PM2.5指標及危害性 中國空氣質量分析

    泡泡網凈化器頻道5月12日 本文重點介紹PM2.5指數及其帶來的危害性，中國大陸地區的PM2.5情況又是如何？一起來看看。

什么叫做PM2.5？

    PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。2012年2月，國務院同意發布新修訂的《環境空氣質量標準》增加了PM2.5監測指標。

污染較重的天氣情況

　　PM，英文全稱為particulate matter(顆粒物）。科學家用PM2.5表示每立方米空氣中這種顆粒的含量，這個值越高，就代表空氣污染越嚴重。

　　在城市空氣質量日報或周報中的可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物是人們較為熟悉的兩種大氣污染物。

　　可吸入顆粒物又稱為PM10，指直徑大于2.5微米、等于或小于10微米，可以進入人的呼吸系統的顆粒物；總懸浮顆粒物也稱為PM100，即直徑小于或等于100微米的顆粒物。

顆粒來源

    PM2.5產生的主要來源，是日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質。

    一般而言，粒徑2.5微米至10微米的粗顆粒物主要來自道路揚塵等；2.5微米以下的細顆粒物（PM2.5）則主要來自化石燃料的燃燒（如機動車尾氣、燃煤）、揮發性有機物等。

健康損害

　　氣象專家和醫學專家認為，由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較小；而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物，直徑相當于人類頭發的1/10大小，不易被阻擋。被吸入人體后會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。

　　每個人每天平均要吸入約1萬升的空氣，進入肺泡的微塵可迅速被吸收、不經過肝臟解毒直接進入血液循環分布到全身；其次，會損害血紅蛋白輸送氧的能力，喪失血液。對貧血和血液循環障礙的病人來說，可能產生嚴重后果。例如可以加重呼吸系統疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠狀動脈等心臟疾病。總之這些顆粒還可以通過支氣管和肺泡進入血液，其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中，對人體健康的傷害更大。人體的生理結構決定了對PM2.5沒有任何過濾、阻攔能力，而PM2.5對人類健康的危害卻隨著醫學技術的進步，逐步暴露出其恐怖的一面。

　　在歐盟國家中，PM2.5導致人們的平均壽命減少8.6個月。而PM2.5還可成為病毒和細菌的載體，為呼吸道傳染病的傳播推波助瀾。目前國際上主要發達國家以及亞洲的日本、泰國、印度等均將PM2.5列入空氣質量標準。而最為悲催的是，PM2.5尚未被列入我國環境空氣質量指標，因此這就成了美國大使館數據和政府官方數據直接沖突的根本原因。

　　中國工程院院士、中國環境監測總站原總工程師魏復盛研究結果還表明，PM2.5和PM10濃度越高，兒童及其雙親呼吸系統病癥的發生率也越高，而PM2.5的影響尤為顯著。

試驗論證

　　《整體環境科學》（Science of Total Environment）上增刊登過北京大學醫學部公共衛生學院教授潘小川及其同事一項新發現：2004年至2006年期間，當北京大學校園觀測點的PM2.5日均濃度增加時，在約4公里以外的北京大學第三醫院，心血管病急診患者數量也有所增加。雖然PM10和PM2.5都是心血管病發病的危險因素，但PM2.5的影響顯然更大。

　　世界衛生組織在2005年版《空氣質量準則》中也指出：當PM2.5年均濃度達到每立方米35微克時，人的死亡風險比每立方米10微克的情形約增加15%。一份來自聯合國環境規劃署的報告稱，PM2.5每立方米的濃度上升20毫克，中國和印度每年會有約34萬人死亡。

監測標準

　　PM2.5的標準，是由美國在1997年提出的，主要是為了更有效地監測隨著工業化日益發達而出現的、在舊標準中被忽略的對人體有害的細小顆粒物。PM2.5指數已經成為一個重要的測控空氣污染程度的指數。

