『壹』 pm25濾網壽命是什麼意思pM2:5濾網壽命是怎麼回事
摘要 pm2.5過濾網是脫臭活性炭濾網是過濾pm中的粉塵顆粒物可以水洗清潔,不過pm2.5的濾網壽命相對較短,大概是1—2年左右就得更換一次。
『貳』 求pm25的治理方法麻煩詳細說一下。
使用防pm2.5的口罩。pm2.5口罩除了能防塵,防pm2.5,口罩面料採用能殺滅連抗生素都無法殺滅的「超級細菌」的康綸纖維。人在不停的呼吸中,pm2.5顆粒夾雜著大量的致病細菌被人吸入後直接侵害人體的健康。用口罩,無疑是有效的解決了即防塵、又防病的問題。
『叄』 PM2.5是什麼
專家解讀PM2.5:
顆粒物可通過氣血交換進入血管
灰濛蒙的天氣讓越來越多的中國公眾注意到PM2.5一個由英文和數字組成的專業術語。其實很多中外學者早已證實,它潛伏在空氣中,不僅會傷害人的健康,更給社會造成難以挽回的經濟損失。
所謂PM2.5,是指空氣中懸浮的顆粒物,其直徑小於2.5微米。因為這些顆粒物太輕,很難自然沉降落到地面上,而是長期漂浮在空中,不僅小到看不見,更小到可以直接進入肺泡甚至融入血液,和人體內的細胞「搏鬥」並傷害這些細胞。從某種程度上說,叫它「兇手」並不為過。
根據公開的學術資料和采訪領域內權威專家,可以拼合出這個「兇手」的「面貌」和「行凶手段」,公眾則更希望知道應如何「緝兇」。
PM2.5如何「定罪」
從公開的科研資料看,對PM2.5的研究很多聚焦於肺臟。
研究者們從肺臟的毒理學研究入手:以PM2.5對4組大鼠每天進行1次染毒,連續進行3天。對這些大鼠的肺灌洗液並對肺組織病理切片分析後發現,PM2.5能夠引起肺部血管通透性的改變、肺細胞損傷和加重氧化應激損傷,在高劑量染毒組,大鼠肺部炎性細胞滲出,肺間隔水腫。
2009年的一項實驗採集了北京城區大氣中的PM2.5,以人肺泡上皮細胞株(A549)為模型進行毒理作用研究。在這個實驗中,以25、50、100、200μg/ml等不同的染毒狀況進行對比發現,隨著染毒濃度的增加,PM2.5可引起這些細胞的炎性損傷。
此類學術研究不勝枚舉,但普通讀者很難完全「吃透」。
「種種證據表明,目前這些小顆粒物對細胞損傷已是公論。」中國工程院院士魏復盛告訴中國青年報記者,當這些小東西進入人體後,一般直接到達支氣管和肺泡,甚至可以進入血液,其吸附的重金屬氧化物或多環芳烴等致癌物質危害很大。
今年公開發表的一項研究以甘肅某鎳開采冶煉區為PM2.5採集區。研究者發現,在鎳污染區大氣中,PM2.5含鎳劑量是實驗對照區的65倍,長期暴露於PM2.5中,高濃度的鎳會增加對細胞的損害。該實驗用來測試的細胞叫做「血管內皮細胞」,是一種連續被覆在全身血管內膜的一層細胞群。在研究者看來,內皮層不僅僅是血液和組織的屏障,其損傷及功能紊亂還與多種疾病的發生密切相關,包括高血壓、冠心病、糖尿病、慢性腎功能衰竭等。
北京大學醫學部公共衛生學院教授潘小川發表論文稱,2004年至2006年間,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。
「我們利用時間系列分析研究,對搜集的數據進行分析發現,PM2.5每立方米濃度增加10微克,醫院高血壓類的急診病人就會增加8%,心血管疾病也會增多。」潘小川說。
從一群看不見、摸不著的小顆粒物,到進入人體,學者們的研究指向越來越清晰。
今年3月,上海市環保局的一個項目以定量評價研究某市PM2.5引起的居民健康危害及其經濟損失。結果顯示,該市2009 年霾污染因子PM2.5引起的居民健康危害共造成經濟損失達24.61億元,人均損失377元,占該市2009年GDP的0.17%。
研究顯示,從各種疾病造成的經濟損失來看,呼吸系統病例造成的經濟損失最大,佔到總經濟損失的76%,但是哮喘疾病卻比呼吸系統疾病更容易受到影響,2009年該市哮喘患病達19589例。研究還顯示,不同地區由大氣污染引起的居民健康危害經濟損失不同,如唐山2004年大氣污染對居民的健康危害較大,人均經濟損失達到414 元/人;遼寧撫順大氣污染引起的居民健康損失較小,為153.15元/人;同時期的上海大氣污染引起的居民健康損失達到315.95 元/人。
PM2.5如何「行凶」
一粒塵埃小到可以被忽視,但PM2.5正因為太小,而無法被忽視。
