『壹』 pm25滤网寿命是什么意思pM2:5滤网寿命是怎么回事
摘要 pm2.5过滤网是脱臭活性炭滤网是过滤pm中的粉尘颗粒物可以水洗清洁,不过pm2.5的滤网寿命相对较短,大概是1—2年左右就得更换一次。
『贰』 求pm25的治理方法麻烦详细说一下。
使用防pm2.5的口罩。pm2.5口罩除了能防尘,防pm2.5,口罩面料采用能杀灭连抗生素都无法杀灭的“超级细菌”的康纶纤维。人在不停的呼吸中,pm2.5颗粒夹杂着大量的致病细菌被人吸入后直接侵害人体的健康。用口罩,无疑是有效的解决了即防尘、又防病的问题。
『叁』 PM2.5是什么
专家解读PM2.5:
颗粒物可通过气血交换进入血管
灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5一个由英文和数字组成的专业术语。其实很多中外学者早已证实,它潜伏在空气中,不仅会伤害人的健康,更给社会造成难以挽回的经济损失。
所谓PM2.5,是指空气中悬浮的颗粒物,其直径小于2.5微米。因为这些颗粒物太轻,很难自然沉降落到地面上,而是长期漂浮在空中,不仅小到看不见,更小到可以直接进入肺泡甚至融入血液,和人体内的细胞“搏斗”并伤害这些细胞。从某种程度上说,叫它“凶手”并不为过。
根据公开的学术资料和采访领域内权威专家,可以拼合出这个“凶手”的“面貌”和“行凶手段”,公众则更希望知道应如何“缉凶”。
PM2.5如何“定罪”
从公开的科研资料看,对PM2.5的研究很多聚焦于肺脏。
研究者们从肺脏的毒理学研究入手:以PM2.5对4组大鼠每天进行1次染毒,连续进行3天。对这些大鼠的肺灌洗液并对肺组织病理切片分析后发现,PM2.5能够引起肺部血管通透性的改变、肺细胞损伤和加重氧化应激损伤,在高剂量染毒组,大鼠肺部炎性细胞渗出,肺间隔水肿。
2009年的一项实验采集了北京城区大气中的PM2.5,以人肺泡上皮细胞株(A549)为模型进行毒理作用研究。在这个实验中,以25、50、100、200μg/ml等不同的染毒状况进行对比发现,随着染毒浓度的增加,PM2.5可引起这些细胞的炎性损伤。
此类学术研究不胜枚举,但普通读者很难完全“吃透”。
“种种证据表明,目前这些小颗粒物对细胞损伤已是公论。”中国工程院院士魏复盛告诉中国青年报记者,当这些小东西进入人体后,一般直接到达支气管和肺泡,甚至可以进入血液,其吸附的重金属氧化物或多环芳烃等致癌物质危害很大。
今年公开发表的一项研究以甘肃某镍开采冶炼区为PM2.5采集区。研究者发现,在镍污染区大气中,PM2.5含镍剂量是实验对照区的65倍,长期暴露于PM2.5中,高浓度的镍会增加对细胞的损害。该实验用来测试的细胞叫做“血管内皮细胞”,是一种连续被覆在全身血管内膜的一层细胞群。在研究者看来,内皮层不仅仅是血液和组织的屏障,其损伤及功能紊乱还与多种疾病的发生密切相关,包括高血压、冠心病、糖尿病、慢性肾功能衰竭等。
北京大学医学部公共卫生学院教授潘小川发表论文称,2004年至2006年间,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。
“我们利用时间系列分析研究,对搜集的数据进行分析发现,PM2.5每立方米浓度增加10微克,医院高血压类的急诊病人就会增加8%,心血管疾病也会增多。”潘小川说。
从一群看不见、摸不着的小颗粒物,到进入人体,学者们的研究指向越来越清晰。
今年3月,上海市环保局的一个项目以定量评价研究某市PM2.5引起的居民健康危害及其经济损失。结果显示,该市2009 年霾污染因子PM2.5引起的居民健康危害共造成经济损失达24.61亿元,人均损失377元,占该市2009年GDP的0.17%。
研究显示,从各种疾病造成的经济损失来看,呼吸系统病例造成的经济损失最大,占到总经济损失的76%,但是哮喘疾病却比呼吸系统疾病更容易受到影响,2009年该市哮喘患病达19589例。研究还显示,不同地区由大气污染引起的居民健康危害经济损失不同,如唐山2004年大气污染对居民的健康危害较大,人均经济损失达到414 元/人;辽宁抚顺大气污染引起的居民健康损失较小,为153.15元/人;同时期的上海大气污染引起的居民健康损失达到315.95 元/人。
PM2.5如何“行凶”
一粒尘埃小到可以被忽视,但PM2.5正因为太小,而无法被忽视。
