PM2.5监测及相关知识介绍 2012年5月 1

汇 报 内 容 1 2 3 4 5 PM2.5来源和成分 我国PM2.5状况和特征 有关PM2.5标准 PM2.5监测方法和仪器 汇 报 内 容 1 PM2.5来源和成分 2 我国PM2.5状况和特征 3 有关PM2.5标准 4 PM2.5监测方法和仪器 5 PM2.5 对健康的危害及防护建议

TSP PM10 PM2.5 TSP：total suspended particulate的缩写，即总悬浮微粒，又称总悬浮颗粒物。指悬浮在空气中的空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。 PM是英文particulate matter（颗粒物）的首字母缩写。 PM10：指悬浮在空气中的空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物；也被称为可吸入颗粒物，粗颗粒物。 PM2.5：指悬浮在空气中的空气动力学当量直径 ≤2.5μm的颗粒物。也被称为可入肺颗粒物，细颗粒物。

TSP PM10 PM2.5 1/20 1/5

PM2.5来源 PM2.5 来源 自然 来源 人为 来源 风扬尘土、花粉、真菌孢子、细菌、火山灰、森林火灾等 直接排放PM2.5 燃烧过程，如：化石燃料（煤、汽油、柴油）燃烧、生物质（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧； PM2.5 来源 直接排放PM2.5 人为 来源 道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气、矿物质加工和精炼过程等 排放的气体污染物在空气转变成PM2.5 二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物等

PM2.5来源 北京市：北京市副市长洪峰在北京两会期间描述了PM2.5的构成，大概22%以上是机动车排放的；近17%是燃烧煤炭如电厂、锅炉、散煤排放；16%是扬尘排放；还有16%的工业喷涂挥发如汽车喷漆、家具喷漆；4.5%是农村养殖、秸秆焚烧；还有24.5%不是北京产生的污染，主要是天津和河北来的，天津现在烧煤近7000万吨，河北烧煤2亿多吨。北京燃煤量从3000多万吨压到2600万吨，还准备把它压到2000万吨。 复旦大学研究数据表明，上海机动车尾气是造成的大气中细颗粒物污染重要因素，交通污染越来越成为大气污染的主要来源。而机动车增加所带来的交通拥堵使这一现象进入了恶性循环。研究发现，在堵车的情况下，发动机不能使汽油完全燃烧，因此颗粒物和黑炭的排放量往往会达到汽车正常行驶时排放量的4到6倍。

石油石化行业PM2.5来源 石油石化行业PM2.5来源非常广泛和复杂，贯穿于生产整个过程。 转变成PM2.5：化肥、焦炭、催化、硫磺等生产装置产生的烟尘和烟气中含有的元素碳、有机碳化合物、SO2、NOx 、NH3、挥发性和半挥发性有机物等气体污染物通过大气化学反应而转变成PM2.5。 但石油石化行业对PM2.5污染的贡献到底有多大，还有待于进一步的监测和研究。

PM2.5成分   PM2.5来源复杂，成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐；其它的常见的成分包括各种金属元素，既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素，也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。 北京市区PM2.5主要成分含碳的颗粒物，硫酸根，硝酸根，铵根加在一起占了重量了69% 。

PM2.5成分

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全球空气质量地图 美国国家航空航天局（NASA）2010年9月公布了一张全球空气质量地图，专门展示世界各地PM2.5的密度。PM2.5密度最高在北非、东亚和中国。

我国PM2.5分布 我国PM2.5的重灾区集中在华北、华东和华中等地区，指数接近每立方米80微克，甚至超过了撒哈拉沙漠。

我国PM2.5分布 中国气象局国家气候中心发布的全国雾霾日数监测结果也表明，除黑龙江、西藏、海南三省达标外，中国大多数省份PM2.5浓度值都超过WHO规定指标，尤以山东和河南居高。WHO表示PM2.5超过10微克/立方米就会对人体造成伤害，而中国PM2.5的平均浓度在30微克/立方米以上。

3月21日20时-22日19时数据： 最大：225微克/立方米（21时） 最大：18微克/立方米（14时） 北京市从2012年的2月2日起在北京市的环境保护的监测中心的网站实时发布pm2.5的监测数据的结果（监测点设在车公庄北京市环保局院内）。

4月16日10时-17日9时数据： 最大：73微克/立方米（9时） 最大：11微克/立方米（12时）

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自从美国于1997年率先制定PM2.5的空气质量标准以来，许多国家都陆续跟进，将PM2.5纳入监测指标，并制定了相应标准。 计量单位：微克/立方米