魏復盛告訴本報記者,一般而言,直徑超過10微米的顆粒物,會被擋在鼻子的外面;直徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物可以進入呼吸道,但隨著吐痰、打噴嚏被部分排出體外;而直徑在2.5微米以內的細顆粒物,卻會順利通過下呼吸道,小於2.5微米的顆粒可進入肺泡之中,並可通過氣血交換進入到人體血管。
如果放大了看這些小顆粒,他們並不一定是圓形或者方型,而呈不規則狀。魏復盛表示,這些顆粒物中少部分是自然形成的揚塵,絕大部分是人類行為造成的二次污染,如二氧化硫、氮氧化物、硫酸銨、硝酸銨等粒子。這些粒子很多是因化石燃料燃燒不完全產生的有機碳,有時燃煤電廠在高溫中生成的致癌物,在冷卻時被這些細小的顆粒物吸附著進入人體。
魏復盛表示,這么小的顆粒很難自然沉降,會在空氣中停留一個星期甚至幾個月,本身對呼吸系統就有影響,造成咳嗽、不適。而小顆粒物上吸附的致癌物,更導致癌症高發。
12月5日,清華大學教授施一公發表博文稱,過去兩年間,他常常因為空氣污染而痛苦。他的慢性咽炎自2010年開始逐漸加重,遇到污染天時,「就像嗓子里堵了個東西,咽不下去,又吐不出來,很難受。不知還有多少人像我一樣在忍受這樣嚴重的空氣污染。」
而在潘小川看來,顆粒物吸附各種各樣的毒性化學物質才更加要命。
他告訴記者,這些因為工業等人類活動產生的、燃燒不完全而排出的小粒子,本身由一定的二氧化硅和碳組成。也就是說,在它們「出生」的瞬間,可能是清白無害的,唯一的特點在於太小,太多。然而,相同質量濃度下,顆粒物越細,數目更多。比起PM10,PM2.5的表面積要大好幾倍,吸附空氣中的毒性物質就會更多。
當PM2.5吸附了致癌物,就有致癌效應;吸附了致畸物,就有致畸效應。它通過下呼吸道,進入肺的深處,而它攜帶的有害氣體、重金屬就溶解在血液里。
魏復盛表示,目前學界對PM2.5的研究主要有兩個方面。一種是通過研究其吸附的成分對人體細胞的影響入手,一種是不計成分,單純對一定濃度的、可能混有多種成分的PM2.5入手。「現在已經肯定的是,濃度越高,對人體的危害越大,但由於這涉及長期的、大規模人群實驗,具體的量值和對人體具體的傷害,還沒有準確數據。」
由於PM2.5更容易在老人和孩子身上「發威」,研究者們很關注「兇手」接近他們的可能。一項研究表明,北京市城區交通幹道附近居住的兒童PM2.5個體暴露水平較高。而發表於2008年9月的一篇論文,國家「十一五」科技支撐計劃資助項目,測定北京某社區冬季時老人在污染物中的暴露水平較高。
施一公2008年從美國普林斯頓大學終身講席教授的崗位上辭職回國,現任清華大學生命科學學院院長,但這兩年來,他的心情「一直隨著空氣質量的好壞而變化」,因為「一切都是為了孩子」。
在他看來,污染的空氣對幼兒的發育、智力、健康都會有不良影響。可怕的是,這些影響一般不會在幾個月甚至幾年內被明顯察覺到,也許有些長期受到空氣污染的人一輩子都不會覺察其影響……最為可怕的是,普通老百姓對空氣污染沒有足夠的意識,一般情況下也不會主動訴求。而對患者,很難確診是否由於空氣污染引發病變。
他表示,空氣污染比其他的污染危害更大。首先,受害人最多。除非生活在過濾器里,所有人都會受害。其次,幾乎無法防護。我們擔心水污染時,可以加裝一個有害物過濾器;擔心食物安全時,可以選擇一些比較安全的食物或洗干凈後再食用。對付空氣就沒有辦法了,因為空氣無孔不入、無處不在。最多就是在辦公室和家裡裝上空氣過濾器,但效果有限。
怎樣「緝拿」PM2.5
PM2.5無所不在,但人不能生活在罩子里。公眾們希望,至少知道「對手」的力量以求自保。
劉昌峰在位於北京的一家世界500強企業上班。業余時間,他帶著檢測器,去比較地鐵、計程車、公交車、騎車的4種交通方式。他發現,地鐵上沒有二手煙的危害,沒有地面上汽車尾氣的排放,因而PM2.5數值最低。於是他放棄了每年春秋兩季的騎行,盡量乘地鐵。他發現封閉的寫字樓里PM2.5的數值尚可,午餐時放棄外出吃飯,就在寫字樓的地下二層用餐。他還給自己的家裡種了27盆綠色植物,雖然他心裡清楚,這也沒有多大用處。
這台檢測的儀器是他從達爾問自然求知社借來的,在劉昌峰看來,這台儀器受濕度的影響,分辨不出來空氣中的小水珠和微塵。所以他們准備換一台設備,使得這種測試朝著更加科學的方向發展。
潘小川是致力於研究環境與公共衛生關系的專家,為保證其研究數據的精準,他的研究團隊採取「最原始」的方法「緝拿」PM2.5。