魏复盛告诉本报记者,一般而言,直径超过10微米的颗粒物,会被挡在鼻子的外面;直径在2.5微米至10微米之间的颗粒物可以进入呼吸道,但随着吐痰、打喷嚏被部分排出体外;而直径在2.5微米以内的细颗粒物,却会顺利通过下呼吸道,小于2.5微米的颗粒可进入肺泡之中,并可通过气血交换进入到人体血管。
如果放大了看这些小颗粒,他们并不一定是圆形或者方型,而呈不规则状。魏复盛表示,这些颗粒物中少部分是自然形成的扬尘,绝大部分是人类行为造成的二次污染,如二氧化硫、氮氧化物、硫酸铵、硝酸铵等粒子。这些粒子很多是因化石燃料燃烧不完全产生的有机碳,有时燃煤电厂在高温中生成的致癌物,在冷却时被这些细小的颗粒物吸附着进入人体。
魏复盛表示,这么小的颗粒很难自然沉降,会在空气中停留一个星期甚至几个月,本身对呼吸系统就有影响,造成咳嗽、不适。而小颗粒物上吸附的致癌物,更导致癌症高发。
12月5日,清华大学教授施一公发表博文称,过去两年间,他常常因为空气污染而痛苦。他的慢性咽炎自2010年开始逐渐加重,遇到污染天时,“就像嗓子里堵了个东西,咽不下去,又吐不出来,很难受。不知还有多少人像我一样在忍受这样严重的空气污染。”
而在潘小川看来,颗粒物吸附各种各样的毒性化学物质才更加要命。
他告诉记者,这些因为工业等人类活动产生的、燃烧不完全而排出的小粒子,本身由一定的二氧化硅和碳组成。也就是说,在它们“出生”的瞬间,可能是清白无害的,唯一的特点在于太小,太多。然而,相同质量浓度下,颗粒物越细,数目更多。比起PM10,PM2.5的表面积要大好几倍,吸附空气中的毒性物质就会更多。
当PM2.5吸附了致癌物,就有致癌效应;吸附了致畸物,就有致畸效应。它通过下呼吸道,进入肺的深处,而它携带的有害气体、重金属就溶解在血液里。
魏复盛表示,目前学界对PM2.5的研究主要有两个方面。一种是通过研究其吸附的成分对人体细胞的影响入手,一种是不计成分,单纯对一定浓度的、可能混有多种成分的PM2.5入手。“现在已经肯定的是,浓度越高,对人体的危害越大,但由于这涉及长期的、大规模人群实验,具体的量值和对人体具体的伤害,还没有准确数据。”
由于PM2.5更容易在老人和孩子身上“发威”,研究者们很关注“凶手”接近他们的可能。一项研究表明,北京市城区交通干道附近居住的儿童PM2.5个体暴露水平较高。而发表于2008年9月的一篇论文,国家“十一五”科技支撑计划资助项目,测定北京某社区冬季时老人在污染物中的暴露水平较高。
施一公2008年从美国普林斯顿大学终身讲席教授的岗位上辞职回国,现任清华大学生命科学学院院长,但这两年来,他的心情“一直随着空气质量的好坏而变化”,因为“一切都是为了孩子”。
在他看来,污染的空气对幼儿的发育、智力、健康都会有不良影响。可怕的是,这些影响一般不会在几个月甚至几年内被明显察觉到,也许有些长期受到空气污染的人一辈子都不会觉察其影响……最为可怕的是,普通老百姓对空气污染没有足够的意识,一般情况下也不会主动诉求。而对患者,很难确诊是否由于空气污染引发病变。
他表示,空气污染比其他的污染危害更大。首先,受害人最多。除非生活在过滤器里,所有人都会受害。其次,几乎无法防护。我们担心水污染时,可以加装一个有害物过滤器;担心食物安全时,可以选择一些比较安全的食物或洗干净后再食用。对付空气就没有办法了,因为空气无孔不入、无处不在。最多就是在办公室和家里装上空气过滤器,但效果有限。
怎样“缉拿”PM2.5
PM2.5无所不在,但人不能生活在罩子里。公众们希望,至少知道“对手”的力量以求自保。
刘昌峰在位于北京的一家世界500强企业上班。业余时间,他带着检测器,去比较地铁、出租车、公交车、骑车的4种交通方式。他发现,地铁上没有二手烟的危害,没有地面上汽车尾气的排放,因而PM2.5数值最低。于是他放弃了每年春秋两季的骑行,尽量乘地铁。他发现封闭的写字楼里PM2.5的数值尚可,午餐时放弃外出吃饭,就在写字楼的地下二层用餐。他还给自己的家里种了27盆绿色植物,虽然他心里清楚,这也没有多大用处。
这台检测的仪器是他从达尔问自然求知社借来的,在刘昌峰看来,这台仪器受湿度的影响,分辨不出来空气中的小水珠和微尘。所以他们准备换一台设备,使得这种测试朝着更加科学的方向发展。
潘小川是致力于研究环境与公共卫生关系的专家,为保证其研究数据的精准,他的研究团队采取“最原始”的方法“缉拿”PM2.5。
这个方法就像用“虾笼”捕捉“猎物”:研究者们采用专门的采样头,这是一种滤膜,表面有一定的入口,大的颗粒进不来,只有“小鱼小虾”才能被捕获进来,进来了保证其出不去。把这个“虾笼”放置在采样点24个小时后,拿来称重,多出来的重量就是小颗粒们的重量。
