蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系 陶 燕

建設(shè)生態(tài)城市 認(rèn)知PM2.5

Understanding the PM2.5, constructing the ecological cities

蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系 陶 燕

大氣顆粒物是指液體和固體微粒均勻地分散在空氣中形成的相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系。按照空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑分為總懸浮顆粒物（TSP，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100 μm）、可吸入顆粒物（PM10，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤10 μm）、細(xì)顆粒物（PM2.5，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤2.5 μm）及超細(xì)顆粒物（PM1.0，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤1.0 μm）等。其中可吸入顆粒物PM10，是指可以進(jìn)入人體呼吸道的顆粒物，并且被認(rèn)為與城市人體健康效應(yīng)相關(guān)，因此，許多流行病學(xué)研究采用PM10作為人群暴露的指示性顆粒物，也是國內(nèi)外大多數(shù)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中常規(guī)監(jiān)測(cè)的污染物之一。細(xì)顆粒物PM2.5，又稱為可入肺顆粒物，由于粒徑較小，自身質(zhì)量較輕，故重力作用小，不僅在空氣中能停留較長的時(shí)間，經(jīng)過長距離傳輸造成大范圍污染，而且可以進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)的深部，甚至肺泡。由于其粒徑較小，較易吸附工業(yè)排放的各種有毒重金屬、酸性氧化物、有毒有害的有機(jī)物等，并作為細(xì)菌、真菌和病毒等微生物的載體。因此被認(rèn)為對(duì)環(huán)境質(zhì)量和人群健康的影響較PM10更大，而受到國內(nèi)外環(huán)保部門和學(xué)者的廣泛關(guān)注。

PM2.5的來源

PM2.5的來源既有自然源，又有人為源。自然來源主要包括風(fēng)揚(yáng)塵土、火山灰、森林火災(zāi)、漂浮的海鹽、花粉、

真菌孢子、細(xì)菌等。研究表明，PM2.5主要來源于人為排放，人類既可以直接排放PM2.5，也可以由人類排放的某些氣態(tài)污染物，在空氣中轉(zhuǎn)變成PM2.5。直接排放主要來自燃燒過程，如化石燃料（煤、汽油、柴油等）的燃燒、生物質(zhì)（秸稈、木柴等）的燃燒以及垃圾焚燒等，又稱為一次粒子。

由污染源排放的氣態(tài)污染物如二氧化硫、氮氧化物、氨、揮發(fā)性有機(jī)物等經(jīng)過冷凝或在空氣中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成PM2.5，這部分PM2.5又稱為二次粒子。

PM2.5的化學(xué)組成

PM2.5的化學(xué)組成因不同地區(qū)、來源不同、氣象條件不同而差異很大。但其主要成分有元素碳、有機(jī)碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽等。其它常見成分包括各種金屬元素，既有鈉、鎂、鈣、鋁、鐵等地殼中含量豐富的元素，也有鉛、鋅、砷、鎘、銅等主要源自人類污染的重金屬元素。

PM2.5的監(jiān)測(cè)方法

PM2.5可通過手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前，國內(nèi)外認(rèn)可的PM2.5質(zhì)量濃度的手動(dòng)監(jiān)測(cè)方法為重量法。原理是通過一定切割特征的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使空氣中的顆粒物被截留在已知質(zhì)量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差和采樣體積，計(jì)算出顆粒物的濃度。常用的自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法有微量振蕩天平法和β射線吸收法，但這些監(jiān)測(cè)方法均應(yīng)該以重量法作為參比，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。目前，在美國PM2.5監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，微量振蕩天平法監(jiān)測(cè)儀器約占62%，β射線法的儀器占28%左右，光學(xué)法儀器所占比例較少，而且這些監(jiān)測(cè)方法都必須經(jīng)美國國家環(huán)保局（EPA）認(rèn)證后才能安裝運(yùn)行，同時(shí)美國對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行了認(rèn)證。歐洲國家頒布了規(guī)定PM2.5測(cè)量的參比方法，并開展了自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的比對(duì)試驗(yàn)，對(duì)如何建立等效測(cè)量方法編寫了技術(shù)指南，但并未對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器開展認(rèn)證工作。我國目前已經(jīng)制定了PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)分析方法，即手動(dòng)方法——重量法，自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法——微量振蕩天平法和β射線吸收法。

