Ⅰ pm2.5標准值是多少
我國PM2.5標准為:年平均濃度限35微克/立方米,24小時平均濃度限值75微克/立方米。是
目前世界上標准較低的。
Ⅱ pm2.5標準是什麼
PM2.5的檢測標准最早是由美國提出來的,主要是為了有效檢測工業化而出現的,現今PM2.5指數已經成為一個重要的測控空氣污染程度的指數。現在PM2.5寫入"國標",納入各省市強制監測范疇,要求隨時對其進行檢測。
目前,我國的pm2.5標准值為24小時平均濃度小於75微克/立方米為達標,然而,這一數值與pm2.5國際標准相比,還相差甚遠,僅僅是達到世衛組織設定的最寬標准。世界衛生組織(WHO)認為,pm2.5標准值為小於每立方米10微克,年均濃度達到每立方米35微克時,人患病並致死的幾率將大大增加。
而以世衛組織數據為準的話,pm2.5國際標准分別為准則值,24小時小於25微克;過渡期目標1,24小時小於75微克;過度目標2,24小時小於50微克;過度其目標3,24小時小於37.5微克。
Ⅲ 如何簡單檢測PM2.5指標
目前,廣泛採用的PM2.5測定方法有三種:重量法、β射線吸收法和微量振盪天平法。
1、重量法:將PM2.5直接截留到濾膜上,然後用天平稱重,這就是重量法。
重量法是最直接、最可靠的方法,是驗證其它方法是否准確的標桿。然而重量法需人工稱重,程序繁瑣費時。
2、β射線吸收法:將PM2.5收集到濾紙上,然後照射一束beta射線,射線穿過濾紙和顆粒物時由於被散射而衰減,衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量。
3、微量振盪天平法:一頭粗一頭細的空心玻璃管,粗頭固定,細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進,細頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下,細頭以一定頻率振盪,該頻率和細頭重量的平方根成反比。於是,根據振盪頻率的變化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。
(3)pm25自動監測儀器技術指標與要求擴展閱讀:
PM2.5的危害:
PM2.5「超細灰塵」主要來自機動車尾氣塵、燃油塵、硫酸鹽、餐飲油煙塵、建築水泥塵、煤煙塵和硝酸鹽等,它是霧霾有害細顆粒的重要組成部分。
PM2.5雖然不是有毒氣體,但PM2.5因直徑細小,攜帶大量的有毒、有害物質,進入人體會影響健康。
PM直徑越細小對人體危害越大,PM2.5能飄到較遠的地方,因此影響范圍較大。此外,PM2.5對人體健康的危害要更大,因為直徑越小,進入呼吸道的部位越深。
10μm直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道,2μm以下的可深入到細支氣管和肺泡。細顆粒物進入人體到肺泡後,直接影響肺的通氣功能,使機體容易處在缺氧狀態。而且這種細顆粒物一旦進入肺泡,吸附在肺泡上很難掉落,這種吸附是不可逆的。
Ⅳ pm2.5是怎麼測量的。
中國環境監測總站2012年5月下發的《PM2.5自動監測儀器技術指標與要求(試行)》確定了三種PM2.5的自動監測方法,分別是β射線方法儀器加裝動態加熱系統,β射線方法儀器加動態加熱系統聯用光散射法,微量振盪天平方法儀器加膜動態測量系統(FDMS)。
β射線吸收法:
將PM2.5收集到濾紙上,然後照射一束beta射線,射線穿過濾紙和顆粒物時由於被散射而衰減,衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量。
β射線吸收原理自動監測儀適用范圍較廣,在24小時空氣質量連續自動監測中應用廣泛。在污染較重或地理位置重要的地方,測量時可每小時自動得出一個監測數據,實時反映空氣中PM2.5濃度的變化情況,並可進行數據傳輸,有利於遠程監測和自動控制。
為環保部門進行空氣質量評估和政府決策提供准確、可靠的數據依據。並極大的減少了人工工作量,不過其缺點是相對成本較高。
(4)pm25自動監測儀器技術指標與要求擴展閱讀
對於PM2.5監測點的分布,我國《環境空氣質量監測規范》中有兩個技術指標:一是所有城市建成區評價點的均值應盡量反映城市的實際空氣質量總體水平;二是要能反映和代表城市污染的不同高低水平。
為防止受到局部人為干擾、保證評價點位的代表性,《規范》還要求評價點位周圍50米內不應有煙囪、爐窯等污染源,采樣口周圍空氣流通,不能有高大建築物遮擋,高度要求在15-20米。
Ⅳ nb化學實驗室如何有PM2.5環境
PM2.5是很細微的顆粒物,人為產生途徑很多,常規的揚塵都可以,一般的一次顆粒物沉降時間較短,很快就會消失,通過實驗室燃燒裝置可以進行生產並檢測,但是局部的顆粒物穩定性不強,需要有密閉的環境和合適的檢測方法,從而研究其在密閉空間的降解轉移特性的變化。
中國環境監測總站2012年5月下發的《PM2.5自動監測儀器技術指標與要求(試行)》確定了三種PM2.5的自動監測方法,分別是重量法,微量振盪天平法,Beta射線法/β射線法。
折疊重量法
將PM2.5直接截留到濾膜上,然後用天平稱重,這就是重量法。值得一提的是,濾膜並不能把所有的PM2.5都收集到,一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。只要濾膜對於0.3微米以上的顆粒有大於99%的截留效率,就算是合格的。損失部分極細小的顆粒物對結果影響並不大,因為那部分顆粒對PM2.5的重量貢獻很小。