潘小川表示,用目前流行的检测仪等设备进行测试,从技术条件上来说并不完善。
复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺告诉本报记者,我国对PM2.5的检测无论是在技术上还是经济上都没有难度。技术上完全可以与成熟的国际技术接轨,专业的检测设备每台约10万元,在北京、上海、广州等大城市配备这样的设备完全是有能力的。
对PM2.5的缉拿和判罪,其实不是新鲜事。魏复盛曾任中国环境监测总站总工程师,早在上世纪90年代就开展了空气污染对呼吸健康影响的研究。他告诉本报记者,当时美国尚未制定PM2.5的相关政策。
魏复盛告诉本报记者,上世纪90年代美国的PM2.5研究主要从学理角度出发,美国的卫生部门和环保部门极力主张制定PM2.5标准,但产业部门和企业家们都反对,政府也有一些反对的声音。因为一旦制定标准,标准确定将PM2.5纳入治理范围,意味着企业和社会都要付出更高的成本和代价。环保部门为搜集证据,花了很多钱和精力去进行相关研究。
魏复盛说,美国制定PM2.5标准的博弈持续了近20年。
『肆』 PM25多少是属于轻度污染,多少属于重度污染
PM25轻度污染的标准100~150,重度污染的标准200~300 。
用空气质量指数()替代原有的空气污染指数(API)。AQI共分六级,从一级优,二级良,三级轻度污染,四级中度污染,直至五级重度污染,六级严重污染。
24小时PM2.5平均值标准值:
优:0~50
良:50~100
轻度污染:100~150
中度污染:150~200
重度污染:200~300
严重污染:大于300及以上
(4)pm25双层过滤扩展阅读:
PM2.5颗粒的危害:
1、与较粗的大气颗粒物相比,PM2。5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远。粒径在2。5微米以下的细颗粒物不易被上呼吸道阻挡,被吸入后会直接进入细支气管和肺泡,可引发哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。
2、通常我们每天平均要吸入约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,对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。长期吸入PM2.5可加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠心病等心脏疾病。
3、同时随着这些颗粒进入细支气管、肺泡和血液中的有害气体、重金属等,对人体健康的伤害更大。人体的生理结构对PM2.5缺乏有效的过滤、P且拦能力。此外,PM2。5还可成为病毒和细菌的载体,有助于呼吸道传染病的传播和扩散。2012年联合国环境规划署公布的《全球环境展望5》宣称,全球每年有近200万的过早死亡病例与颗粒物污染有关。
『伍』 防pm25口罩过滤片怎样选择
抄伴随着雾霾天气的频发,人们也开始在对雾霾重视起来,同时采取相应的防护措施,而最基本也是最有效的防护措施是配戴PM25口罩,也造成市场上PM25口罩品牌繁杂。选择PM25口罩一定要选择可以真正防霾的产品,而防霾滤片是这些防雾霾口罩的核心,所以一定要做好防pm25口罩过滤片的选择。
PM2.5口罩滤片是一种新型的防霾口罩产品,其中防雾霾口罩材料中的滤片虽然对颗粒物具有一定的过滤性能,但PM2.5口罩滤片面积比防尘口罩整体面积小,而PM2.5口罩滤片的插入也会加大呼吸阻力,因此一些气体会通过滤片四周的布进入到防尘口罩内,降低防尘口罩的过滤效果,这是PM2.5口罩滤片过滤效果不好的主要原因。
『陆』 pm25是n95口罩吗
pm2.5不是n95口罩。PM2.5口罩是指能有效过滤PM2.5微粒的口罩,口罩的密闭性决定了滤过悬浮颗粒分子能力,适用于空气质量较差的环境。PM2.5口罩的主要材料是使用无纺布、过滤纸等,并且最主要的是使用铅炭布,能够起到较好的防毒功能。PM2.5口罩一般属于一次性口罩,尽量不要使用两次及以上。
『柒』 甲醛pm2.5什么意思
