PM2.5 - 概述
PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細的1/20。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。
懸浮顆粒（Particulate）泛指懸浮在氣體當中的微細固體或液體。在城市空氣質(zhì)量日報或周報中的可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物是人們較為熟悉的兩種大氣污染物。可吸入顆粒物又稱為PM10，指直徑等于或小于10微米，可以進入人的呼吸系統(tǒng)的顆粒物；總懸浮顆粒物也稱為PM100，即直徑小于和等于100微米的顆粒物。
對于環(huán)境科學來說，懸浮粒子特指空氣中那些微細污染物，它們是空氣污染的一個主要來源。當中小于10微米直徑的懸浮粒子，被定義為可吸入懸浮粒子，它們能夠聚積在肺部，危害人類健康。直徑小于2.5微米的顆粒，對人體危害最大，因為它可以直接進入肺泡。科學家用PM2.5表示每立方米空氣中這種顆粒的含量，這個值越高，就代表空氣污染越嚴重。
雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。
大氣氣溶膠是懸浮于空氣中固態(tài)和液態(tài)質(zhì)點組成的一種復雜的化學混合物，它們的大小從只有幾納米的超細顆粒到幾個微米直徑以上的粗顆粒。在兩者之間是被稱為細顆粒的氣溶膠，其直徑在0.1μm到幾個μm，所以大氣氣溶膠的典型尺度是0.001~10μm，其在大氣中的居留期至少為幾小時，平均可達幾天、一周到數(shù)周，甚至到數(shù)年（如平流層氣溶膠）。
PM2.5產(chǎn)生的主要來源，是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質(zhì)。
一般而言，粒徑2.5微米至10微米的粗顆粒物主要來自道路揚塵等；2.5微米以下的細顆粒物（PM2.5）則主要來自化石燃料的燃燒（如機動車尾氣、燃煤）、揮發(fā)性有機物等。
中國很多城市到現(xiàn)在還是僅僅監(jiān)測PM10的密度，認為PM10“可以進入人體上呼吸道，與市民的呼吸系統(tǒng)疾病關系比較密切”。但實際上PM2.5微粒由于體積特別微小，對人類身體健康的影響大大超過PM10。世界衛(wèi)生組織公布的資料也認為PM2.5會增加死亡的風險。
氣象專家和醫(yī)學專家認為，由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康[1] 的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，對人體健康危害相對較小；而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物，直徑相當于人類頭發(fā)1/10大小，被吸入人體后會進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。這些顆粒還可以通過支氣管和肺泡進入血液，其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中，對人體健康的傷害更大。在歐盟國家中，PM2.5導致人們的平均壽命減少8.6個月。而PM2.5還可成為病毒和細菌的載體，為呼吸道傳染病的傳播推波助瀾。
中國工程院院士、中國環(huán)境監(jiān)測總站原總工程師魏復盛研究結(jié)果還表明，PM2.5和PM10濃度越高，兒童及其雙親呼吸系統(tǒng)病癥的發(fā)生率也越高，而PM2.5的影響尤為顯著。
世界衛(wèi)生組織在2005年版《空氣質(zhì)量準則》中也指出：當PM2.5年均濃度達到每立方米35微克時，人的死亡風險比每立方米10微克的情形約增加15％。一份來自聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的報告稱，PM2.5每立方米的濃度上升20毫克，中國和印度每年會有約34萬人死亡。
《整體環(huán)境科學》（Science of Total Environment）上增刊登過北京大學醫(yī)學部公共衛(wèi)生學院教授潘小川及其同事一項新發(fā)現(xiàn)：2004年至2006年期間，當北京大學校園觀測點的PM2.5日均濃度增加時，在約4公里以外的北京大學第三醫(yī)院，心血管病急診患者數(shù)量也有所增加。雖然PM10和PM2.5都是心血管病發(fā)病的危險因素，但PM2.5的影響顯然更大。
