你想不到的數(shù)學(xué)（三）
——如何測霧霾

馮建中

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們又多認(rèn)識了一個字：霾．至少在幾年前，我們腦海中對霧霾是沒有清晰概念的．而現(xiàn)在霧霾已經(jīng)成為我們生活中一個高頻率用詞．

其實(shí)，霧和霾還是有區(qū)別的，霾的危害要遠(yuǎn)大于霧．

霧和霾的區(qū)別：霾發(fā)生時相對濕度不大，而霧中的相對濕度是飽和的．一般相對濕度小于80%時的大氣混濁導(dǎo)致的能見度惡化是霾造成的，相對濕度大于90%時的能見度惡化是霧造成的，相對濕度介于80%～90%之間時的能見度惡化是霾和霧的混合物共同造成的，但其主要成分是霾．

霾的組成成分非常復(fù)雜，包括數(shù)百種大氣顆粒物．專家指出，大氣污染物顆粒中粒徑10μm以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面，粒徑在2．5μm至10μm之間的顆粒物，能夠進(jìn)入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，同時有些也會被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較??；而粒徑在2．5μm及以下的細(xì)顆粒物（即PM2．5），直徑相當(dāng)于人類頭發(fā)的大小，不易被阻擋．被吸入人體后會直接進(jìn)入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、肺功能降低，導(dǎo)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亡．

重度橙色預(yù)警信號

霧霾正在改變著我們的生活，原來的天氣預(yù)報(bào)中，也就多了一項(xiàng)空氣質(zhì)量指數(shù)．

AQI，即空氣質(zhì)量指數(shù)（Air Quality Index），是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù)．AQI計(jì)算與評價(jià)的過程大致可分為三個步驟：第一步是對照各項(xiàng)污染物的分級濃度限值，以細(xì)顆粒物（PM2．5）、可吸入顆粒物（PM10）、二 氧 化 硫 （SO2）、二 氧 化 氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等各項(xiàng)污染物的實(shí)測濃度值（其中PM2．5、PM10為24小時平均濃度，這里的濃度指單位體積內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量）分別計(jì)算得出空氣質(zhì)量分指數(shù)（Individual Air Quality Index，簡稱IAQI）；第二步是從各項(xiàng)污染物的IAQI中選擇最大值確定為AQI，當(dāng)AQI大于50時將IAQI最大的污染物確定為首要污染物；第三步是對照AQI分級標(biāo)準(zhǔn)，確定空氣質(zhì)量級別、類別及表示顏色、健康影響與建議采取的措施．簡言之，AQI就是各項(xiàng)污染物的空氣質(zhì)量分指數(shù)（IAQI）中的最大值，當(dāng)AQI大于50時對應(yīng)的污染物即為首要污染物．

例如PM2．5日均濃度35μg／m3對應(yīng)的分指數(shù)為50，75μg／m3（就是通常所說的限值），折算分指數(shù)為100，而500μg／m3對應(yīng)的值是500．在新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，污染物濃度限值折算成的空氣質(zhì)量分指數(shù)最高只到500．也就是說，一旦PM2．5的日均濃度超過500μg／m3，AQI隨即達(dá)到500，無論濃度再怎么高，AQI也還是500，稱為“爆表”．

當(dāng)PM2．5日均濃度50μg／m3時：

大家可以計(jì)算一下PM2．5日均濃度100μg／m3時的空氣質(zhì)量指數(shù)為多少．

霾的產(chǎn)生因素有很多：主要有燃煤發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質(zhì)．在日常生活中我們最容易感受到的是汽車吧．隨著汽車快速增長，問題日益突出，以江蘇省為例，2014年末江蘇省民用汽車保有量1104．0萬輛，其中個人轎車保有量665．6萬輛，私家車比2009年翻了1倍多．如何合理低碳規(guī)劃我們的交通生活，減少霧霾的產(chǎn)生呢，可以看看下面的建議：如果去8km以外的地方，乘坐軌道交通可比乘汽車減少1700g的二氧化碳排放量．購買低價(jià)格、低油耗、低污染，同時安全系數(shù)不斷提高的小排量車．開車出門購物時，請有計(jì)劃購物，盡可能一次購足．多步行或騎自行車，乘坐輕軌或地鐵．