pm25美国(pm25美国大使馆北京)

1.引言

北京城是一座古老而美丽的都城。本来，北京的秋天，是一个天高气爽，风和日丽的美好季节。白日蓝天白云，夜晚星光灿烂。

图 1. 北京市的蓝天白云

然而，从20世纪80年代末，直到90年代初，由于人类活动导致的大气污染状况逐年加重，北京市的空气环境质量严重下降。

多年以来，北京市的天空却时常是灰蒙蒙的，甚至是烟雾弥漫。白日难见蓝天白云，夜晚不见星光灿烂。 百姓们对北京市的空气环境质量的改善提出强烈质和批评。

图 2. 北京市曾经的空气污染

2011年秋末冬初，北京的空污染达到很严重的程度。然而环境监测部门发布的空气质量监测报告与公众对空气环境质量的直观感受差别甚大。

尽管环境管理部门的负责人用心良苦，反复 解释说:监测仪器是先进的;监测数据是科学的。蓝天数高于常年。监测报告是准确的，是可靠的，但却无法改变空气质量不尽人意的基本现实。

北京市的空气污染现实，是引发人们对北京市的空气环境质量状况抱怨和质疑的直接因素。此时的北京城，空气能见度很低，空气中的油烟气味呛人。严重的空气污染，威胁到人们的身体健康。 于是 PM25这一专业术语，迅速进入公众视线，成为为人们广泛关注和热议的话题。

此时，美国驻北京的大使馆监测的PM25表明，北京的空气污染，多次达到"严重危害健康"和"危险水平"。

迫于社会舆论和公众的压力，到了20世纪初，北京市政府开始关注北京市的空气环境污染问题。他们责成科学研究机构开张了空气污染源和污染控制技术和控制措施的研究。专家们创建和实施了一个叫做《蓝天工程》的科学研究项目，他们经过15年的努力，终于控制住了北京的大气污染，让蓝天白云，又回到了北京市的上空。

专家们研究结果证明，北京市的严重大气污染问题，主要是由于人类活动排放的大气颗粒物造成的，特别是人类活动排放的大气颗粒物 PM2.5， 是导致北京市地区大气的严重污染的罪魁祸首。 [1-2]

大气颗粒物PM2.5，已经成为家喻户晓的热门话题。PM2.5已经成为人们广泛关注的一种大气污染物。

2.0. 大气颗粒物的概念

大气颗粒物（Atmospheric Particulate Matters，PM）是大气环境科学研究领域了的基本概念。

根据空气动力学直径的大小，大气中的颗粒物可分为：TSP，PM 10，PM2.5。其中，TSP，为的简称，意思为大气中的总悬浮颗粒物（Total Suspending Particulate ）。其中，TSP 包括空气动力学直径等于和小于100微米的所有颗粒物。PM10则是指空气动力学直径等于和小于10微米的所有颗粒物。同样，PM2.5是指空气动力学直径等于和小于2.5微米的所有颗粒物。TSP 又称粗粒子（ Coarse Particles ）。PM10，PM2.5 ，又叫细粒子（Fine Particle）。PM10又叫可吸入颗粒物，PM2.5 叫入肺颗粒物，

气溶胶是胶体化学里的基本概念。在胶体化学里， 分散相的粒子，一般都小于0.1微米。

在自然界里，物质的分散系分为粗分散系（Coarse Dispersion System）和细分散系（Fine Dispersion System）。气溶胶和大气颗粒物属于不同物质分散系。大气颗粒物属于粗分散系，胶体体系属于细分散系。它们的粒子直径的数量级，相差好几个。大气颗粒物的粒径都在0.1 微米以上。气溶胶粒子的粒径都在0.1微米以下。0.1微米是两者的分界。

在中国学术界里，有一些专家，把大气颗粒物称为气溶胶。实际上，大气颗粒物与气溶胶是完全不同的科学概念。大气颗粒物是环境科学的概念，气溶胶是胶体化学的概念。把大气颗粒物称为气溶胶，没有科学依据，十分不妥。

3.0.PM2.5 的物理性质

PM2.5 最重要的物理性质就是体积小，重量轻，比表面积（每克物质中所有颗粒总外表面之和，国际单位是：m2/g）很大

PM2.5 体积小，可以通过呼吸系统，进入气管，支气管和肺部，

PM2.5 重量轻，可以在空气中漂浮很长的时间，被大气环流输送到很远的地方。[6-7]

PM2.5的比表面积（单位重量的粒子的总表积，单位：平方米/克）很大，光反射能力很强。

4.0.PM2.5的化学成分

在化学上，组成物质体系的特定的分子和元素的种类和数量，称为物质体系的化学成分。

组成PM2.5的特定的分子种类主要包括：有机物和无机物。其中有机物约有数百种。无机物主要包括：硫酸盐，硝酸亚，碳酸盐，盐酸盐等。[8-10]

