PM2.5指标及危害性 中国空气质量分析

    泡泡网净化器频道5月12日 本文重点介绍PM2.5指数及其带来的危害性，中国大陆地区的PM2.5情况又是如何？一起来看看。

什么叫做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。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。

污染较重的天气情况

　　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，引发包括哮喘、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布到全身；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，PM2.5和PM10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PM10和PM2.5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。

　　美国国家航空航天局（NASA）2010年9月公布了一张全球空气质量地图，专门展示世界各地PM2.5的密度。由加拿大达尔豪斯大学的两位研究人员制作。他们根据NASA的两台卫星监测仪的监测结果，绘制了一张显示出2001年至2006年PM 2.5平均值的地图。 在这张图上红色（即PM2.5密度最高)，出现在北非、东亚和中国。中国华北、华东和华中PM2.5的密度，指数甚至接近每立方米80微克，甚至超过了撒哈拉沙漠。

　  在这张2001-2006年间平均全球空气污染形势图上，全球PM2.5最高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部。

　　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)于2011年1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。

　　2011年1月1日开始，环保部发布的《环境空气PM10和PM2.5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。

　　2011年11月10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。

　　2011年11月15日，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。”

　　国务院总理温家宝2012年2月29日主持召开国务院常务会议，同意发布新修订的《环境空气质量标准》。历时4年修改后，PM2.5终于写入“国标”，纳入各省市强制监测范畴。

　　与现行的标准相比，“新国标”最大的变化在于增加了细颗粒物（PM2.5）和臭氧8小时浓度限值监测指标。这也是公众对纳入国标呼声最高的两项指标。

　　在国务院常务会议上，还再次强调了全国开展PM2.5监测的时间表。会议要求，2012年要在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物与臭氧等项目监测，2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测，2015年覆盖所有地级以上城市。

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  污染较重的空气状况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——云——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。[4] 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。
PM2.5对健康的影响？

    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。

PM2.5可以直接进入肺泡 对人体产生全方位影响

　　PM2.5对人体的危害有多大，钟南山直言不讳，这个大小的颗粒可以直接进入肺泡，对人体产生全方位的影响。

　　钟南山：“5以上的话就到气管支气管，但是5以下，特别是1到3微米的话，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。”

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

　　如果用潘小川教授做过的一个调研来举例，我们可以更直观的了解PM2.5与疾病发生的相关性。调研结果显示，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%到7%，高血压病的急诊要增加5%。

　　潘小川同时指出，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。

　　潘小川：“实际上颗粒物对健康的影响本质上讲是颗粒物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，吸附了二噁英就有生殖危害，要是吸附了重金属就有重金属的危害，关键是要看吸附了什么东西。” ■