1. PM2.5是什么？

如果是初次接觸，“PM2.5”這一串字符也許會(huì)讓你看得云里霧里，不知所云。其實(shí)它有一個(gè)容易理解的中文名——細(xì)顆粒物，是對(duì)空氣中直徑小于或等于2.5微米的固體顆粒或液滴的總稱。這些顆粒如此細(xì)小，肉眼是看不到的，它們可以在空氣中漂浮數(shù)天。人類纖細(xì)的頭發(fā)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(xiě)�！　�

準(zhǔn)確的PM2.5定義要在“直徑”之前加一個(gè)修飾語(yǔ)“空氣動(dòng)力學(xué)”，這可不是故作高深�？諝庵械念w粒物并非是規(guī)則的球形，那怎么定義又怎么測(cè)量其直徑呢？在實(shí)際操作中，如果顆粒物在通過(guò)檢測(cè)儀器時(shí)所表現(xiàn)出的空氣動(dòng)力學(xué)特征與直徑小于或等于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(cè)定PM2.5時(shí)，需要利用空氣動(dòng)力學(xué)原理把PM2.5與更大的顆粒物分開(kāi)，而不是用孔徑為2.5微米的濾膜來(lái)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(xì)顆粒物相對(duì)。

2. PM2.5來(lái)自哪里，都有些什么成分？

雖然自然過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生PM2.5，但其主要來(lái)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(zhuǎn)變成PM2.5。直接排放主要來(lái)自燃燒過(guò)程，比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃燒、生物質(zhì)(秸稈、木柴)的燃燒、垃圾焚燒。在空氣中轉(zhuǎn)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(fā)性有機(jī)物。其它的人為來(lái)源包括：道路揚(yáng)塵、建筑施工揚(yáng)塵、工業(yè)粉塵、廚房煙氣。自然來(lái)源則包括：風(fēng)揚(yáng)塵土、火山灰、森林火災(zāi)、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細(xì)菌。

PM2.5的來(lái)源復(fù)雜，成分自然也很復(fù)雜。主要成分是元素碳、有機(jī)碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽。其它的常見(jiàn)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(cè)定了北京的PM2.5來(lái)源：塵土占20%；由氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化而來(lái)的硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽各占17%、10%、6%；燒煤產(chǎn)生7%；使用柴油、汽油而排放的廢氣貢獻(xiàn)7%；農(nóng)作物等生物質(zhì)貢獻(xiàn)6%；植物碎屑貢獻(xiàn)1%。有趣的是，吸煙也貢獻(xiàn)了1%，不過(guò)這只是個(gè)粗略的科學(xué)估算，并不一定準(zhǔn)確[1]。該研究中也測(cè)定了北京PM2.5的成分：含碳的顆粒物，硫酸根，硝酸根，銨根加在一起占了重量了69% 。類似地，1999年測(cè)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(zhì)[2]。

3. PM2.5對(duì)健康有什么危害？

PM2.5主要對(duì)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)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(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(guò)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。

污染物傳播途徑　　

如果空氣中PM2.5的濃度長(zhǎng)期高于10微克/立方米，死亡風(fēng)險(xiǎn)就開(kāi)始上升。濃度每增加10微克/立方米，總的死亡風(fēng)險(xiǎn)就上升4%，得心肺疾病的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升6%，得肺癌的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升8%[4-5]。這意味著多大的風(fēng)險(xiǎn)呢？我們可以拿吸煙做個(gè)比較。吸煙可使男性得肺癌死亡的風(fēng)險(xiǎn)上升21倍(也就是上升2100%)，女性的風(fēng)險(xiǎn)上升11倍(1100%)；使中年人得心臟病死亡的風(fēng)險(xiǎn)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(méi)有讓你感到恐懼，那你就不用擔(dān)心眼下PM2.5超標(biāo)對(duì)健康的影響了。