PM2.5:指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 μm 的颗粒物,也称细颗粒物。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,指空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物。虽然细颗粒物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,细颗粒物粒径小,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。研究表明,颗粒越小对人体健康的危害越大。细颗粒物能飘到较远的地方,因此影响范围较大。
此外,细颗粒物对人体健康的危害要更大,因为直径越小,进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后,直接影响肺的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。
人体呼吸器官本身就有很强的防御粉尘(细颗粒物)进入和沉积体内的功能。细颗粒物进入肺部及人体的防御机制如下:
吸入空气中的粉尘(细颗粒物),首先经过鼻毛格栅的阻滤,继而受到鼻咽腔解剖结构的影响,气流方向和速度改变,在鼻腔及咽部形成涡流,尘粒(细颗粒物)受惯性作用,大于10μm的易撞击而附着于上呼吸道壁上,这样一般可阻滤吸入空气中30~50%的粉尘(细颗粒物)。
气流进入下部呼吸道后,随气管、支气管的逐级分支,气流速度变得缓慢,气流方向改变,气流中的尘粒(细颗粒物)沉降附着于管壁的粘液膜上,粘液膜下纤毛细胞的摆动将粘液推向喉部,随痰排出体外,此部分阻留的粉尘多在 2~10μm大小。能进入肺泡的细颗粒物,多数小于 2μm,大部分被肺内吞噬细胞吞噬,通过覆盖在肺泡表面的一层表面活性物质和肺泡的张弛活动,移送到具有纤毛细胞的支气管粘膜表面再被移送出去。进入肺泡的细颗粒物只有很小一部分被尘细胞(吞噬有细颗粒物的吞噬细胞)带入肺泡间隔,经淋巴或血液循环而到达肺及人体的其它组织,引起生理病理作用。
只有吸入的细颗粒物数量过大,人体呼吸器官的防御功能不能将其过滤、附着、阻留,或细颗粒物沉积于肺泡又不能完全清除时,才会在肺内沉积,从而从物理和化学两个维度造成对人体的危害。物理上的异常导致尘肺病,化学上(有毒)的异常导致肺癌。
二、甲醛:
甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体,其35%~40%的水溶液通称福尔马林。甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛,能引起慢性爱卫中毒,出现黏膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎角化和脆弱、甲床指端疼痛,孕妇长期吸入可能导致新生婴儿畸形,甚至死亡,男子长期吸入可导致男子精子畸形、死亡,性功能下降,严重的可导致白血病,气胸,生殖能力缺失,全身症状有头痛、乏力、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。各种人造板材(刨花板、密度板、纤维板、胶合板等)中由于使用了脲醛树脂粘合剂,因而可含有甲醛。新式家具的制作,墙面、地面的装饰铺设,都要使用粘合剂。凡是大量使用粘合剂的地方,总会有甲醛释放。此外,某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。甲醛还可来自化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张、纺织纤维等多种化工轻工产品。
『捌』 新车有味可以用pm25过滤吗
可以。
新车气味主要是甲醛等有害物质释放出来的,活性炭是可以吸附甲醛的,但是活性炭内部的孔隙是有限的,在吸附时容易出现饱和的情况,那么我们该怎么做呢,推荐几种好用的方法给大家。
1.开窗通风是一种用起来极简单的除醛法,净化原理是车外空气流通置换,能将车空气中游离的甲醛等有害气体释放到车外,降低车甲醛浓度。它除醛的效率与车外风力大小有直接关系,一般车外风力越大净化效率越高。
2.光触媒是治理甲醛一种辅助方法,主要是因其在黑暗或是在无光的条件下无法分解甲醛,不能全天候的作业,而且它的作用范围小,不能深层有效的清除车的甲醛。另外光触媒本身也是一种化学品,需谨慎使用。
