用于測量空氣中PM2.5(可入肺顆粒物)及PM10(可吸入顆粒物)數(shù)值的檢測儀器稱為pm2.5傳感器。它是在高靈敏度微型激光傳感器技術(shù)基礎(chǔ)上的集空氣動力學(xué), 數(shù)字信號處理, 光機電一體化的高科技產(chǎn)品. 測試精度高, 性能穩(wěn)定, 多功能性強, 操作簡單方便的特點,適用于公共場所環(huán)境及大氣環(huán)境的測定,還可用于空氣凈化器凈化效率的評價分析。
PM2.5 激光傳感器
直徑小于或等于2.5微米的顆粒物稱為細顆粒物(PM2.5)。顆粒物能夠在大氣中停留很長時間,并可隨呼吸進入體內(nèi),積聚在氣管或肺中,影響身體健康。
顆粒物的成分很復(fù)雜,主要取決于其來源。主要的來源是從地表揚起的塵土,含有氧化物礦物和其他成分。海鹽是顆粒物的第2大來源,其組成與海水的成分類似。一部分顆粒物是自然過程產(chǎn)生的,源自火山爆發(fā)、沙塵暴、森林火災(zāi)、浪花等。
PM2.5還可以由硫和氮的氧化物轉(zhuǎn)化而成。而這些氣體污染物往往是人類對化石燃料(煤、石油等)和垃圾的燃燒造成的。在發(fā)展中國家,煤炭燃燒是家庭取暖和能源供應(yīng)的主要方式。沒有先進廢氣處理裝置的柴油汽車也是顆粒物的來源。
PM2.5傳感器
在室內(nèi),塵螨、二手煙是顆粒物主要的來源。顆粒物的來源是不完全燃燒、因此只要是靠燃燒的煙草產(chǎn)品,都會產(chǎn)生具有嚴重危害的顆粒物,使用品質(zhì)較佳的香煙也只是吸煙者的自我安慰(甚至可能因為臭味較低,而造成更大的危害);同理也適用于金紙燃燒、焚香及燃燒蚊香。
在20世紀70年代,人們開始注意到顆粒物污染與健康問題之間的聯(lián)系。在美國,每年由于顆粒物污染造成的死亡人數(shù)約為22000-52000人(2000年數(shù)據(jù)),在歐洲這一數(shù)字則高達20萬。
現(xiàn)在,許多研究已證實顆粒物會對呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成傷害,導(dǎo)致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和過早死亡。
顆粒物的大小決定了它們終在呼吸道中的位置。較大的顆粒物往往會被纖毛和黏液過濾,無法通過鼻子和咽喉。然而,小于10微米的顆粒物即可吸入顆粒物(PM10),可以穿透這些屏障達到支氣管和肺泡。而小于2.5微米的顆粒物,細顆粒物(PM2.5),比表面積大于PM10,更易吸附有毒害的物質(zhì)。如重金屬(在城市中以重金屬元素為嚴重,較突出的有Zn、Pb、As、Cd等,而不同地區(qū)也有著各自的特點)、有毒微生物等。由于體積更小,PM2.5具有更強的穿透力,可能抵達細支氣管壁,并干擾肺內(nèi)的氣體交換。更小的微粒(直徑小于等于100納米)會通過肺部傳遞影響其他器官。
其中,發(fā)表于《美國醫(yī)學(xué)會雜志》的一項研究表明,PM2.5會導(dǎo)致動脈斑塊沉積,引發(fā)血管炎癥和動脈粥樣硬化,終導(dǎo)致心臟病或其他心血管問題。這項始于1982年的研究證實,當空氣中PM2.5的濃度長期高于10 μg/m3,就會帶來死亡風險的上升。濃度每增加10 μg/m3,總的死亡風險會上升4%,心肺疾病帶來的死亡風險上升6%,肺癌帶來的死亡風險上升8%。此外,PM2.5極易吸附多環(huán)芳烴等有機污染物和重金屬,使致癌、致畸、致突變的機率明顯升高。 中國科學(xué)院陳竺院士等研究者,于《柳葉刀》雜志上發(fā)表的文章中估計中國每年因室外空氣污染導(dǎo)致的早死人數(shù)在35萬-50萬人之間。
小的顆粒物(直徑小于等于100納米,合0.1微米)帶來的危害更為嚴重。有證據(jù)表明這些顆粒物可以傳過細胞膜到達其他器官,包括大腦。有研究指出,這些微??赡芤l(fā)腦損傷(包括老年癡呆癥)。值得注意的是,柴油發(fā)動機產(chǎn)生的微粒直徑通常在 100 納米(合0.1微米)左右。
由于開展相關(guān)監(jiān)測和研究起步較晚,大陸從2012年起在各主要城市開展PM2.5監(jiān)測的試驗工作,并定于2016年1月1日起在全區(qū)范圍內(nèi)實施與世界衛(wèi)生組織“過渡時期目標-1”等同的GB 3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》。
| PM10(一級/二級) | PM2.5(一級/二級) | |
|---|---|---|
| 年平均濃度限值 | 40 / 70 μg/m3 | 15 / 35 μg/m3 |
| 24小時平均濃度限值 | 50 / 150 μg/m3 | 35 / 75 μg/m3 |
美國作為較早研究PM2.5的 國家,于1997年就發(fā)布包括PM2.5空氣污染物年平均值和24小時平均值之空氣質(zhì)量標準,并在2006年接續(xù)發(fā)布更嚴格PM2.5之24小時平均 值標準;2012年12月14日,美國環(huán)保署依據(jù)更新近之醫(yī)學(xué)研究結(jié)論,將保護國民健康之PM2.5首要年平均值標準再從每立方米15微克降低至12微 克。美國通過《國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(National Ambient Air Quality Standards)對顆粒物進行限制,新標準如下:
| PM10 | PM2.5 | |
|---|---|---|
| 年平均值 | 無 | 12 μg/m3 |
| 24小時平均值 | 150 μg/m3 | 35 μg/m3 |
為了就減少空氣污染對健康的影響提供全球性指導(dǎo),世界衛(wèi)生組織于2005年發(fā)布了《空氣質(zhì)量準則》,其中包括了對顆粒物濃度的限制:
| PM10 | PM2.5 | 選擇濃度依據(jù) | |
|---|---|---|---|
| 過渡時期目標-1(IT-1) | 70 μg/m3 | 35 μg/m3 | 相對于AQG水平而言,在這些水平的長期暴露會增加大約15%的死亡風險。 |
| 過渡時期目標-2(IT-2) | 50 μg/m3 | 25 μg/m3 | 除了其它健康利益外,與過渡時期目標-1相比,在這個水平的暴露會降低大約6% [2%~11%]的死亡風險。 |
| 過渡時期目標-3(IT-3) | 30 μg/m3 | 15 μg/m3 | 除了其它健康利益外,與過渡時期目標-2相比,在這個水平的暴露會降低大約6% [2%~11%]的死亡風險。 |
| 空氣質(zhì)量準則值(AQG) | 20 μg/m3 | 10 μg/m3 | 對于PM2.5的長期暴露,這是一個低水平,在這個水平,總死亡率、心肺疾病死亡率和肺癌的死亡率會增加(95%以上可信度)。 |