但是，從全社會(huì)的角度出發(fā)，降低這些看似不大的風(fēng)險(xiǎn)，收益卻是很大的。美國(guó)環(huán)保局在2003年做了一個(gè)估算：“如果PM2.5達(dá)標(biāo)，全美國(guó)每年可以避免數(shù)萬(wàn)人早死、數(shù)萬(wàn)人上醫(yī)院就診、上百萬(wàn)次的誤工、上百萬(wàn)兒童得呼吸系統(tǒng)疾病”[7]。相比當(dāng)前的中國(guó)，美國(guó)當(dāng)時(shí)的空氣質(zhì)量已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò)，只有很少的地區(qū)存在略微的超標(biāo)[8]。如果中國(guó)的PM2.5能夠達(dá)標(biāo)，社會(huì)收益無(wú)疑將會(huì)是巨大的。

上述關(guān)于PM2.5死亡風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)源自2002年發(fā)表于《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》的一篇論文[4]。這篇論文分析了一項(xiàng)長(zhǎng)期研究中參與者的死亡率和空氣污染之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)死亡率升高與PM2.5和二氧化硫的污染有關(guān)聯(lián)，而與粗顆粒物污染沒(méi)有可靠的關(guān)聯(lián)。該項(xiàng)在美國(guó)進(jìn)行的前瞻性研究始于1982年，當(dāng)時(shí)招募了120萬(wàn)的參與者。論文的結(jié)論是基于長(zhǎng)達(dá)16年的隨訪數(shù)據(jù)，是目前關(guān)于PM2.5污染增加死亡風(fēng)險(xiǎn)最可靠的證據(jù)。

4. 如果沒(méi)有污染，PM的濃度有多高，現(xiàn)在實(shí)際有多高？

即使沒(méi)有人為污染，空氣中也有一定濃度的PM2.5，這個(gè)濃度被稱為背景濃度。在美國(guó)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(guó)的背景濃度有多高？目前尚無(wú)公開(kāi)的數(shù)據(jù)，但應(yīng)該不會(huì)和其他國(guó)家相差太大。

中國(guó)尚未開(kāi)展大范圍的PM2.5監(jiān)測(cè)，公開(kāi)的PM2.5數(shù)據(jù)非常有限。位于廣州的環(huán)保部華南環(huán)境科學(xué)研究所從2011年從6月13日開(kāi)始每日發(fā)布PM2.5監(jiān)測(cè)值[10]，截至11月20日，濃度范圍在0.6至99 微克/立方米之間(注：0.6這個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該是儀器故障所致，正常值不會(huì)這么低)，平均值為38微克/立方米，這個(gè)值超過(guò)了擬發(fā)布的年均標(biāo)準(zhǔn)(35微克/立方米)[11]。在這121天中，已經(jīng)有6天超過(guò)了擬發(fā)布的日均標(biāo)準(zhǔn)(75微克/立方米)。從近十幾年來(lái)發(fā)表的科學(xué)論文中，可以查到中國(guó)一些大城市某一區(qū)域某一階段的PM2.5的測(cè)定值。例如，2000年在北京的5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的PM2.5年均值為101微克/立方米[2]；2008北京奧運(yùn)會(huì)的17天中，在北大測(cè)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(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)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(yuǎn)高于擬發(fā)布的年均標(biāo)準(zhǔn)(35微克/立方米)。

除了查閱以上這些零星的數(shù)據(jù)，我們還可以根據(jù)PM10的數(shù)據(jù)估算一下PM2.5的濃度。按照中國(guó)現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，PM10是常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，全國(guó)性監(jiān)測(cè)已開(kāi)展了十幾年。從2001年至2009年，全國(guó)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?nèi)?.8做一個(gè)極端估算可得：2009年全國(guó)主要城市的PM2.5平均值為72微克/立方米，是即將發(fā)布的新標(biāo)準(zhǔn)的2.1倍(35微克/立方米)。和美國(guó)的空氣質(zhì)量相比，這差多少呢？2009年，全美國(guó)年均PM2.5為9.9微克/立方米，在724個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中有90%以上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)年均值低于12.6微克/立方米[8]。