『玖』 空调能过滤pm25吗
能过滤PM25。但普通的家用型空调过滤PM2.5的能力很差。
家用壁挂式空调和柜式空调的回风过滤网在室内空气循环流过的过程中或多或少的会令空气中的一部分粉尘滞留在回风过滤网上面。所以有一定的过滤效果。
『拾』 #空气污染#想了解PM2.5的相关知识
1. PM2.5是什么?
如果是初次接触,“PM2.5”这一串字符也许会让你看得云里雾里,不知所云。其实它有一个容易理解的中文名——细颗粒物,是对空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称。这些颗粒如此细小,肉眼是看不到的,它们可以在空气中漂浮数天。人类纤细的头发直径大约是70微米,这就比最大的PM2.5还大了近三十倍。
PM是英文particulate matter(颗粒物)的首字母缩写。准确的PM2.5定义要在“直径”之前加一个修饰语“空气动力学”,这可不是故作高深。空气中的颗粒物并非是规则的球形,那怎么定义又怎么测量其直径呢?在实际操作中,如果颗粒物在通过检测仪器时所表现出的空气动力学特征与直径小于或等于2.5微米且密度为1克/立方厘米的球形颗粒一致,那就称其为PM2.5。这样的定义也就决定了在测定PM2.5时,需要利用空气动力学原理把PM2.5与更大的颗粒物分开,而不是用孔径为2.5微米的滤膜来分离。
知道了PM2.5的定义,就很容易得出PM10的定义了——将定义中的2.5换成10即可,PM10也被称为可吸入颗粒物。在PM10中,直径在2.5至10微米之间的颗粒物被称为粗颗粒物,与细颗粒物相对。
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2. PM2.5来自哪里,都有些什么成分?
虽然自然过程也会产生PM2.5,但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5,也排放某些气体污染物,在空气中转变成PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程,比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。其它的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源则包括:风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。
PM2.5的来源复杂,成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它的常见的成分包括各种金属元素,既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素,也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。
2000年有研究人员测定了北京的PM2.5来源:尘土占20%;由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%;烧煤产生7%;使用柴油、汽油而排放的废气贡献7%;农作物等生物质贡献6%;植物碎屑贡献1%。有趣的是,吸烟也贡献了1%,不过这只是个粗略的科学估算,并不一定准确[1]。该研究中也测定了北京PM2.5的成分:含碳的颗粒物,硫酸根,硝酸根,铵根加在一起占了重量了69% 。类似地,1999年测定的上海PM2.5中有41.6%是硫酸铵、硝酸铵,41.4%是含碳的物质[2]。
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3. PM2.5对健康有什么危害?
PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害,包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死[3]。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米,死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米,总的死亡风险就上升4%,得心肺疾病的死亡风险上升6%,得肺癌的死亡风险上升8%[4-5]。这意味着多大的风险呢?我们可以拿吸烟做个比较。吸烟可使男性得肺癌死亡的风险上升22倍(也就是上升2200%),女性的风险上升12倍(1200%);使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍(200%)[6]。和吸烟一比,PM2.5的危害就显得非常小了。如果吸烟都没有让你感到恐惧,那你就不用担心眼下PM2.5超标对健康的影响了。但是,从全社会的角度出发,降低这些看似不大的风险,收益却是很大的。美国环保局在2003年做了一个估算:“如果PM2.5达标,全美国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病”[7]。相比当前的中国,美国当时的空气质量已经相当不错,只有很少的地区存在略微的超标[8]。如果中国的PM2.5能够达标,社会收益无疑将会是巨大的。
上述关于PM2.5死亡风险的数据源自2002年发表于《美国医学会杂志》的一篇论文[4]。这篇论文分析了一项长期研究中参与者的死亡率和空气污染之间的关系,发现死亡率升高与PM2.5和二氧化硫的污染有关联,而与粗颗粒物污染没有可靠的关联。该项在美国进行的前瞻性研究始于1982年,当时招募了120万的参与者。论文的结论是基于长达16年的随访数据,是目前关于PM2.5污染增加死亡风险最可靠的证据。
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4. 如果没有污染,PM的浓度有多高,现在实际有多高?
