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[科普知识] 灰霾、空氣污染 、光化霧的元兇之一 - PM2.5

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发表于 2009-5-13 23:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
寫在前面
今天去某大學面試,被PM2.5考倒了,惭愧。因此決定弄個清楚明白。作為氣象人,這些知識不能不知道。還不知道的就往下繼續看吧!
同時,不用多說,我國的灰霾天氣嚴重,尤其是京津冀地區、長三角地區、珠三角地區與四川盆地。
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PM2.5是甚麼?
首先,PM是particulate matter 的英文簡稱,中文意思是顆粒物或微粒物質。PM2.5是空氣中的一種超微細可吸入懸浮粒子,當然也是一種氣溶膠,其直徑小于2.5微米 (2.5X10-6 米)。另外還有PM10及比PM2.5還小的超微細懸浮粒子,如PM1。

PM2.5 與空氣污染的關係
灰霾天氣實質是空氣污染。而空氣污染的本質就是微細粒子的污染。PM2.5在大氣物理學界算是熱門研究課題,也是空氣污染研究的新領域。細粒子污染是大氣能見度惡化的本質。在空氣污染中,PM1貢獻了69%,黑碳粒子貢獻了21%,有關部門目前在測量的PM10只貢獻了1%,所以有關部門當然測不出來,最後報告的空氣質量自然一直是優和良。同時PM2.5這些粒子也會影響能見度。
PM 2.5 是空氣污染測量的「盲點」。國際上環境空氣質量(API指數)體系,需要偵測二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入顆粒物與細粒子顆粒物,而我國環保部門目前的API指數只偵測二氧化硫、二氧化氮與可吸入顆粒物(即PM10)這三項。香港雖然測量了PM2.5,但並沒有把PM2.5包括在計算API的成份中。

不包括的原因,是因為若包括了PM2.5,空氣污染水平將會大幅超標。以香港為例,在2000年,四個PM2.5監測站全部超過美國的所擬訂的每立方米十五微克的標準,超標由近一倍至三倍不等。

大陸方面,按照PM10的標準,大部分情況下,空氣污染都不會超標。但如果按照PM2.5濃度偵測標準來看,那天天都嚴重超標了。
世界衛生組織設定的PM2.5濃度的偵測標準是25微克/立方米,美國已改為35微克/每立方米,而目前我國計劃按照美國的舊標準(65微克/立方米)來建議制定我國PM2.5顆粒物濃度標準。

PM2.5的來源及影響
懸浮粒子 (可吸入懸浮粒子,包括PM10及PM2.5)
[img=http://www.greenpeace.org/raw/image_full/china/ch/campaigns/air-pollution/rsp.jpg]可吸入懸浮粒子[/img]
可吸入懸浮粒子指所有飄浮在空氣中的微小粒子,包括液化及氣化的懸浮物。懸浮粒子會影響能見度,更對人體有嚴重影響。燃煤發電廠、交通工具是主要的懸浮粒子排放源。

雖然發電廠使用了靜電除塵器(electrostatic precipitators) 吸去煙囪中因燃燒煤炭而釋出的懸浮粒子, 但其中有大約百分之一點五的微粒及PM2.5懸浮粒子會直接被排放到空氣中。不要小看這個百分比, 這份量大概相等於每年有超過4000噸帶有重金屬鎘(cadmium) 的懸浮粒子被排放空氣中。這些未能被過濾的懸浮粒子, 大小正正和香煙煙霧中的粒子相約, 且會懸浮於空氣中。懸浮粒子越細小,對人體的影響越大,因為它們體積太小的關係,不能被鼻毛阻隔,而直接進入我們的肺部。加劇已存在的心血管或肺部健康問題,破壞肺部組織等,部份可吸收入懸浮粒子更會致癌。懸浮粒子對長者、小童的影響尤其嚴重。

解決方法
事實上, 現今己有可行技術(即Indigo Agglomerators) 去阻止其中70%至90%的粒子直接釋放至大氣,中華電力公司現正對一台IndigoAgglomerators進行測試。 當中所涉及的成本大概等於香港中華電力公司燃燒煤炭發電17天的總成本。 若此技術被廣泛採用,我們將會做到「小財出,大財入」的效果。

本文參考了以下資料(部分文字直接轉載自):
http://www.foe.org.hk/welcome/gettc.asp?id_path=1,%207,%2028,%20151,%20870
http://www.cleartheair.org.hk/information-problems-local.php
http://en.wikipedia.org/wiki/Particulate
http://www.greenpeace.org/china/ch/campaigns/air-pollution/problems
http://magazine.sina.com/xinminweekly/2009015/2009-04-20/ba70158.shtml

