灰霾元兇,重點(diǎn)監(jiān)控

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2022年，北京、上海等城市相繼展現(xiàn)低能見灰霾天。造成這種惡劣大氣污染現(xiàn)象的元兇——PM2.5首次受到了人們的廣泛關(guān)注，并由此引發(fā)了一系列討論。2022年，新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中增加了細(xì)顆粒物（PM2.5）的8小時濃度限值監(jiān)測指標(biāo)。此后，PM2.5正式成為空氣質(zhì)量監(jiān)測的重點(diǎn)“照看”對象。那么，PM2.5的真面目到底如何？為什么它那么難“捉”？這就要從頭說起了。

體積小危害大

PM2.5是指大氣中空氣動力學(xué)直徑小于等于2.5μm的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物——這一向徑還不到人頭發(fā)絲的1/20。雖然PM2.5只占地球大氣成分中很小的比例，但它對空氣質(zhì)量和人體健康有著重要的影響。

研究察覺，粒徑在10μm以上的顆粒物會被擋在人的鼻子外面；PM10能夠進(jìn)入上呼吸道，但片面可通過痰液等排出體外；而PM2.5的粒徑比PM10更小，在大氣中的停留時間更長、輸送距離更遠(yuǎn)，且含有大量的有毒、有害物質(zhì)。因此，PM2.5更輕易進(jìn)入人體呼吸道深部，可在人體細(xì)支氣管沉積到確定的濃度。PM2.5與肺組織細(xì)胞接觸后，吸附其上很難掉落，會刺激肺部并損害肺組織細(xì)胞，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)一系列疾??；它還會通過支氣管和肺泡進(jìn)入血液，其中的有害氣體、重金屬等會溶解在血液中，危害甚巨。

因此，氣象學(xué)家和醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，由PM2.5造成的灰霾天氣對人體健康的危害要比沙塵暴更甚。大量流行病學(xué)研究也證明，PM2.5對機(jī)體心肺疾病發(fā)生率、死亡率存在明顯影響，大氣中PM2.5濃度的上升與咳嗽等呼吸道病癥的產(chǎn)生、肺功能減弱及哮喘的發(fā)病呈正相關(guān)：大氣PM2.5對數(shù)濃度每增加1個單位，慢性阻塞性肺疾病的發(fā)生率增加1.68倍，呼吸系統(tǒng)病癥展現(xiàn)的危害性增加1.79倍。

來源廣難辨識

既然PM2.5“罪孽深重”，那為什么在過去相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，人們很難把它“揪出來”呢？這是由于PM2.5的來源廣泛，成分繁雜。

PM2.5既源于一次顆粒物排放，也源于由二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、氨（NH3）等氣態(tài)前體物通過化學(xué)轉(zhuǎn)化生成的二次顆粒物。一次顆粒物主要由塵土性微粒和燃料不完全燃燒產(chǎn)生的碳黑（有機(jī)碳）粒子兩大類組成，主要來源于工業(yè)鍋爐排放、汽車尾氣、船舶排放等。二次顆粒物主要由硫酸銨、硝酸銨和有機(jī)物組成，其形成的主要過程是大氣中的一次氣態(tài)污染物SO2和NOx通過均相或非均相的氧化回響形成酸性氣溶膠，再和大氣中偏堿性氣體NH3回響生成硫酸銨（亞硫酸銨）和硝酸銨氣溶膠離子。另外，機(jī)動車尾氣和工業(yè)排放的VOCs氣體與空氣中OH自由基發(fā)生氧化回響形成有機(jī)氣溶膠。

廣泛的來源造成了PM2.5的化學(xué)組成相當(dāng)繁雜。其概括組成和一次、二次顆粒物所占的比例因地域及污染源的不同而差異較大，甚至季節(jié)也會對之造成影響。

目前，人們已知PM2.5的主要成分包括元素碳、有機(jī)碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、各種金屬元素（如鈉、鎂、鈣等地殼中含量豐富的元素，又如鉛、鋅、砷等主要源自人類污染的重金屬元素）。更加麻煩的是，PM2.5不全都是球形，其狀貌千奇百怪。

方法多效果異

由于PM2.5組成的特殊性，實(shí)現(xiàn)其自動監(jiān)測的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于PM10，不能簡樸地用PM10的測量儀器去測PM2.5。

從原理上講，PM2.5的測量方法主要有3種：重量法、微量振蕩天平法和β射線吸收法。這些也是目前國內(nèi)外普遍采用的方法。

其中，重量法是PM2.5測量的基準(zhǔn)方法。它借助采樣器用濾膜收集顆粒物并對其舉行稱量，結(jié)合采樣流量獲得PM2.5濃度，監(jiān)測切實(shí)度高，因此可以作為基準(zhǔn)。但重量法周期太長，一般只用于污染水平評估和顆粒物化學(xué)組分的分析研究，不能用于實(shí)時監(jiān)測。而微量振蕩天平法、β射線吸收法的監(jiān)測周期短，能測量PM2.5的小時濃度，一般用于空氣質(zhì)量的實(shí)時監(jiān)測、發(fā)布和空氣污染預(yù)報預(yù)警。

微量振蕩天平法用顆粒物重量變化引起的振蕩頻率來反映顆粒物的濃度。而β射線吸收法是通過顆粒物對β射線能量的吸收來反映顆粒物的濃度。

令人可惜的是，微量振蕩天平法和β射線吸收法及基準(zhǔn)方法（重量法）測出的數(shù)值均有10%左右的差異。目前沒有哪種方法可以確保在任何地區(qū)、任何環(huán)境下實(shí)時“精準(zhǔn)”地測出PM2.5。為了得志監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)布的需要，如今世界各國廣泛采用連續(xù)在線自動監(jiān)測儀器開展PM2.5的監(jiān)測。

國內(nèi)外有識別

2022年2月29日，國家環(huán)保部發(fā)布了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。其中PM2.5一級標(biāo)準(zhǔn)年平均和24小時平均濃度限值分別為15μg/m3和35μg/m3，與國際上興隆國家的標(biāo)準(zhǔn)下限值一致，也與WHO過渡期第三階段目標(biāo)值根本一致；二級標(biāo)準(zhǔn)年平均