　　到2010年底為止，除美國和歐盟一些國家將PM2.5納入國標并進行強制性限制外，世界上大部分國家都還未開展對PM2.5的監測，大多通行對PM10進行監測。

　　美國國家航空航天局（NASA）2010年9月公布了一張全球空氣質量地圖，專門展示世界各地PM2.5的密度。由加拿大達爾豪斯大學的兩位研究人員制作。他們根據NASA的兩臺衛星監測儀的監測結果，繪制了一張顯示出2001年至2006年PM 2.5平均值的地圖。 在這張圖上紅色（即PM2.5密度最高)，出現在北非、東亞和中國。中國華北、華東和華中PM2.5的密度，指數甚至接近每立方米80微克，甚至超過了撒哈拉沙漠。

　  在這張2001-2006年間平均全球空氣污染形勢圖上，全球PM2.5最高的地區在北非和中國的華北、華東、華中全部。

　　世界衛生組織(WHO)認為，PM2.5小于10是安全值，而中國的這些地區全部高于50接近80，比撒哈拉沙漠還要高很多。

中國情況

　　根據中國人民大學法學院與公眾環境研究中心(IPE)于2011年1月發布的城市空氣質量信息公開指數(AQTI)評價報告顯示，北京、上海、廣州、重慶等20個國內評價城市普遍未開展細顆粒物監測。值得注意的是，倫敦、巴黎、紐約等對PM2.5進行頻密監測和發布的國際城市，其污染水平也相對較低，與此同時，不少發展中國家的大城市如墨西哥城和新德里等城市，也早已開展了PM2.5的頻密監測和發布。

　　2011年1月1日開始，環保部發布的《環境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》（以下簡稱《測定》）開始實施。《測定》首次對PM2.5的測定進行了規范，但在環保部近期進行的《環境空氣質量標準》修訂中，PM2.5并未被納入強制性監測指標。

　　2011年11月10日，環保部副部長張力軍在第七屆區域空氣質量管理國際研討會上表示，我國的PM2.5大氣環境質量標準即將出臺。標準將會采用世界衛生組織(WHO)規定的第一過渡時期的數值，來說明PM2.5指數的污染危害。

　　2011年11月15日，著名大氣環境專家、北京大學環境科學與工程學院院長張遠航透露，世衛組織的標準與美國標準比稍微松一些，即使按照世衛的標準，加入PM2.5后，中國空氣質量達標的城市將從現在的80%下降到20%，“我想這也是環保部遲遲未能下定決心將PM2.5納入空氣質量監測體系的原因。”

　　國務院總理溫家寶2012年2月29日主持召開國務院常務會議，同意發布新修訂的《環境空氣質量標準》。歷時4年修改后，PM2.5終于寫入“國標”，納入各省市強制監測范疇。

　　與現行的標準相比，“新國標”最大的變化在于增加了細顆粒物（PM2.5）和臭氧8小時濃度限值監測指標。這也是公眾對納入國標呼聲最高的兩項指標。

　　在國務院常務會議上，還再次強調了全國開展PM2.5監測的時間表。會議要求，2012年要在京津冀、長三角、珠三角等重點區域以及直轄市和省會城市開展細顆粒物與臭氧等項目監測，2013年在113個環境保護重點城市和國家環境保護模范城市開展監測，2015年覆蓋所有地級以上城市。

治理策略

　　對空氣污染和氣候變化需采取統一而不是分離的應對戰略。由于空氣污染和氣候變化在很大程度上有共因，即主要都是由礦物燃料燃燒的排放造成，因而減輕和控制空氣污染與減少溫室氣體排放保護氣候在行動上應是一致的。有研究指出，大氣氣溶膠的增加減少了到達地面的太陽輻射量，與溫室氣體增暖作用是相反的，互相抵消的。由溫室氣體造成的地表增暖的50%可能被氣溶膠的冷卻作用所抵消，一旦除去氣溶膠將會使溫室氣體產生的增溫表現得更顯著，這將進一步增加CO2減排的壓力。因而空氣質量和氣候變化這兩個問題不能孤立地解決，它們是密切耦合在一起的。