PM2.5防控標(biāo)準(zhǔn)

（1）國外標(biāo)準(zhǔn)

隨著對(duì)大氣顆粒物危害認(rèn)識(shí)的不斷深入，各個(gè)國家對(duì)其制定的標(biāo)準(zhǔn)越來越趨于嚴(yán)格，制定的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大氣顆粒物的控制，基本都經(jīng)歷了從TSPPM10－PM2.5的過程。目前，主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均已制定PM2.5的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

世界衛(wèi)生組織（WHO）于1987年首次出版了歐洲空氣質(zhì)量準(zhǔn)則，于2000年修訂再版，2005年修訂為全球空氣質(zhì)量準(zhǔn)則，規(guī)定PM10年平均濃度和24小時(shí)平均濃度分別為20 μg/m3和50 μg/m3，PM2.5的年平均濃度和24小時(shí)平均濃度分別為10 μg/m3和25 μg/m3。同時(shí)推薦了PM10和PM2.5年平均濃度和24小時(shí)平均濃度的過渡時(shí)期目標(biāo)（表1）。

表1 WHO對(duì)于顆粒物的過渡時(shí)期目標(biāo)

美國國家環(huán)保局在1971年首次制定了顆粒物環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以TSP為基準(zhǔn)空氣污染物，1987年廢除了TSP環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，制定實(shí)施PM10環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定年平均濃度和24小時(shí)平均濃度限值分別為50 μg/m3和150 μg/m3，1997年制定頒布了PM2.5的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，年平均濃度15μg/m3，24小時(shí)平均濃度65 μg/m3，同時(shí)保持了PM10標(biāo)準(zhǔn)不變；2006年再次對(duì)顆粒物標(biāo)準(zhǔn)做了修訂，PM2.5的24小時(shí)平均濃度修訂為35 μg/m3，并廢除了PM10的年平均限值。

歐盟在1999年首次頒布包含PM10等四種污染物的空氣質(zhì)量指令，要求歐盟成員國必須強(qiáng)制執(zhí)行，2000年、2002年、2004年頒布了新的空氣質(zhì)量指令，分別增加了苯、一氧化碳、臭氧、多環(huán)芳烴和重金屬的環(huán)境限值，2008年修訂了上述空氣質(zhì)量指令規(guī)定的9種污染物的標(biāo)準(zhǔn)限值，同時(shí)增加了PM2.5標(biāo)準(zhǔn)限值，即到2015年，PM2.5的年平均濃度不得超過25 μg/m3，并未對(duì)24小時(shí)平均濃度做出規(guī)定，PM10的年平均濃度和24小時(shí)平均濃度分別為40 μg/m3和50 μg/m3，并規(guī)定每年超過24小時(shí)平均濃度的天數(shù)不能超過35天。該指令在2010年6月已經(jīng)正式執(zhí)行。

日本于1973年制定相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，懸浮微粒（SPM）是日本獨(dú)有的空氣環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，指大氣懸浮顆粒物中，能夠通過粒徑10 μm以上粒子100%去除

裝置的顆粒物，其標(biāo)準(zhǔn)值：1小時(shí)的日均值為0.10 mg/ m3，1小時(shí)值為0.20 mg/m3）。2009年9月日本空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)增加了PM2.5的指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)與美國相同，日均值35 μg/m3，年均值15 μg/m3。

一些發(fā)展中國家如印度、泰國、墨西哥等也制定了相應(yīng)的顆粒物標(biāo)準(zhǔn)。以印度為例，1994年制定實(shí)施的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，只包含對(duì)TSP和PM10的監(jiān)控要求，2009年修訂并取消了TSP，新增加了PM2.5的限值標(biāo)準(zhǔn)，年均值和日均值為40 μg/m3，PM10的年均值和日均值分別為60 μg/m3和100 μg/m3，大致處在WHO設(shè)定的過渡時(shí)期目標(biāo)范圍。

（2）中國標(biāo)準(zhǔn)