即使没有人为污染,空气中也有一定浓度的PM2.5,这个浓度被称为背景浓度。在美国和西欧,背景浓度大约为3-5微克/立方米[5],澳大利亚的背景浓度也在5微克/立方米左右[9]。中国的背景浓度有多高?目前尚无公开的数据,但应该不会和其他国家相差太大。
中国尚未开展大范围的PM2.5监测,公开的PM2.5数据非常有限。位于广州的环保部华南环境科学研究所从2011年从6月13日开始每日发布PM2.5监测值[10],截至11月20日,浓度范围在0.6至99 微克/立方米之间(注:0.6这个数据应该是仪器故障所致,正常值不会这么低),平均值为38微克/立方米,这个值超过了拟发布的年均标准(35微克/立方米)[11]。在这121天中,已经有6天超过了拟发布的日均标准(75微克/立方米)。从近十几年来发表的科学论文中,可以查到中国一些大城市某一区域某一阶段的PM2.5的测定值。例如,2000年在北京的5个监测点测得的PM2.5年均值为101微克/立方米[2];2008北京奥运会的17天中,在北大测得的PM2.5最低28.2,最高147.4微克/立方米, 平均64.7微克/立方米[12]。1999年,在上海两个监测点测定的PM2.5年均值为57.9和61.4 微克/立方米[2]。这些年均值都远高于拟发布的年均标准(35微克/立方米)。
除了查阅以上这些零星的数据,我们还可以根据PM10的数据估算一下PM2.5的浓度。按照中国现行的空气质量标准,PM10是常规监测指标,全国性监测已开展了十几年。从2001年至2009年,全国主要城市PM10的平均值从125降到了90微克/立方米[13]。PM2.5和PM10之间的比例通常在0.5-0.8之间,我们取0.8做一个极端估算可得:2009年全国主要城市的PM2.5平均值为72微克/立方米,是即将发布的新标准的2.1倍(35微克/立方米)。和美国的空气质量相比,这差多少呢?2009年,全美国年均PM2.5为9.9微克/立方米,在724个监测点中有90%以上的监测点年均值低于12.6微克/立方米[8]。
全国的年均值只是用来反映我国颗粒物污染的总体现状,对于评价我们所在城市的空气质量意义并不大。我们更需要关注的是离我们生活、工作最近的监测点的数据。这个数据哪里有呢?如果你生活在北京而且恰好在美国大使馆附近,那你可以参考该馆发布的实时PM2.5数据(http://weibo.com/beijingairpm25)。不过值得一提的是,虽然美国大使馆的监测仪器是专业的(见问答8),但是大使馆毕竟不是环境监测部门,没有证据表明他们的工作人员具备相应的专业知识,而且他们测出的PM2.5数值经常比环保部门以及第三方测定的PM10还高,这是不正常的(http://bjrb.bjd.com.cn/html/2011-11/08/content_14778.htm)。所以,美国大使馆的数据也只能“仅供参考”。然而,我们更多的人并不生活在北京,即使在北京也不在美国大使馆附近,那我们该看哪里的数据呢?全国主要城市的实时PM10数据可以在环境监测总站的网站上查到,每个城市都有数个监测点,我们可以选离得最近的那个点作参考。如果你很乐观,那么可以估算PM2.5=PM10 × 0.5,如果你很悲观,那么就估算PM2.5=PM10 × 0.8。
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5. 其他国家实施PM2.5的标准了吗,标准值是多少?