我国环境空气质量标准中对PM2.5的限值 2012年2月29日，我国发布了第三次修订的《环境空气质量标准》( GB 3095—2012)，2016年实施。首次将PM2.5纳入监测指标。 该标准规定PM2.5一级浓度限值年平均为15微克/立方米，24小时平均为35微克/立方米；PM2.5二级浓度限值年平均为35微克/立方米，24小时平均为70微克/立方米。 计量单位：微克/立方米

新标准与WHO准则值对比 根据美国癌症协会和哈佛大学的研究结果，世界卫生组织（WHO）于2005年制定了PM2.5的准则值，高于这个值，死亡风险就会显著上升。WHO同时还设立了三个过渡期目标值，为目前还无法一步到位的国家和地区提供了阶段性目标，其中过渡期目标-1的标准最为宽松，过渡期目标-3的标准最严格。 计量单位：微克/立方米

新标准与WHO准则值对比 上述数据表明，我国拟实施的PM2.5控制标准与WHO过渡期目标-1相同；美国和日本的标准一样，与过渡期目标-3基本一致；欧盟的标准略微宽松，与过渡期目标-2一致，澳大利亚的标准最为严格，年均标准比WHO的准则值还低。标准的宽严程度基本反映了各国的空气质量情况，空气质量越好的国家就越有能力制定和实施更为严格的标准。

各国规定的PM2.5年达标率 2016年要实施《环境空气质量标准》( GB 3095—2012)，没有规定PM2.5年达标率多少才是可接受的。在各国发布的PM2.5空气质量标准中，规定的达标率有所不同。WHO要求每年最多有3天超标（即99%的达标率），澳大利亚最多5天，美国和日本要求的达标率为98%。 我国现行的空气质量标准（1996年）其中PM10的日均标准为150微克/立方米，表面上已和美国现行标准一样严格。但是，按照美国的标准，平均每年最多只能有1天超标，否则就算不达标，超标地区需要提交改进方案并加以实施。而在中国的标准文件中，没有类似的规定。各地区在执行标准时，只是计算每年的“达标天数”和“达标率”。

我国各地实施PM2.5监测的时间 2011年12月21日，在第七次全国环境保护工作大会上，环保部部长周生贤公布了PM2.5的监测时间表，全国将分“四步走”：2012年，将在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展监测；2013年在113个环境保护重点城市和环保模范城市开展监测；2015年在所有地级以上城市开展监测；2016年则是新标准在全国实施的最后期限，届时全国各地都要按照该标准监测和评价环境空气质量状况，向社会发布监测结果。

实施PM2.5需要配套相关政策 新标准实施后将会有2/3的城市不达标。 国家要求大力推进大气污染防治，不断改善环境空气质量。 （一）开展科学研究，制定达标规划。 （二）提高环境准入门槛。 （三）深入开展重点区域大气污染联防联控。在京津冀、长三角、珠三角等重点区域实施大气污染防治规划，加大产业调整力度，加快淘汰落后产能。积极推广清洁能源，开展煤炭消费总量控制试点。实施多污染物协同控制，制定并实施更加严格的火电、钢铁、石化等重点行业大气污染物排放限值，大力削减二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物排放总量。 （四）切实加强机动车污染防治。 （五）建立健全极端不利气象条件下大气污染监测报告和预警体系。

实施PM2.5需要配套相关政策 北京市提出了八大措施： 1.广推“煤改气” 2.继续旧车淘汰 3.油品采用“国Ⅴ” 4.调整产业结构 1.广推“煤改气”　　 2.继续旧车淘汰 3.油品采用“国Ⅴ” 4.调整产业结构 5.大面积植树 6.严管工地扬尘 7.建立联防联治 8.增加水域面积

汇 报 内 容 1 2 3 4 5 PM2.5来源和成分 我国PM2.5状况和特征 有关PM2.5标准 PM2.5监测方法和仪器 汇 报 内 容 1 PM2.5来源和成分 2 我国PM2.5状况和特征 3 有关PM2.5标准 4 PM2.5监测方法和仪器 5 PM2.5 对健康的危害及防护建议

PM2.5监测方法 空气中漂浮着各种粒径的颗粒物，PM2.5是其中较细小的部分。不难想象，测定PM2.5的浓度需要分两步走：一是把PM2.5与较大的颗粒物分离，二是测定分离出来的PM2.5的重量。目前，各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这三种方法的第一步是一样的，区别在于第二步。 重量法：将PM2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重，这就是重量法。值得一提的是，滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率，就算是合格的。 空气中漂浮着各种粒径的颗粒物，PM2.5是其中较细小的部分。不难想象，测定PM2.5的浓度需要分两步走：一是把PM2.5与较大的颗粒物分离，二是测定分离出来的PM2.5的重量。目前，各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这三种方法的第一步是一样的，区别在于第二步。 重量法：将PM2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重，这就是重量法。值得一提的是，滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率，就算是合格的。

