PM2.5简介 来源及危害

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PM2.5简介 来源及危害
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。 
基本简介
在环境科学中,颗粒物特指悬浮在空气当中的固体颗粒或液滴,是空气污染的一个主要来源。其中,空气动力学直径(以下简称直径)小于等于10微米的颗粒物称为可吸入颗粒物,也称PM10。直径小于等于2.5微米的颗粒物称为细颗粒物,也称PM2.5。颗粒物在大气中的停留时间很长,能积聚在肺部,会对人的健康造成影响。
基本来源
  颗粒物的成分很复杂,主要取决于其来源。主要的来源是从地表扬起的尘土,含有氧化物矿物和其他成分。海盐是颗粒物的第二大来源,其组成与海水的成分类似。一部分颗粒物是自然过程产生的,源自火山爆发、沙尘暴、森林火灾、浪花等。PM2.5还可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料(煤、石油等)和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家,煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。没有先进废气处
理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。在室内,二手烟是颗粒物最主要的来源。颗粒物的来源是不完全燃烧、因此只要是靠燃烧的烟草产品,都会产生具有严重危害的颗粒物,使用品质较佳的香烟也只是吸烟者的自我安慰(甚至可能因为臭味较低,而造成更大的危害);同理也适用于金纸燃烧、焚香及燃烧蚊香。 
  颗粒物的成分很复杂,主要取决于其来源。主要的来源是从地表扬起的尘土,含有氧化物矿物和其他成分。海盐是颗粒物的第二大来源,其组成与海水的成分类似。一部分颗粒物是自然过程产生的,源自火山爆发、沙尘暴、森林火灾、浪花等。
  PM2.5还可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料(煤、石油等)和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家,煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。
  在室内,二手烟是颗粒物最主要的来源。颗粒物的来源是不完全燃烧、因此只要是靠燃烧的烟草产品,都会产生具有严重危害的颗粒物,使用品质较佳的香烟也只是吸烟者的自我安慰(甚至可能因为臭味较低,而造成更大的危害);同理也适用于金纸燃烧、焚香及燃烧蚊香。
相关危害 
  在20世纪70年代,人们开始注意到颗粒物污染与健康问题之间的联系。在美国,每年由于颗粒物污染造成的死亡人数约为22000-52000人(2000年数据),在欧洲这一数字则高达20万。
  现在,许多研究已证实颗粒物会对呼吸系统和心血管系统造成伤害,导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡。
  颗粒物的大小决定了它们最终在呼吸道中的位置。较大的颗粒物往往会被纤毛和黏液过滤,无法通过鼻子和咽喉。然而,小于10微米的颗粒物即可吸入颗粒物(PM10),可以穿透这些屏障达到支气管和肺泡。而小于2.5微米的颗粒物,细颗粒物(PM2.5),比表面积大于PM10,更易吸附有毒害的物质。由于体积更小,PM2.5具有更强的穿透力,可能抵达细支气管壁,并干扰肺内的气体交换。更小的微粒(直径小于等于100纳米)会通过肺部传递影响其他器官。
  其中,发表于《美国医学会杂志》的一项研究表明,PM2.5会导致动脉斑块沉积,引发血管炎症和动脉粥样硬化,最终导致心脏病或其他心血管问题[3]。这项始于1982年的研究证实,当空气中PM2.5浓度长期高于10 μg/m3,就会带来死亡风险的上升。浓度每增加10 μg/m3,总的死亡风险会上升4%,心肺疾病带来的死亡风险上升6%,肺癌带来的死亡风险上升8%。此外,PM2.5极易吸附多环芳烃等有机污染物和重金属,使致癌、致畸、致突变的机率明显升高。
  最小的颗粒物(直径小于等于100纳米)带来的危害更为严重。有证据表明这些颗粒物可以传过细胞膜到达其他器官,包括大脑。有研究指出,这些微粒可能引发脑损伤(包括老年痴呆症)。值得注意的是,柴油发动机产生的微粒直径通常在 100 纳米左右。
监控现状
  [1]总悬浮物颗粒物(P M100)、可吸入颗粒物(P M10)可入肺颗粒物(P M2.5)是环境空气质量监测中经常使用的三个概念,它们代表三类大小不同的大气污染物,对人体健康和环境空气质量都有重要的影响。世界各国对大气颗粒物的监控经历了标准由宽到严、监测对象由大到小的发展过程,欧美国家和部分发展中国家已逐步将P M2.5纳入当地空气质量标
准进行强制性限制。
PM 2.5:影响欧盟人均寿命
  在空气动力学和环境气象学中,颗粒物是按直径大小来分类的,粒径小于100微米的称为T SP(T otal Suspended Particle),即总悬浮物颗粒;粒径小于10微米的称为P M1 0(P MP articulateMatter缩写),即可吸入颗粒物;粒径小于2. 5微米的称为P M2.5,即可入肺颗粒物,它的直径仅相当于人的头发丝粗细的1/20
气象专家和医学专家认为,粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,也可能被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在pm2.5监测2.5微米以下的细颗粒物(P M2.5),不易被阻挡;与P M1 0相比,P M2.5更具危险性,因为当吸入之后,P M2.5可能抵达细支气管壁,并干扰肺内的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。
P M2.5对空气质量和能见度有更大影响。与较粗的大气颗粒物相比,P M2.5粒径小,含有大量的有毒、有害物质,且寿命长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响
更大,对空气能见度的影响要比PM 10更直观。
一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等来源;粒径在2.5微米以下的细颗粒物P M2.5,主要是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,如机动车尾气、燃煤等,通常含有重金属等有毒物质。
世界卫生组织发布的报告显示,无论是发达国家还是发展中国家,目前大多数城市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。高污染城市中的死亡率超出相对清洁城市的15%20%。据统计,在欧洲,PM 2.5每年导致386000人死亡,并使欧盟国家人均期望寿命减少8.6个月。
各国:监控标准由宽到严
 