折疊β射線吸收法
將PM2.5收集到濾紙上,然後照射一束beta射線,射線穿過濾紙和顆粒物時由於被散射而衰減,衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量。美國大使館那台知名度很高的儀器依據的就是此原理。
折疊微量振盪天平法
一頭粗一頭細的空心玻璃管,粗頭固定,細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進,細頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下,細頭以一定頻率振盪,該頻率和細頭重量的平方根成反比。於是,根據振盪頻率的變化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。[10]
Ⅵ 關於pm2.5的所有資料
PM,英文全稱為particulate matter(顆粒物)。科學家用PM2.5表示每立方米空氣中這種顆粒的含量,這個值越高,就代表空氣污染越嚴重。
在城市空氣質量日報或周報中的可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物是人們較為熟悉的兩種大氣污染物。
可吸入顆粒物又稱為PM10,指直徑大於2.5微米、等於或小於10微米,可以進入人的呼吸系統的顆粒物;總懸浮顆粒物也稱為PM100,即直徑小於或等於100微米的顆粒物。
PM2.5產生的主要來源,是日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物,大多含有重金屬等有毒物質。
一般而言,粒徑2.5微米至10微米的粗顆粒物主要來自道路揚塵等;2.5微米以下的細顆粒物(PM2.5)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。
氣象專家和醫學專家認為,由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物,會被擋在人的鼻子外面;粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物,能夠進入上呼吸道,但部分可通過痰液等排出體外,另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋,對人體健康危害相對較小;而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物,直徑相當於人類頭發的1/10大小,不易被阻擋。被吸入人體後會直接進入支氣管,干擾肺部的氣體交換,引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。
每個人每天平均要吸入約1萬升的空氣,進入肺泡的微塵可迅速被吸收、不經過肝臟解毒直接進入血液循環分布到全身;其次,會損害血紅蛋白輸送氧的能力,喪失血液。對貧血和血液循環障礙的病人來說,可能產生嚴重後果。例如可以加重呼吸系統疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠狀動脈等心臟疾病。總之這些顆粒還可以通過支氣管和肺泡進入血液,其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中,對人體健康的傷害更大。人體的生理結構決定了對PM2.5沒有任何過濾、阻攔能力,而PM2.5對人類健康的危害卻隨著醫學技術的進步,逐步暴露出其恐怖的一面。
在歐盟國家中,PM2.5導致人們的平均壽命減少8.6個月。而PM2.5還可成為病毒和細菌的載體,為呼吸道傳染病的傳播推波助瀾。目前國際上主要發達國家以及亞洲的日本、泰國、印度等均將PM2.5列入空氣質量標准。而最為悲催的是,PM2.5尚未被列入我國環境空氣質量指標,因此這就成了美國大使館數據和政府官方數據直接沖突的根本原因。 世界衛生組織在2005年版《空氣質量准則》中也指出:當PM2.5年均濃度達到每立方米35微克時,人的死亡風險比每立方米10微克的情形約增加15%。一份來自聯合國環境規劃署的報告稱,PM2.5每立方米的濃度上升20毫克,中國和印度每年會有約34萬人死亡。
編輯本段監測情況監測標准PM2.5的標准,是由美國在1997年提出的,主要是為了更有效地監測隨著工業化日益發達而出現的、在舊標准中被忽略的對人體有害的細小顆粒物。PM2.5指數已經成為一個重要的測控空氣污染程度的指數。
到2010年底為止,除美國和歐盟一些國家將PM2.5納入國標並進行強制性限制外,世界上大部分國家都還未開展對PM2.5的監測,大多通行對PM10進行監測。
世界衛生組織(WHO)認為,PM2.5小於10是安全值,而中國的這些地區全部高於50接近80,比撒哈拉沙漠還要高很多。[1]監測對比2011年12月5日,我國北方地區出現大霧天氣,能見度不足一公里,致多個省份之間的高速公路關閉,超過300個進京航班延誤或取消。
大霧天氣中出行的市民
美國駐華大使館每小時發布一次PM2.5的監測數據,數據顯示,2011年12月4日下午19時,美國駐華使館監測到北京的PM2.5濃度為522,空氣質量指數(AQI)為500,健康提示為「Beyond Index(指數以外)」,由於在美國使館公布的AQI中,最高數值只有500,因此不少網友驚呼「再次爆表」。