PM2.5监测方法 β射线吸收法：将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束beta射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减，衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量（美国大使馆那台知名度很高的仪器依据的就是此原理）。 微量振荡天平法：一头粗一头细的空心玻璃管，粗头固定，细头装有滤芯。空气从粗头进，细头出，PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比。于是，根据振荡频率的变化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。

PM2.5监测仪器 重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重，程序繁琐费时。如果要实现自动监测，就需要用β射线吸收法或微量振荡天平法。

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PM2.5能引起灰霾天 虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和大气能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径粒小，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，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

PM2.5能引起灰霾天 PM2.5 自20世纪70年代以来，大气颗粒物对能见度的影响就一直是环保部门关注的问题之一。尽管在大气中只占很少的一部分，但颗粒物对城市大气光学性质的影响可达99%。大量的研究表明PM2.5 与能见度密切相关。

PM2.5 对人体健康影响

PM2.5对人体健康影响 图为不同大小及沉积率的颗粒物在人体内的分布，其中PM2.5沉积在肺泡，对人体呼吸系统的威胁最大。

PM2.5 对人体健康影响 PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。 如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4%，得心肺疾病的死亡风险上升6%，得肺癌的死亡风险上升8%。数据来源于2002年《美国医学会杂志》。

PM2.5个人防护手段 从宏观层面上看，提升空气质量的根本途径必须依赖政府通过行政、法律、经济等综合手段进行长期的节能减排、综合治理才能有所好转。但在微观层面，使用一些现成的空气净化产品或许是最现实、也是最有效的手段。 现在市场上的主流空气净化设备采用多种技术手段来提高空气质量。比较常见的有：多层过滤净化技术、离子净化技术、静电除尘技术、光触媒净化技术、植物净化等，其中多层过滤净化技术是最成熟，也是最高效的空气净化技术手段 。

PM2.5个人防护手段 多层过滤净化技术：让污浊的空气通过特殊过滤器，利用多孔状的过滤器捕捉空气中的颗粒污染物。高效空气微粒（HEPA）过滤器是目前被广泛使用的一种多层净化技术。 离子净化技术：通过电离器将带有正/负电荷的离子发散到空气中，用于附着空气中的颗粒物，使其带有正/负电荷，从而使颗粒物附着到墙壁或家具的表面上，或彼此附着发生沉积现象进而从空气中脱离。 光触媒净化技术：通过最新的纳米材料结合特定材质的滤网，能在短时间内迅速杀灭空气中的病毒和细菌，并且去除异味。但此项技术的成本高昂，目前多被用在大型的中央空调系统中，主要用来消灭病毒，对空气中颗粒物的净化能力相对一般。

PM2.5个人防护手段 对于需要经常外出的人士来说，空气净化器显然不能满足户外活动的需要，口罩式的防护面具是最佳的选择。根据专家的意见，目前的技术，目前戴口罩是不能够防止pm2.5的，没有科学根据，就连标准最高的N95口罩都没有达到该效果。

PM2.5个人防护手段 如何选择口罩： 1、 防止飞沫传染（例如感冒了怕打喷嚏影响别人，或者被别人的喷嚏影响），那么市售的一次性无纺布口罩足矣。 2、 户外、运动爱好者，建议一些专业的运动防护面罩品牌。不过这类面罩主要考虑的是防风防沙尘，少数产品对PM2.5虽然具备防护能力，但是综合价格因素，并不推荐给普通消费者。 3、防止异味，或者化学材料的污染，推荐使用具备可更换滤芯的专业型口罩，不过记住，这类口罩对PM2.5依然没有防护能力。

PM2.5个人防护手段 N95型口罩： 是NIOSH（美国国家职业安全卫生研究所）认证的9种防颗粒物口罩中的一种。“N”的意思是不适合油性的颗粒（炒菜产生的油烟就是油性颗粒物，而人说话或咳嗽产生的飞沫不是油性的）；“95”是指，在NIOSH标准规定的检测条件下，过滤效率达到95%。N95不是特定的产品名称。只要符合N95标准，并且通过NIOSH审查的产品就可以称为“N95型口罩”。N95口罩的最大特点就是可以预防由患者体液或血液飞溅引起的飞沫传染。美国职业安全与健康管理局(OSHA)针对医疗机构规定，暴露在结核病菌下的医务人员必须佩戴N95标准以上的口罩。

PM2.5个人防护手段 灰霾天尽量减少室外活动