全國(guó)的年均值只是用來(lái)反映我國(guó)顆粒物污染的總體現(xiàn)狀，對(duì)于評(píng)價(jià)我們所在城市的空氣質(zhì)量意義并不大。我們更需要關(guān)注的是離我們生活、工作最近的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)哪里有呢？如果你生活在北京而且恰好在美國(guó)大使館附近，那你可以參考該館發(fā)布的實(shí)時(shí)PM2.5數(shù)據(jù)。

不過(guò)值得一提的是，雖然美國(guó)大使館的監(jiān)測(cè)儀器是專業(yè)的(見(jiàn)問(wèn)答9)，但是大使館畢竟不是環(huán)境監(jiān)測(cè)部門，沒(méi)有證據(jù)表明他們的工作人員具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，而且他們測(cè)出的PM2.5數(shù)值經(jīng)常比環(huán)保部門以及第三方測(cè)定的PM10還高，這是不正常的。所以，美國(guó)大使館的數(shù)據(jù)也只能“僅供參考”。

然而，我們更多的人并不生活在北京，即使在北京也不在美國(guó)大使館附近，那我們?cè)摽茨睦锏臄?shù)據(jù)呢？全國(guó)主要城市的實(shí)時(shí)PM10數(shù)據(jù)可以在環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的網(wǎng)站上查到，每個(gè)城市都有數(shù)個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，我們可以選離得最近的那個(gè)點(diǎn)作參考。如果你很樂(lè)觀，那么可以估算PM2.5=PM10 × 0.5，如果你很悲觀，那么就估算PM2.5=PM10 × 0.8。

5. 其他國(guó)家實(shí)施PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)了嗎，標(biāo)準(zhǔn)值是多少？

自從美國(guó)于1997年率先制定PM2.5的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以來(lái)，許多國(guó)家都陸續(xù)跟進(jìn)將PM2.5納入監(jiān)測(cè)指標(biāo)。如果單純從保護(hù)人類健康的目的出發(fā)，各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)理應(yīng)一樣，因?yàn)橹贫?biāo)準(zhǔn)所依據(jù)的是相同的科學(xué)研究結(jié)果。然而，標(biāo)準(zhǔn)的制定還需考慮各國(guó)的污染現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，在一個(gè)空氣污染嚴(yán)重的發(fā)展中國(guó)家制定極為嚴(yán)格的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)只能成為一個(gè)華麗的擺設(shè)，沒(méi)有實(shí)際意義。根據(jù)美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)和哈佛大學(xué)的研究結(jié)果，世界衛(wèi)生組織(WHO)于2005年制定了PM2.5的準(zhǔn)則值。高于這個(gè)值，死亡風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)顯著上升。WHO同時(shí)還設(shè)立了三個(gè)過(guò)渡期目標(biāo)值，為目前還無(wú)法一步到位的地區(qū)提供了階段性目標(biāo)，其中目標(biāo)-1的標(biāo)準(zhǔn)最為寬松，目標(biāo)-3最嚴(yán)格[5]。

下表列舉了WHO以及幾個(gè)有代表性的國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)擬實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)與WHO過(guò)渡期目標(biāo)-1相同。美國(guó)和日本的標(biāo)準(zhǔn)一樣，與目標(biāo)-3基本一致。歐盟的標(biāo)準(zhǔn)略微寬松，與目標(biāo)-2一致，澳大利亞的標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格，年均標(biāo)準(zhǔn)比WHO的準(zhǔn)則值還低。標(biāo)準(zhǔn)的寬嚴(yán)程度基本反映了各國(guó)的空氣質(zhì)量情況，空氣質(zhì)量越好的國(guó)家就越有能力制定和實(shí)施更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

世界衛(wèi)生組織(WHO)和一些國(guó)家的PM2.5標(biāo)準(zhǔn)(單位：微克/立方米)

