关于作者

李皓,环境科普志愿者,“中科院老科学家科普演讲团”成员。 1982年毕业于四川大学生物系生物化学专业。1983年至1986年先后在西南农业大学土壤化学系、中国科学院成都生物研究所生化室工作。1986年至1994年在德国弗朗霍夫(Fraunhofer)研究院汉诺威毒理研究所从事免疫生物学研究,1994年获得德国汉诺威大学自然科学博士学位。1995年回国到北京医科大学免疫系做博士后,研究中草药成分的免疫调节作用。出于对当时中国环境状况的极度忧虑,1996年辞职走向社会成为环境科普志愿者。1997年至2007年主要从事引进和翻译国际环境教育影视片的工作。2000年至2004年为国家环保总局环境使者。2008年成为“中科院老科学家科普演讲团”成员。

(Binary/Image)

李皓
2013年01月28日

关键词:PM10与PM2.5;世卫组织浓度准则值;可吸入颗粒物;健康危害;美国PM2.5浓度限制;欧盟PM10浓度限值;北京PM10来源;北京PM10污染状况;净化空气措施

正??? 文

PM2.5在哪里
PM是英文Particulate Matter(颗粒物)的缩写。PM10代表粒径小于10微米的所有颗粒物,其中包含粒径小于2.5微米的颗粒物,即PM2.5。世界卫生组织(WHO)指出:对于发展中国家的城市而言,PM10中一半是PM2.5;在发达国家城市中,PM10中的PM2.5占50-80%。由此可推断,北京发布的PM10监测数据中,应当有50%来自PM2.5的贡献。当空气中PM2.5增加时,PM10的监测数据就会升高。所以,目前欧洲的发达国家仍只发布PM10的数据。
世界卫生组织强调PM2.5对健康的危害,所制定的安全日均浓度准则值PM2.5为25微克/立方米。鉴于多数国家城市的空气监测数据为PM10,世卫组织制定的安全日均浓度准则值PM10为50微克/立方米,正好是PM2.5日均浓度准则值的两倍。
前段时间,中国社会掀起对PM2.5的关注热潮,但媒体却给公众传递了两个错误信息:一是只要监测了PM2.5,空气质量就会好转;二是可吸入颗粒物中只有PM2.5才危害健康。这两个信息都是大误导。
可吸入颗粒物是PM10
笔者查了欧盟国家实时播报空气质量数据的网站(www.airqualitynow.eu),该网站有来自15个欧盟国家的城市每日发布的监测数据。笔者看到:空气质量好的欧洲国家,如奥地利、捷克、德国、荷兰、挪威、瑞典、瑞士、英国并没有PM2.5的监测数据。
可吸入颗粒物中是否只有PM2.5才危害健康?否。可吸入颗粒物的学术名称就是PM10,它由粗颗粒(粒径在2.5-10微米之间)和细颗粒PM2.5组成。这两类颗粒物都能进入人的呼吸道,粗颗粒进入气管和支气管,细颗粒进入肺泡,它们对健康都有危害。
世卫组织发布的《空气质量准则》指出:PM10的日均浓度每升高10微克/立方米,就会使死亡率增加约0.5%。当PM10浓度达到150微克/立方米时,预期日死亡率会增加5%。而单一的PM2.5准则值不能保护(公众免受)粗颗粒物导致的健康危害。
目前美国的PM2.5日均浓度限值设为35微克/立方米,比世卫准则值高10微克/立方米。欧盟国家仍使用PM10,将日均浓度限值设为50微克/立方米,与世卫组织准则值一致。欧盟国家规定:一年中,PM10高于50微克/立方米的天数不应超过35天。
北京的PM10怎么来的
可吸入颗粒物PM10从哪里来? 文献指出:PM10中的细颗粒PM2.5主要来自燃烧,如燃烧煤炭、汽油、柴油、食用油、木材、垃圾、树叶、秸秆等。而粗颗粒(2.5-10微米)则主要来自地面摩擦产生的尘颗粒、施工扬尘、剪草扬尘、绿地裸土、农田扬尘、建筑表面积尘等。
北京奥运会前后,北京将燃煤发电和大单位燃煤供暖改造成为使用天然气,这大减了煤烟型颗粒物污染。但北京数百万辆机动车排放着细颗粒,车轮摩擦地面产生着橡胶颗粒、尘颗粒,加之北京的机动车道无吸尘能力,所以,北京交通对PM10的贡献很大。
北京有大面积建筑工地。这些工地地面被要求水泥硬化。但硬化工地反而会增加空气中颗粒物的污染。这是因为,硬化会使地面失去吸水和吸尘能力。工地硬化后,工地的粉尘随水流到工地外的马路上,在来往车辆的反复碾磨下,生成PM10。硬化的工地还贡献热岛效应,增加地面的颗粒物升向空中。
绿地裸土也在增加北京的PM10污染。裸土主要是绿化工人频繁地剪草、拔草、清掏落叶、更换绿植等人为活动造成的。此外,北京的绝大多数绿地都设计和建造得高于道路地面,使得绿地无法自行接纳地表径流,这样的绿地极易干旱,刮风或降水时,绿地表土会顺势到达低处的马路上,引起道路扬尘。每年国庆前后,城市大面积更换花种、摆花坛、给花坛浇水的园林作业,在机动车道和人行道上产生了大量花土遗撒问题,这也增加了北京的尘污染。
另外,北京许多社区存在大面积绿地裸土,居民楼屋顶和窗户常常积尘严重,起风时也产生PM10污染。
北京的PM10污染状况
