生率也越高,而PM2.5的影响尤为显著。 

 

试验论证

  《整体环境科学》(Science of Total Environment)上增刊登过北京大学医学部公共卫生学院教授潘小川及其同事一项新发现:2004年至2006年期间,当北京大学校园观测点的PM2.5日均浓度增加时,在约4公里以外的北京大学第三医院,心血管病急诊患者数量也有所增加。虽然PM10PM2.5都是心血管病发病的危险因素,但PM2.5的影响显然更大。

世界卫生组织在2005年版《空气质量准则》中也指出:当PM2.5年均浓度达到每立方米35微克时,人的死亡风险比每立方米10微克的情形约增加15%。一份来自联合国环境规划署的报告称,PM2.5每立方米的浓度上升20毫克,中国和印度每年会有约34万人死亡。

 

监测标准

  PM2.5的标准,是由美国在1997年提出的,主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。PM2.5指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。

  到2010年底为止,除美国和欧盟一些国家将PM2.5纳入国标并进行强制性限制外,世界上大部分国家都还未开展对PM2.5的监测,大多通行对PM10进行监测。 

世界卫生组织(WHO)认为,PM2.5小于10是安全值,而中国的这些地区全部高于50接近80,比撒哈拉沙漠还要高很多。

 

中国情况 

  根据中国人民大学法学院与公众环境研究中心(IPE)20111月发布的城市空气质量信息公开指数(AQTI)评价报告显示,北京、上海、广州、重庆等20个国内评价城市普遍未开展细颗粒物监测。值得注意的是,伦敦、巴黎、纽约等对PM2.5进行频密监测和发布的国际城市,其污染水平也相对较低,与此同时,不少发展中国家的大城市如墨西哥城和新德里等城市,也早已开展了PM2.5的频密监测和发布。

  201111日开始,环保部发布的《环境空气PM10PM2.5的测定重量法》(以下简称《测定》)开始实施。《测定》首次对PM2.5的测定进行了规范,但在环保部近期进行的《环境空气质量标准》修订中,PM2.5并未被纳入强制性监测指标。

  20111110日,环保部副部长张力军在第七届区域空气质量管理国际研讨会上表示,我国的PM2.5大气环境质量标准即将出台。标准将会采用世界卫生组织(WHO)规定的第一过渡时期的数值,来说明PM2.5指数的污染危害。

20111115,著名大气环境专家、北京大学环境科学与工程学院院长张远航透露,世卫组织的标准与美国标准比稍微松一些,即使按照世卫的标准,加入PM2.5后,中国空气质量达标的城市将从现在的80%下降到20%我想这也是环保部迟迟未能下定决心将PM2.5纳入空气质量监测体系的原因。

 

治理策略

  对空气污染和气候变化需采取统一而不是分离的应对战略。由于空气污染和气候变化在很大程度上有共因,即主要都是由矿物燃料燃烧的排放造成,因而减轻和控制空气污染与减少温室气体排放保护气候在行动上应是一致的。有研究指出,大气气溶胶的增加减少了到达地面的太阳辐射量,与温室气体增暖作用是相反的,互相抵消的。由温室气体造成的地表增暖的50%可能被气溶胶的冷却作用所抵消,一旦除去气溶胶将会使温室气体产生的增温表现得更显著,这将进一步增加CO2减排的压力。因而空气质量和气候变化这两个问题不能孤立地解决,它们是密切耦合在一起的。

  必须发展更复杂的地球系统模式和气候与生物地球化学变量的长期监测系统。利用这种复杂的地球系统模式可以更准确地模拟和预报上述两方面的重要物理、化学和生物过程以及反馈机制,这是一个重大的挑战性任务。如果试图把全球变暖维持在一规定的阈值的环境战略中,就不仅要考虑二氧化碳减排,而且也必须同时考虑改善空气质量的措施及其气候后果。为了从经济上得到最大的节约和获得双赢的效果,应该采取协同应对空气污染和气候变化的减排、低碳战略,即应该采取统一的而不是分离的科学研究和应对战略。尤其将来随着空气污染的不断治理和改善,可大大降低气溶胶的冷却作用,这将进一步加大未来温室气体的减排量,否则全球气温将会以更快的速度和量值上升。对于像中国这样经济快速发展的发展中国家,这种战略尤其重要,因为这两个问题不但同时存在,而且同是因经济增长和能源消耗同时迅猛增长,益使空气污染严重和温室气体排放快速增加。从同一源头上解决这两个问题不但经济上更为有效,而且可同时解决大气环境和气候变化问题。