6. 中國(guó)的PM2.5標(biāo)準(zhǔn)和其他國(guó)家比，很落后嗎？

中國(guó)的PM2.5標(biāo)準(zhǔn)擬于2016年生效，雖然比美國(guó)落后了一二十年，但和歐盟的2015年生效相比，也不算太晚。如果僅從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值來(lái)看，中國(guó)即將發(fā)布的新標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)與WHO過(guò)渡期目標(biāo)-3一致，雖然落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，但也算是開(kāi)始了三步走的第一步。然而，即使標(biāo)準(zhǔn)值相同，而評(píng)判是否達(dá)標(biāo)的方式不同，約束力是有極大差異的。舉個(gè)例子，中國(guó)現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定于1996年，其中PM10的日均標(biāo)準(zhǔn)為150微克/立方米，表面上已和美國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)一樣嚴(yán)格。但是，按照美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，平均每年最多只能有1天超標(biāo)，否則就算不達(dá)標(biāo)，超標(biāo)地區(qū)需要提交改進(jìn)方案并加以實(shí)施。而在中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)文件中，沒(méi)有類似的規(guī)定。各地區(qū)在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，只是計(jì)算每年的“達(dá)標(biāo)天數(shù)”和“達(dá)標(biāo)率”。PM10的標(biāo)準(zhǔn)至今已經(jīng)執(zhí)行了15年，一個(gè)86.2%的達(dá)標(biāo)率還可以作為正面消息報(bào)道[14]。

在即將發(fā)布的PM2.5新標(biāo)準(zhǔn)中，依然沒(méi)有規(guī)定多高的達(dá)標(biāo)率才是可接受的。WHO和其他國(guó)家是怎么規(guī)定的呢？WHO要求每年最多有3天超標(biāo)(99%的達(dá)標(biāo)率)，澳大利亞最多5天，而美國(guó)和日本要求的達(dá)標(biāo)率為98%。中國(guó)PM2.5標(biāo)準(zhǔn)的落后不僅是在標(biāo)準(zhǔn)值，更重要的是在約束力上。

7. 新標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布，為什么要到2016年才實(shí)施？

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)制定者是這樣回答的：“考慮到環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，以及目前全國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)能力現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，為保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可比性，將全國(guó)統(tǒng)一實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間定為2016年1月1日，以便為各地區(qū)預(yù)留足夠的準(zhǔn)備時(shí)間，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的有關(guān)配套工作[15]。”

這么說(shuō)有道理嗎？我們不妨參考一下其他國(guó)家是怎么做的。在美國(guó)和澳大利亞環(huán)保部門的網(wǎng)站上，對(duì)于PM2.5標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程有非常詳細(xì)的備忘錄，我們就以這兩個(gè)國(guó)家為例。

美國(guó)早在1994年就宣布要增加PM2.5的指標(biāo)。1994-1996年間，開(kāi)了多次研討會(huì)，在1996年底發(fā)布了征求意見(jiàn)稿。征求意見(jiàn)期間共接了14000個(gè)電話，收到4000封電子郵件、50000份書(shū)面或口頭意見(jiàn)，而且多次通過(guò)聽(tīng)證會(huì)、會(huì)議、電視節(jié)目征求意見(jiàn)。經(jīng)過(guò)這番誠(chéng)意十足的意見(jiàn)征求，終于在1997年9月16日發(fā)布了PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)。但在那時(shí)，尚未展開(kāi)全國(guó)的PM2.5監(jiān)測(cè)，直到1999年各州才陸續(xù)開(kāi)始，2000年P(guān)M2.5監(jiān)測(cè)常規(guī)化[16]。

澳大利亞在2001年開(kāi)始考慮，并在2003年制定了PM2.5的非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。制定該標(biāo)準(zhǔn)的目的是收集數(shù)據(jù)，以便檢討這一標(biāo)準(zhǔn)是否合理，并準(zhǔn)備于2005年開(kāi)始考慮制定強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。在征求意見(jiàn)的過(guò)程中，有反對(duì)者認(rèn)為應(yīng)該直接設(shè)立強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，否則缺乏約束力，意義也就不大。澳大利亞環(huán)保委員會(huì)(NEPC)認(rèn)為當(dāng)時(shí)缺乏足夠的PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，沒(méi)法很好地評(píng)估不達(dá)標(biāo)會(huì)帶來(lái)怎樣的影響，堅(jiān)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(qiáng)制指標(biāo)[17]，不過(guò)這期間一直在做大量的監(jiān)測(cè)和基礎(chǔ)研究工作[18]。