這個方法就像用「蝦籠」捕捉「獵物」:研究者們採用專門的采樣頭,這是一種濾膜,表面有一定的入口,大的顆粒進不來,只有「小魚小蝦」才能被捕獲進來,進來了保證其出不去。把這個「蝦籠」放置在采樣點24個小時後,拿來稱重,多出來的重量就是小顆粒們的重量。
潘小川表示,用目前流行的檢測儀等設備進行測試,從技術條件上來說並不完善。
復旦大學環境科學與工程系大氣化學研究中心主任庄國順告訴本報記者,我國對PM2.5的檢測無論是在技術上還是經濟上都沒有難度。技術上完全可以與成熟的國際技術接軌,專業的檢測設備每台約10萬元,在北京、上海、廣州等大城市配備這樣的設備完全是有能力的。
對PM2.5的緝拿和判罪,其實不是新鮮事。魏復盛曾任中國環境監測總站總工程師,早在上世紀90年代就開展了空氣污染對呼吸健康影響的研究。他告訴本報記者,當時美國尚未制定PM2.5的相關政策。
魏復盛告訴本報記者,上世紀90年代美國的PM2.5研究主要從學理角度出發,美國的衛生部門和環保部門極力主張制定PM2.5標准,但產業部門和企業家們都反對,政府也有一些反對的聲音。因為一旦制定標准,標准確定將PM2.5納入治理范圍,意味著企業和社會都要付出更高的成本和代價。環保部門為搜集證據,花了很多錢和精力去進行相關研究。
魏復盛說,美國制定PM2.5標準的博弈持續了近20年。
『肆』 PM25多少是屬於輕度污染,多少屬於重度污染
PM25輕度污染的標准100~150,重度污染的標准200~300 。
用空氣質量指數()替代原有的空氣污染指數(API)。AQI共分六級,從一級優,二級良,三級輕度污染,四級中度污染,直至五級重度污染,六級嚴重污染。
24小時PM2.5平均值標准值:
優:0~50
良:50~100
輕度污染:100~150
中度污染:150~200
重度污染:200~300
嚴重污染:大於300及以上
(4)pm25雙層過濾擴展閱讀:
PM2.5顆粒的危害:
1、與較粗的大氣顆粒物相比,PM2。5粒徑小,面積大,活性強,易附帶有毒、有害物質(例如,重金屬、微生物等),且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠。粒徑在2。5微米以下的細顆粒物不易被上呼吸道阻擋,被吸入後會直接進入細支氣管和肺泡,可引發哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。
2、通常我們每天平均要吸入約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,對貧血和血液循環障礙的病人來說,可能產生嚴重後果。長期吸入PM2.5可加重呼吸系統疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠心病等心臟疾病。
3、同時隨著這些顆粒進入細支氣管、肺泡和血液中的有害氣體、重金屬等,對人體健康的傷害更大。人體的生理結構對PM2.5缺乏有效的過濾、P且攔能力。此外,PM2。5還可成為病毒和細菌的載體,有助於呼吸道傳染病的傳播和擴散。2012年聯合國環境規劃署公布的《全球環境展望5》宣稱,全球每年有近200萬的過早死亡病例與顆粒物污染有關。
『伍』 防pm25口罩過濾片怎樣選擇
抄伴隨著霧霾天氣的頻發,人們也開始在對霧霾重視起來,同時採取相應的防護措施,而最基本也是最有效的防護措施是配戴PM25口罩,也造成市場上PM25口罩品牌繁雜。選擇PM25口罩一定要選擇可以真正防霾的產品,而防霾濾片是這些防霧霾口罩的核心,所以一定要做好防pm25口罩過濾片的選擇。
PM2.5口罩濾片是一種新型的防霾口罩產品,其中防霧霾口罩材料中的濾片雖然對顆粒物具有一定的過濾性能,但PM2.5口罩濾片面積比防塵口罩整體面積小,而PM2.5口罩濾片的插入也會加大呼吸阻力,因此一些氣體會通過濾片四周的布進入到防塵口罩內,降低防塵口罩的過濾效果,這是PM2.5口罩濾片過濾效果不好的主要原因。
『陸』 pm25是n95口罩嗎
pm2.5不是n95口罩。PM2.5口罩是指能有效過濾PM2.5微粒的口罩,口罩的密閉性決定了濾過懸浮顆粒分子能力,適用於空氣質量較差的環境。PM2.5口罩的主要材料是使用無紡布、過濾紙等,並且最主要的是使用鉛炭布,能夠起到較好的防毒功能。PM2.5口罩一般屬於一次性口罩,盡量不要使用兩次及以上。