2011年12月5日,《環境空氣質量標准》(二次徵求意見稿)徵求公眾意見截止。該意見稿提出,在基本監控項目中增設PM2.5年均、日均濃度限值和臭氧8小時濃度限值,新標准擬於2016年全面實施。
在《標准》徵求意見稿中,PM2.5年和24小時平均濃度限值分別定為0.035毫克/立方米和0.075毫克/立方米,與世界衛生組織(WHO)過渡期第1階段目標值相同。環保部科技標准司負責人介紹,《環境空氣質量標准》(二次徵求意見稿)主要有三個方面突破:一是調整環境空氣質量功能區分類方案,將現行標准中的三類區並入二類區;二是完善污染物項目和監測規范,包括在基本監控項目中增設PM2.5年均、日均濃度限值和臭氧8小時濃度限值,收緊PM10和NO2濃度限值等;三是提高數據統計有效性要求。這是我國首次制定PM2.5的國家環境質量標准。
專家表示,PM2.5是嚴重危害人體健康的污染物已經被科學證實,近年來我國PM2.5污染問題日益凸顯。將PM2.5放入強制性污染物監測范圍,有利於消除或緩解公眾自我感觀與監測評價結果不完全一致的現象。將PM2.5年和24小時平均濃度限值分別定為0.035毫克/立方米和0.075毫克/立方米,與WHO過渡期第1階段目標值相同,符合我國目前經濟發展階段和環境管理的需求。
另外,京津冀、長三角、珠三角三大地區及九個城市群可能會被強制要求先行監測並公布PM2.5的數據,大氣污染聯防聯控的「十二五」專項規劃有可能在明年年初獲國務院通過。同時中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所研究員吳兌指出,現公布PM2.5的阻力來自地方,地方製造壓力阻止PM2.5公布,是當下政績考核觀、GDP獨大的直接表現。
九個城市群分別為,遼寧中部城市群、山東半島、武漢及其周邊、長株潭、成渝、海峽西岸、陝西關中、山西中北部和烏魯木齊城市群。[2]
實施時間
2011年12月21日,在第七次全國環境保護工作大會上,環保部部長周生賢公布了PM2.5和臭氧監測時間表,PM2.5監測全國將分「四步走」。他表示,2012年,將在京津冀、長三角、珠三角等重點區域以及直轄市和省會城市開展PM2.5和臭氧監測;2013年在113個環境保護重點城市和環保模範城市開展監測;2015年在所有地級以上城市開展監測,而2016年則是新標准在全國實施的關門期限,屆時全國各地都要按照該標准監測和評價環境空氣質量狀況,並向社會發布監測結果。[3]中國情況根據中國人民大學法學院與公眾環境研究中心(IPE)於2011年1月發布的城市空氣質量信息公開指數(AQTI)評價報告顯示,北京、上海、廣州、重慶等20個國內評價城市普遍未開展細顆粒物監測。值得注意的是,倫敦、巴黎、紐約等對PM2.5進行頻密監測和發布的國際城市,其污染水平也相對較低,與此同時,不少發展中國家的大城市如墨西哥城和新德里等城市,也早已開展了PM2.5的頻密監測和發布。
2011年1月1日開始,環保部發布的《環境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》(以下簡稱《測定》)開始實施。《測定》首次對PM2.5的測定進行了規范,但在環保部近期進行的《環境空氣質量標准》修訂中,PM2.5並未被納入強制性監測指標。[4]
2011年11月10日,中國環保部副部長張力軍在第七屆區域空氣質量管理國際研討會上表示,我國的PM2.5大氣環境質量標准即將出台。標准將會採用世界衛生組織(WHO)規定的第一過渡時期的數值,來說明PM2.5指數的污染危害。
pm2.5口罩除了能防塵,防pm2.5,口罩面料採用的能殺滅連抗生素都無法殺滅的「超級細菌」的康綸纖維。人在不停的呼吸中,pm2.5顆粒夾雜著大量的致病細菌被人吸入後直接侵害人體的健康。用口罩,無疑是有效的解決了即防塵、又防病的問題。
盡量減少吸煙甚至不吸煙。煙霧中有大量的pm2.5,會對人體有著直接和間接的危害。如果無法阻止周邊的人吸煙,那麼應該盡量遠離煙霧。
大霧天不能晨練。PM2.5是引起大霧天氣的重要元兇之一,因此早上起來發現霧氣比較大時,就不宜外出進行晨練。如果一定要晨練,建議帶上真正能防pm2.5的口罩進行慢跑、小跑的運動量不大的晨練。
對空氣污染和氣候變化需採取統一而不是分離的應對戰略。由於空氣污染和氣候變化在很大程度上有共因,即主要都是由礦物燃料燃燒的排放造成,因而減輕和控制空氣污染與減少溫室氣體排放保護氣候在行動上應是一致的。有研究指出,大氣氣溶膠的增加減少了到達地面的太陽輻射量,與溫室氣體增暖作用是相反的,互相抵消的。由溫室氣體造成的地表增暖的50%可能被氣溶膠的冷卻作用所抵消,一旦除去氣溶膠將會使溫室氣體產生的增溫表現得更顯著,這將進一步增加CO2減排的壓力。因而空氣質量和氣候變化這兩個問題不能孤立地解決,它們是密切耦合在一起的。
必須發展更復雜的地球系統模式和氣候與生物地球化學變數的長期監測系統。利用這種復雜的地球系統模式
對於像中國這樣經濟快速發展的發展中國家,這種戰略尤其重要,因為這兩個問題不但同時存在,而且同是因經濟增長和能源消耗同時迅猛增長,益使空氣污染嚴重和溫室氣體排放快速增加。從同一源頭上解決這兩個問題不但經濟上更為有效,而且可同時解決大氣環境和氣候變化問題。