中國(guó)的PM2.5強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)正在征求意見(jiàn)中，并擬于2016年實(shí)施，“實(shí)施”的含義應(yīng)該是指開(kāi)展常規(guī)檢測(cè)并公布結(jié)果。美國(guó)從1997年發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)到2000年全國(guó)監(jiān)測(cè)常規(guī)化花了兩三年的時(shí)間。澳大利亞2003年發(fā)布非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，隨后即開(kāi)展全國(guó)監(jiān)測(cè)�？紤]到中國(guó)的國(guó)情，延后幾年“實(shí)施”有其合理性，但是四五年的時(shí)間是否太長(zhǎng)了呢？

8. 怎么測(cè)定PM2.5？

空氣中漂浮著各種大小的顆粒物，PM2.5是其中較細(xì)小的那部分(定義見(jiàn)問(wèn)答1)。不難想到，測(cè)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(cè)定分離出來(lái)的PM2.5的重量。目前，各國(guó)環(huán)保部門廣泛采用的PM2.5測(cè)定方法有三種：重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法。這三種方法的第一步是一樣的，區(qū)別在于第二步。

將PM2.5直接截留到濾膜上，然后用天平稱重，這就是重量法。值得一提的是，濾膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些極細(xì)小的顆粒還是能穿過(guò)濾膜。只要濾膜對(duì)于0.3微米以上的顆粒有大于99%的截留效率，就算是合格的[19]。損失部分極細(xì)小的顆粒物對(duì)結(jié)果影響并不大，因?yàn)槟遣糠诸w粒對(duì)PM2.5的重量貢獻(xiàn)很小。

測(cè)定PM2.5　　

重量法是最直接、最可靠的方法，是驗(yàn)證其它方法是否準(zhǔn)確的標(biāo)桿。然而重量法需人工稱重，程序繁瑣費(fèi)時(shí)。如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，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，然后照射一束beta射線，射線穿過(guò)濾紙和顆粒物時(shí)由于被散射而衰減，衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據(jù)射線的衰減就可以計(jì)算出PM2.5的重量[20]。美國(guó)大使館那臺(tái)知名度很高的儀器依據(jù)的就是此原理。

微量振蕩天平法：一頭粗一頭細(xì)的空心玻璃管，粗頭固定，細(xì)頭裝有濾芯�？諝鈴拇诸^進(jìn)，細(xì)頭出，PM2.5就被截留在濾芯上。在電場(chǎng)的作用下，細(xì)頭以一定頻率振蕩，該頻率和細(xì)頭重量的平方根成反比。于是，根據(jù)振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的PM2.5的重量[20]。

將PM2.5分離出來(lái)的切割器又是怎么工作的呢？在抽氣泵的作用下，空氣以一定的流速流過(guò)切割器時(shí)，那些較大的顆粒因?yàn)閼T性大，一頭撞在涂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(guò)。也許你已經(jīng)覺(jué)察到，這和發(fā)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(xì)顆粒則更容易到達(dá)肺的深處，從而產(chǎn)生更大的健康風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于PM2.5的切割器來(lái)說(shuō)，2.5微米是一個(gè)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(guò)切割器。大于2.5微米的顆粒并非全被截留，而小于2.5微米的顆粒也不是全都能通過(guò)。例如，按照《環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測(cè)定 重量法》的要求，3.0微米以上顆粒的通過(guò)率需小于16%，而2.1微米以下顆粒的通過(guò)率要大于84%[21]。

特殊的結(jié)構(gòu)加上特定的空氣流速共同決定了切割器對(duì)顆粒物的分離效果，這兩者稍有變化，就會(huì)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生很大影響，而使結(jié)果失去可比性。因此，美國(guó)環(huán)保局在1997年制定世界上第一個(gè)PM2.5標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，一并規(guī)定了切割器的具體結(jié)構(gòu)[16]。于是，雖然 PM2.5的測(cè)定儀器有不少品牌，它們外觀卻極為相似。