　　必須發展更復雜的地球系統模式和氣候與生物地球化學變量的長期監測系統。利用這種復雜的地球系統模式  污染較重的空氣狀況可以更準確地模擬和預報上述兩方面的重要物理、化學和生物過程以及反饋機制，這是一個重大的挑戰性任務。如果試圖把全球變暖維持在一規定的閾值的環境戰略中，就不僅要考慮二氧化碳減排，而且也必須同時考慮改善空氣質量的措施及其氣候后果。為了從經濟上得到最大的節約和獲得雙贏的效果，應該采取協同應對空氣污染和氣候變化的減排、低碳戰略，即應該采取統一的而不是分離的科學研究和應對戰略。尤其將來隨著空氣污染的不斷治理和改善，可大大降低氣溶膠的冷卻作用，這將進一步加大未來溫室氣體的減排量，否則全球氣溫將會以更快的速度和量值上升。對于像中國這樣經濟快速發展的發展中國家，這種戰略尤其重要，因為這兩個問題不但同時存在，而且同是因經濟增長和能源消耗同時迅猛增長，益使空氣污染嚴重和溫室氣體排放快速增加。從同一源頭上解決這兩個問題不但經濟上更為有效，而且可同時解決大氣環境和氣候變化問題。

　　在能源結構和產業結構調整中應同時考慮溫室氣體和氣溶膠排放的綜合或集成技術，使兩者排放量都能得到減少和控制；組織各方力量編寫第一個比較完整的中國氣溶膠排放清單；進一步改善溫室氣體和氣溶膠的觀測網，尤其是氣溶膠觀測網更需擴大和加密；進行空氣污染和氣候變化的氣溶膠——云——氣候變化相互作用的研究，并發展氣候模式(全球和區域模式)與空氣污染模式相互耦合與嵌套的集合模式系統，為建立中國中長期空氣污染及其環境和氣候影響的業務預報提供科學基礎和支持；建立耦合的空氣污染和氣候變化風險評估系統，根據它們之間的相互作用關系以及未來情景預測，提供對社會和經濟部門影響的后果和嚴重性評估。[4] 越小的粉塵越難被過濾，美國環保署EPA實驗室研究發現對于空氣凈化（除塵）而言主要有三種清除粉塵的方法：

　　1)布朗運動(Brownian Diffusion) --對越小的粒子，效應越強。
　　2)濾網攔截(Interception) --對越大的粒子，效果越好。
PM2.5對健康的影響？

    氣象專家和醫學專家認為，由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較小；而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物，直徑相當于人類頭發的1/10大小，不易被阻擋。被吸入人體后會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。這些顆粒還可以通過支氣管和肺泡進入血液，其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中，對人體健康的傷害更大。

PM2.5可以直接進入肺泡 對人體產生全方位影響

　　PM2.5對人體的危害有多大，鐘南山直言不諱，這個大小的顆粒可以直接進入肺泡，對人體產生全方位的影響。

　　鐘南山：“5以上的話就到氣管支氣管，但是5以下，特別是1到3微米的話，就會進入肺泡里去，肺泡是用來做氣體交換的地方，那些顆粒被巨噬細胞吞噬，就永遠停留在肺泡里，對心血管、對神經系統、對其它都會有影響，不是單純對呼吸系統。”

對人體危害最大的不是顆粒物本身 而是顆粒物上吸附的化學物質

　　如果用潘小川教授做過的一個調研來舉例，我們可以更直觀的了解PM2.5與疾病發生的相關性。調研結果顯示，如果PM2.5超標后，每增加10微克立方米的話，醫院心血管系統的急診及死亡要增加6%到7%，高血壓病的急診要增加5%。

　　潘小川同時指出，對人體危害最大的不是顆粒物本身，而是顆粒物上吸附的化學物質。

　　潘小川：“實際上顆粒物對健康的影響本質上講是顆粒物表面吸附的各種化學物質對健康的影響，比如吸附了致癌物就有致癌效應，吸附了二噁英就有生殖危害，要是吸附了重金屬就有重金屬的危害，關鍵是要看吸附了什么東西。” ■