在能源結構和產業結構調整中應同時考慮溫室氣體和氣溶膠排放的綜合或集成技術,使兩者排放量都能得到減少和控制;組織各方力量編寫第一個比較完整的中國氣溶膠排放清單;進一步改善溫室氣體和氣溶膠的觀測網,尤其是氣溶膠觀測網更需擴大和加密;進行空氣污染和氣候變化的氣溶膠——雲——氣候變化相互作用的研究,並發展氣候模式(全球和區域模式)與空氣污染模式相互耦合與嵌套的集合模式系統,為建立中國中長期空氣污染及其環境和氣候影響的業務預報提供科學基礎和支持;建立耦合的空氣污染和氣候變化風險評估系統,根據它們之間的相互作用關系以及未來情景預測,提供對社會和經濟部門影響的後果和嚴重性評估。[9]
越小的粉塵越難被過濾,美國環保署EPA實驗室研究發現對於空氣凈化(除塵)而言主要有三種清除粉塵的方法:
1)布朗運動(Brownian Diffusion) --對越小的粒子,效應越強。
2)濾網攔截(Interception) --對越大的粒子,效果越好。[6]
編輯本段環保部呼籲2012年6月5日是世界環境日,環保部副部長吳曉青在國務院新聞辦召開新聞發布會表示,外國駐華使領館開展對我國PM2.5監測並且發布數據,做在技術上既不符合國際通行的要求,也不符合中國的要求,既不嚴謹,也不規范。希望個別駐華領事館尊重我國相關法律法規,停止發布不具有代表性的空氣質量信息。
不合法也不合規吳曉青說,從法律上講,中國環境保護法和大氣污染防治法等有關法律規定,國務院環境保護行政部門建立監測制度,制定監測規范,會同有關部門組織監測網路,加強對環境監測的管理;國務院和省、自治區、直轄市人民政府的環境保護行政主管部門應當定期發布環境狀況公報。
「根據維也納外交關系公約和維也納領事關系公約,外交人員有義務尊重接受國法律法規,不能幹涉接受國內政。」吳曉青說,中國空氣質量監測及發布,涉及社會公共利益,屬政府的公共權力,個別國家駐華領事館自行開展空氣質量監測,並從互聯網發布空氣質量信息,既不符合維也納外交關系公約、維也納領事關系公約的精神,也違反了環境保護的有關規定。
世界各發達國家,包括美國,關於PM2.5的標准也是逐步提高的。比如美國1997年發布PM2.5Ⅱ級標準的時候,制定的是65微克/立方米。事隔10年,2006年修改這個標準的時候,才到35微克/立方米。因此環境質量標準的制修訂要與經濟的發展水平和技術條件緊密相連,而中國現在發布的新的空氣質量標准,其中PM2.5日均值75微克/立方米,是根據中國的發展水平和技術條件決定的。
加大信息發布力度吳曉青也表示,從環境質量監測信息的發布上看,環保部門還要進一步加大監測信息發布力度,「我們已經做了充分准備,將及時發布和公開環境質量監測信息,從今年下半年開始,74個城市,所有國控監測點都將陸續發布空氣質量監測信息,讓公眾及時了解監測信息情況。而且我們發布的監測信息和數據將更加完整,更加全面,一次發布二氧化硫、二氧化氮、臭氧、PM10、PM2.5、一氧化碳共六項污染物指標的實時濃度值,並配以空氣質量AQI指數,監測項目更全、監測點位更多,更具有代表性。」
按照新標準的要求,我國的空氣質量監測數據更加精準,也更加規范,完全能夠滿足公眾以及各國駐華機構和人員對環境質量信息的需求。所以希望個別駐華領事館尊重我國相關法律法規,停止發布不具有代表性的空氣質量信息。
Ⅶ pm2.5如何測量
自從美國於1997年率先制定PM2.5的空氣質量標准以來,許多國家都陸續跟進將PM2.5納入監測指標。考慮到各國的污染現狀和經濟發展水平不同,世界衛生組織(WHO) 2005年制定PM2.5准則值的同時還設立了三個過渡期目標值,為目前還無法一步到位的地區提供了階段性目標。三個階段的年平均目標值分別規定為35微克/立方米、25微克/立方米和15微克/立方米,24小時平均目標值分別規定為75微克/立方米、50微克/立方米和37.5微克/立方米。
要定量判斷是否有PM2.5污染,可將PM2.5從一定體積的空氣中分離出來後,再測定它的重量,就能計算出它在空氣中的濃度。主要有3種方法:重量法、微量振盪天平法和β射線法。重量法,就是將採集到PM2.5的濾膜用天平稱重,這是最准確的方法,也是《環境空氣質量標准》中建議的標准方法。重量法雖然准確,但是無法進行自動監測。微量振盪天平法利用物體的固有振動頻率與其質量之間的關系來測定重量,其優點是定量關系明確,缺點是目前的技術無法解決樣品加熱後揮發性和半揮發性物質的損失,導致測定結果被認為偏低。且該方法不適合南方潮濕地區和污染過於嚴重城市用於PM2.5在線測定。β射線法則是通過測定β射線穿過濾膜和顆粒物後的衰減來測定重量。它居於兩個假設:一是采樣濾膜條帶均一;二是採集下來的PM2.5粒子物理特性均一。上述兩個假設往往並不成立,因此測定數據一般被認為偏高,這種檢測方法在相對干凈和乾燥的地區故障率低,在潮濕高溫區域故障率較高。三是以PM2.5粒子光散射為基本原理的儀器,准確測算質量濃度的前提是粒子的密度不變。但這一前提並不成立,因此,所得到的PM2.5數值濃度相對可靠。但若將其轉化為質量濃度,數據的准確度則會大幅下降。環保部門很少採用這種方法來測定質量濃度。
截至目前,實際上沒有一種儀器設備能夠准確無誤地測定大氣中PM2.5質量濃度。任何測量都有誤差,以上三種方法都可以有條件地用於大氣PM2.5質量濃度監測。只要統一監測方式和標准,給出測量結果的偏差范圍,就可以考慮使用。
目前市面上用於室內空氣質量檢測的有pm2.5檢測儀和具有測甲醛、有機揮發物類的多功能測試儀。家用室內空氣檢測市場比較混亂,大小品牌幾十種,質量和檢測數據也差別不小。室內空氣檢測市場沒有很大的品牌,在淘寶上熱賣的品牌大都是用的光散射原理的粒子計數器來測量室內pm2.5的濃度。我用的諾方。諾方的優點是測試數據比較准確,並且能連接在電腦上和在ipad、iphone上顯示,價位比較低,缺點是功能比較單一。