『柒』 甲醛pm2.5什麼意思
PM2.5:指環境空氣中空氣動力學當量直徑小於等於 2.5 μm 的顆粒物,也稱細顆粒物。這個值越高,就代表空氣污染越嚴重。可吸入顆粒物又稱為PM10,指空氣動力學當量直徑在10微米以下的顆粒物。雖然細顆粒物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,細顆粒物粒徑小,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。研究表明,顆粒越小對人體健康的危害越大。細顆粒物能飄到較遠的地方,因此影響范圍較大。
此外,細顆粒物對人體健康的危害要更大,因為直徑越小,進入呼吸道的部位越深。10μm直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道,2μm以下的可深入到細支氣管和肺泡。細顆粒物進入人體到肺泡後,直接影響肺的通氣功能,使機體容易處在缺氧狀態。
人體呼吸器官本身就有很強的防禦粉塵(細顆粒物)進入和沉積體內的功能。細顆粒物進入肺部及人體的防禦機制如下:
吸入空氣中的粉塵(細顆粒物),首先經過鼻毛格柵的阻濾,繼而受到鼻咽腔解剖結構的影響,氣流方向和速度改變,在鼻腔及咽部形成渦流,塵粒(細顆粒物)受慣性作用,大於10μm的易撞擊而附著於上呼吸道壁上,這樣一般可阻濾吸入空氣中30~50%的粉塵(細顆粒物)。
氣流進入下部呼吸道後,隨氣管、支氣管的逐級分支,氣流速度變得緩慢,氣流方向改變,氣流中的塵粒(細顆粒物)沉降附著於管壁的粘液膜上,粘液膜下纖毛細胞的擺動將粘液推向喉部,隨痰排出體外,此部分阻留的粉塵多在 2~10μm大小。能進入肺泡的細顆粒物,多數小於 2μm,大部分被肺內吞噬細胞吞噬,通過覆蓋在肺泡表面的一層表面活性物質和肺泡的張弛活動,移送到具有纖毛細胞的支氣管粘膜表面再被移送出去。進入肺泡的細顆粒物只有很小一部分被塵細胞(吞噬有細顆粒物的吞噬細胞)帶入肺泡間隔,經淋巴或血液循環而到達肺及人體的其它組織,引起生理病理作用。
只有吸入的細顆粒物數量過大,人體呼吸器官的防禦功能不能將其過濾、附著、阻留,或細顆粒物沉積於肺泡又不能完全清除時,才會在肺內沉積,從而從物理和化學兩個維度造成對人體的危害。物理上的異常導致塵肺病,化學上(有毒)的異常導致肺癌。
二、甲醛:
甲醛是無色、具有強烈氣味的刺激性氣體,其35%~40%的水溶液通稱福爾馬林。甲醛是原漿毒物,能與蛋白質結合,吸入高濃度甲醛後,會出現呼吸道的嚴重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛,也可發生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲醛,可引起皮炎、色斑、壞死。經常吸入少量甲醛,能引起慢性愛衛中毒,出現黏膜充血、皮膚刺激症、過敏性皮炎角化和脆弱、甲床指端疼痛,孕婦長期吸入可能導致新生嬰兒畸形,甚至死亡,男子長期吸入可導致男子精子畸形、死亡,性功能下降,嚴重的可導致白血病,氣胸,生殖能力缺失,全身症狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經紊亂等。各種人造板材(刨花板、密度板、纖維板、膠合板等)中由於使用了脲醛樹脂粘合劑,因而可含有甲醛。新式傢具的製作,牆面、地面的裝飾鋪設,都要使用粘合劑。凡是大量使用粘合劑的地方,總會有甲醛釋放。此外,某些化纖地毯、油漆塗料也含有一定量的甲醛。甲醛還可來自化妝品、清潔劑、殺蟲劑、消毒劑、防腐劑、印刷油墨、紙張、紡織纖維等多種化工輕工產品。
『捌』 新車有味可以用pm25過濾嗎
可以。
新車氣味主要是甲醛等有害物質釋放出來的,活性炭是可以吸附甲醛的,但是活性炭內部的孔隙是有限的,在吸附時容易出現飽和的情況,那麼我們該怎麼做呢,推薦幾種好用的方法給大家。
1.開窗通風是一種用起來極簡單的除醛法,凈化原理是車外空氣流通置換,能將車空氣中游離的甲醛等有害氣體釋放到車外,降低車甲醛濃度。它除醛的效率與車外風力大小有直接關系,一般車外風力越大凈化效率越高。
2.光觸媒是治理甲醛一種輔助方法,主要是因其在黑暗或是在無光的條件下無法分解甲醛,不能全天候的作業,而且它的作用范圍小,不能深層有效的清除車的甲醛。另外光觸媒本身也是一種化學品,需謹慎使用。