2005年世界卫生组织发布的《空气质量准则》对P M 1 0P M2.5的年平均浓度和日平均浓度设定了准则值和三个有梯度的过渡时期目标值。准则值的要求最为严格,是根据科学研究所得出的比较理想的、对人体健康危险较小的颗粒物限制标准。
世卫组织设定的准则值标准很高,即使是部分发达国家,也难以马上实现,因此,世卫组
织在设立准则值的同时,又对P M2.5P M10确立了三个有梯度的过渡时期目标值,过渡时期目标值的要求比准则值相对宽松。世卫组织认为,通过采取连续、持久的污染控制措施,这些过渡时期目标值是可以逐步实现的;过渡时期目标值有助于各国评估在努力减少颗粒物浓度过程中所取得的进展。
世界上有一些国家和地区已逐步将P M10P M2.5纳入当地的空气质量标准进行强制性限制。总体上看,各国对颗粒物的监测和控制呈现出以下特点:
一、发达国家监控体系逐步完善,监控标准由宽松到严格。
上世纪七八十年代开始,欧美国家开始发布量化指标限制空气中颗粒物的浓度。起初,欧美空气质量准则对颗粒物的限定比较笼统,没有对颗粒物的大小进行细分。1987年,美国环保局首次制定了针对P M1 0的限定标准。1 9 9 7年,美国在《国家环境空气质量标准》中增加了对P M2.5浓度上限的要求。2006年,美国修订空气质量标准,对P M2.5浓度提出了更为严格的限定标准。
按照美国目前的标准,P M10日均浓度上限为1 5 0微克/立方米,相当于世卫组织对PM 10确定的第一个过渡时期的目标值;P M2.5日均浓度上限为35微克/立方米,年均浓度上限为15微克/立方米,大致相当于世卫组织对P M2.5确立的第三个过渡时期目标值。
自上世纪80年代以来,欧盟开始致力于监控空气颗粒物。2005年,欧盟关于限制P M10的法令生效;2010年,对PM 2.5的监控标准生效。目前,欧盟的空气质量标准包含对P M10年均浓度与日均浓度、P M2.5年均浓度的要求,是世界上对P M10监控标准最严格的地区之一。欧盟PM 10日均浓度限值(50微克/立方米)已达到世卫组织所设定的准则值标准。
二、欧美国家执法严格,对超标行为惩罚严厉。
南京信息工程大学大气物理学院副院长、空气质量研究专家朱斌认为,在空气质量监控方面,立法容易执法难;欧美等国目前都普遍制定了完备的空气质量法律,并严格执行,对不达标者惩罚很严苛。
据了解,在欧盟空气质量法令实施的最初几年,欧盟允许各成员国自行决定空气质量标准的实施办法。但是,各自为政导致各成员国经常有法不依。2005年,欧盟27个成员国中有2 3个国家出现了PM 10浓度超标的情况。
2008年,欧盟委员会通过了新的空气质量法令(2 0 0 8/ 5 0/E C),开始严格监督执行空气质量标准,对超标行为进行严厉惩罚,有些超标城市可能面临每天高达700000欧元的。
三、部分发展中国家也开始监测PM 2.5
近年来,有些发展中国家也收紧了对P M2.5P M10的监控标准,如印度、墨西哥等国。以印度为例,印度环境与林业部1994年制定实施的空气质量标准只包含对总悬浮颗粒物和P M1 0的监控要求,2009年新修订的标准取消了对总悬浮颗粒物的控制指标,新增加P M2.5的限制指标,要求工业区、居住区、农村等地区的PM 2.5年均和日均浓度都不得超过40微克/立方米;P M10年均和日均浓度的上限分别为60微克/立方米和100微克/立方米,大致处在世卫组织设定的三个过渡时期目标值范围内。

本文发布于:2024-09-22 20:29:02,感谢您对本站的认可!

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