PM2.5的標準，是由美國在1997年提出的，主要是為了更有效地監(jiān)測隨著工業(yè)化日益發(fā)達而出現(xiàn)的、在舊標準中被忽略的對人體有害的細小顆粒物。PM2.5指數(shù)已經(jīng)成為一個重要的測控空氣污染程度的指數(shù)。
據(jù)了解，到2010年底為止，除美國和歐盟一些國家外，世界上大部分國家都還未開展對PM2.5的監(jiān)測，大多通行對PM10進行監(jiān)測。 值得注意的是，倫敦、巴黎、紐約等對PM2.5進行頻密監(jiān)測和發(fā)布的國際城市，其污染水平也相對較低，與此同時，不少發(fā)展中國家的大城市如墨西哥城和新德里等城市，也早已開展了PM2.5的頻密監(jiān)測和發(fā)布。
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，專門展示世界各地PM2.5的密度。地圖由加拿大達爾豪斯大學的兩位研究人員制作。他們根據(jù)NASA的兩臺衛(wèi)星監(jiān)測儀的監(jiān)測結(jié)果，繪制了一張顯示出2001年至2006年PM 2.5平均值的地圖。在這張圖上紅色（即PM2.5密度最高），出現(xiàn)在北非、東亞和中國。中國華北、華東和華中PM2.5的密度，指數(shù)甚至接近每立方米80微克，甚至超過了撒哈拉沙漠。在這張2001-2006年間平均全球空氣污染形勢圖上，全球PM2.5最高的地區(qū)在北非和中國的華北、華東、華中全部。
世界衛(wèi)生組織（WHO）認為，PM2.5小于10是安全值，中國的這些地區(qū)全部高于50接近80，比撒哈拉沙漠還要高很多。
在中國大部分，特別是工業(yè)集中的華北地區(qū)，PM2.5占到了整個空氣懸浮顆粒物重量的大半。然而，中國的“影響空氣污染指數(shù)”（API）卻沒有把PM2.5納入監(jiān)測之列。根據(jù)中國人民大學法學院與公眾環(huán)境研究中心（IPE）于2011年1月發(fā)布的城市空氣質(zhì)量信息公開指數(shù)（AQTI）評價報告顯示，北京、上海、廣州、重慶等20個國內(nèi)評價城市普遍未開展細顆粒物監(jiān)測。
PM2.5這類細顆粒物對光的散射作用比較強，在不利的氣象條件下更容易導致灰霾形成。2009年，中國的環(huán)保部門曾對灰霾天進行了試點監(jiān)測，結(jié)果顯示，當年1月1日至12月31日，各試點城市發(fā)生灰霾的天數(shù)在51至211天；其中天津灰霾天達到51天，深圳為115天，重慶133天，上海134天，蘇州169天。而我國細顆粒物污染在全球范圍內(nèi)的橫向?qū)Ρ韧瑯硬蝗輼酚^。
2010年，兩位加拿大科學家利用衛(wèi)星測量數(shù)據(jù)和計算機模擬信息制作的地圖展示了2001年至2006年全球平均PM2.5分布情況，地圖顯示，中國人口密集、經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，很多都處于細顆粒物濃度最高的地區(qū)。
2010年11月21日，美駐華使館的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)曾爆表一次，使館在推特上描述其為“Crazy bad（糟糕透頂）”。
2011年，隨著部分地區(qū)的空氣監(jiān)測引發(fā)關注和熱議。PM2.5和PM10這兩種空氣監(jiān)測標準也進入公眾視野。
2011年年初《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》修訂版征求公開意見，PM2.5可吸入顆粒物尚未列入新標準，但開始作為各地指標的參考值。
2011年11月15日，著名大氣環(huán)境專家張遠航稱若將PM2.5納入評價，全國空氣質(zhì)量達標的城市會從現(xiàn)在的80%下降到20%。[2]
2011年12月4日，美國駐華使館發(fā)布的北京PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)再次爆表，指數(shù)為522，超過了最高污染指數(shù)500，也因“超出該污染物的值域”，在美國環(huán)保局網(wǎng)站上無法轉(zhuǎn)換為空氣質(zhì)量指數(shù)。[3] 而同一天，北京環(huán)保局公告為輕度污染。