個人意見僅供參考。
Ⅷ #空氣污染#想了解PM2.5的相關知識
1. PM2.5是什麼?
如果是初次接觸,「PM2.5」這一串字元也許會讓你看得雲里霧里,不知所雲。其實它有一個容易理解的中文名——細顆粒物,是對空氣中直徑小於或等於2.5微米的固體顆粒或液滴的總稱。這些顆粒如此細小,肉眼是看不到的,它們可以在空氣中漂浮數天。人類纖細的頭發直徑大約是70微米,這就比最大的PM2.5還大了近三十倍。
PM是英文particulate matter(顆粒物)的首字母縮寫。准確的PM2.5定義要在「直徑」之前加一個修飾語「空氣動力學」,這可不是故作高深。空氣中的顆粒物並非是規則的球形,那怎麼定義又怎麼測量其直徑呢?在實際操作中,如果顆粒物在通過檢測儀器時所表現出的空氣動力學特徵與直徑小於或等於2.5微米且密度為1克/立方厘米的球形顆粒一致,那就稱其為PM2.5。這樣的定義也就決定了在測定PM2.5時,需要利用空氣動力學原理把PM2.5與更大的顆粒物分開,而不是用孔徑為2.5微米的濾膜來分離。
知道了PM2.5的定義,就很容易得出PM10的定義了——將定義中的2.5換成10即可,PM10也被稱為可吸入顆粒物。在PM10中,直徑在2.5至10微米之間的顆粒物被稱為粗顆粒物,與細顆粒物相對。
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2. PM2.5來自哪裡,都有些什麼成分?
雖然自然過程也會產生PM2.5,但其主要來源還是人為排放。人類既直接排放PM2.5,也排放某些氣體污染物,在空氣中轉變成PM2.5。直接排放主要來自燃燒過程,比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃燒、生物質(秸稈、木柴)的燃燒、垃圾焚燒。在空氣中轉化成PM2.5的氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發性有機物。其它的人為來源包括:道路揚塵、建築施工揚塵、工業粉塵、廚房煙氣。自然來源則包括:風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細菌。
PM2.5的來源復雜,成分自然也很復雜。主要成分是元素碳、有機碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽。其它的常見的成分包括各種金屬元素,既有鈉、鎂、鈣、鋁、鐵等地殼中含量豐富的元素,也有鉛、鋅、砷、鎘、銅等主要源自人類污染的重金屬元素。
2000年有研究人員測定了北京的PM2.5來源:塵土佔20%;由氣態污染物轉化而來的硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽各佔17%、10%、6%;燒煤產生7%;使用柴油、汽油而排放的廢氣貢獻7%;農作物等生物質貢獻6%;植物碎屑貢獻1%。有趣的是,吸煙也貢獻了1%,不過這只是個粗略的科學估算,並不一定準確[1]。該研究中也測定了北京PM2.5的成分:含碳的顆粒物,硫酸根,硝酸根,銨根加在一起佔了重量了69% 。類似地,1999年測定的上海PM2.5中有41.6%是硫酸銨、硝酸銨,41.4%是含碳的物質[2]。
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3. PM2.5對健康有什麼危害?
PM2.5主要對呼吸系統和心血管系統造成傷害,包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、降低肺功能、加重哮喘、導致慢性支氣管炎、心律失常、非致命性的心臟病、心肺病患者的過早死[3]。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
如果空氣中PM2.5的濃度長期高於10微克/立方米,死亡風險就開始上升。濃度每增加10微克/立方米,總的死亡風險就上升4%,得心肺疾病的死亡風險上升6%,得肺癌的死亡風險上升8%[4-5]。這意味著多大的風險呢?我們可以拿吸煙做個比較。吸煙可使男性得肺癌死亡的風險上升22倍(也就是上升2200%),女性的風險上升12倍(1200%);使中年人得心臟病死亡的風險上升2倍(200%)[6]。和吸煙一比,PM2.5的危害就顯得非常小了。如果吸煙都沒有讓你感到恐懼,那你就不用擔心眼下PM2.5超標對健康的影響了。但是,從全社會的角度出發,降低這些看似不大的風險,收益卻是很大的。美國環保局在2003年做了一個估算:「如果PM2.5達標,全美國每年可以避免數萬人早死、數萬人上醫院就診、上百萬次的誤工、上百萬兒童得呼吸系統疾病」[7]。相比當前的中國,美國當時的空氣質量已經相當不錯,只有很少的地區存在略微的超標[8]。如果中國的PM2.5能夠達標,社會收益無疑將會是巨大的。
上述關於PM2.5死亡風險的數據源自2002年發表於《美國醫學會雜志》的一篇論文[4]。這篇論文分析了一項長期研究中參與者的死亡率和空氣污染之間的關系,發現死亡率升高與PM2.5和二氧化硫的污染有關聯,而與粗顆粒物污染沒有可靠的關聯。該項在美國進行的前瞻性研究始於1982年,當時招募了120萬的參與者。論文的結論是基於長達16年的隨訪數據,是目前關於PM2.5污染增加死亡風險最可靠的證據。
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4. 如果沒有污染,PM的濃度有多高,現在實際有多高?
