王存忠

（氣象出版社，北京 100081）

自2008 年起，美國(guó)的駐華使館就在其院內(nèi)安設(shè)儀器，開(kāi)始測(cè)量北京使館區(qū)的空氣質(zhì)量。測(cè)量數(shù)據(jù)每小時(shí)一次公布在使館的推特（Twitter）上。在2011 年11 月間，美國(guó)使館公布的數(shù)據(jù)多次“爆表”（超出儀器量程），暗示北京已成為不適宜人類居住的城市。由于其公布的數(shù)據(jù)為空氣動(dòng)力學(xué)直徑（以下用粒徑代稱）≤2.5μm顆粒物的含量，與中國(guó)環(huán)境部門(mén)公布的空氣污染指數(shù)沒(méi)有直接可比性，引起了公眾的廣泛關(guān)注，PM2.5 這一概念從此進(jìn)人了社會(huì)生活。

PM2.5 是個(gè)字母詞，在社會(huì)使用中應(yīng)該有一個(gè)規(guī)范的中文名稱。但目前的實(shí)際情況是多種名稱并存，還處于比較混亂的狀態(tài)。比如，媒體上多使用“人肺顆粒物”或“可人肺顆粒物”或直接用PM2.5；學(xué)界則多使用“細(xì)顆粒物”。文獻(xiàn)檢索時(shí)，PM2.5、PM-2.5、PM2.5等形式均有記錄。

全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)擬于近日召開(kāi)研討會(huì)，旨在給PM2.5 這一概念確定一個(gè)中文名稱，其符號(hào)的寫(xiě)法也要加以規(guī)范。筆者受托寫(xiě)一篇介紹性文章，以供商榷。

一 PM2.5 的來(lái)歷

1971 年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EAP）基于保護(hù)人體健康、增進(jìn)社會(huì)福祉的目的，制定了大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要求對(duì)大氣中的6 種有害物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。這6 種有害物質(zhì)中就包括懸浮在大氣中的粒徑為25～45μm的顆粒物，英文是Particulate matter，縮寫(xiě)為PM[1]。此后的醫(yī)學(xué)研究認(rèn)識(shí)到，真正危害人體的PM是粒徑更小、相對(duì)表面積更大、吸附污染物能力更強(qiáng)的粒子群，它們能夠克服人的鼻毛和咽喉黏膜的阻礙作用而進(jìn)人呼吸道。1979 年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署修訂了原標(biāo)準(zhǔn)中顆粒物的粒徑尺寸，提出了可吸人顆粒物（inhalable Particles）的概念，即指懸浮在空氣中，粒徑≤10μm 的顆粒物，記為PM10。隨后，氣溶膠化學(xué)和醫(yī)學(xué)的研究結(jié)果進(jìn)一步表明，對(duì)于可吸人顆粒物，較大的粒子多數(shù)被阻留在上呼吸道，而更小的粒子則能夠進(jìn)人人的支氣管，甚至深人肺泡。1994 年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署將可吸人顆粒物（PM10）分為兩群，將粒徑≤2.5μm的顆粒物稱為細(xì)顆粒（fine Particles），記為PM2.5；將粒徑﹥2.5μm而≤10μm的顆粒物，稱為粗顆粒（coarse Particles），記為PM10-2.5。因?yàn)榭稍谌梭w肺部檢查到細(xì)顆粒物，因此也有人稱其為可人肺顆粒物。

可見(jiàn)，PM2.5 是基于進(jìn)人人體呼吸系統(tǒng)深度提出的概念，指粒徑≤2.5μm的一群粒子。

二 PM2.5 是氣溶膠

自然過(guò)程和人類活動(dòng)產(chǎn)生大量的顆粒狀物質(zhì)進(jìn)人大氣，較大的顆粒在重力作用下，很快地降落到地面，較小的顆粒在空氣浮力作用下懸浮較長(zhǎng)的時(shí)間。一般情況下，人們將能夠懸浮在空氣中，粒徑在10-3～102μm之間的顆粒稱為氣溶膠。其中，粒徑在10-1～10μm的氣溶膠在大氣光學(xué)、大氣輻射、大氣化學(xué)、大氣污染和云物理學(xué)等方面具有重要作用。

氣溶膠的粒徑尺度跨越了5 個(gè)數(shù)量級(jí)，為研究其數(shù)量分布的統(tǒng)計(jì)特征，人們引人氣溶膠粒子譜概念，一般指單位體積中氣溶膠粒子的數(shù)量隨粒徑大小的分布曲線。在自然界觀測(cè)到的氣溶膠粒子譜是一條連續(xù)的曲線，說(shuō)明自然界既不缺乏某一粒徑的顆粒，也不存在單一粒徑的氣溶膠。1978 年，惠特比（Whitby K.H.）[2]根據(jù)氣溶膠的來(lái)源、化學(xué)組成，及其在大氣中轉(zhuǎn)化、傳輸和去除過(guò)程的差異，提出了氣溶膠的三模態(tài)分布：愛(ài)根核模、積聚模和粗模。通過(guò)他給出的圖大致判斷，三模態(tài)之間的粒徑分隔尺度分別是0.09μm和2μm，并將符合愛(ài)根核模和積聚模尺度的顆粒定義為細(xì)粒子，符合粗模尺度的粒子定義為粗粒子。

不同大小的氣溶膠顆粒所占比例不同，在粒子譜上反映出譜曲線有起伏，隆起的部分所對(duì)應(yīng)的粒徑就是數(shù)量最多的那部分顆粒，稱為峰值粒徑。季節(jié)和環(huán)境條件不同，氣溶膠的峰值粒徑差別很大，如在沙塵天氣條件下，寧夏鹽池縣沙塵氣溶膠的峰值粒徑為0.8μm，銀川市則為1.1μm[3]。北京的秋季，高空探測(cè)氣溶膠濃度，整體來(lái)看峰值粒徑在0.1～0.5μm之間[4]。

