作者:张丽 闫芳 来源:法制晚报 发布时间:2011-12-12 9:39:03
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北大教授详解PM2.5:对健康危害比吸烟还大

 
编者按:最近,北京接连出现雾霾天气,航班延误,高速公路封闭,口罩热销,给人们生活带来一定影响。
 
日前,大气环境专家邵敏教授在北京大学做讲座,为大家揭秘雾与霾的区别、PM2.5与污染之间的关系以及对人体健康的危害。
 
●主讲人介绍
 
邵敏:北京大学环境学院环境科学系教授,北京大学环境学院副院长,北京大学环境科学中心原副主任。研究方向为大气环境化学、有机物分析测量、机动车污染控制等。
 
●名词解释
 
PM,英文全称为particulate matter(颗粒物)。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。
 
开篇的话
 
航班延误 亲身经历雾霾“发威”
 
PM2.5大气问题现在成了全社会共同关注的问题,今天和大家做一个深入的交流。
 
PM2.5到底是怎么回事,怎么去控制?PM2.5是非常学术的东西,进入到千家万户,才被老百姓逐渐了解。
 
这次我亲身感受了它的“威力”,昨天(12月4日)晚上准备从杭州飞回北京,由于华北的大雾天气,所有到北京的航班都取消了,所以今天(12月5日)早晨坐早班飞机回来,也是为了这场报告会。
 
大气控制问题,是“十二五”之后,国家在下一个20年的经济增长过程中必须高度重视的重大社会问题。
 
过去我们一直说治理污染环境非常重要,没有实际的感受。现在这一次、两次事情的发生,大家发现,大气污染还是看得见的问题,最突出的就是灰霾。
 
霾是什么
 
取名“烟霞”名字漂亮却有危害
 
灰霾在香港有一个很漂亮的名字叫“烟霞”,实际上是一种现象,从本质上来讲,它是一个能见度降低的问题,是指能见度低到想看清楚却看不清楚的地步。
 
能见度下降是什么原因造成的,是雾还是霾?
 
关于这个争议现在有很多的专业论著,实际上国家气象局对雾和霾有明确的定义,它是操作层次的定义,是根据空气中的湿度来确定的。
 
如果说相对湿度小于80%,能见度低于10公里,这种现象称之为霾。如果相对湿度在95%以上,这个时候称之为雾。
 
实际上问题并没有这么简单。大家可能通过近期的报道也发现,雾和霾之间有非常密切的联系。
 
大家仔细去观察会发现,发生雾天的时候,把雾水采集起来,里面是非常脏的,像这次雾发生的时候,如果说雾气消散了,不是被大风吹走的,是雾滴慢慢干燥的,水被蒸发出去以后,水里面的污染东西会存留下来,这是霾的主要成分,所以说雾和霾有密切的联系。
 
随着经济的发展,城市化建设不断进行,发生灰霾天气的时候,能见度非常低的时候,就会看到不清楚的景象。
 
雾与霾的区别  资料来自《中国气象报》
组成 灰尘、硫酸、硝酸等粒子 大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶雾滴
大小 霾粒子直径从0.001微米到10微米不等,平均直径在1-2微米左右 从几微米到100微米,平均直径大约在10-20微米
视觉 肉眼看不到,黄色或灰色 肉眼可以看到乳白色或青白色
厚度 比较厚,可达1-3公里 从几十米到一两百
 
能见度低 基本是颗粒物作祟
 
看清楚东西有多个方面的影响因素,当你看东西非常清楚的时候,说明中间没有任何的干扰。能见度和消光有关系,消光作用越大,能见度就越低。消光系数由四个方面的因素引起,分别是气体光的反射,气体光的吸收,颗粒物的光反射和颗粒物的光吸收。
 
所以,我们看到,空气中存在的有害颗粒污染物,它们造成光的散射、光的吸收,也就是造成现在低能见度的主要原因。
 
颗粒物的吸收和散射加在一起,大概占到消光作用的90%以上,因此可以总结出,我们现在看到的低能见度现象,基本上是由于颗粒物的消光作用所引起的,气体起到一定的作用,但是它的作用非常小。
 