即使沒有人為污染,空氣中也有一定濃度的PM2.5,這個濃度被稱為背景濃度。在美國和西歐,背景濃度大約為3-5微克/立方米[5],澳大利亞的背景濃度也在5微克/立方米左右[9]。中國的背景濃度有多高?目前尚無公開的數據,但應該不會和其他國家相差太大。
中國尚未開展大范圍的PM2.5監測,公開的PM2.5數據非常有限。位於廣州的環保部華南環境科學研究所從2011年從6月13日開始每日發布PM2.5監測值[10],截至11月20日,濃度范圍在0.6至99 微克/立方米之間(註:0.6這個數據應該是儀器故障所致,正常值不會這么低),平均值為38微克/立方米,這個值超過了擬發布的年均標准(35微克/立方米)[11]。在這121天中,已經有6天超過了擬發布的日均標准(75微克/立方米)。從近十幾年來發表的科學論文中,可以查到中國一些大城市某一區域某一階段的PM2.5的測定值。例如,2000年在北京的5個監測點測得的PM2.5年均值為101微克/立方米[2];2008北京奧運會的17天中,在北大測得的PM2.5最低28.2,最高147.4微克/立方米, 平均64.7微克/立方米[12]。1999年,在上海兩個監測點測定的PM2.5年均值為57.9和61.4 微克/立方米[2]。這些年均值都遠高於擬發布的年均標准(35微克/立方米)。
除了查閱以上這些零星的數據,我們還可以根據PM10的數據估算一下PM2.5的濃度。按照中國現行的空氣質量標准,PM10是常規監測指標,全國性監測已開展了十幾年。從2001年至2009年,全國主要城市PM10的平均值從125降到了90微克/立方米[13]。PM2.5和PM10之間的比例通常在0.5-0.8之間,我們取0.8做一個極端估算可得:2009年全國主要城市的PM2.5平均值為72微克/立方米,是即將發布的新標準的2.1倍(35微克/立方米)。和美國的空氣質量相比,這差多少呢?2009年,全美國年均PM2.5為9.9微克/立方米,在724個監測點中有90%以上的監測點年均值低於12.6微克/立方米[8]。
全國的年均值只是用來反映我國顆粒物污染的總體現狀,對於評價我們所在城市的空氣質量意義並不大。我們更需要關注的是離我們生活、工作最近的監測點的數據。這個數據哪裡有呢?如果你生活在北京而且恰好在美國大使館附近,那你可以參考該館發布的實時PM2.5數據(http://weibo.com/beijingairpm25)。不過值得一提的是,雖然美國大使館的監測儀器是專業的(見問答8),但是大使館畢竟不是環境監測部門,沒有證據表明他們的工作人員具備相應的專業知識,而且他們測出的PM2.5數值經常比環保部門以及第三方測定的PM10還高,這是不正常的(http://bjrb.bjd.com.cn/html/2011-11/08/content_14778.htm)。所以,美國大使館的數據也只能「僅供參考」。然而,我們更多的人並不生活在北京,即使在北京也不在美國大使館附近,那我們該看哪裡的數據呢?全國主要城市的實時PM10數據可以在環境監測總站的網站上查到,每個城市都有數個監測點,我們可以選離得最近的那個點作參考。如果你很樂觀,那麼可以估算PM2.5=PM10 × 0.5,如果你很悲觀,那麼就估算PM2.5=PM10 × 0.8。
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5. 其他國家實施PM2.5的標准了嗎,標准值是多少?
自從美國於1997年率先制定PM2.5的空氣質量標准以來,許多國家都陸續跟進將PM2.5納入監測指標。如果單純從保護人類健康的目的出發,各國的標准理應一樣,因為制定標准所依據的是相同的科學研究結果。然而,標準的制定還需考慮各國的污染現狀和經濟發展水平,在一個空氣污染嚴重的發展中國家制定極為嚴格的空氣質量標准只能成為一個華麗的擺設,沒有實際意義。根據美國癌症協會和哈佛大學的研究結果,世界衛生組織(WHO)於2005年制定了PM2.5的准則值。高於這個值,死亡風險就會顯著上升。WHO同時還設立了三個過渡期目標值,為目前還無法一步到位的地區提供了階段性目標,其中目標-1的標准最為寬松,目標-3最嚴格[5]。
下表列舉了WHO以及幾個有代表性的國家的標准。中國擬實施的標准與WHO過渡期目標-1相同。美國和日本的標准一樣,與目標-3基本一致。歐盟的標准略微寬松,與目標-2一致,澳大利亞的標准最為嚴格,年均標准比WHO的准則值還低。標準的寬嚴程度基本反映了各國的空氣質量情況,空氣質量越好的國家就越有能力制定和實施更為嚴格的標准。
世界衛生組織(WHO)和一些國家的PM2.5標准(單位:微克/立方米)
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6. 中國的PM2.5標准和其他國家比,很落後嗎?
中國的PM2.5標准擬於2016年生效,雖然比美國落後了一二十年,但和歐盟的2015年生效相比,也不算太晚。如果僅從標準的數值來看,中國即將發布的新標准已經與WHO過渡期目標-1一致,雖然落後於發達國家,但也算是開始了三步走的第一步。然而,即使標准值相同,而評判是否達標的方式不同,約束力是有極大差異的。舉個例子,中國現行的空氣質量標准制定於1996年,其中PM10的日均標准為150微克/立方米,表面上已和美國現行標准一樣嚴格。但是,按照美國的標准,平均每年最多隻能有1天超標,否則就算不達標,超標地區需要提交改進方案並加以實施。而在中國的標准文件中,沒有類似的規定。各地區在執行標准時,只是計算每年的「達標天數」和「達標率」。PM10的標准至今已經執行了15年,一個86.2%的達標率還可以作為正面消息報道[14]。
在即將發布的PM2.5新標准中,依然沒有規定多高的達標率才是可接受的。WHO和其他國家是怎麼規定的呢?WHO要求每年最多有3天超標(99%的達標率),澳大利亞最多5天,而美國和日本要求的達標率為98%。中國PM2.5標準的落後不僅是在標准值,更重要的是在約束力上。
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7. 新標准即將發布,為什麼要到2016年才實施?