『玖』 空調能過濾pm25嗎
能過濾PM25。但普通的家用型空調過濾PM2.5的能力很差。
家用壁掛式空調和櫃式空調的回風過濾網在室內空氣循環流過的過程中或多或少的會令空氣中的一部分粉塵滯留在回風過濾網上面。所以有一定的過濾效果。
『拾』 #空氣污染#想了解PM2.5的相關知識
1. PM2.5是什麼?
如果是初次接觸,「PM2.5」這一串字元也許會讓你看得雲里霧里,不知所雲。其實它有一個容易理解的中文名——細顆粒物,是對空氣中直徑小於或等於2.5微米的固體顆粒或液滴的總稱。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。
PM是英文particulate matter(顆粒物)的首字母縮寫。准確的PM2.5定義要在「直徑」之前加一個修飾語「空氣動力學」,這可不是故作高深。空氣中的顆粒物並非是規則的球形,那怎麼定義又怎麼測量其直徑呢?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徵與直徑小於或等於2.5微米且密度為1克/立方厘米的球形顆粒一致,那就稱其為PM2.5。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。
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2. PM2.5來自哪裡,都有些什麼成分?
雖然自然過程也會產生PM2.5,但其主要來源還是人為排放。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、建築施工揚塵、工業粉塵、廚房煙氣。自然來源則包括:風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細菌。
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:塵土佔20%;由氣態污染物轉化而來的硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽各佔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,並不一定準確[1]。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,銨根加在一起佔了重量了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[2]。
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3. PM2.5對健康有什麼危害?
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[3]。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
如果空氣中PM2.5的濃度長期高於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%[4-5]。這意味著多大的風險呢?我們可以拿吸煙做個比較。吸煙可使男性得肺癌死亡的風險上升22倍(也就是上升2200%),女性的風險上升12倍(1200%);使中年人得心臟病死亡的風險上升2倍(200%)[6]。和吸煙一比,PM2.5的危害就顯得非常小了。如果吸煙都沒有讓你感到恐懼,那你就不用擔心眼下PM2.5超標對健康的影響了。但是,從全社會的角度出發,降低這些看似不大的風險,收益卻是很大的。美國環保局在2003年做了一個估算:「如果PM2.5達標,全美國每年可以避免數萬人早死、數萬人上醫院就診、上百萬次的誤工、上百萬兒童得呼吸系統疾病」[7]。相比當前的中國,美國當時的空氣質量已經相當不錯,只有很少的地區存在略微的超標[8]。如果中國的PM2.5能夠達標,社會收益無疑將會是巨大的。
上述關於PM2.5死亡風險的數據源自2002年發表於《美國醫學會雜志》的一篇論文[4]。這篇論文分析了一項長期研究中參與者的死亡率和空氣污染之間的關系,發現死亡率升高與PM2.5和二氧化硫的污染有關聯,而與粗顆粒物污染沒有可靠的關聯。該項在美國進行的前瞻性研究始於1982年,當時招募了120萬的參與者。論文的結論是基於長達16年的隨訪數據,是目前關於PM2.5污染增加死亡風險最可靠的證據。
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4. 如果沒有污染,PM的濃度有多高,現在實際有多高?