组成PM2.5的化学元素主要包括：钠、镁、钙、铝、铁，铅、锌、砷、镉、铜等重金属元素。

PM2.5的化学元素，与地壳中元素种类基本相当。

5.大气中PM2.5的来源

大气中的PM2.5的污染源分为自然污染源和人为污染源。[11-13]

5.1. PM2.5的自然排放源

大气中的PM2.5的自然排放源主要包括：火山爆发、森林火灾、沙尘暴，裸露地面扬尘、飞溅的海盐粒子、植物花粉、真菌孢子、细菌体。

5.2. PM2.5的人为排放源

大气中的PM2.5的人为排放源主要包括：（1）燃油机动车的尾气排放，（2）工业和民用燃煤锅炉和炉灶的污染排放，（3）工业活动的污染排放，（4）交通道路的扬尘，（5）建筑工地的扬尘，(6)秸秆的焚烧，（7）垃圾焚烧，（8）烟民抽烟，（9）燃放烟花爆竹，（10）寺庙香火。

6.0.PM2.5对人类健康的危害

空气的PM2.5污染对人体健康的危害分为两类：一是急性危害，二是慢性危害。[14-22]

6.1. PM2.5对人体健康的急性危害

PM2.5的严重空气污染对人体健康的急性危害，主要表现为短时间内吸入污染物引起的咳嗽、咽喉痛、眼部刺激等症状。PM2.5的空气重污染还可以诱发支气管炎、肺气肿等。

6.2. PM2.5对人体健康的慢性危害

PM2.5严重空气污染对人体健康的慢性危害主要包括对呼吸系统和心血管系统的影响。根据世界卫生组织研究，长期持续的PM2.5重污染，可增加哮喘、支气管炎、慢性阻塞性肺疾病、肺癌等呼吸系统疾病及高血压、冠心病、脑卒中等心血管疾病的发病和死亡风险。

PM2.5的重污染天气，还可以导致人们的情绪失控，工作失误。

7.0.PM2.5对能见度的影响

但根据观测，PM2.5超过50微克/立方米，能见度就会很低，

可见光波长约为0.38~0.78μm，与细颗粒物的尺度相当。[23-25]

空气中不同大小的颗粒物均能降低能见度，但是在雾霾天，较大直径的雾滴是能见度降低的主要因素，PM2.5的存在会进一步降低能见度;当湿度低于80%时，能见度降低则主要是由于PM2.5引起的。

大气污染物和天气因素都会降低能见度，但能见度降低主要是由于细粒子和气态污染物对光的散射和吸收，使来自物体的光信号减弱。大气污染物中颗粒物的散光作用是造成能见度降低的主要因素，颗粒物的散射能造成60-95%的能见度减弱，其中以PM2.5及其所含硫酸盐、硝酸盐及炭黑最为重要。颗粒物通过对光的散射而降低物体与背景之间的对比度，从而降低能见度。

PM2.5浓度的高低是决定大气能见度的关键因素，同时PM2.5散光是大气能见度下降的最主要原因，其中，二次粒子（含有硫或氮的颗粒物）最易散射可见光。PM2.5的散射消光占总的消光度的80%。

粒物）最易散射可见光。PM2.5的散射消光占总的消光度的80%。

图 3. PM2.5对地面交通的影

8.0.PM2.5污染的预防和治理措施 [26-46]

8.1. 社会生产活动中的PM2.5的预防和治理措施

（1）调整国民经济结构，优化产业布局。第三产业是高效率，高产出，低耗能，低排污的产业。早年，在以农业为基础，工业为主导，国防为中心的年代里，第三产业曾经被边缘化。第三产业的边缘化，不仅不能提高人民群众的物质生活质量，而且还导致生存环境质量的退化。大气污染，水污染，成为危害人民群众的身体健康和生存安全的桎梏。调整国民经济结构，改善产业布局，是减少和控制污染物排放，改善生存环境质量的最根本性的重大战略措施

（2）节能降耗，减少污染物排放

提高能源利用效率，降低能源消耗，是降低大气污染物PM2.5污染的一项重要措施。

世界上，单位GDP能耗最高的国家是刚果民主共和国, 单位GDP能耗为4746.3吨石油当量/100万美元 . 单位GDP能耗最低的国家要属秘鲁,单位GDP能耗为86.7吨石油当量/100万美元。另外,中国单位GDP能耗为231.3吨石油当量/100万美元,在世界上排名约为75位。目前，我国能源消耗强度偏高，单位GDP能源消耗是美国的3倍、日本的5倍。为了节能降耗，减少污染物排放，我们必须进一步降低单位GPT能耗。