9. 市面上有些手機(jī)大小的儀器號(hào)稱可以測(cè)PM2.5，靠譜嗎？

和環(huán)保部門采用的標(biāo)準(zhǔn)方法相比，用非專業(yè)儀器測(cè)PM2.5顯然是不可靠的，但很難說(shuō)到底有多不準(zhǔn)，只有拿來(lái)和標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)比一下才知道。測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)也許能說(shuō)明一點(diǎn)問(wèn)題，比如能分辯出房間里有沒(méi)有人吸煙，是不是剛掃過(guò)地，可是這些你的鼻子也能做到吧。

市面上的非專業(yè)儀器利用光散射的原理測(cè)定顆粒物濃度，這種方法并沒(méi)有被各國(guó)環(huán)保部門采納為標(biāo)準(zhǔn)方法，但是有依據(jù)此原理制成的專業(yè)儀器，在科研中也有運(yùn)用�？諝庵械念w粒物濃度越高，對(duì)光的散射就越強(qiáng)。光的散射相對(duì)容易測(cè)，把它測(cè)出來(lái)，理論上就可以算出顆粒物濃度了。但在實(shí)際運(yùn)用中，事情并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。光的散射與顆粒物濃度之間的關(guān)系是很不確定的，受到諸多因素的影響，例如顆粒物的化學(xué)組成、形狀、比重、粒徑分布，而這些都取決于污染源的組成。這意味著光散射和顆粒物濃度之間的換算公式隨時(shí)隨地都可能在變，需要儀器使用者不斷地用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行校正，沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)訓(xùn)練的業(yè)余人士不大可能辦得到。有研究者做過(guò)理論計(jì)算：利用光散射儀測(cè)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(zhì)量可靠的專業(yè)儀器尚且如此，更何況市面上儀器的質(zhì)量并不都是理想的呢。

作為普通老百姓，與其把精力和金錢花在自己監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量上，還不如呼吁環(huán)保部門早日監(jiān)測(cè)PM2.5并公開(kāi)數(shù)據(jù)�，F(xiàn)在新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》正在向公眾征求意見(jiàn)，并擬于2016年實(shí)施[11]，公眾的聲音也許能使這一時(shí)間大大提前。至于有人宣稱自己動(dòng)手監(jiān)測(cè)，可以監(jiān)督環(huán)保部門，防止他們偽造數(shù)據(jù)。這其實(shí)是沒(méi)有道理的。非專業(yè)人士操作非專業(yè)的或質(zhì)量不高的專業(yè)儀器測(cè)得的結(jié)果是不可靠的，沒(méi)有能力去挑戰(zhàn)環(huán)保部門的結(jié)果，這種監(jiān)督可以說(shuō)是無(wú)效的。

10. 灰霾天是PM2.5引起的嗎？

雖然肉眼看不見(jiàn)空氣中的顆粒物，但是顆粒物卻能降低空氣的能見(jiàn)度，使藍(lán)天消失，天空變成灰蒙蒙的一片，這種天氣就是灰霾天。根據(jù)《2010年灰霾試點(diǎn)監(jiān)測(cè)報(bào)告》，在灰霾天，PM2.5的濃度明顯比平時(shí)高，PM2.5的濃度越高，能見(jiàn)度就越低[23]。

雖然空氣中不同大小的顆粒物均能降低能見(jiàn)度，不過(guò)相比于粗顆粒物，更為細(xì)小的PM2.5降低能見(jiàn)度的能力更強(qiáng)。能見(jiàn)度的降低其本質(zhì)上是可見(jiàn)光的傳播受到阻礙。當(dāng)顆粒物的直徑和可見(jiàn)光的波長(zhǎng)接近的時(shí)候，顆粒對(duì)光的散射消光能力最強(qiáng)。可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在0.4-0.7微米之間，而粒徑在這個(gè)尺寸附近的顆粒物正是PM2.5的主要組成部分。理論計(jì)算的數(shù)據(jù)也清楚地表明這一點(diǎn)：粗顆粒的消光系數(shù)約為0.6平方米/克，而PM2.5的消光系數(shù)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(jī)顆粒物的消光系數(shù)都在3左右，是粗顆粒的5倍[24]。所以，PM2.5是灰霾天能見(jiàn)度降低的主要原因。

