PM2.5的來源和構成

一、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物、PM10和PM2.5

空氣污染指數(Air pollution Index，簡稱API)是評估空氣質量狀況的一組數字，它能告訴您*或明天您呼吸的空氣是清潔的還是受到污染的，以及您應當注意的健康問題。它將常見的空氣污染物濃度簡化為一組指數型數值，中國計入空氣污染指數的項目暫定為：二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NO2）和總懸浮顆粒物。

需要解釋一下的是總懸浮顆粒物這個概念。懸浮在空氣中的粒徑≤100微米的顆粒物叫做總懸浮顆粒物。其中粒徑小于等于10微米的稱為PM10，又叫做可吸入顆粒物。總懸浮物顆粒和PM10在粒徑上存在著包含關系，即PM10為總懸浮顆粒物的一部分。可吸入顆粒物中，那些粒徑小于或等于2.5微米的固體顆粒或液滴*叫做PM2.5，也叫細顆粒物，大于2.5微米而小于等于10微米的叫做粗顆粒物。

總懸浮顆粒物可分為一次顆粒物和二次顆粒物。一次顆粒物是由天然污染源和人為污染源釋放到大氣中直接造成污染的物質，如：風揚起的灰塵、燃燒和工業煙塵。二次顆粒物是通過某些大氣化學過程所產生的微粒，如：二氧化硫轉化生成硫酸鹽。在空氣質量預測中，對煙塵或粉塵的監測，要給出粒徑分布。當粒徑大于10微米時，要考慮沉降；小于10微米時，與其他氣態污染物一樣，不考慮沉降。對所有煙塵、粉塵聯合預測，結果表達為總懸浮顆粒物，僅對小于等于10微米的煙塵、粉塵預測，結果表達為PM10，如果對粒徑小于等于2.5微米的顆粒物進行監測，結果*表達PM2.5。

那么，PM2.5到底有多大呢？很細小的沙粒，直徑有90微米;人類的頭發，直徑一般是50-70微米，也*是說PM2.5只有人類頭發的三十分之一左右，肉眼是看不見的。

值得一提的是，PM2.5顆粒細小，基本不考慮沉降，而是漂浮在空中，并且一般的口罩對PM2.5沒有阻擋作用，加之PM2.5能夠直接進入人的支氣管和肺泡，干擾肺部的氣體交換，所以空氣中PM2.5濃度如果較高，對人體健康的危害*很大。

二、PM2.5的來源和成分

PM2.5既來源于自然，也來源于人為。自然來源包括：風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細菌。

但PM2.5的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、建筑施工揚塵、工業粉塵、廚房煙氣。

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：塵土占20%；由氣態污染物轉化而來的硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽各占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，并不一定準確。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，銨根加在一起占了重量了69% 。

三、PM2.5的危害

一般來說，顆粒物的直徑越小，進入呼吸道的部位越深。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，因為過于細小，不易被阻擋，可深入到細支氣管和肺泡，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。如下圖所示，不同大小的黑點代表了不同粒徑的顆粒PM10和PM2.5，越小的顆粒進入人體的路徑越深。

研究表明，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亡。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。

四、PM2.5的濃度和標準

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，澳大利亞的背景濃度也在5微克/立方米左右。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*相差太大。

2012年3月我國公布的新《環境空氣質量標準》仍保留了之前一直執行的150微克/立方米為PM10的日均濃度限值，并按照PM2.5占PM10的50%的比例設立了PM2.5日均濃度值為75微克/立方米。