（3）开发清洁能源，优化能源消耗结构

开发清洁能源，替代化石能源，优化能源消耗结构，是降低大气污染物PM2.5污染的另外一项重要措施 。清洁能源，又称为绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产和生活的能源，它包括太阳能，水能，风能，核能，生物能（沼气），地热能，海潮能等。

大力开发清洁能源，并推广清洁能源的使用，提高清洁能源在一次能源消费结构中的比例，可以减少煤炭、石油等化石燃料燃烧所导致的污染物排放。

（4）控制和减少机动车尾气污染排放

燃油汽车尾气排放是大气PM2.5 污染排放首要污染源。控制和减少燃油汽车尾气排放，是降低大气污染物PM2.5污染的一项特别重要措施。

为了减少汽车尾气排放的PM2.5，需要提高汽车尾气排放标准，严格控制汽车尾气污染排放。尤其是以柴油为燃料的机动车，需要更高的尾气排放标准，加强汽车尾气污染排放控制。

（5）发展公共交通，控制小汽车数量的增长

小气车数量大，能耗高，排污多，效率低，是造成大气环境污染的重要因素。发展公共交通，控制小汽车数量的增长，是控制大气污染的一项十分重要的措施。

（6）加强工业粉尘治理

工业生产过程是大气颗粒物PM2.5的一个重要来源。为了为了减少工业活动排放的PM2.5，需要采用新的除尘技术和设备，替代传统的除尘技术和设备。

传统工业除尘技术包括传统的密闭式除尘、过滤式除尘、电除尘、喷水或喷雾除尘等技术和设备。传统除尘技术是在粉尘产生后，通过各种方法控制、收集烟尘，达到除尘目的。传统除尘技术和设备效率较低。

新的除尘技术，主要以生物纳膜抑尘技术为代表。

新型除尘技术主要是从源头控制粉尘产生，减少一次生成的PM2.5。与传统的除尘设备和技术相比，新型除尘技术和设备，除尘效率较高。

（7）控制交通道路扬尘

控制交通道路扬尘，已经是控制和治理大气PM2.5的一项重要措施。目前，北京的控制和治理交通道路扬尘的方案有三种：1）洒水车抑尘，2）路灯杆喷雾抑尘，3）物联网降尘智能控制降尘。

（8）控制建筑工地扬尘

为了控制建筑工地扬尘，建议建筑施工部门采取下列扬尘污染防治技术措施

1）施工围挡

施工现场应参照《城市建设施工围挡图集》设置连续、封闭的围挡，统一采用钢结构多孔面板式或砌筑式围挡。位于沿城市主干道、次干道、城市景观地带、城市重要区域的项目，可根据实际情况设置绿植围挡。

2)应在工地围挡上均匀设置给水管及水雾喷头，喷头间距1.5米，每天8:00、14:00开启喷淋系统各进行30分钟以上喷淋降尘（雨天除外），轻度和中度污染天气11:00、18:00增开30分钟喷淋降尘，特殊情况下按环保部门要求增加喷淋频次。

3)应在围挡显著位置上以项目形象宣传广告的形式设置清晰的施工标牌，列明项目名称、设计方案效果图、开工时间、计划竣工时间、主管单位、建设单位、施工单位、设计单位、监理单位等要素，图幅大小与公益广告保持一致。

4) 施工单位应加强围挡的日常巡查和维护，确保工地围挡（围墙）安全、整洁、美观。

5）工地现场要公示扬尘污染防治措施、负责人、扬尘监督管理主管部门、投诉举报电话等信息。

（9）减少裸露地面的扬尘

裸露地面的尘土飞扬， 是大气颗粒物PM2.5的一个重要来源。硬化、绿化裸露地面，是控制和治理裸露地面产生大气颗粒物PM2.5 主要方法。

（10）禁止农作物秸秆的焚烧

农作物秸秆的焚烧，也是大气颗粒物PM2.5 的重要来源。在中国，专家们对此似乎没有意义。但是，对于农作物秸秆的焚烧，他们却有分歧。一些专家们认为，为了控制PM2.5 的排放，我们应该禁止焚烧农作物秸秆。然而，另外一些专家们人为，农作物秸秆是农民的重要生产和生活资料，可用于建筑材料和燃料。此外，某些农作物的秸秆还归农田，还可以形成有机肥料，增加田地的肥力。

（11）禁止垃圾焚烧，

我们所说的垃圾主要包括：废弃的沥青、油毡、橡胶、塑料、皮革、废旧衣物，以及枯树枝、落叶、枯草等。垃圾焚烧，也是大气颗粒物PM2.5 的重要来源。所以我们也主张严禁露天焚烧垃圾。

