浅谈PM25与其监测

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1、PM2.5PM2.5PM是英文particulatematter（颗粒物）的首字母缩写。PM2.5俗称的细颗粒物是对空气中直径小于或等于2.5um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70uni,这就比最人的PM2.5还大了近三十倍。PM2.5对健康的危害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，老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感

2、人群。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》的一篇基于长达16年的随访数据的论文。上面指出如果空气中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%o这意味拿吸烟做个比较。吸烟可使男性得肺癌死亡的风险上升21倍（也就是上升2100%）,女性的风险上升11倍（1100%）；使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍（200%）。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

3、你就不用担心眼下PM2.5超标对健康的影响了。全球分布美国国家航空航天局（NASA）2010年9刀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。地图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PM2.5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

4、北非和中国的华北、华东、华屮全部。PM2.5的监测目前，各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种：重量法、B射线吸收法和微量振荡天平法。这三种方法的第-涉是•样的需要把PM2.5与较大的颗粒物分离，区別在于测定分离出来的PM2.5的重量。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0.3um以上的颗粒有大于99%的截留效率，就算是合格的。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。《

5、环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》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。对于PM2.5的采样器来说，2.5um是一个踩在边线上的尺寸。直径恰好为2.5um的颗粒有50%的概率能通过采样器。大于2.5um的颗粒并非全被截留，而小于2.5um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.Oum以上颗粒的通过率需小于16%,而2.lum以下颗粒的通过率要大于84%o将PM2.5分离出来的采样器在抽气泵的作用卜空气以一定的流速流过时，那些较人的颗粒被截留，PM2.5则能

6、绝大部分随着空气顺利通过。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，所以细颗粒则更容易到达肺的深处，从而产生更大的健康风险。采样器EPA认证测定方法重量法需人工称重，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。B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。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，

7、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。PM2.5与能见度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Z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

8、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的主要成分硫酸钱、硝酸钱和有机颗粒物的消光系数都在3左右，是粗颗粒的5倍