2012年1月21日，北京市環(huán)保監(jiān)測中心網(wǎng)站開始實時發(fā)布PM2.5研究性監(jiān)測的小時濃度數(shù)據(jù)，市民可登錄該中心網(wǎng)站查詢[4] 。北京市環(huán)保局相關負責人表示，此次發(fā)布綜合觀測實驗室的研究性監(jiān)測數(shù)據(jù)，只能代表其所在地（海淀區(qū)車公莊西路14號 ）這一點位的PM2.5濃度水平。通過該點位的監(jiān)測情況，可以大致反映出PM2.5的變化趨勢，但不能代表全市情況，數(shù)據(jù)僅供市民參考。
2012年2月29日，國務院常務會同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》。會議要求2012年在京津冀、長三角、珠三角等重點區(qū)域以及直轄市和省會城市開展細顆粒物與臭氧等項目監(jiān)測，2013年在113個環(huán)境保護重點城市和國家環(huán)境保護模范城市開展監(jiān)測，2015年覆蓋所有地級以上城市[5] 。
對空氣污染和氣候變化需采取統(tǒng)一而不是分離的應對戰(zhàn)略。由于空氣污染和氣候變化在很大程度上有共因，即主要都是由礦物燃料燃燒的排放造成，因而減輕和控制空氣污染與減少溫室氣體排放保護氣候在行動上應是一致的。有研究指出，大氣氣溶膠的增加減少了到達地面的太陽輻射量，與溫室氣體增暖作用是相反的，互相抵消的。由溫室氣體造成的地表增暖的50％可能被氣溶膠的冷卻作用所抵消，一旦除去氣溶膠將會使溫室氣體產(chǎn)生的增溫表現(xiàn)得更顯著，這將進一步增加CO2減排的壓力。因而空氣質(zhì)量和氣候變化這兩個問題不能孤立地解決，它們是密切耦合在一起的。
必須發(fā)展更復雜的地球系統(tǒng)模式和氣候與生物地球化學變量的長期監(jiān)測系統(tǒng)。利用這種復雜的地球系統(tǒng)模式可以更準確地模擬和預報上述兩方面的重要物理、化學和生物過程以及反饋機制，這是一個重大的挑戰(zhàn)性任務。如果試圖把全球變暖維持在一規(guī)定的閾值的環(huán)境戰(zhàn)略中，就不僅要考慮CO2減排，而且也必須同時考慮改善空氣質(zhì)量的措施及其氣候后果。為了從經(jīng)濟上得到最大的節(jié)約和獲得雙贏的效果，應該采取協(xié)同應對空氣污染和氣候變化的減排戰(zhàn)略，即應該采取統(tǒng)一的而不是分離的科學研究和應對戰(zhàn)略。尤其將來隨著空氣污染的不斷治理和改善，可大大降低氣溶膠的冷卻作用，這將進一步加大未來溫室氣體的減排量，否則全球氣溫將會以更快的速度和量值上升。對于像中國這樣經(jīng)濟快速發(fā)展的發(fā)展中國家，這種戰(zhàn)略尤其重要，因為這兩個問題不但同時存在，而且同是因經(jīng)濟增長和能源消耗同時迅猛增長，益使空氣污染嚴重和溫室氣體排放快速增加。從同一源頭上解決這兩個問題不但經(jīng)濟上更為有效，而且可同時解決大氣環(huán)境和氣候變化問題。
在能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中應同時考慮溫室氣體和氣溶膠排放的綜合或集成技術，使兩者排放量都能得到減少和控制；組織各方力量編寫第一個比較完整的中國氣溶膠排放清單；進一步改善溫室氣體和氣溶膠的觀測網(wǎng)，尤其是氣溶膠觀測網(wǎng)更需擴大和加密；進行空氣污染和氣候變化的氣溶膠——云——氣候變化相互作用的研究，并發(fā)展氣候模式（全球和區(qū)域模式）與空氣污染模式相互耦合與嵌套的集合模式系統(tǒng)，為建立中國中長期空氣污染及其環(huán)境和氣候影響的業(yè)務預報提供科學基礎和支持；建立耦合的空氣污染和氣候變化風險評估系統(tǒng)，根據(jù)它們之間的相互作用關系以及未來情景預測，提供對社會和經(jīng)濟部門影響的后果和嚴重性評估。
2012年1月31日北京市政府專題會議中，《北京市2012-2020年大氣污染治理工作方案》獲得原則通過，方案提出將重點控制PM2.5污染，并計劃五年內(nèi)新增森林面積100萬畝，平原地區(qū)森林覆蓋率達到25%以上。[6]
中美雙方所采用的空氣質(zhì)量評價標準不同，中國采用的是世界衛(wèi)生組織第一階段的評價標準，而美國采用第三階段評價標準。以標志著“優(yōu)質(zhì)”的指數(shù)50為例，它在中國對應著“PM2.5濃度為35微克/立方米”，而在美國采用的第三階段標準中，則對應著“PM2.5濃度為15微克/立方米”。