即使沒有人為污染,空氣中也有一定濃度的PM2.5,這個濃度被稱為背景濃度。在美國和西歐,背景濃度大約為3-5微克/立方米[5],澳大利亞的背景濃度也在5微克/立方米左右[9]。中國的背景濃度有多高?目前尚無公開的數據,但應該不會和其他國家相差太大。
中國尚未開展大范圍的PM2.5監測,公開的PM2.5數據非常有限。位於廣州的環保部華南環境科學研究所從2011年從6月13日開始每日發布PM2.5監測值[10],截至11月20日,濃度范圍在0.6至99 微克/立方米之間(註:0.6這個數據應該是儀器故障所致,正常值不會這么低),平均值為38微克/立方米,這個值超過了擬發布的年均標准(35微克/立方米)[11]。在這121天中,已經有6天超過了擬發布的日均標准(75微克/立方米)。從近十幾年來發表的科學論文中,可以查到中國一些大城市某一區域某一階段的PM2.5的測定值。例如,2000年在北京的5個監測點測得的PM2.5年均值為101微克/立方米[2];2008北京奧運會的17天中,在北大測得的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,在上海兩個監測點測定的PM2.5年均值為57.9和61.4 微克/立方米[2]。這些年均值都遠高於擬發布的年均標准(35微克/立方米)。
除了查閱以上這些零星的數據,我們還可以根據PM10的數據估算一下PM2.5的濃度。按照中國現行的空氣質量標准,PM10是常規監測指標,全國性監測已開展了十幾年。從2001年至2009年,全國主要城市PM10的平均值從125降到了90微克/立方米[13]。PM2.5和PM10之間的比例通常在0.5-0.8之間,我們取0.8做一個極端估算可得:2009年全國主要城市的PM2.5平均值為72微克/立方米,是即將發布的新標準的2.1倍(35微克/立方米)。和美國的空氣質量相比,這差多少呢?2009年,全美國年均PM2.5為9.9微克/立方米,在724個監測點中有90%以上的監測點年均值低於12.6微克/立方米[8]。
全國的年均值只是用來反映我國顆粒物污染的總體現狀,對於評價我們所在城市的空氣質量意義並不大。我們更需要關注的是離我們生活、工作最近的監測點的數據。這個數據哪裡有呢?如果你生活在北京而且恰好在美國大使館附近,那你可以參考該館發布的實時PM2.5數據(http://weibo.com/beijingairpm25)。不過值得一提的是,雖然美國大使館的監測儀器是專業的(見問答8),但是大使館畢竟不是環境監測部門,沒有證據表明他們的工作人員具備相應的專業知識,而且他們測出的PM2.5數值經常比環保部門以及第三方測定的PM10還高,這是不正常的(http://bjrb.bjd.com.cn/html/2011-11/08/content_14778.htm)。所以,美國大使館的數據也只能「僅供參考」。然而,我們更多的人並不生活在北京,即使在北京也不在美國大使館附近,那我們該看哪裡的數據呢?全國主要城市的實時PM10數據可以在環境監測總站的網站上查到,每個城市都有數個監測點,我們可以選離得最近的那個點作參考。如果你很樂觀,那麼可以估算PM2.5=PM10 × 0.5,如果你很悲觀,那麼就估算PM2.5=PM10 × 0.8。
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5. 其他國家實施PM2.5的標准了嗎,標准值是多少?
自從美國於1997年率先制定PM2.5的空氣質量標准以來,許多國家都陸續跟進將PM2.5納入監測指標。如果單純從保護人類健康的目的出發,各國的標准理應一樣,因為制定標准所依據的是相同的科學研究結果。然而,標準的制定還需考慮各國的污染現狀和經濟發展水平,在一個空氣污染嚴重的發展中國家制定極為嚴格的空氣質量標准只能成為一個華麗的擺設,沒有實際意義。根據美國癌症協會和哈佛大學的研究結果,世界衛生組織(WHO)於2005年制定了PM2.5的准則值。高於這個值,死亡風險就會顯著上升。WHO同時還設立了三個過渡期目標值,為目前還無法一步到位的地區提供了階段性目標,其中目標-1的標准最為寬松,目標-3最嚴格[5]。
下表列舉了WHO以及幾個有代表性的國家的標准。中國擬實施的標准與WHO過渡期目標-1相同。美國和日本的標准一樣,與目標-3基本一致。歐盟的標准略微寬松,與目標-2一致,澳大利亞的標准最為嚴格,年均標准比WHO的准則值還低。標準的寬嚴程度基本反映了各國的空氣質量情況,空氣質量越好的國家就越有能力制定和實施更為嚴格的標准。
世界衛生組織(WHO)和一些國家的PM2.5標准(單位:微克/立方米)
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6. 中國的PM2.5標准和其他國家比,很落後嗎?