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 楼主| 发表于 2009-5-14 00:03 | 显示全部楼层
有興趣的,可以多了解一下。
http://www.indigotechnologies.com.au/agg_overview.php (英文)
发表于 2009-5-14 10:40 | 显示全部楼层
嗯,不错,对于大气污染的确需要引起我们的重视。

这边再补充一下,悬浮物一般来说以颗粒的直径大小来分类,在城市空气质量日报或周报中一般可以看到可吸入颗粒物总悬浮颗粒物这两种。

可吸入颗粒物其实是PM10,指直径等于或小于10微米,可以直接进入肺部;

总悬浮颗粒物称为PM100,即直径小于和等于100微米的颗粒物。

而且直径越小,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,因而对人体健康的危害和大气环境质量的影响更大。 

比如PM2.5的颗粒比PM10的更危险,由于它的颗粒小于2.5微米,可以穿透肺泡直接到达血液

除了上述这些,直径稍大比如约为0.1mm的粉尘有50%会沉积到肺部。而抽烟时产生的香烟尘因为颗粒直径小(在0.001-0.1mm之间),悬浮性强,稳定的空气中基本可以不下沉,被旁人吸入危害很大(二手烟估计主要就是这个危害)
发表于 2009-5-14 10:58 | 显示全部楼层
真是及时的文章,这样的常识尤其需要普及。

哼,国内为什么偏生在这个方面,不敢和国际先进接轨呢?!既然美国有这标准,显知该国空气质量监测是将PM2.5列入监测和报告范围。难道仅仅监测含量极低的PM10,而忽略了更加严重的微型空气悬浮颗粒么?!

只看PM10,难怪不少地方能够空气质量达标;而即使是用PM10监测标准还是重污染的大城市,其空气质量可想而知……

现在我算是明白了,为什么汕头这个号称还是国内最宜居的城市之一的地方,给本地人的空气质量感觉每下愈况,却还是常常显示空气监测结果为质量“优”了。
发表于 2009-5-14 16:57 | 显示全部楼层
发点东西。。

摘自《2007年广东省大气成分公报》

观测资料的初步分析表明,气溶胶细粒子污染严重,PM2.5占PM20的比重达58——77%,光化学污染的特征十分明显。

珠三角年平均PM2.5浓度变化:
2004年 88.8μg/m3→2005年 75.2μg/m3→2006年 65.2μg/m3

广州地区的年平均PM2.5浓度为48.9μg/m3,月平均浓度在12月份最大,为106.38μg/m3

cam01.jpg

另外,“看起来灰蒙蒙”,主要由PM1引起。

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典型大气污染事件

2007年12月17-18日,由于灰霾造成的低能见度事件。当天(2007-12-17)平均能见度仅有3km,PM2.5的浓度高达164.9μg/m3;次日,黑炭气溶胶浓度达到刷纪录的49.8μg/m3

按WHO的标准,164.9μg/m3——超标5.6倍!

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发表于 2010-11-3 17:55 | 显示全部楼层
挖坟了。我国气象观测的灰霾是能见度小于10公里,也是偏低的。根据WHO推荐PM2.5年均值10微克/立方米,日均值35微克/立方米的标准看,在没有雾的时候,晴天能见度低于30千米就已经日均值超标了。10公里的话,已经超过100微克/立方米了。

据说我国环保部分准备PM2.5纳入空气质量评价体系,那我建议个分级,浓度单位是微克/立方米。
大于100  重污染  晴天VIS小于10公里
大于65,小于100,中度污染 晴天VIS小于15公里
大于35,小于65,轻微污染  晴天VIS小于30公里
大于15,小于35,中 晴天VIS大于30公里小于60公里
大于5,小于15,良 晴天VIS大于60公里小于120公里
小于5,优 晴天VIS大于120公里
发表于 2010-11-4 17:42 | 显示全部楼层
真是及时的文章,这样的常识尤其需要普及。

现在我算是明白了,为什么汕头这个号称还是国内最宜居的城市之一的地方,给本地人的空气质量感觉每下愈况,却还是常常显示空气监测结果为质量“优”了。


如果是所謂最宜居的城市, 恐怕汕头在整個亞洲也會在頭 10 名內. 因為宜居的指標不只是空气质量. 氣候也是主要因素. 汕头的氣候是很好的了, 因此就免不了号称还是国内最宜居的城市.

其實另一方面看, 是中國各地的城市普遍空气质量很差. 連 PM10 也經常錄得輕度污染.

位於南海沿岸的主要城市, 包括:  汕头, 深圳, 海口, 香港

空气质量各項指標都比內陸的重工業型城市, 例如太原, 蘭州, 烏魯木齊, 長春, 長沙, 北京 之類城市要好得多.

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