對於這個問題,標准制定者是這樣回答的:「考慮到環境空氣質量標准實施是一項復雜的系統工程,以及目前全國的環境監測能力現狀,結合現行標准實施過程中的經驗,為保障數據准確性和可比性,將全國統一實施本標準的時間定為2016 年1 月1 日,以便為各地區預留足夠的准備時間,加強標准實施的有關配套工作[15]。」
這么說有道理嗎?我們不妨參考一下其他國家是怎麼做的。在美國和澳大利亞環保部門的網站上,對於PM2.5標準的制定過程有非常詳細的備忘錄,我們就以這兩個國家為例。
美國早在1994年就宣布要增加PM2.5的指標。1994-1996年間,開了多次研討會,在1996年底發布了徵求意見稿。徵求意見期間共接了14000個電話,收到4000封電子郵件、50000份書面或口頭意見,而且多次通過聽證會、會議、電視節目徵求意見。經過這番誠意十足的意見徵求,終於在1997年9月16日發布了PM2.5的標准。但在那時,尚未展開全國的PM2.5監測,直到1999年各州才陸續開始,2000年PM2.5監測常規化[16]。
澳大利亞在2001年開始考慮,並在2003年制定了PM2.5的非強制標准。制定該標準的目的是收集數據,以便檢討這一標準是否合理,並准備於2005年開始考慮制定強制標准。在徵求意見的過程中,有反對者認為應該直接設立強制標准,否則缺乏約束力,意義也就不大。澳大利亞環保委員會(NEPC)認為當時缺乏足夠的PM2.5監測數據,沒法很好地評估不達標會帶來怎樣的影響,堅持了原先的做法[9]。直到今年(2011年),澳大利亞的PM2.5仍然不是強制指標[17],不過這期間一直在做大量的監測和基礎研究工作[18]。
中國的PM2.5強制標准正在徵求意見中,並擬於2016年實施,「實施」的含義應該是指開展常規檢測並公布結果。美國從1997年發布標准到2000年全國監測常規化花了兩三年的時間。澳大利亞2003年發布非強制標准,隨後即開展全國監測。考慮到中國的國情,延後幾年「實施」有其合理性,但是四五年的時間是否太長了呢?
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8. 怎麼測定PM2.5?
空氣中漂浮著各種大小的顆粒物,PM2.5是其中較細小的那部分(定義見問答1)。不難想到,測定PM2.5的濃度需要分兩步走:(1)把PM2.5與較大的顆粒物分離;(2)測定分離出來的PM2.5的重量。目前,各國環保部門廣泛採用的PM2.5測定方法有三種:重量法、β射線吸收法和微量振盪天平法。這三種方法的第一步是一樣的,區別在於第二步。將PM2.5直接截留到濾膜上,然後用天平稱重,這就是重量法。值得一提的是,濾膜並不能把所有的PM2.5都收集到,一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。只要濾膜對於0.3微米以上的顆粒有大於99%的截留效率,就算是合格的[19]。損失部分極細小的顆粒物對結果影響並不大,因為那部分顆粒對PM2.5的重量貢獻很小。
重量法是最直接、最可靠的方法,是驗證其它方法是否准確的標桿。然而重量法需人工稱重,程序繁瑣費時。如果要實現自動監測,就需要用到另外兩種方法。
β射線吸收法:將PM2.5收集到濾紙上,然後照射一束beta射線,射線穿過濾紙和顆粒物時由於被散射而衰減,衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量[20]。美國大使館那台知名度很高的儀器依據的就是此原理。
微量振盪天平法:一頭粗一頭細的空心玻璃管,粗頭固定,細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進,細頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下,細頭以一定頻率振盪,該頻率和細頭重量的平方根成反比。於是,根據振盪頻率的變化,就可以算出收集到的PM2.5的重量[20]。
將PM2.5分離出來的切割器又是怎麼工作的呢?在抽氣泵的作用下,空氣以一定的流速流過切割器時,那些較大的顆粒因為慣性大,一頭撞在塗了油的部件上而被截留,慣性較小的PM2.5則能絕大部分隨著空氣順利通過。也許你已經覺察到,這和發生在我們呼吸道里的情形是非常相似的:大顆粒易被鼻腔、咽喉、氣管截留,而細顆粒則更容易到達肺的深處,從而產生更大的健康風險。
對於PM2.5的切割器來說,2.5微米是一個踩在邊線上的尺寸。直徑恰好為2.5微米的顆粒有50%的概率能通過切割器。大於2.5微米的顆粒並非全被截留,而小於2.5微米的顆粒也不是全都能通過。例如,按照《環境空氣PM10和PM2.5的測定 重量法》的要求,3.0微米以上顆粒的通過率需小於16%,而2.1微米以下顆粒的通過率要大於84%[21]。
特殊的結構加上特定的空氣流速共同決定了切割器對顆粒物的分離效果,這兩者稍有變化,就會對測定產生很大影響,而使結果失去可比性。因此,美國環保局在1997年制定世界上第一個PM2.5標準的時候,一並規定了切割器的具體結構[16]。於是,雖然 PM2.5的測定儀器有不少品牌,它們外觀卻極為相似。
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9. 市面上有些手機大小的儀器號稱可以測PM2.5,靠譜嗎?
