科学网 › 标签 › PM10

标签: PM10

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

图解石家庄空气质量的变化: 热度 2 zhpd55 2016-12-7 21:42; 图解石家庄空气质量的变化诸平前面写过“ 11月份AQI的比较——以石家庄市为例 ”的博文，由于仅仅是几年11月份的相关指标比较，难免有些单薄，说服力欠佳。为了更为清楚地看到石家庄近年来空气质量的变化情况，下面以图示方式，进行不同年度9-11月份的相关数据的比较，可能会更有说服力。 1 空气质量指数（AQI）值的变化不同年度9-11月份的91天内，AQI值由小到大排序结果见图1.由图1可知，2016年与2014年接近，比2015年更糟糕。图1 不同年度9-11月份91天内AQI值的变化 2 全国AQI值排序当天名次比较石家庄不同年度9-11月份91天时间，按照AQI值的全国300多个城市排序情况见图2.由图可以看出，2016年的排序较2015年更靠后。表明结果AQI值与2014年更接近（见图1），但是，排序较2014年更加靠后。治霾控制空气污染犹如逆水行舟，进展慢也是在退。与全国其它城市相比较，还是有较大差距。图2 不同年度9-11月份 91天内全国排序的变化 3 PM 2.5 浓度变化比较下面图的解释是类似的。 4 PM 10 浓度变化比较 5 SO 2 浓度变化比较 6 NO 2 浓度变化比较 7 CO浓度变化比较 8 O 3 浓度变化比较; 个人分类: 新观察|5342 次阅读|6 个评论

北京市环境保护监测中心今晚35个站的PM10数据全部天窗，为什么？: 热度 1 Talky 2016-5-14 22:17; 2012年10月以来，我基本上每天晚上都看北京市环境保护监测中心的空气质量监测状况，曾多次发现监测中心的PM10数据出错，也曾写过几篇博文或评论说过这个问题。今天突然发现35个站的PM10数据全部出错，为什么呢？ PM2.5的监测数据不是好好的吗。从气象数据看，北京并没有遭遇大风，雨量和雨强也一般般，为什么呢？ PM2.5监测数据（有2个站有差错，正常） PM10监测数据（全部出错，为什么？）气象方面没有突然事件啊？ 5月15日早上6:00补：刚又进那个网页看，35个站仍然都没有PM10数据。如果是全站维护PM10监测仪器和技术，那是好事？ 5月15日上午10:00补：看来不是“维护”，现在有少数站开始有PM10数据了... 问题是，这样的监测效果，监测中心站长知道吗，北京市环保局知道吗，国家环保总局知道吗？我这里类似的下载图形相当多了！; 个人分类: 灰霾|3921 次阅读|2 个评论

评论近日北京蓝天白云: 热度 2 Talky 2015-6-13 22:59; 最近北京、华北多蓝天白云，多位博主晒照片，因此评论： “ 雾霾 ” 是 “ 污染气象 ” 问题。气象：近期南边大片雨区，北京又多北风（来源空气比较洁净干燥），气温较高又不太高（ 30 多度时会有 O3 超标，也会有 “ 轻霾 ” ）， “ 混合层 ” 厚度可能较厚（地面气温较高时地面附近对流活动较强）。污染源方面：采暖期过了，大量空调尚未开始；华北地区污染企业可能减少并 “ 压煤 ” ，同时 “ 脱硫 ” 可能加强了。但未听说机动车数量减少和油品质量提高？北京夏天要注意气温 35 度以上时可能的光化学烟雾，上个月已经出现过臭氧达到 350 微克 / 立方米了。这时会有 “ 轻霾 ” ，颜色和厚重程度和冬天的不一样，主要因为汽车尾气造成。例如，这两天北京市环境保护监测中心展示：可见PM10有一定程度污染，而且在市中心繁忙地区，主要是汽车尾气和扬尘。; 个人分类: 灰霾|2891 次阅读|3 个评论

北京市环境保护监测中心应当检查一下PM10的测定和网页显示问题: Talky 2014-7-4 18:03; 请北京网友转告：北京市环境保护监测中心应当检查一下 PM10 的测定和网页显示问题昨天和今天（ 7 月 3 - 4 日），北京市又遇到严重灰霾或雾霾污染， PM2.5 浓度一度曾达到 280 微克 / 立方米的高值，见 35 个站 PM2.5 监测结果图（ 2014 年 7 月 4 日 08:00 ， http://zx.bjmemc.com.cn/ ）：但是不知道为什么， 35 个站的 PM10 浓度监测结果显示，又有 33 个站不正常，不能显示曲线图：符号的说明是：“遇校准、维护、仪器故障、通讯中断、停电等情况，会发生短时数据缺测现象”。问题是“ 又有 ”。早在 5 月下旬就发现了这个问题，我跟踪了一个月，每天晚上 21 或 22 点下载这个 PM10 监测图，发现今年 6 月 1 日至 30 日（缺18日），北京网上展示的 35 个监测站，发生“出错 ”的天数如表。除定陵站天天都可以显示监测曲线外， 34 个站都有多日处于“出错”状态，不能展示 PM10 监测曲线。这样的图形经常出现在网页上，不觉得难看吗？ 2014 年 6 月 1 日至 30 日（缺6月18日），北京 35 个监测站晚上 21 或 22 点展示 PM10 监测结果的出错天数统计站名出错天数站名出错天数站名出错天数站名出错天数延庆 21 平谷 17 东四 17 天坛 17 八达岭 23 东高村 20 农展馆 13 房山 21 定陵 0 植物园 22 东四环 18 大兴 18 昌平 18 万柳 14 云岗 19 亦庄 16 怀柔 18 奥体中心 28 丰台花园 19 通县 17 密云 20 门头沟 16 万寿西宫 19 琉璃河 18 密云水库 26 古城 13 南三环 14 榆垡 16 北部新区 19 官园 18 永定门内 18 永乐店 23 顺义 23 西直门北 22 前门 16 但是，定陵也有监测问题，发现几次出现 PM10 监测浓度低于 PM2.5 浓度值的情况，也应当进行检查纠正。补记：6月18日晚上上网不方便，没有记录。; 个人分类: 灰霾|3203 次阅读|0 个评论