因此,空气中的颗粒物水平越高,大气的能见度越低,大气的能见度一个是水平的,一个是垂直的。
 
霾与PM2.5
 
污染环境小粒子带来大问题
 
既然是跟空气中的颗粒物有关系,我们再来看看大气中的颗粒物。
 
大气中的颗粒物还有一个词叫气溶胶,在空气中悬浮稳定存在的气体颗粒。在不正常的天气条件下,大气当中含有大量的颗粒物的粒子,一个立方米有上千万到亿个颗粒物存在,颗粒物粒径非常小,从几个纳米到100个微米,100个微米的颗粒物太重了,从空气中掉下来了,不能在空气中悬浮存在。
 
这是我们所关注的范围:几个纳米到100个微米的颗粒物。
 
一个微米大概是头发丝1/20的大小,因此是非常小的,肉眼是看不见的,由于颗粒物遭到的环境污染问题,也称之为小粒子大问题。
 
消光作用示意图
 
光→颗粒物→能见度
 
(颗粒物越多,对光的吸收和散射越多,能见度就越低)
 
颗粒物存在和消光的相关因素
 
1.颗粒物的质量浓度。颗粒物中有多少克或者是有多少微克的颗粒物,称之为质量浓度
 
2.颗粒物粒径的大小
 
3.颗粒物是土壤层扬尘还是机动车尾气
 
4.从污染源排放出来的东西和空气变化的关系
 
5.颗粒物排放出来,在空气中大小也在发生变化
 
同为颗粒物 PM2.5比PM10危害大
 
颗粒物的粒径分布是一个非常有意思的问题,我们有一个老师专门做对颗粒物测量工作。
 
国家第一次制定空气质量标准的时候,当时确定的颗粒物控制目标为悬浮颗粒物,就是100个微米下所有的颗粒物全部采集下来,看它们的质量浓度是不是超标的。
 
颗粒物消光的作用和粒径的分布有一个很好的关系。颗粒物的消光影响,一个微米以下的颗粒物消光的作用占到了90%以上。
 
最早是悬浮颗粒物PM100、PM10、PM2.5,现在有很多的讨论,将来可能会逐步朝着PM1的方向去过渡。
 
因为这样的污染物,相对于传统的二氧化硫来说,给能见度带来的影响更大,所以在下一个阶段里,一个是要确保经济快速发展,另一个是对大气污染实施精确的打击。
 
PM2.5和PM10的区别
PM2.5 PM10
大小 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 直径在10微米以下的颗粒物,又称为可吸入颗粒物
主要来源 燃煤排放、机动车尾气的排放、城市中的扬尘、二次粒子等易载带有毒、有害物质 城市道路和施工地、裸露地面等环境
危害 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较大。PM2.5不易被阻挡,被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病 空气中持续的时间也较长,对人体健康和大气能见度影响都很大
 
灰霾天气 PM2.5作用不容小觑
 
下面的这个问题就是刚才讲的,能见度和颗粒物的“年龄”有关系。刚刚产生出来的微米状况的颗粒物,和空气中待了一个星期,甚至更长时间的颗粒物,给能见度带来的影响是不一样的。
 
在同样颗粒物的水平情况下,珠江三角洲能见度状况比北京还要差。主要的原因是珠江三角洲地区的湿度大,在相对湿度为80%的情况下,比干燥状况消光要高50%,90%的情况下比干燥的情况下消光程度要大一倍了。
 
所以说同样的指标浓度,同样大小的颗粒,在不同的相对湿度条件下,消光作用是不同的。
 
北京市在各项大气污染的控制过程中,在全国走在最前面。1998年北京市环保局专门列了一个“蓝天工程”的项目,由北京大学牵头来做。为什么北京市的大气能见度出现了问题?研究发现,霾是造成能见度下降的主要原因,也是PM2.5所造成的。
 
细心的同学会发现这个问题,在讲PM10质量浓度的时候,冬天燃煤季开始时,能见度就会下去。
 
PM2.5就没有这样的规律。PM2.5在夏天的时候同样会给能见度带来很大影响,它和PM10是不同的。
 
大家坐飞机去观测的话可以看到,在3500米的高度上,蓝天白云非常好,逐渐往下降的时候,会发现能见度逐步恶化,这是一个非常直观的问题。
 
为什么能见度会持续下降?非常重要的原因就是和空气污染的状况有关。所以空气污染是造成灰霾的内因,天气条件是外因。

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