摘 要:空氣中懸浮的大量微小塵粒、煙粒的集合體,使空氣混濁,水平能見度降低到10 km以下,這樣的天氣現象稱為陰霾天氣。其原因是空氣中存在微小的可吸入顆粒物PM2.5氣溶膠,PM2.5是制造陰霾天氣的元兇。PM2.5直接傷害可能導致心臟病、肺癌、哮喘和慢性支氣管炎。我們只有建立科學的監測評估體系,優化能源結構,綠化環境,才能避免煙塵污染,杜絕氣溶膠粒子的產生。
關鍵詞:陰霾天氣 PM2.5 氣溶膠 監測
中圖分類號:X8 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(b)-0140-01
1 可吸入顆粒物—— PM2.5的性質
固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系,稱為氣溶膠。PM2.5它是一種氣溶膠。分散相為固體或液體小質點,顆粒直徑為10-3~10-7 cm,分散介質為氣體。PM2.5又稱為氣溶膠PM2.5,是大氣中一種超細的懸浮顆粒,直徑小于或等于2.5 um。用PM2.5表示每立方米空氣中這種顆粒的含量,這個值越高,空氣污染就越嚴重。既然是氣溶膠,它就具備氣溶膠的一切性質:在動力學性質方面,有較強的布朗運動。在電學性質方面,它的粒子沒有擴散雙電層存在,由于它與大氣中氣體離子的碰撞或與介質的摩擦,可以帶電,但所帶電荷量不等,它既可帶正電也可帶負電,且隨時間變化而變化。在穩定性方面,它沒有溶劑化層和擴散雙電層,相碰時即發生聚結,生成聚集體或大液滴,就是我們常見的煙和霧,也就是所謂的陰霾天氣。
2 可吸入顆粒物—— PM2的組成
PM2的組成很復雜,它含有含氧有機化合物,各種微量金屬、無機氧化物、硫酸鹽、硝酸鹽等。其中大氣中的硫酸鹽,是PM2的主要成分之一。SO2可在水滴、碳顆粒和有機物顆粒表面轉化成SO3,然后與H2O反應生成H2SO4,再與金屬氧化物的微塵反應生成硫酸鹽。S是PM2中最重要的元素,其含量能反映污染物分布的狀況。
PM2氣溶膠中的NH4+、SO42-和NO3-生成銨鹽。PM2氣溶膠中的有機物,是許多種類有機物的復雜混合物,其中包括烷烴、稀烴、芳烴、多環芳烴、醛、酮、酸、醌、酯,以及有機氮化物和有機硫化物等。
3 可吸入顆粒物—— PM2.5的主要來源
PM2.5產生的主要來源是,日常發電、汽車尾氣,風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉、等。粒徑2.5~10 um的粗顆粒物主要來自道路揚塵等;2.5 um以下的細顆粒物,則主要來自化石燃料的燃燒,如機動車尾氣、燃煤、揮發性有機物等。
4 PM2的監測標準
美國在1997年提出了PM2.5的標準, PM2.5指數已經成為一個重要的測控空氣污染程度的指數。世界衛生組織(WHO)認為,PM2.5小于10是安全值,并且為各國提出了非常嚴格的PM2標準,針對發展中國家,世界衛生組織也制定了三個不同階段的準則值,期中第一階段為最寬的限值,新標準的PM2.5與該限值統一。
美國和歐盟一些國家到2010年底,已將PM2.5納入國標并進行強制性限制。世界上大部分國家大多通行對PM10進行監測,還未開展對PM2.5的監測。我國PM2.5標準采用WHO設定最寬限值,與WHO過渡期第1階段目標值相同,《標準》中PM2.5年和24小時平均濃度限值分別定為0.035 mg/m3和0.075 mg/m3。
2008年,環保部開始對《環境空氣質量標準》進行修訂,經過20多次修改,2010年底編制組完成了《環境空氣質量標準》(征求意見稿),預計2016年全面實施新標準。修訂稿在對空氣質量監測指標增設了PM2.5年均、日均濃度限值和臭氧8 h濃度限值,收緊PM10和二氧化氮濃度限值方面都做了最大的調整,同時將三類區(特定工業區)并入二類區(居住區、商業交通居民混合區、文化區、工業區和農村地區),并提高了數據統計有效性要求。
修訂稿規定,PM2.5年均濃度值為 0.035 mg/m3、24 h平均濃度值為0.075 mg/m3,這與WHO過渡期第1階段目標值相同。
我國目前PM2.5監測技術已經成熟,部分城市已經有了PM2.5城市空氣質量試點監測工作。但是,由于設備購置、數據質量控制、人員培訓等問題,目前在全國范圍內立即開展PM2.5監測工作還有一定難度。“十二五”期間,為配合新標準的實施,環保部將同國務院有關部門聯合,加大投入,加強環境監測能力建設,確保《環境空氣質量標準》在全國生效時實現各地有能力開展PM2.5等新指標的空氣質量監測工作。
5 PM2.5的危害
PM2.5直接傷害可能導致以下的病癥。
5.1 心臟病、動脈硬化
PM2.5顆粒極易造成心血管疾病,據美國心臟協會報道,在美國,被PM2.5顆粒污染的空氣就導致每年約60,000人死亡。PM2.5濃度越高,灰霾天氣越多,患者的抵抗力越低,發病率就越高。
5.2 肺部硬化、肺癌
PM2.5顆粒有50%會沉積在肺中造成肺部硬化。吸附了很多有害氣體、重金屬和致癌物,PM2.5顆粒,吸入肺中會沉淀到肺泡,很難清除,并且會損傷肺泡的上皮細胞。這些有毒物質會隨著PM2.5在肺泡中沉積,直接產生毒害作用,如果長期暴露在PM2.5的空氣中,肺癌的發生率會大大增加。
5.3 哮喘和慢性支氣管炎
PM2.5顆粒吸附的一些有害物質,進入人體呼吸道后,會降低人體呼吸系統的防御功能,使呼吸不暢,引起胸悶、干咳、咽干、咽癢等,如果長期吸入PM2.5顆粒,容易導致鼻炎、咽喉炎、支氣管炎等癥,還能使哮喘、慢性支氣管炎、慢阻肺等慢性病發作。
6 結論
防止PM2.5的污染,需要全國人民的共同努力。目前汽車排放尾氣,燃料燃燒釋放的大量粉塵,工業生產中排放的廢物,建材等行業制造產生的各種顆粒狀物質,都是造成大氣污染的元兇。此外,環境中的各種化合物與大氣顆粒物發生一系列化學反應,生成了一些組成更復雜、對人體毒性更強的物質。我們必須建立科學的監測評估體系,優化能源結構,綠化環境,才能避免PM2.5的污染,杜絕PM2.5氣溶膠粒子的產生。
參考文獻
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