值得一提的是，灰霾天是顆粒物污染導(dǎo)致的，而霧天則是自然的天氣現(xiàn)象，和人為污染沒(méi)有必然聯(lián)系。兩者的主要區(qū)別在于空氣濕度，通常在濕度大于90%時(shí)稱之為霧，而濕度小于80%時(shí)稱之為霾，濕度在80-90%之間則為霧霾的混合體[25]。

參考文獻(xiàn)：

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9. 澳大利亞環(huán)保委員會(huì)， Summary of Submissions received in relation to the Draft Variation to the National Environment Protection (Ambient Air Quality) Measure for Particles as PM2.5 and National Environment Protection Council's Responses to those Submissions。

10. 環(huán)保部華南環(huán)境科學(xué)研究所網(wǎng)站， http://www.scies.org/Data.asp

11. 環(huán)保部網(wǎng)站， 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(二次征求意見(jiàn)稿).http://www.mep.gov.cn/gkml/hbb/bgth/201111/W020111121388004546031.pdf

12. Wang, W.T., et al., Atmospheric Particulate Matter Pollution during the 2008 Beijing Olympics. Environmental Science & Technology, 2009. 43(14)： p. 5314-5320.

13. 環(huán)保部網(wǎng)站， 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見(jiàn)稿)編制說(shuō)明.http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bgth/201011/W020101130374443039627.pdf

14. 環(huán)保部網(wǎng)站新聞， 陜西渭南城區(qū)前半年環(huán)境空氣質(zhì)量再創(chuàng)新高.http://www.mep.gov.cn/zhxx/gzdt/201107/t20110725_215367.htm。

15. 環(huán)保部網(wǎng)站， 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(二次征求意見(jiàn)稿)編制說(shuō)明.http://www.mep.gov.cn/pv_obj_cache/pv_obj_id_85F8326F38B939A7339DDA6AC9FA3A6D87680400/filename/W020111116602406614804.pdf

16. 美國(guó)環(huán)保局網(wǎng)站， National Ambient Air Quality Standards for Particulate Matter; Final Rule.http://epa.gov/ttncaaa1/t1/fr_notices/pmnaaqs.pdf

17. 澳大利亞環(huán)保委員會(huì)網(wǎng)站， http://www.environment.gov.au/atmosphere/airquality/publications/standards.html

18. 澳大利亞環(huán)保委員會(huì)， Review of the National Environment Protection (Ambient Air Quality) Measure: Discussion Paper, Air Quality Standards.http://ephc.gov.au/sites/default/files/AAQ_DiscPpr__Review_of_the_AAQ_NEPM_Discussion_Paper_AQ_Standards_Final_201007.pdf

19. 國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)， 環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測(cè)定 重量法. (HJ 618-2011)。

20. 美國(guó)環(huán)保局， Guidance for using continuous monitors in PM2.5 monitoring networks.http://www.epa.gov/ttnamti1/files/ambient/pm25/r-98-012.pdf

21. 國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)， 環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測(cè)定 重量法 (HJ 618-2011)

22. Molenar, J.V., Theoretical analysis of PM2.5 mass measurements by nephelometry.http://vista.cira.colostate.edu/improve/publications/graylit/014_AerosolByNeph/AerosolbyNeph.pdf

23. 環(huán)境監(jiān)測(cè)總站網(wǎng)站， 2010年灰霾試點(diǎn)監(jiān)測(cè)報(bào)告完成. http://www.cnemc.cn/publish/106/news/news_18191.html

24. 美國(guó)環(huán)保局網(wǎng)站， Introduction to visibility. http://www.epa.gov/visibility/pdfs/introvis.pdf

25. 白志鵬，董海燕，蔡斌彬，朱坦，姚學(xué)祥， 灰霾與能見(jiàn)度研究進(jìn)展. 過(guò)程工程學(xué)報(bào)， 2006. 6(增刊2)。

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