自从美国于1997年率先制定PM2.5的空气质量标准以来,许多国家都陆续跟进将PM2.5纳入监测指标。如果单纯从保护人类健康的目的出发,各国的标准理应一样,因为制定标准所依据的是相同的科学研究结果。然而,标准的制定还需考虑各国的污染现状和经济发展水平,在一个空气污染严重的发展中国家制定极为严格的空气质量标准只能成为一个华丽的摆设,没有实际意义。根据美国癌症协会和哈佛大学的研究结果,世界卫生组织(WHO)于2005年制定了PM2.5的准则值。高于这个值,死亡风险就会显著上升。WHO同时还设立了三个过渡期目标值,为目前还无法一步到位的地区提供了阶段性目标,其中目标-1的标准最为宽松,目标-3最严格[5]。
下表列举了WHO以及几个有代表性的国家的标准。中国拟实施的标准与WHO过渡期目标-1相同。美国和日本的标准一样,与目标-3基本一致。欧盟的标准略微宽松,与目标-2一致,澳大利亚的标准最为严格,年均标准比WHO的准则值还低。标准的宽严程度基本反映了各国的空气质量情况,空气质量越好的国家就越有能力制定和实施更为严格的标准。
世界卫生组织(WHO)和一些国家的PM2.5标准(单位:微克/立方米)
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6. 中国的PM2.5标准和其他国家比,很落后吗?
中国的PM2.5标准拟于2016年生效,虽然比美国落后了一二十年,但和欧盟的2015年生效相比,也不算太晚。如果仅从标准的数值来看,中国即将发布的新标准已经与WHO过渡期目标-1一致,虽然落后于发达国家,但也算是开始了三步走的第一步。然而,即使标准值相同,而评判是否达标的方式不同,约束力是有极大差异的。举个例子,中国现行的空气质量标准制定于1996年,其中PM10的日均标准为150微克/立方米,表面上已和美国现行标准一样严格。但是,按照美国的标准,平均每年最多只能有1天超标,否则就算不达标,超标地区需要提交改进方案并加以实施。而在中国的标准文件中,没有类似的规定。各地区在执行标准时,只是计算每年的“达标天数”和“达标率”。PM10的标准至今已经执行了15年,一个86.2%的达标率还可以作为正面消息报道[14]。
在即将发布的PM2.5新标准中,依然没有规定多高的达标率才是可接受的。WHO和其他国家是怎么规定的呢?WHO要求每年最多有3天超标(99%的达标率),澳大利亚最多5天,而美国和日本要求的达标率为98%。中国PM2.5标准的落后不仅是在标准值,更重要的是在约束力上。
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7. 新标准即将发布,为什么要到2016年才实施?
对于这个问题,标准制定者是这样回答的:“考虑到环境空气质量标准实施是一项复杂的系统工程,以及目前全国的环境监测能力现状,结合现行标准实施过程中的经验,为保障数据准确性和可比性,将全国统一实施本标准的时间定为2016 年1 月1 日,以便为各地区预留足够的准备时间,加强标准实施的有关配套工作[15]。”
这么说有道理吗?我们不妨参考一下其他国家是怎么做的。在美国和澳大利亚环保部门的网站上,对于PM2.5标准的制定过程有非常详细的备忘录,我们就以这两个国家为例。
美国早在1994年就宣布要增加PM2.5的指标。1994-1996年间,开了多次研讨会,在1996年底发布了征求意见稿。征求意见期间共接了14000个电话,收到4000封电子邮件、50000份书面或口头意见,而且多次通过听证会、会议、电视节目征求意见。经过这番诚意十足的意见征求,终于在1997年9月16日发布了PM2.5的标准。但在那时,尚未展开全国的PM2.5监测,直到1999年各州才陆续开始,2000年PM2.5监测常规化[16]。
澳大利亚在2001年开始考虑,并在2003年制定了PM2.5的非强制标准。制定该标准的目的是收集数据,以便检讨这一标准是否合理,并准备于2005年开始考虑制定强制标准。在征求意见的过程中,有反对者认为应该直接设立强制标准,否则缺乏约束力,意义也就不大。澳大利亚环保委员会(NEPC)认为当时缺乏足够的PM2.5监测数据,没法很好地评估不达标会带来怎样的影响,坚持了原先的做法[9]。直到今年(2011年),澳大利亚的PM2.5仍然不是强制指标[17],不过这期间一直在做大量的监测和基础研究工作[18]。
中国的PM2.5强制标准正在征求意见中,并拟于2016年实施,“实施”的含义应该是指开展常规检测并公布结果。美国从1997年发布标准到2000年全国监测常规化花了两三年的时间。澳大利亚2003年发布非强制标准,随后即开展全国监测。考虑到中国的国情,延后几年“实施”有其合理性,但是四五年的时间是否太长了呢?
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8. 怎么测定PM2.5?
