環(huán)境空氣中PM2.5研究進展

楊 斌 康長安

(江西省環(huán)境監(jiān)測中心站，江西 南昌 330029)

0 前言

2011年，北京上海等大城市的灰霾天氣使我國民眾對PM2.5這一專業(yè)術語格外關注。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可吸入肺顆粒物。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度有重要影響。PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，所以對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大，因此對PM2.5進行研究尤為重要。

1 PM2.5的來源與測定原理

PM2.5的主要來源為燃煤、機動車排放、建筑塵、揚塵、生物質(zhì)燃燒、二次硫酸鹽和硝酸鹽及有機物。

環(huán)境中PM2.5的測定原理為通過具有一定切割特性的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環(huán)境空氣中PM2.5被截留在已知質(zhì)量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的重量差和采樣體積，計算出PM2.5的濃度。段鳳魁等人用北京地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的中流量PM2.5單通道采樣器進行PM2.5樣品的采集。該儀器切割頭依據(jù)慣性碰撞原理設計，切割粒徑為(2.5±0.2)μm，顆粒物采集誤差≤±5%。設定一采集時段，每月采集至少4個氣溶膠樣品，每個樣品采集24～48h，采樣流量為77.56 L·min-1。采樣器被放置在距地面約3～4m高的平臺上，氣流入口距地面約4.5～5.5m。用于進行多環(huán)芳烴等有機組分分析的樣品所用濾膜均為石英纖維(#2500QAT2UP)，直徑為90mm。使用前于500℃灼燒2h，以除去可能吸附的有機污染物。所采集的氣溶膠樣品均用鋁箔密封于-4℃下儲存，直到分析測試。

2 PM2.5的成分分析

PM2.5由直接排入空氣中的一次微粒和空氣中的氣態(tài)污染物通過化學轉(zhuǎn)化生成的二次微粒組成。一次微粒主要由塵土性微粒和由植物及礦物燃料燃燒生成的炭黑粒子二大類組成。二次微粒主要由硫酸銨和硝酸銨組成，炭黑粒子主要產(chǎn)生于高溫燃燒過程，有機碳主要來自相對低溫的燃燒過程、金屬顆粒、礦物質(zhì)等。

3 PM2.5的危害

PM2.5的危害主要表現(xiàn)為直接危害與間接危害兩個方面。在直接危害方面，PM2.5由于粒徑較小，可以直接避免鼻腔以及呼吸道的攔截過濾作用直接進入到人體的呼吸道，進而對人體肺部以及其內(nèi)的氣體交換造成一定的影響，并誘發(fā)或加重肺部疾病。而間接危害主要表現(xiàn)在于PM2.5的來源不同，使其成分復雜，往往含有大量的重金屬以及包括病原體與細菌的微生物，在吸入人體后隨著血液的流動進行擴散。

4 國內(nèi)外PM2.5的研究報道

迄今為止，在我國見次報道有關PM2.5的研究有：中國環(huán)境監(jiān)測總站在廣州、武漢、蘭州和重慶四城市，進行了一項關于兒童和成人因長期暴露于顆粒物而導致呼吸道疾病的流行病學研究；中國環(huán)境保護科學研究院在過去十多年間，對廣州、柳州、山西云岡、北京和廈門等地的細微顆粒物進行過短期研究；北京市環(huán)?？偩謱Ρ本┦械腜M2.5與大氣能見度之間的關系進行了研究；首都高校聯(lián)合上海高校對北京和上海同時進行了為期一年的PM2.5的連續(xù)采樣和分析比較等。

而在國外，美國和一些歐洲國家也已經(jīng)開展了大規(guī)模的PM2.5的研究，主要涉及PM2.5質(zhì)量濃度的時空分布、排放清單、排放特征譜、源解析以及PM2.5對大氣能見度和人體健康影響等方面，并取得了顯著的成果。

5 結(jié)語

目前為止，中國有關PM2.5的調(diào)查和研究結(jié)果還非常少，數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性也比較差，有限的觀測結(jié)果還不能全面地反映中國細微顆粒污染的整體狀況，從而無法進行深入的分析和比較。因此中國應該重視PM2.5的研究，還要重點對細粒子的污染狀況和污染特征進行研究，并制定細微顆粒的控制對策。

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[3]段鳳魁，賀克斌，馬永亮.北京PM2.5中多環(huán)芳烴的污染特征及來源研究.環(huán)境科學學報，2009年07.

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[5]王冰，張承中.大氣可吸入顆粒物PM2.5 研究進展.中國科技信息，2009年8期.