我國在1982年制定了TSP的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，1996年第一次修訂并新增PM10的標(biāo)準(zhǔn)，年均值為100 μg/ m3，日平均為150 μg/m3。2000年第二次修訂，未涉及顆粒物。2012年第三次修訂，調(diào)整了環(huán)境空氣功能區(qū)分類，新增了PM2.5的濃度限值和臭氧8小時(shí)平均濃度限值，調(diào)整了PM10、NO2、鉛和苯等的濃度限值，PM2.5的年均值和24小時(shí)平均值分別為35 μg/m3和75 μg/m3，PM10的年均值調(diào)整為70 μg/m3，處在WHO設(shè)定的第一個(gè)過渡時(shí)期目標(biāo)值。新標(biāo)準(zhǔn)擬于2016年開始全面實(shí)施。

PM2.5的影響

（1）對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響

PM2.5對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響主要是形成灰霾天氣，一直被認(rèn)為是灰霾天氣的罪魁禍?zhǔn)??；姻灿址Q大氣棕色云，在中國氣象局的《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》中，灰霾被定義為：“大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10 km的空氣普遍有混濁現(xiàn)象，使遠(yuǎn)處光亮物微帶黃、紅色，使黑暗物微帶藍(lán)色”。根據(jù)《2010年灰霾試點(diǎn)監(jiān)測(cè)報(bào)告》，發(fā)生灰霾天氣時(shí)，PM2.5的濃度明顯高于非灰霾天氣，且PM2.5的濃度與能見度呈明顯負(fù)相關(guān)，即PM2.5濃度越高，能見度就越低。

自20世紀(jì)70年代以來，大氣顆粒物對(duì)能見度的影響一直是環(huán)保部門關(guān)注的問題之一。大氣能見度的降低，主要由顆粒物對(duì)光的散射作用和吸收作用造成的。雖然大氣顆粒物在大氣中占據(jù)的比例很小，但對(duì)城市大氣光學(xué)性質(zhì)的影響可達(dá)99%。研究表明，顆粒物的散射作用大約占其對(duì)大氣消光系數(shù)的70%，而顆粒物的消光貢獻(xiàn)可以達(dá)到總大氣消光作用的90%，而且在大氣顆粒物中，粒徑小于2.5 μm的粒子即PM2.5的散射作用遠(yuǎn)大于粒徑在2.5 μm以上的粗顆粒物。

PM2.5對(duì)光的吸收效應(yīng)幾乎全部由碳黑（也稱元素碳）和含有碳黑的顆粒物造成的。盡管全世界每年排放的碳黑僅占人為顆粒物排放量的0.2%～1.0%和全部顆粒物排放量的0.2%～1.0%，但其引起的消光效應(yīng)卻要高得多，在某些地方甚至可以使能見度降低50%以上。研究表明，大氣能見度與總碳質(zhì)量濃度關(guān)系密切，當(dāng)顆粒物總碳質(zhì)量濃度提高時(shí)，大氣能見度明顯下降。顆粒物質(zhì)量濃度與能見度變化呈負(fù)相關(guān)，小粒徑顆粒對(duì)能見度的作用明顯，而且隨著能見度的降低小粒徑顆粒與大粒徑顆粒濃度的比值明顯增加。

（2）對(duì)人體健康的影響

大量研究表明，大氣顆粒物對(duì)人體健康有明顯的毒害作用，可引起機(jī)體呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等廣泛的損傷。顆粒物主要通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體，顆粒物粒徑大小不同，其最終沉積的部位也有所不同，一般粒徑越小，進(jìn)入呼吸系統(tǒng)的部位就越深，甚至能穿透肺泡進(jìn)入血液，從而影響心、腦等重要的組織臟器，造成更大的危害。研究證實(shí)，大于10 μm的顆粒物由于慣性作用，被鼻腔粘膜阻擋在外；2.5 μm～10 μm的可吸入顆粒物，能進(jìn)入人體上呼吸道，部分可隨咳痰排出體外；小于2.5 μm的細(xì)顆粒物PM2.5，能到達(dá)細(xì)支氣管甚至肺泡區(qū)域，并可能進(jìn)入血液循環(huán)，引發(fā)呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)甚至內(nèi)分泌系統(tǒng)等多種疾病。此外，PM2.5引起的灰霾天氣還會(huì)影響人的心理，造成沉悶、壓抑的感受，誘發(fā)或加劇心理抑郁的狀態(tài)。