北京空气中的主要污染物是可吸入颗粒物PM10。2011年,北京有近80天达到污染级别,它们都由PM10所致,PM10的日均浓度均高于150微克/立方米。但中国新的空气质量标准把地区分为二类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域;二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。对不同的区,PM10和PM2.5的日均浓度限值不一样:一类区适用一级浓度限值:PM10的日均浓度限值为50微克/立方米(与欧盟的浓度限值一致),PM2.5的日均浓度限值为35微克/立方米(与美国的浓度限值一致)。而二类区适用二级浓度限值,PM10的日均浓度限值为150微克/立方米(在欧盟属“Very High(很高)”级别 ),PM2.5的日均浓度限值为75微克/立方米(在美国属“Unhealthy(不健康)”级别)。北京属二类区,执行标准是:只要PM10的日均浓度低于或等于150微克/立方米,就达标了,评语就是“良”,这种做法体现的是标准制定者未把保护公众的健康放在第一位。
其实,在温度较低的情况下(比如夜间),空气中的颗粒物会下降到地面,如果地表存在大面积树林、植被、砖石缝隙、湿润土壤,颗粒物就能被吸附和吸收掉,空气就能得到自然净化。但如果地表缺乏植被、硬化发热、表土干燥,颗粒物就会随着高气温再次上升到空中,空气中的颗粒物浓度就会增加。笔者曾到驻北京的美国大使馆办事,无意中看到使馆周边几乎无植被区,建筑环境的地表被大面积硬化,旁边的马路上有多个工地。这也许是美国大使馆就地测得空气中PM2.5浓度值很高的原因之一。
对减少北京PM10的六条建议
虽然目前北京市面临的空气质量形势十分严峻,但是还是有不少简单易行的办法对于改善空气质量非常有效,下面6招是笔者为北京减尘提出的建议:
首先就是工地铺石子。在欧洲和美国,建筑工地多采用碎石子铺地的方法来吸收粉尘。石子地表孔隙多,吸尘吸水能力都好,不产生热岛效应。工地完工后,石子的回收与地面复绿都很容易。北京应当学习这类环保型的简单做法。
其次是增加城市植被。北京可提倡让大自然回归城市的做法,容许天然的野花野草大面积出现在城市的公园中、树林下、道路旁。对这些草地的修剪次数应限制在一年5次以下,而且,修剪下的草渣应就地撒回草地,让其自然分解成土壤有机质,以助绿地土壤保持肥力和水分。
第三招是居民在社区自种绿地。北京应当提倡居民自种门前绿地,这既能传承北京古代家家种花栽树的传统文化,又能让居民利用家中废水浇绿地。土壤保持湿润,社区满眼绿植,刮风扬尘就不再发生。
第四招就是定期打扫窗户。清理窗户积尘是发达国家城市保持空气清洁的日常工作之一。北京可鼓励开发这类常规服务公司,他们应每两个月左右到社区服务一次,为居民楼清洁窗户,这能提供稳定的就业机会。
第五招是减少道路扬尘。北京应去掉或平砌高速路或其他车道边凸起的道牙石,以使车道上的尘土能被车道外区域吸收。新建人行道、步行道、低速车道时,应要求地面留出缝隙,以便吸尘透水,这一举能带来减尘、防洪、免清扫等多种环保功效。
最后一招是提高出租车使用率。因为出租车是特殊的公交车,所以应该充分利用。在北京的地铁口、车站、超市、医院、社区、学校门前设置出租车等候区(三个车位即可),其他车辆不能占用。这能减少马路上空驶的出租车数量,也能充分满足市民出行、购物、看病、上学时对使用小轿车的需求,减少开私家车的愿望。
笔者相信,只要通过科学的方法来减少和吸收PM10,北京的一级天数将会逐年增加。若一年中,一级天数能达到80%以上,北京的空气质量就接近欧盟国家大城市的水平了。
附表:
1、PM10日均浓度值与空气质量评语比较
PM10日均浓度值(微克/立方米) 欧盟国家空气质量标准评语 北京地区新空气质量标准评语

0-15

Very Low(很低)

一级,优

16-30

Low(低)

31-50

Medium(中)

51-100

High(高)

二级,良

101-150

Very High(很高)

151-250

Very High(很高)

三级,轻度污染

251-350

Very High(很高)

四级,中度污染

351-420

Very High(很高)

五级,重度污染

> 421

Very High(很高)

六级,严重污染


2、PM2.5日均浓度值与空气质量评语比较
PM2.5日均浓度值(微克/立方米) 美国空气质量标准评语 北京地区新空气质量标准评语

0-15.4

Good (良好)

一级,优

15.5-35.0

Moderate (中等)

36.0-40.4

Moderate (中等)

二级,良

40.5-65.4

Unhealthy for Sensitive Groups(对敏感人群不健康)

65.5-75.0

Unhealthy (不健康)

76.0-115.0

Unhealthy (不健康)

三级,轻度污染

115.5-150.4

Unhealthy (不健康)

四级,中度污染

150.5-250.4

Very unhealthy (很不健康)

五级,重度污染

>250.5

Hazardous (危险)

六级,严重污染

数据来源:中华人民共和国环境保护部,欧盟城市空气质量在线播报CITEAIR
(发表于《北京晚报》2013年2月3日)