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关于PM2.5及其伤害

已有 8258 次阅读 2014-6-11 10:25 |系统分类:科普集锦| 标准, 人体伤害

一、什么是PM2.5?

PM2.5英文名称:Fine particulate matter,是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/30。虽然PM2.5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,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,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。


二、PM2.5的组成

2013年2月,全国科学技术名词审定委员会将PM2.5的中文名称命名为细颗粒物。细颗粒物的化学成分主要包括有机碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐(Na+)等。颗粒物的成分很复杂,主要取决于其来源。主要有自然源和人为源两种,但危害较大的是后者。在学术界的分为一次气溶胶(Primary aerosol)和二次气溶胶(Secondary aerosol)两种。

2.1 自然源

自然源包括土壤扬尘(含有氧化物矿物和其他成分)海盐(颗粒物的第二大来源,其组成与海水的成分类似)、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件,如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰,森林大火或裸露的煤原大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。

2.2 人为源

人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气,且大多含有重金属等有毒物质。

一般而言,粒径2.5~10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘、风沙、工农业活动等机械过程;PM2.5中一次颗粒物(直接排放到大气中的颗粒物)主要来自化石燃料燃烧和生物质燃烧产生的飞灰以及多种无机和有机化合物,如机动车尾气、燃煤、挥发性有机物、森林野火等;PM2.5中二次颗粒物(间接生成的颗粒物)主要来源是大气中的气态物质(二氧化硫、氮氧化物、气态氨以及挥发性有机物等)通过发生化学反应而形成的颗粒物(如硫酸铵颗粒、硝酸铵颗粒、有机化合物颗粒等)。在世界上大多数地区,PM2.5的二次来源比例往往高于一次来源。


三、PM2.5指数标准

细颗粒物的标准,是由美国在1997年提出的,主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。细颗粒物指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。到2010年底为止,除美国和欧盟一些国家将细颗粒物纳入国标并进行强制性限制外,世界上大部分国家都还未开展对细颗粒物的监测,大多通行对PM10进行监测。

3.1 我国标准

2011年11月16日,中国环保部公布《环境空气质量标准》二次征求意见稿,将PM2.5纳入常规空气质量评价,这是我国首次制定PM2.5的国家环境质量标准。

 根据中国国情,PM2.5标准采用世卫组织设定最宽限值,标准规定,PM2.5年均浓度值为0.035毫克/立方米、24小时平均浓度值为0.075毫克/立方米,与世界卫生组织过渡期第1阶段目标值相同。

根据目前PM2.5检测网的空气质量新标准,我国24小时平均值标准值分布如下表。

3.2 与国外主要国家标准差异

前世界卫生组织(WHO)数据,pm2.5国际标准分别为准则值,24小时小于25微克;过渡期目标1:24小时小于75微克;过渡期目标2:24小时小于50微克;过渡期目标3:24小时小于37.5微克。详细的2005年《空气质量准则》如下表。


由于pm2.5标准值的不同,美国领事馆发布的我国pm2.5数据往往与本国发布数据有极大差别,该情况属于标准差异,但在网络及社会上产生一定误解。

相对国际发达国家而言,我国pm2.5标准显得宽泛,但这与国情有关,是个逐渐过渡过程;目前在亚洲,日本的pm2.5标准值最为严厉,要求每天不超过35微克,全年平均不超过15微克。据称,日本用白毛巾堵在汽车发动机尾气排放口上,一旦发动引擎发现毛巾变黑,则禁止进入东京。对于欧美国家来说,要求也是比较严格,以下是中美pm2.5的标准对比图。


从图中可看出,中国pm2.5的标准在200以下和美国pm2.5的标准相差比较大。也就是当设备测试出pm2.5的值为15.4以下时,美国称为优,而pm2.5的值在35以下,中国就为优,这是造成空气质量预报差异的根本原因。

四、PM2.5人体伤害

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,直接影响的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。

2013年10月17日,世界卫生组织下属国际癌症研究机构发布报告,首次指认大气污染对人类致癌,并视其为普遍和主要的环境致癌物。然而,虽然空气污染作为一个整体致癌因素被提出,它对人体的伤害可能是由其所含的几大污染物同时作用的结果。

从伤害人群来说,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污染的敏感人群。

从引起疾病来说,PM2.5主要易引起以下三类疾病:①传染病:包括流感、肺结核和肺炎等;②过敏:包括由自然过敏源引起的哮喘和肺泡炎;③肺癌等。大部分的健康影响被认为是小粒径部分 PM2.5 所造成的。危害程度主要取决于其成分、浓度和粒径。当空气中PM2.5的浓度长期高于10 ,就会带来死亡风险的上升。浓度每增加10总死亡风险上升4%,心肺疾病带来的死亡风险上升6%,肺癌带来的死亡风险上升8%。此外,PM2.5极易吸附多环芳烃等有机污染物和重金属,使致癌、致畸、致突变的机率明显升高。


参考文献:

【1】http://baike.baidu.com/view/4251816.htm#2 

【2】http://baike.sogou.com/v58817340.htm 

【3】http://family.pconline.com.cn/317/3175330.html 

【4】http://item.jd.com/298104.html 

【5】http://news.qq.com/a/20111207/000159.htm?pgv_ref=aio

【6】http://bjrb.bjd.com.cn/html/2011-11/17/content_18047.htm 

【7】http://baike.so.com/doc/767546.html 




https://wap.sciencenet.cn/blog-565522-802410.html

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2 蒋大和 尤明庆

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