世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的報(bào)告顯示，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，目前大多數(shù)城市和農(nóng)村人口均遭受到顆粒物對(duì)健康的影響，高污染城市中的死亡率超出相對(duì)清潔城市的15%～20%。全球城市大氣顆粒物污染造成每年至少100萬居民死亡；美國心臟協(xié)會(huì)估計(jì)，僅在美國，被PM2.5污染的空氣導(dǎo)致每年約60 000人死亡。WHO在2005年版《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》中指出：當(dāng)PM2.5年均濃度達(dá)到35 μg/m3時(shí)，人的死亡風(fēng)險(xiǎn)比10 μg/m3約增加15%；在歐洲，PM2.5每年導(dǎo)致386 000人死亡，并使歐盟國家人均期望壽命減少8.6個(gè)月。2008年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的報(bào)告稱，PM2.5的濃度上升20 μg/ m3，中國和印度每年會(huì)有約34萬人死亡，PM2.5引起的經(jīng)濟(jì)損失，粗略估計(jì)為中國國民生產(chǎn)總值的3.6%、印度的2.2%。

PM2.5監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

我國對(duì)于城市空氣顆粒物的監(jiān)測(cè)起步較晚，1983年，國家環(huán)境保護(hù)總局要求在部分城市建設(shè)空氣質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)TSP等空氣污染物，后來在各城市環(huán)境監(jiān)測(cè)站陸續(xù)增加PM10的監(jiān)測(cè)，而PM2.5一直并未納入國家環(huán)境保護(hù)部的考核范圍。到2011年底，我國有56個(gè)城市已經(jīng)具備對(duì)PM2.5和臭氧的監(jiān)測(cè)條件。在“十二五”期間，我國要建設(shè)近1500多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，前期需要的投入將超過20多億元，每年新增的費(fèi)用也將超過1億元。目前已形成了覆蓋全國的PM2.5觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)。

隨著城市灰霾天氣的頻繁出現(xiàn)，使得全社會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量尤其是導(dǎo)致灰霾天氣的“元兇”PM2.5的監(jiān)測(cè)及污染現(xiàn)狀得到了前所未有的關(guān)注。而我國新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也隨之浮出，2011年11月16日，中國環(huán)境保護(hù)部公布《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二次征求意見稿，將PM2.5納入了常規(guī)監(jiān)測(cè)，這是我國首次制定PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)，從此我國PM2.5的監(jiān)測(cè)拉開了序幕。

2011年12月21日，在第七次全國環(huán)境保護(hù)工作大會(huì)上，環(huán)保部部長周生賢公布了PM2.5和臭氧監(jiān)測(cè)時(shí)間表，PM2.5監(jiān)測(cè)全國將分“四步走”：2012年，在京津冀、長三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域以及直轄市和省會(huì)城市開展PM2.5和臭氧監(jiān)測(cè)；2013年在113個(gè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市和環(huán)保模范城市開展監(jiān)測(cè)；2015年在所有地級(jí)以上城市開展監(jiān)測(cè)；而2016年則是新標(biāo)準(zhǔn)在全國實(shí)施的關(guān)門期限，屆時(shí)全國各地都要按照該標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，并向社會(huì)發(fā)布監(jiān)測(cè)結(jié)果。

2012年1月21日，北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)站開始對(duì)外發(fā)布PM2.5的研究性監(jiān)測(cè)小時(shí)濃度數(shù)據(jù)。9月28日，北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心完成了全市35個(gè)PM2.5監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)備安裝，并于當(dāng)日首批發(fā)布其中20個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PM2.5試運(yùn)行實(shí)時(shí)濃度和日均值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2013年1月1日正式全面實(shí)時(shí)發(fā)布。這35個(gè)監(jiān)測(cè)站涵蓋了空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)點(diǎn)、對(duì)照點(diǎn)、區(qū)域點(diǎn)、交通點(diǎn)四種類型，均勻分布于各區(qū)縣。

2012年3月8日開始，廣東省珠三角區(qū)域17個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，在全國率先正式向外公布PM2.5的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。珠三角因此成為我國第一個(gè)按照新標(biāo)準(zhǔn)公布監(jiān)測(cè)指標(biāo)并評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的城市群。