和環保部門採用的標准方法相比,用非專業儀器測PM2.5顯然是不可靠的,但很難說到底有多不準,只有拿來和標准方法對比一下才知道。測出來的數據也許能說明一點問題,比如能分辯出房間里有沒有人吸煙,是不是剛掃過地,可是這些你的鼻子也能做到吧。
市面上的非專業儀器利用光散射的原理測定顆粒物濃度,這種方法並沒有被各國環保部門採納為標准方法,但是有依據此原理製成的專業儀器,在科研中也有運用。空氣中的顆粒物濃度越高,對光的散射就越強。光的散射相對容易測,把它測出來,理論上就可以算出顆粒物濃度了。但在實際運用中,事情並沒有這么簡單。光的散射與顆粒物濃度之間的關系是很不確定的,受到諸多因素的影響,例如顆粒物的化學組成、形狀、比重、粒徑分布,而這些都取決於污染源的組成。這意味著光散射和顆粒物濃度之間的換算公式隨時隨地都可能在變,需要儀器使用者不斷地用標准方法進行校正,沒有經過科學訓練的業餘人士不大可能辦得到。有研究者做過理論計算:利用光散射儀測定PM2.5,至少有30-40%的不確定性[22]。這種不確定性是這類儀器固有的,質量可靠的專業儀器尚且如此,更何況市面上儀器的質量並不都是理想的呢。
作為普通老百姓,與其把精力和金錢花在自己監測空氣質量上,還不如呼籲環保部門早日監測PM2.5並公開數據。現在新的《環境空氣質量標准》正在向公眾徵求意見,並擬於2016年實施[11],公眾的聲音也許能使這一時間大大提前。至於有人宣稱自己動手監測,可以監督環保部門,防止他們偽造數據。這是沒有道理的。非專業人士操作非專業的或質量不高的專業儀器測得的結果是不可靠的,沒有能力去挑戰環保部門的結果,這種監督是無效的。
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10. 灰霾天是PM2.5引起的嗎?
雖然肉眼看不見空氣中的顆粒物,但是顆粒物卻能降低空氣的能見度,使藍天消失,天空變成灰濛蒙的一片,這種天氣就是灰霾天。根據《2010年灰霾試點監測報告》,在灰霾天,PM2.5的濃度明顯比平時高,PM2.5的濃度越高,能見度就越低[23]。
雖然空氣中不同大小的顆粒物均能降低能見度,不過相比於粗顆粒物,更為細小的PM2.5降低能見度的能力更強。能見度的降低其本質上是可見光的傳播受到阻礙。當顆粒物的直徑和可見光的波長接近的時候,顆粒對光的散射消光能力最強。可見光的波長在0.4-0.7微米之間,而粒徑在這個尺寸附近的顆粒物正是PM2.5的主要組成部分。理論計算的數據也清楚地表明這一點:粗顆粒的消光系數約為0.6平方米/克,而PM2.5的消光系數則要大得多,在1.25-10平方米/克之間,其中PM2.5的主要成分硫酸銨、硝酸銨和有機顆粒物的消光系數都在3左右,是粗顆粒的5倍[24]。所以,PM2.5是灰霾天能見度降低的主要原因。
值得一提的是,灰霾天是顆粒物污染導致的,而霧天則是自然的天氣現象,和人為污染沒有必然聯系。兩者的主要區別在於空氣濕度,通常在濕度大於90%時稱之為霧,而濕度小於80%時稱之為霾,濕度在80-90%之間則為霧霾的混合體[25]。
Ⅸ PM2.5監測站是測試什麼的
一.主要測試以下參數:
1氣象儀: 可測量風速、風向、溫度、相對濕度、大氣壓力(可根據用戶需要選配降雨量、日照等)。
大氣污染物監測儀: 包括SO2、NO2、O3、、CO、H2S、HF)、空氣顆粒物(TSP)、PM10等監測儀(可根據用戶需要選配)。
二.監測站主要特點:
1、可直讀顆粒物質量濃度(mg/m3),1分鍾出結果,或根據用戶需要任意設定采樣間;
2.測量快速、准確、檢測靈敏度高;
3.設計了自校系統,儀器性能穩定可靠;
4.具有氣幕屏蔽及潔凈氣自清洗功能,確保光學系統不受污染;
5.實現了軟體自動調零;
6.具有與計算機雙向通訊功能,可通過PC機進行數據處理,列印出曲線及表格;
7.具有顆粒物濃度連續監測、定時采樣以及粉塵濃度超標報警等多種功能;
PM2.5監測站由一個中心站和若干個子站構成(子站數量根據當地情況而定),安裝在線式環境監測設備。因此系統軟體將由中心站軟體和子站軟體兩大部分組成,兩者有機結合,協調整個監測系統的運行,完成對各種監測儀器的數據採集和遠程通訊控制及數據處理,並形成報告。
環境空氣質量自動監測系統是以自動監測儀器為核心的自動「測-控」系統。
PM2.5監測站(環境空氣自動監測系統)是基於干法儀器的生產技術,利用定電位電解感測器原理,結合國際上成熟的電子技術和網路通訊技術研製、開發出來的最新科技產品。該系統符合國家對城市環境空氣自動監測系統的各項技術指標要求,國產化程度高,具有較強的實用性和理想的性能價格比,可替代同類進口產品,是開展城市環境空氣自動監測的理想儀器。