   在能源结构和产业结构调整中应同时考虑温室气体和气溶胶排放的综合或集成技术,使两者排放量都能得到减少和控制;组织各方力量编写第一个比较完整的中国气溶胶排放清单;进一步改善温室气体和气溶胶的观测网,尤其是气溶胶观测网更需扩大和加密;进行空气污染和气候变化的气溶胶————气候变化相互作用的研究,并发展气候模式(全球和区域模式)与空气污染模式相互耦合与嵌套的集合模式系统,为建立中国中长期空气污染及其环境和气候影响的业务预报提供科学基础和支持;建立耦合的空气污染和气候变化风险评估系统,根据它们之间的相互作用关系以及未来情景预测,提供对社会和经济部门影响的后果和严重性评估 越小的粉尘越难被过滤,美国环保署EPA实验室研究发现对于空气净化(除尘)而言主要有三种清除粉尘的方法:

  1)布朗运动(Brownian Diffusion) --对越小的粒子,效应越强。

  2)滤网拦截(Interception) --对越大的粒子,效果越好。

  3)负氧离子中和沉降(ion Neutralization--对越小的粒子,效果越好

  联合国空气环保领域的众多专家研究证实:空气负离子又称负氧离子中的小离子可以主动出击捕捉漂小粒微尘,使其凝聚而沉淀,有效除去空气2.5微米(PM2.5)及以下的微尘,甚至1微米的微粒,从而减少PM2.5对人体健康的危害,同时有效补充空气维生素--负氧离子营造负离子森林浴疗养环境增强人体免疫力等功效。负氧离子对空气的净化作用是源于负氧离子与空气中的细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒相结合,并聚成球降落而消除PM2.5危害,巧合的是负氧离子在空气中做布朗运动(字型运动),而布朗运动本身就是消除微小粉尘物的有效方法,负氧离子结合飘尘后促进飘尘布朗运动而消除飘尘,实验证明,飘尘直径越小,越易被负氧离子沉淀。

  中科院专家、清华大学博导、教授林金明先生编著的《环境、健康与负氧离子》一书多次讲到:当室内空气中负氧离子的浓度达到每立方厘米2万个时,空气中的飘尘量会减少98%以上。对可入肺颗粒物PM2.5效果极佳。所以在含有高浓度小粒径负氧离子的空气中,PM2.5中危害最大的直径1um以下的微尘、细菌、病毒等几乎为零。因此可以说,负氧离子的多少是衡量空气是否清新的重要标准之一。根据世界卫生组织的规定,当空气中负氧离子的浓度不低于每立方厘米10001500个时,这样的空气被视为清新空气。

  中国空气负离子暨臭氧研究学会专家组编写的《空气负离子在医疗保健及环保中的应用》一书中亦然多次讲到:空气中的轻离子(小粒径负离子)对小至0.O1μm、在工业上难以除去的的微粒飘尘,有百分之百的沉降去除效果。

  SP瑞典国家技术研究所检测报告认定,空气负离子生成机可以有效消灭可入肺颗粒物的危害,负氧离子生成机不需要滤网不需要风机,而是通过释放负离子清除空气中的小粒径微粒,从而显著减少空气中对人体有害的PM2.5的数量和颗粒物上所带有的细菌及病毒。

  20111227日日本国家产业技术综合研究所(AIST)日本东邦医科大学的浅申莳博士、日本大学的中川正吉博士等数专家发布研究结果证实:空气负离子(负氧离子)是室内环境应对PM2.5最佳方法,生态级负离子生成技术是PM2.5时代国家亟待攻克的技术。