2012年5月起，國家空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)由原來的113個(gè)重點(diǎn)城市擴(kuò)大至338個(gè)地級(jí)以上的城市，全國共設(shè)1436個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，監(jiān)測(cè)6種主要污染物，其中包括PM2.5。

PM2.5污染現(xiàn)狀

由于我國2012年制定的環(huán)境空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)，首次將PM2.5納入了新標(biāo)準(zhǔn)，因此，到目前為止，我國還沒有對(duì)PM2.5進(jìn)行大規(guī)模的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，只有部分城市進(jìn)行了一些短期或試點(diǎn)研究。我國環(huán)境保護(hù)部通報(bào)2011中國環(huán)境狀況：2011年325個(gè)地級(jí)及以上城市中，環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)城市達(dá)到89%。但執(zhí)行新的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，細(xì)顆粒物PM2.5污染逐步凸顯，試點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，多數(shù)城市PM2.5超標(biāo)，均值是58 μg/m3。

美國國家航空航天局（NASA）2010年9月，公布了一張全球空氣質(zhì)量地圖（圖1），展示世界各地PM2.5的密度。該圖由加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)的兩位研究人員根據(jù)NASA兩臺(tái)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)結(jié)果，用計(jì)算機(jī)模擬繪制的2001年至2006年的PM2.5平均值。由圖可見，從北非撒哈拉沙漠一直延伸到東亞的一大片區(qū)域，PM2.5污染相當(dāng)嚴(yán)重。然而，中國華北、華東地區(qū)則是PM2.5污染的重災(zāi)區(qū)，年均濃度都在60～80 μg/m3，超過了撒哈拉沙漠地區(qū)。同時(shí)表明全世界有超過80%的人正在呼吸著受到嚴(yán)重污染的空氣。

2011年9月，WHO公布的一項(xiàng)以PM10為代表的全球城市空氣污染報(bào)告表明，我國在參與排名的91個(gè)國家中位居第77位。我國31個(gè)省會(huì)及直轄市，94%的人口暴露在PM10年平均濃度70 μg/m3（WHO第一階段目標(biāo)值）以上的空氣中，嚴(yán)重影響城市居民健康。盡管我國沒有PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由于PM2.5約占PM10的50%～60%，此排名也在一定程度上反映我國PM2.5的污染形勢(shì)。

有關(guān)學(xué)者匯總了我國各地關(guān)于PM2.5污染水平的研

究，具體見圖2。由圖可見，盡管各城市監(jiān)測(cè)時(shí)間不同、監(jiān)測(cè)方法不統(tǒng)一，導(dǎo)致可比性大大降低，但與美國和WHO的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（或推薦值），以及我國新環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比，我國的細(xì)顆粒物PM2.5污染非常嚴(yán)重。沿海地區(qū)如青島、上海、香港、深圳、珠海以及廈門等城市PM2.5的污染水平較低而內(nèi)陸地區(qū)細(xì)顆粒物污染嚴(yán)重。

圖2 我國各城市PM2.5的污染水平

PM2.5對(duì)人體健康影響的現(xiàn)狀

大量流行病學(xué)研究表明，大氣顆粒物，尤其是細(xì)顆粒物PM2.5對(duì)人體健康有著明顯的影響。20世紀(jì)90年代以來，國外學(xué)者開展了大氣顆粒物對(duì)人體健康影響方面的研究，對(duì)哈佛等六城市大氣污染的慢性效應(yīng)研究表明，PM2.5濃度每增加10 μg/m3，總死亡率、心肺死亡率分別增加13%和17%。

美國EPA進(jìn)行的兩項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究表明，總死亡率及心肺疾病死亡率的上升與大氣中PM2.5濃度增加相關(guān)，數(shù)據(jù)顯示，在污染最嚴(yán)重和最輕的兩個(gè)城市之間，當(dāng)PM2.5濃度相差18.6 μg/m3時(shí)，疾病死亡發(fā)生的危險(xiǎn)度上升26%。

Schwartz等研究表明，大氣中PM2.5濃度增加10 μg/m3時(shí)，被研究對(duì)象總死亡率由2.1%上升到3.75%。并發(fā)現(xiàn)肺炎、心臟病及其他一些疾病的死亡率上升的效應(yīng)隨著暴露時(shí)間的延長而增強(qiáng)。