8.2. 生活中的PM2.5的预防和和控制措施

（一）少出门。

减少出门是自我保护最有效的办法。根据国际顶级流行病学期刊《美国流行病学》，2012年发表的北大前沿交叉学科研究员，环境与健康中心研究员黄薇等人在西安市所做的PM2.5相关的流行病学研究，在排除了年龄、性别、时间效应和气象因素等影响因素之后，当PM2.5浓度每增加103微克/立方米时，居民全部死因的超额死亡风险会增加2.29%，滞后时间在1-2天。心脑血管疾病增加的超额死亡风险更高，为3.08%。

如果一定要出门，不要骑自行车，避开交通拥挤的高峰期，以及开车多的路段，避免吸入更多的化学物质成分。最好不开私家车，多选择公共交通工具，为减少PM2.5做贡献。

（二）不抽烟

烟民抽烟，是室内颗粒物PM2.5的重要来源。

在室内吸完1支卷烟后，可令30平米的室内PM2.5值暴增到 800。吸完2支烟后，可令30平米室内PM 2.5值进一步增长至1000。

吸烟百害无一利。世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，烟草属于一类致癌物。烟卷里含有大量有毒物质和59种致癌物质，长时间吸食烟草有害身体健康。

卷烟、雪茄和烟斗在不完全燃烧的情况下会产生很多属于PM2.5范畴的细颗粒物，烟草烟雾含有7000多种化合物，其中包括69种致癌物和172种有害物质，会严重危害抽烟者本身和吸入“二手烟”受众的身体健康，在这种灰霾天气下，更是“雪上加霜”。因此抽烟者不论是外出还是呆在室内，应当尽量少抽烟。

（三）少开窗

专家表示在灰霾严重污染的日子里，要少开窗，尽量不开窗。确实需要开窗透气的话，应尽量避开早晚雾霾高峰时段。可以将窗户打开一条缝通风，时间每次以半小时至一小时为宜。同时，家中以空调取暖的居民，要注意开窗透气，确保室内氧气充足。可以在自家阳台、露台、室内多种植绿植，绿萝、万年青、虎皮兰等绿色冠叶类植物，因其叶片较大，吸附能力相对较强。还可以使用空气净化器，市面上80%的空气净化器都以净化空气中的细微颗粒物，对PM2.5有很好的吸附效果，但在使用时要注意勤换过滤芯。

（四）出门带口罩

普通口罩对于2.5微米的空气颗粒基本起不到什么作用，要阻挡PM2.5需要医用N95口罩，其对0.3微米的颗粒能抵挡95%，在PM2.5爆表的天气也能起到一定效果。

要购买正规合格、与自己脸型大小匹配的N95口罩，取下后要等到里面干燥后对折起来以防呼吸的潮气让口罩滋生细菌。佩戴的时间不宜过长，老年人和心血管疾病的人要避免佩戴，以免呼吸困难导致头昏。

（五）不放烟花爆竹

烟花爆竹集中燃放对城市空气质量影响较大，会导致PM2.5浓度快速上升，空气质量在短时间内迅速恶化，特别是在大气扩散条件不好的情况下，燃放烟花爆竹会造成更加严重的空气污染。春节期间，尽量不放或少放传统烟花爆竹，

（六）不去i寺庙点燃香火

一些中国人在寺庙里求神拜佛，点燃香火，是产生PM2.5的一个重要来源。

根据中国台湾环保署检测显示，台北市龙山寺的PM2.5浓度，较台北市平均值高出48倍。增加了引发民众颈动脉硬化、高血压等心血管疾病的风险。

9.0. 结论和建议

（1）空气动力学直径等于和小于2.5微米的固体物质颗粒物或者液体物质颗粒物，称为PM2.5。

（2）大气中的颗粒物PM2.5， 来源于自然界的污染排放，以及人类的生活和生产活动的污染排放。

（3）大气颗气中的颗粒物PM2.5，可以通过呼吸道进入人体的呼吸系统，引发支气管炎，肺气肿，肺癌等疾病，严重危害人们的身体健康和生命安全。

（4）大气中的颗粒物 PM2.5的严重污染，将会降低空气能见度，影响地面交通安全，威胁飞机的起飞，降落和飞行。

（5）为了保护自己的身体健康，我们建议，在PM2.5污染严重的日子里，人们要闭门关窗，要大门不出，二门不迈；更不参与大气污染物的排放活动！！

致谢

王文兴院士、任阵海院士和苏福庆教授，在作者撰写论文过程里，始终不渝地给予热情支持和鼓励，并提出中肯的意见和建议。还有冯丽华高级工程师，帮助作者查新资料，处理数据。作者受益良多。在此，谨向他们表示最诚挚的谢意

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