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    PM2.5

    PM是英文particulate matter(顆粒物)的首字母縮寫,2.5則表示這種顆粒物的直徑。其實它有一個容易理解的中文名——細顆粒物,是對空氣中直徑小于或等于2.5微米的固體顆?;蛞旱蔚目偡Q。這些顆粒如此細小,肉眼是看不到的,它們可以在空氣中漂浮數天。人類纖細的頭發直徑大約是70微米,這就比最大的PM2.5還大了近三十倍。準確的PM2.5定義要在“直徑”之前加一個修飾語“空氣動力學”,空氣中的顆粒物并非是規則的球形,那怎么定義又怎么測量其直徑呢?在實際操作中,如果顆粒物在通過檢測儀器時所表現出的空氣動力學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一致,就稱其為PM2.5,相當于頭發絲直徑的1/20,已到達肺泡的臨界值。PM2.5以下的細微顆粒物,人體的鼻腔、咽喉已經擋不住,它們可以一路下行,進入細支氣管、肺泡,再通過肺泡壁進入毛細血管,再進入整個血液循環系統。對人體的呼吸系統和心血管系統造成傷害。這樣的定義也就決定了在測定PM2.5時,需要利用空氣動力學原理把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,PM10也被稱為可吸入顆粒物。在PM10中,直徑在2.5至10微米之間的顆粒物被稱為粗顆粒物,與細顆粒物相對。

    自然過程會產生PM2.5,但其主要來源還是人為排放。

    自然來源有風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細菌等。

    人類既直接排放PM2.5,也排放某些氣體污染物,在空氣中轉變成PM2.5。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(秸稈、木柴)的燃燒、垃圾焚燒。在空氣中轉化成PM2.5的氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發性有機物。其它的人為來源包括:道路揚塵、建筑施工揚塵、工業粉塵、廚房煙氣。

    PM2.5的來源復雜,成分自然也很復雜。主要成分是元素碳、有機碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽。其它的常見的成分包括各種金屬元素,既有鈉、鎂、鈣、鋁、鐵等地殼中含量豐富的元素,也有鉛、鋅、砷、鎘、銅等主要源自人類污染的重金屬元素。

    2000年有研究人員測定了北京的PM2.5來源:塵土占20%;由氣態污染物轉化而來的硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽各占17%、10%、6%;燒煤產生7%;使用柴油、汽油而排放的廢氣貢獻7%;農作物等生物質貢獻6%;植物碎屑貢獻1%。有趣的是,吸煙也貢獻了1%,不過這只是個粗略的科學估算,并不一定準確( 來源:Zheng, M., et al., Seasonal trends in PM2.5 source contributions in Beijing, China. Atmospheric Environment, 2005. 39(22): p. 3967-3976)。該研究中也測定了北京PM2.5的成分:含碳的顆粒物,硫酸根,硝酸根,銨根加在一起占了重量了69% 。類似地,1999年測定的上海PM2.5中有41.6%是硫酸銨、硝酸銨,41.4%是含碳的物質(來源:Ye, B.M., et al., Concentration and chemical composition of PM2.5 in Shanghai for a 1-year period. Atmospheric Environment, 2003. 37(4): p. 499-510)。

    PM2.5主要對呼吸系統和心血管系統造成傷害,包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、降低肺功能、加重哮喘、導致慢性支氣管炎、心律失常、非致命性的心臟病、心肺病患者的過早死( 來源:美國環保局網站, http://www.epa.gov/air/particlepollution/health.html。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。

    如果空氣中PM2.5的濃度長期高于10微克/立方米,死亡風險就開始上升。濃度每增加10微克/立方米,總的死亡風險就上升4%,得心肺疾病的死亡風險上升6%,得肺癌的死亡風險上升8%(來源:1、 Pope, C.A., et al., Lung cancer, cardiopulmonary mortality, and long-term exposure to fine particulate air pollution. Jama-Journal of the American Medical Association, 2002. 287(9): p. 1132-1141.  2、世界衛生組織, WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide (Global 2005, Summary of risk assessment).http://whqlibdoc.who.int/hq/2006/WHO_SDE_PHE_OEH_06.02_eng.pdf , 2005.)。

    詳情參考科學松鼠會-關于PM2.5的十個問答

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