研究者還發(fā)現(xiàn)大氣顆粒物的污染與人類生殖功能的改變顯著相關(guān)。Dejmek等對(duì)波西米亞的一組孕婦進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高濃度的PM2.5暴露，孕婦出現(xiàn)胎兒宮內(nèi)生長遲緩的相對(duì)危險(xiǎn)度值為2.11，這表明高濃度的PM2.5污染可能會(huì)影響胚胎的發(fā)育。

西北半干旱區(qū)的研究表明，對(duì)于呼吸系統(tǒng)疾病來說，PM10、PM2.5和PM1.0的健康效應(yīng)均有一定的滯后，PM10在滯后4天，PM2.5和PM1.0均在滯后5天對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的影響達(dá)到最大，PM10和PM2.5濃度每升高10 μg/ m3，每天由于呼吸系統(tǒng)疾病而入院的人數(shù)會(huì)分別增加0.052%和0.604%；PM1.0每升高10顆粒數(shù)/m3，每天由于呼吸系統(tǒng)疾病而入院的人數(shù)會(huì)增加0.652%，可以看出PM2.5和PM1.0對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的影響略大于PM10。對(duì)于心腦血管疾病來說，PM10的健康效應(yīng)有一定的滯后，在滯后6天時(shí)的影響最大，其濃度每升高10 μg/m3，每天由于心腦血管疾病而入院的人數(shù)會(huì)增加0.046%；PM2.5和PM1.0的健康效應(yīng)則不存在滯后，均在當(dāng)天對(duì)心腦血管疾病產(chǎn)生最大影響，PM2.5每升高10 μg/m3，每天由于心腦血管疾病而入院的人數(shù)會(huì)增加0.697%，PM1.0每升高10顆粒數(shù)/m3，每天由于心腦血管疾病

而入院的人數(shù)會(huì)增加0.935%，可見PM2.5和PM1.0對(duì)心腦血管疾病的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PM10。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，粗顆粒物PM10對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的影響大于心腦血管疾病，而細(xì)顆粒物PM2.5和PM1.0對(duì)心腦血管疾病的影響則大于呼吸系統(tǒng)疾病，說明粒徑越小的顆粒，越容易進(jìn)入人體血液循環(huán)，從而對(duì)人體造成的更為嚴(yán)重的危害。而對(duì)于不同人群來講，PM10和PM2.5對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的影響程度也會(huì)有所不同，年齡分層來看，二者均對(duì)年齡小于15歲人群的影響最大，其次為年齡大于65歲的老年人群，對(duì)于年齡在15～65歲之間的人群影響相對(duì)較小；性別分層來看，二者對(duì)女性人群的影響均大于男性人群，說明兒童、老年人群和女性人群對(duì)PM10和PM2.5更為敏感。因此，在重度污染天氣，應(yīng)更加注重敏感人群的保護(hù)。

發(fā)展對(duì)策

我國評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的指標(biāo)體系為空氣污染指數(shù)（API），API是將常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種污染物濃度簡化成單一的概念性指數(shù)值形式，并分級(jí)表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況，適合表示城市短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)。目前，我國常規(guī)監(jiān)測(cè)的空氣污染物主要為PM10、SO2和NO2，而大多數(shù)城市的首要污染物為PM10。

制定PM2.5標(biāo)準(zhǔn)，開展監(jiān)測(cè)并及時(shí)公開發(fā)布監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，都相對(duì)比較容易，但如何降低空氣中PM2.5的濃度，使全國大多數(shù)城市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，以確保新標(biāo)準(zhǔn)在2016年全面實(shí)施，則是我國即將面臨的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。未來我國PM2.5的控制需要以下幾方面入手。

加強(qiáng)PM2.5監(jiān)測(cè)能力及預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)

監(jiān)測(cè)能力及預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)涉及監(jiān)測(cè)技術(shù)、儀器設(shè)備的選購、安裝及調(diào)試，專業(yè)人員的培訓(xùn)，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，數(shù)據(jù)發(fā)布及評(píng)價(jià)系統(tǒng)改造以及預(yù)警體系等方面。目前已有成熟的PM2.5監(jiān)測(cè)技術(shù)，并且已在部分城市開展了試點(diǎn)監(jiān)測(cè)，但其他如儀器設(shè)備的選購、安裝及調(diào)試，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、專業(yè)人員的培訓(xùn)、數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)改造及預(yù)警體系等方面的建設(shè)還需進(jìn)行大量的工作。