可見(jiàn)，在氣溶膠粒子譜中，粒徑為2.5μm的顆粒僅為眾多不同粒徑的顆粒之一，并無(wú)特別的統(tǒng)計(jì)思義，只是近年來(lái)與空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和人類健康聯(lián)系在一起，才受到如此關(guān)注。粒徑≤2.5μm的所有顆粒，屬于氣溶膠中粒徑比較小的顆粒群體，這一群體內(nèi)粒徑可相差千倍，是氣溶膠的重要組成部分。

三 定名為PM2.5 不十分合適

既然PM2.5 是氣溶膠的一部分，那么其粒子譜也為氣溶膠粒子譜的一部分。PM2.5 看似符合“種屬+種差”的定名原則，但作為定名并不十分合適（若僅指代粒徑為2.5μm的粒子群則可以）。第一，用單一確切的尺度數(shù)值作為定義名稱，成為代表該尺度以下的所有粒子的通用名，是不科學(xué)的。要么對(duì)粒子進(jìn)一步細(xì)分時(shí)造成無(wú)名可用，要么使名詞失去系統(tǒng)性。另外，假如對(duì)任何受關(guān)注的顆粒群體均套用“PM+X”的形式定名，將成為氣溶膠術(shù)語(yǔ)的災(zāi)難。第二，根據(jù)氣溶膠進(jìn)人人體呼吸系統(tǒng)部位分類并定名，也不合適。不管是否呼吸，空氣中的氣溶膠都存在；盡管氣溶膠進(jìn)人人體主要通過(guò)呼吸系統(tǒng)，但呼吸系統(tǒng)不是氣溶膠危害人體健康的唯一途徑；自然界中不同粒徑的氣溶膠群體，分別在大氣輻射、地-氣系統(tǒng)水的循環(huán)、全球物質(zhì)循環(huán)等自然過(guò)程中，扮演重要而又不同的角色。第三，PM2.5 屬于字母詞，不是中文名稱。

四 關(guān)于PM2.5 中文名稱的建議

根據(jù)名稱要反映事物本質(zhì)特性的要求，充分考慮氣溶膠已有的分類名稱及其和來(lái)源，兼顧當(dāng)前主要文獻(xiàn)和公眾的可接受的程度，將PM2.5 及相關(guān)名稱列人表1。

表1 中，關(guān)于氣溶膠三模態(tài)及其中文名稱，得到學(xué)界公認(rèn)，寫(xiě)人了《中國(guó)大百科全書(shū)》，就其粗粒子與細(xì)粒子的分隔值，在2μm左右。1994 年美國(guó)環(huán)境保護(hù)署將可吸人顆粒物（記為PM10）劃分為粗顆粒和細(xì)顆粒，細(xì)顆粒記為PM2.5，粗顆粒記為PM10-2.5。顯然，PM10 和PM2.5 不是名稱，而是名稱的符號(hào)。中國(guó)1996 年10 月發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—1996）中，將粒徑≤10 μm的氣溶膠定名為可吸人顆粒物，在2012 年2 月發(fā)布的新標(biāo)準(zhǔn)（GB 3095—2012）中，將可吸人顆粒物劃分為兩類，對(duì)兩類顆粒物的定名繞開(kāi)了PM10 或PM2.5，均稱為顆粒物。但在兩者的定義中，將粒徑≤2.5μm 的顆粒物又稱細(xì)顆粒物，將粒徑≤10μm的顆粒物又稱可吸人顆粒物，而粒徑在2.5～10μm的顆粒物，沒(méi)有定義和名稱。PM2.5 和PM10 在標(biāo)準(zhǔn)中作為符號(hào)使用，形式為PM2.5和PM10。

表1 中提出的建議名稱，可供商榷。建議名稱的出發(fā)點(diǎn)是，避免與氣溶膠三模態(tài)的尺度劃分和定名起沖突，尊重中國(guó)環(huán)?？偩趾兔绹?guó)環(huán)境保護(hù)署公布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中所使用的名稱。

表1 氣溶膠粒子分類及名稱

鑒于以上情況，建議將PM2.5 定名為“細(xì)顆粒物”。主要理由：一是與概念的來(lái)源文獻(xiàn)（美國(guó)環(huán)境保護(hù)署）不沖突；二是與氣溶膠命名體系和學(xué)術(shù)界已經(jīng)使用的名稱不沖突；三是與中國(guó)發(fā)布的空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所用的名稱不沖突；四是符合科學(xué)名詞審定原則中的一名對(duì)應(yīng)一個(gè)概念和名要反映物的基本特征。另外，“細(xì)顆粒物”的可延伸性強(qiáng)，如需要進(jìn)一步細(xì)分，其前加一修飾詞可作為另外顆粒群的名稱，如粒徑≤0.1μm的顆粒物，可稱“超細(xì)顆粒物”（ultrafine Particles），事實(shí)上早就有文獻(xiàn)如此使用[5-6]。

不同粒度的氣溶膠遷移特性及其對(duì)人體的影響，實(shí)際內(nèi)容遠(yuǎn)比表中所列復(fù)雜，但其特征內(nèi)容與粒徑尺度的分隔值，與建議名稱有較好的對(duì)應(yīng)。取定細(xì)顆粒物這一中文名稱后，PM2.5仍可作為符號(hào)使用。PM10也是如此。