  北美发达国家早运用负离子技术来消除PM2.5带来的危害,据了光明日报及新华社报道:由中国空气负离子暨臭氧研究学会和济南新活健康电器公司联合研发生态负离子生成技术,利用离子转换器及纳子富勒烯释放器器产生的生态负氧离子具有粒径小、活性高、传播距离远,能覆盖整个室内空间,使得空气中的有害悬浮颗粒物(包括PM2.5颗粒)沉降,从而避免对人体健康造成损害。此外,济南新活电器将生态负离子生成技术应用于森肽基负离子生成机机,生成等同于大自然的负离子,在有效消除PM2.5危害的同时营造的森林浴疗养环境,化细胞增强人体自愈力,可以说是将负离子核心技术发挥到了极致。在PM2.5时代为人们构筑一道健康防线。

 

监测对比

  2011125日,我国北方地区出现大雾天气,能见度不足一公里,致多个省份之间的高速公路关闭,超过300个进京航班延误或取消。

美国驻华大使馆每小时发布一次PM2.5的监测数据,数据显示,2011124日下午19时,美国驻华使馆监测到北京的PM2.5浓度为522,空气质量指数(AQI)500,健康提示为“Beyond Index(指数以外)”,由于在美国使馆公布的AQI中,最高数值只有500,因此不少网友惊呼再次爆表

  与此同时,北京市环保局的官方微博绿色-北京每日下午公布1次过去24小时监测数据,再公布一次未来24小时的预测数据,公布4日中午12时至昨午12时的空气污染指数为193,质量级别为轻度污染2

两个等级之间的差别引发争议,北京当局曾解释,这是因为两国空气质量标准不同,但北京市民均觉得空气远不止轻度污染,有网友调侃监测仪戴口罩了吗?以后喝西北风都有可能中毒。

 

征求意见

  2011125日,《环境空气质量标准》(二次征求意见稿)征求公众意见截止。该意见稿提出,在基本监控项目中增设PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧8小时浓度限值,新标准拟于2016年全面实施。

  在《标准》征求意见稿中,PM2.5年和24小时平均浓度限值分别定为0.035毫克/立方米和0.075毫克/立方米,与世界卫生组织(WHO)过渡期第1阶段目标值相同。环保部科技标准司负责人介绍,《环境空气质量标准》(二次征求意见稿)主要有三个方面突破:一是调整环境空气质量功能区分类方案,将现行标准中的三类区并入二类区;二是完善污染物项目和监测规范,包括在基本监控项目中增设PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧8小时浓度限值,收紧PM10NO2浓度限值等;三是提高数据统计有效性要求。这是我国首次制定PM2.5的国家环境质量标准。

  专家表示,PM2.5是严重危害人体健康的污染物已经被科学证实,近年来我国PM2.5污染问题日益凸显。将PM2.5放入强制性污染物监测范围,有利于消除或缓解公众自我感观与监测评价结果不完全一致的现象。将PM2.5年和24小时平均浓度限值分别定为0.035毫克/立方米和0.075毫克/立方米,与WHO过渡期第1阶段目标值相同,符合我国目前经济发展阶段和环境管理的需求。

  另外,京津冀、长三角、珠三角三大地区及九个城市群可能会被强制要求先行监测并公布PM2.5的数据,大气污染联防联控的十二五专项规划有可能在明年年初获国务院通过。同时中国气象局广州热带海洋气象研究所研究员吴兑指出,现公布PM2.5的阻力来自地方,地方制造压力阻止PM2.5公布,是当下政绩考核观、GDP独大的直接表现。

  九个城市群分别为,辽宁中部城市群、山东半岛、武汉及其周边、长株潭、成渝、海峡西岸、陕西关中、山西中北部和乌鲁木齐城市群。

 

实施时间

  20111221日,在第七次全国环境保护工作大会上,环保部部长周生贤公布了PM2.5和臭氧监测时间表,PM2.5监测全国将分四步走。他表示,2012年,将在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展PM2.5和臭氧监测;2013年在113个环境保护重点城市和环保模范城市开展监测;2015年在所有地级以上城市开展监测,而2016年则是新标准在全国实施的关门期限,届时全国各地都要按照该标准监测和评价环境空气质量状况,并向社会发布监测结果。

 

 

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