為確保新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，要求我國及各省市政府繼續(xù)加大投入，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，確保在標(biāo)準(zhǔn)全國生效時(shí)實(shí)現(xiàn)各地有能力開展PM2.5等新指標(biāo)的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作，建立健全空氣污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系。

完善PM2.5監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范及相應(yīng)的法律法規(guī)

（1）制定符合國情的環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范

新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)之前我國一直采用API作為達(dá)標(biāo)的考核方法，PM2.5納入標(biāo)準(zhǔn)后，則以濃度指標(biāo)作為其達(dá)標(biāo)的考核方法，并且要求年均值和日均值同時(shí)達(dá)標(biāo)。而我國PM2.5的達(dá)標(biāo)是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，因此一方面要借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，另一方面則要根據(jù)我國實(shí)際情況，進(jìn)行科學(xué)論證，盡快制定并發(fā)布符合國情的環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范，保證新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，完善空氣質(zhì)量考核體系。

（2）制定PM2.5監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)的指導(dǎo)意見

我國常規(guī)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)已按《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)規(guī)范(試行)》要求布設(shè)了PM10國控監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并形成較為完善的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。但PM2.5在空間上分布與PM10并不完全相同，因此需要在充分調(diào)研已有的研究成果的基礎(chǔ)上，通過地面監(jiān)測(cè)，結(jié)合3S技術(shù)，即全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)（RS），掌握我國PM2.5的時(shí)空分布特征，制定合理的PM2.5監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)的指導(dǎo)意見。指導(dǎo)各地PM2.5監(jiān)測(cè)優(yōu)化布點(diǎn)，即用最少的點(diǎn)位，準(zhǔn)確全面反映城市和區(qū)域PM2.5的污染特征及變化趨勢(shì)，并逐步形成符合我國國情的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

（3）制定PM2.5監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范和儀器認(rèn)證/指定程序·建立空氣采樣濾膜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范

我國PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)分析方法為重量法，也是目前國際通用方法，若要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，采樣濾膜的質(zhì)量是至關(guān)重要的因素之一，而我國目前仍未建立評(píng)

價(jià)采樣濾膜質(zhì)量的技術(shù)規(guī)范，這將直接影響PM2.5空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。應(yīng)盡快建立采樣濾膜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范，明確不同采樣濾膜的種類、規(guī)格、結(jié)構(gòu)形式和適用范圍，并建立濾膜性能評(píng)價(jià)方法、檢驗(yàn)方法、保存、包裝及運(yùn)輸?shù)确矫娴囊?guī)范。

·制定和發(fā)布PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法為等效方法，重量法為我國PM2.5監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)分析方法，自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)，用于趨勢(shì)發(fā)布和預(yù)警預(yù)報(bào)。但如何應(yīng)用基準(zhǔn)方法調(diào)整修正等效方法的數(shù)據(jù)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的切割效率、流量控制精度、溫濕度控制等技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到何種要求，儀器的操作規(guī)范、小時(shí)濃度采樣時(shí)間技術(shù)要求、監(jiān)測(cè)過程的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制等沒有任何技術(shù)規(guī)范，而這些是保證自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，全面反映PM2.5污染狀況的必要條件。因此迫切需要制定并發(fā)布我國PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范。

·制定儀器認(rèn)證/指定程序，發(fā)布國家認(rèn)證/制定的儀器型號(hào)名錄

目前我國PM2.5研究性監(jiān)測(cè)所用儀器設(shè)備類型較多，而且由于國產(chǎn)PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器研發(fā)起步晚，導(dǎo)致大多數(shù)選購進(jìn)口儀器；同時(shí)，由于我國缺乏PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器認(rèn)證/指定程序及國家認(rèn)證/指定的儀器型號(hào)目錄，導(dǎo)致不同地區(qū)、不同型號(hào)儀器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺乏代表性和可比性，從而影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的公信力。