中國的PM2.5標准擬於2016年生效,雖然比美國落後了一二十年,但和歐盟的2015年生效相比,也不算太晚。如果僅從標準的數值來看,中國即將發布的新標准已經與WHO過渡期目標-1一致,雖然落後於發達國家,但也算是開始了三步走的第一步。然而,即使標准值相同,而評判是否達標的方式不同,約束力是有極大差異的。舉個例子,中國現行的空氣質量標准制定於1996年,其中PM10的日均標准為150微克/立方米,表面上已和美國現行標准一樣嚴格。但是,按照美國的標准,平均每年最多隻能有1天超標,否則就算不達標,超標地區需要提交改進方案並加以實施。而在中國的標准文件中,沒有類似的規定。各地區在執行標准時,只是計算每年的「達標天數」和「達標率」。PM10的標准至今已經執行了15年,一個86.2%的達標率還可以作為正面消息報道[14]。
在即將發布的PM2.5新標准中,依然沒有規定多高的達標率才是可接受的。WHO和其他國家是怎麼規定的呢?WHO要求每年最多有3天超標(99%的達標率),澳大利亞最多5天,而美國和日本要求的達標率為98%。中國PM2.5標準的落後不僅是在標准值,更重要的是在約束力上。
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7. 新標准即將發布,為什麼要到2016年才實施?
對於這個問題,標准制定者是這樣回答的:「考慮到環境空氣質量標准實施是一項復雜的系統工程,以及目前全國的環境監測能力現狀,結合現行標准實施過程中的經驗,為保障數據准確性和可比性,將全國統一實施本標準的時間定為2016 年1 月1 日,以便為各地區預留足夠的准備時間,加強標准實施的有關配套工作[15]。」
這么說有道理嗎?我們不妨參考一下其他國家是怎麼做的。在美國和澳大利亞環保部門的網站上,對於PM2.5標準的制定過程有非常詳細的備忘錄,我們就以這兩個國家為例。
美國早在1994年就宣布要增加PM2.5的指標。1994-1996年間,開了多次研討會,在1996年底發布了徵求意見稿。徵求意見期間共接了14000個電話,收到4000封電子郵件、50000份書面或口頭意見,而且多次通過聽證會、會議、電視節目徵求意見。經過這番誠意十足的意見徵求,終於在1997年9月16日發布了PM2.5的標准。但在那時,尚未展開全國的PM2.5監測,直到1999年各州才陸續開始,2000年PM2.5監測常規化[16]。
澳大利亞在2001年開始考慮,並在2003年制定了PM2.5的非強制標准。制定該標準的目的是收集數據,以便檢討這一標準是否合理,並准備於2005年開始考慮制定強制標准。在徵求意見的過程中,有反對者認為應該直接設立強制標准,否則缺乏約束力,意義也就不大。澳大利亞環保委員會(NEPC)認為當時缺乏足夠的PM2.5監測數據,沒法很好地評估不達標會帶來怎樣的影響,堅持了原先的做法[9]。直到今年(2011年),澳大利亞的PM2.5仍然不是強制指標[17],不過這期間一直在做大量的監測和基礎研究工作[18]。
中國的PM2.5強制標准正在徵求意見中,並擬於2016年實施,「實施」的含義應該是指開展常規檢測並公布結果。美國從1997年發布標准到2000年全國監測常規化花了兩三年的時間。澳大利亞2003年發布非強制標准,隨後即開展全國監測。考慮到中國的國情,延後幾年「實施」有其合理性,但是四五年的時間是否太長了呢?
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8. 怎麼測定PM2.5?
空氣中漂浮著各種大小的顆粒物,PM2.5是其中較細小的那部分(定義見問答1)。不難想到,測定PM2.5的濃度需要分兩步走:(1)把PM2.5與較大的顆粒物分離;(2)測定分離出來的PM2.5的重量。目前,各國環保部門廣泛採用的PM2.5測定方法有三種:重量法、β射線吸收法和微量振盪天平法。這三種方法的第一步是一樣的,區別在於第二步。將PM2.5直接截留到濾膜上,然後用天平稱重,這就是重量法。值得一提的是,濾膜並不能把所有的PM2.5都收集到,一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。只要濾膜對於0.3微米以上的顆粒有大於99%的截留效率,就算是合格的[19]。損失部分極細小的顆粒物對結果影響並不大,因為那部分顆粒對PM2.5的重量貢獻很小。
重量法是最直接、最可靠的方法,是驗證其它方法是否准確的標桿。然而重量法需人工稱重,程序繁瑣費時。如果要實現自動監測,就需要用到另外兩種方法。
β射線吸收法:將PM2.5收集到濾紙上,然後照射一束beta射線,射線穿過濾紙和顆粒物時由於被散射而衰減,衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量[20]。美國大使館那台知名度很高的儀器依據的就是此原理。
微量振盪天平法:一頭粗一頭細的空心玻璃管,粗頭固定,細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進,細頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下,細頭以一定頻率振盪,該頻率和細頭重量的平方根成反比。於是,根據振盪頻率的變化,就可以算出收集到的PM2.5的重量[20]。
將PM2.5分離出來的切割器又是怎麼工作的呢?在抽氣泵的作用下,空氣以一定的流速流過切割器時,那些較大的顆粒因為慣性大,一頭撞在塗了油的部件上而被截留,慣性較小的PM2.5則能絕大部分隨著空氣順利通過。也許你已經覺察到,這和發生在我們呼吸道里的情形是非常相似的:大顆粒易被鼻腔、咽喉、氣管截留,而細顆粒則更容易到達肺的深處,從而產生更大的健康風險。
對於PM2.5的切割器來說,2.5微米是一個踩在邊線上的尺寸。直徑恰好為2.5微米的顆粒有50%的概率能通過切割器。大於2.5微米的顆粒並非全被截留,而小於2.5微米的顆粒也不是全都能通過。例如,按照《環境空氣PM10和PM2.5的測定 重量法》的要求,3.0微米以上顆粒的通過率需小於16%,而2.1微米以下顆粒的通過率要大於84%[21]。
特殊的結構加上特定的空氣流速共同決定了切割器對顆粒物的分離效果,這兩者稍有變化,就會對測定產生很大影響,而使結果失去可比性。因此,美國環保局在1997年制定世界上第一個PM2.5標準的時候,一並規定了切割器的具體結構[16]。於是,雖然 PM2.5的測定儀器有不少品牌,它們外觀卻極為相似。
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9. 市面上有些手機大小的儀器號稱可以測PM2.5,靠譜嗎?