空气中漂浮着各种大小的颗粒物,PM2.5是其中较细小的那部分(定义见问答1)。不难想到,测定PM2.5的浓度需要分两步走:(1)把PM2.5与较大的颗粒物分离;(2)测定分离出来的PM2.5的重量。目前,各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种:重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这三种方法的第一步是一样的,区别在于第二步。将PM2.5直接截留到滤膜上,然后用天平称重,这就是重量法。值得一提的是,滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率,就算是合格的[19]。损失部分极细小的颗粒物对结果影响并不大,因为那部分颗粒对PM2.5的重量贡献很小。
重量法是最直接、最可靠的方法,是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重,程序繁琐费时。如果要实现自动监测,就需要用到另外两种方法。
β射线吸收法:将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束beta射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量[20]。美国大使馆那台知名度很高的仪器依据的就是此原理。
微量振荡天平法:一头粗一头细的空心玻璃管,粗头固定,细头装有滤芯。空气从粗头进,细头出,PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下,细头以一定频率振荡,该频率和细头重量的平方根成反比。于是,根据振荡频率的变化,就可以算出收集到的PM2.5的重量[20]。
将PM2.5分离出来的切割器又是怎么工作的呢?在抽气泵的作用下,空气以一定的流速流过切割器时,那些较大的颗粒因为惯性大,一头撞在涂了油的部件上而被截留,惯性较小的PM2.5则能绝大部分随着空气顺利通过。也许你已经觉察到,这和发生在我们呼吸道里的情形是非常相似的:大颗粒易被鼻腔、咽喉、气管截留,而细颗粒则更容易到达肺的深处,从而产生更大的健康风险。
对于PM2.5的切割器来说,2.5微米是一个踩在边线上的尺寸。直径恰好为2.5微米的颗粒有50%的概率能通过切割器。大于2.5微米的颗粒并非全被截留,而小于2.5微米的颗粒也不是全都能通过。例如,按照《环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法》的要求,3.0微米以上颗粒的通过率需小于16%,而2.1微米以下颗粒的通过率要大于84%[21]。
特殊的结构加上特定的空气流速共同决定了切割器对颗粒物的分离效果,这两者稍有变化,就会对测定产生很大影响,而使结果失去可比性。因此,美国环保局在1997年制定世界上第一个PM2.5标准的时候,一并规定了切割器的具体结构[16]。于是,虽然 PM2.5的测定仪器有不少品牌,它们外观却极为相似。
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9. 市面上有些手机大小的仪器号称可以测PM2.5,靠谱吗?
和环保部门采用的标准方法相比,用非专业仪器测PM2.5显然是不可靠的,但很难说到底有多不准,只有拿来和标准方法对比一下才知道。测出来的数据也许能说明一点问题,比如能分辩出房间里有没有人吸烟,是不是刚扫过地,可是这些你的鼻子也能做到吧。
市面上的非专业仪器利用光散射的原理测定颗粒物浓度,这种方法并没有被各国环保部门采纳为标准方法,但是有依据此原理制成的专业仪器,在科研中也有运用。空气中的颗粒物浓度越高,对光的散射就越强。光的散射相对容易测,把它测出来,理论上就可以算出颗粒物浓度了。但在实际运用中,事情并没有这么简单。光的散射与颗粒物浓度之间的关系是很不确定的,受到诸多因素的影响,例如颗粒物的化学组成、形状、比重、粒径分布,而这些都取决于污染源的组成。这意味着光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变,需要仪器使用者不断地用标准方法进行校正,没有经过科学训练的业余人士不大可能办得到。有研究者做过理论计算:利用光散射仪测定PM2.5,至少有30-40%的不确定性[22]。这种不确定性是这类仪器固有的,质量可靠的专业仪器尚且如此,更何况市面上仪器的质量并不都是理想的呢。
作为普通老百姓,与其把精力和金钱花在自己监测空气质量上,还不如呼吁环保部门早日监测PM2.5并公开数据。现在新的《环境空气质量标准》正在向公众征求意见,并拟于2016年实施[11],公众的声音也许能使这一时间大大提前。至于有人宣称自己动手监测,可以监督环保部门,防止他们伪造数据。这是没有道理的。非专业人士操作非专业的或质量不高的专业仪器测得的结果是不可靠的,没有能力去挑战环保部门的结果,这种监督是无效的。
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10. 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]。