我國目前使用較多的進(jìn)口自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器主要針對(duì)PM2.5較低污染濃度設(shè)計(jì)，是否適用于較高污染濃度及我國南北方溫度濕度差異較大，高原地區(qū)特有的高海拔、低氣壓和溫差大等特殊自然條件，并未進(jìn)行系統(tǒng)的驗(yàn)證。而且不同國家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的規(guī)定有差別，導(dǎo)致使用進(jìn)口儀器測(cè)定的PM2.5濃度在轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)容易產(chǎn)生系統(tǒng)差異。此外，進(jìn)口儀器還存在維護(hù)費(fèi)用高、維修不及時(shí)的情況。

因此，應(yīng)盡快制定的PM2.5監(jiān)測(cè)儀器認(rèn)證/指定程序，對(duì)國內(nèi)外多種儀器設(shè)備進(jìn)行評(píng)估和比對(duì)，提出符合并執(zhí)行我國的標(biāo)態(tài)規(guī)定，適合不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、氣象條件和地理分區(qū)的區(qū)域監(jiān)測(cè)設(shè)備選型等完善的、統(tǒng)一可行的指導(dǎo)意見和技術(shù)規(guī)范。

（4）制定并發(fā)布污染源PM2.5的監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范及排放標(biāo)準(zhǔn)

隨著新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布，污染源產(chǎn)生的PM2.5的監(jiān)測(cè)勢(shì)在必行，應(yīng)盡快制定相關(guān)污染源PM2.5的監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范及排放標(biāo)準(zhǔn)，為全面開展污染源監(jiān)測(cè)做好準(zhǔn)備。

切斷污染源，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)施節(jié)能減排

修訂《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的目的就是為了要求各地加大PM2.5污染防治力度，不斷改善環(huán)境空氣質(zhì)量，提高人民生活質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。而PM2.5污染的治理，源頭控制是根本。雖然PM2.5來源較為復(fù)雜，但主要來源于煤炭、汽油、柴油等化石燃料的燃燒，因此，PM2.5污染的源頭治理，首先，需要國家加大力度調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)企業(yè)由高消耗向高效率轉(zhuǎn)變，由粗加工向深加工轉(zhuǎn)變，由低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。同時(shí)，更要大力推進(jìn)自主創(chuàng)新，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，積極培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、生物醫(yī)藥、新能源汽車、新材料等產(chǎn)業(yè)。

其次，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展清潔能源，實(shí)施節(jié)能減排。我國城市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，一般占總能源消耗的70%～80%。改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，加大天然氣、液化石油氣、煤制氣、太陽能等清潔能源的推廣力度，逐步提高城市清潔能源的使用比重。結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H，嚴(yán)格控制區(qū)域煤炭消費(fèi)總量，降低區(qū)域PM2.5的污染。

建立區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控措施及機(jī)制

PM2.5由于其自身的特點(diǎn)，可以長時(shí)間停留在空氣中，并經(jīng)長距離傳輸造成大范圍區(qū)域污染，因此，采取區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控措施對(duì)于降低大氣中PM2.5的濃度，改善空氣質(zhì)量，保護(hù)人體健康顯得尤為重要。國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了九部委《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見》，要求以增強(qiáng)區(qū)域環(huán)境保護(hù)合力為主線，以全面削減大氣污染物排放為手段，建立統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、統(tǒng)一監(jiān)管、統(tǒng)一評(píng)估、統(tǒng)一協(xié)調(diào)的區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作機(jī)制，做好大氣污染防治工作。而目前尚缺乏保證大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制切實(shí)可行的相關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及政策體系，因此，我國必須盡快建立區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控措施及機(jī)制，確保新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。

廣泛宣傳，加強(qiáng)公眾參與力度

PM2.5治理與我們每個(gè)人都息息相關(guān)，因此，廣泛宣傳環(huán)保理念，形成更廣泛的社會(huì)共識(shí)，大力倡導(dǎo)和踐行綠色環(huán)保的低碳生活方式，動(dòng)員全社會(huì)共同參與也是非常重要的。政府也可通過多種方式鼓勵(lì)公眾使用可再生的清潔能源、購買尾氣排放低的機(jī)動(dòng)車、參與植樹造林等活動(dòng)，讓每個(gè)人積極參與到大氣污染防治中。