和環保部門採用的標准方法相比,用非專業儀器測PM2.5顯然是不可靠的,但很難說到底有多不準,只有拿來和標准方法對比一下才知道。測出來的數據也許能說明一點問題,比如能分辯出房間里有沒有人吸煙,是不是剛掃過地,可是這些你的鼻子也能做到吧。
市面上的非專業儀器利用光散射的原理測定顆粒物濃度,這種方法並沒有被各國環保部門採納為標准方法,但是有依據此原理製成的專業儀器,在科研中也有運用。空氣中的顆粒物濃度越高,對光的散射就越強。光的散射相對容易測,把它測出來,理論上就可以算出顆粒物濃度了。但在實際運用中,事情並沒有這么簡單。光的散射與顆粒物濃度之間的關系是很不確定的,受到諸多因素的影響,例如顆粒物的化學組成、形狀、比重、粒徑分布,而這些都取決於污染源的組成。這意味著光散射和顆粒物濃度之間的換算公式隨時隨地都可能在變,需要儀器使用者不斷地用標准方法進行校正,沒有經過科學訓練的業餘人士不大可能辦得到。有研究者做過理論計算:利用光散射儀測定PM2.5,至少有30-40%的不確定性[22]。這種不確定性是這類儀器固有的,質量可靠的專業儀器尚且如此,更何況市面上儀器的質量並不都是理想的呢。
作為普通老百姓,與其把精力和金錢花在自己監測空氣質量上,還不如呼籲環保部門早日監測PM2.5並公開數據。現在新的《環境空氣質量標准》正在向公眾徵求意見,並擬於2016年實施[11],公眾的聲音也許能使這一時間大大提前。至於有人宣稱自己動手監測,可以監督環保部門,防止他們偽造數據。這是沒有道理的。非專業人士操作非專業的或質量不高的專業儀器測得的結果是不可靠的,沒有能力去挑戰環保部門的結果,這種監督是無效的。
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10. 灰霾天是PM2.5引起的嗎?
雖然肉眼看不見空氣中的顆粒物,但是顆粒物卻能降低空氣的能見度,使藍天消失,天空變成灰濛蒙的一片,這種天氣就是灰霾天。根據《2010年灰霾試點監測報告》,在灰霾天,PM2.5的濃度明顯比平時高,PM2.5的濃度越高,能見度就越低[23]。
雖然空氣中不同大小的顆粒物均能降低能見度,不過相比於粗顆粒物,更為細小的PM2.5降低能見度的能力更強。能見度的降低其本質上是可見光的傳播受到阻礙。當顆粒物的直徑和可見光的波長接近的時候,顆粒對光的散射消光能力最強。可見光的波長在0.4-0.7微米之間,而粒徑在這個尺寸附近的顆粒物正是PM2.5的主要組成部分。理論計算的數據也清楚地表明這一點:粗顆粒的消光系數約為0.6平方米/克,而PM2.5的消光系數則要大得多,在1.25-10平方米/克之間,其中PM2.5的主要成分硫酸銨、硝酸銨和有機顆粒物的消光系數都在3左右,是粗顆粒的5倍[24]。所以,PM2.5是灰霾天能見度降低的主要原因。
值得一提的是,灰霾天是顆粒物污染導致的,而霧天則是自然的天氣現象,和人為污染沒有必然聯系。兩者的主要區別在於空氣濕度,通常在濕度大於90%時稱之為霧,而濕度小於80%時稱之為霾,濕度在80-90%之間則為霧霾的混合體[25]。