北京-北风吹出好天气，上海-冷空气要来，灰霾打前站: 热度 2 Talky 2013-12-10 09:40; 记得“冷空气要来，灰霾打前站”是 2009 年 11 月底，中国环境科学学会在长沙举行“中国不同经济区域环境污染特征的比较分析与研究”研讨会前几天，媒体描述当时灰霾污染的一篇新闻的标题。昨天上海市经历了一个典型的冷空气南下，带来严重污染，然后冷空气主导，空气质量重新好转的过程。图中展示了 2013 年 12 月 8 日 17:00 到 12 月 9 日 17:00 的 PM2.5 和 PM10 的浓度变化曲线，相对湿度变化曲线。和一张相应的风数据图，至今尚未想好怎样画一个更好的简明说明风速风向的图。由此可见： 1、上海市 12 月 8 日夜间空气质量在良好和轻度污染之间。一直保持到凌晨，同期相对湿度相当高，在 80-90% 之间。地面风向比较混乱，风速较小（ 0~1 级）。清晨 5 点情况开始变化： PM2.5 和 PM10 浓度开始明显上升，湿度下降，风的变化从记录上看主要是 7 点以后。 6-7 点， PM2.5 和 PM10 浓度快速上升到达当天峰值。重度灰霾污染，但湿度继续下降。上午 9 点以后，污染再次加重，到下午 1 点升到第二个峰值。其间湿度先继续下降最后有所反弹，路上明显感到北风呼啸，但记录只达到二级风的水平。基本上是西北风， 1-2 级，一直到纪录末尾。 2、上海本地污染程度不高： 8 日晚间风小，湿度又高，空气质量保持在轻度污染以下； 9 日变坏为严重污染，明显是来自北方污染物的输送过程。 3、 9 日上海是霾，不是雾，因为相对湿度低于 75% ，而且连续降低。 4、北风降温，先是带来严重污染，到 9 日晚上，灰霾才逐步散去。 10 日早上，空气质量回到了“良”的水平。 PM2.5 全市平均浓度为 88 （ 09:00 ）; 个人分类: 灰霾|5389 次阅读|4 个评论

为什么PM2.5和PM10浓度的比值重要: 热度 3 Talky 2013-12-8 09:01; 为什么 PM2.5 和 PM10 浓度的比值重要今天上海又有重雾，相对湿度 (08:00) 为 89% ，早晨7:00前能见度也就300米吧，但没有重霾，08:00全市平均 PM2.5 浓度为 101.6 微克 / 立方米。 PM2.5 指空气动力学直径小于等于 2.5 微米的颗粒物， PM10 则小于等于 10 微米。因此 PM10 包含 PM2.5 。理论上说，同一地点同一时间监测到的浓度值， PM2.5 浓度应当小于 PM10 ，或者说 PM2.5/PM10 应当小于 100% 。 PM2.5 和 PM10 浓度的比值相当程度上说明了污染的类型和可能的污染物来源。图中展示了上海市 2013 年 11 月中旬的一次轻度 / 中度灰霾过程。可见 11 月 15 日 ~17 日阶段的污染特点和 11 月 19 日 ~21 日的不同。 15~17 日的那次主要是 PM10 污染，最高超过 350 微克 / 立方米； PM2.5 的轻度 / 中度污染实际上从 14 日开始， 15 日到达 250 微克 / 立方米后下降。 PM10 高值时， PM2.5/PM10 比值只有 40~60% 。后面的灰霾（19~21日），PM2.5最高也达到了200微克/立方米。但湿度也不很高， PM2.5/PM10 比值则高到 60~90% 。以本地和附近地区污染物输送为主。上述比较说明， 11 月 14 日 ~21 日上海市发生的颗粒物中度污染两个阶段是两个不同类型。前一个主要是 PM10 污染，来源很可能是北方输送。 11 月 21 日在一次讨论会上，上海市环境监测中心的研究员报告了监测手段和成果。恰好证明了有这个北方输送浮尘的过程。; 个人分类: 灰霾|27070 次阅读|8 个评论

请查查监测数据: 热度 2 Talky 2013-12-7 20:59; 北京又开始发生雾霾，想看看PM2.5和PM10浓度的比例，突然发现：大部分都是PM2.5浓度高，搞不清楚了。按照定义，PM10包含PM2.5，应当都是PM10浓度高。监测PM2.5方法仪器有不同，但是否应当换算了再报告？请北京网友转达一下，环境监测中心会有个解释吧？（下面是12个站的数据，2013年12月7日晚下载） PM2.5 PM10 报告时间实时浓度 24 小时均值实时浓度 24 小时均值八达岭 252 100 227 110 19:00 密云 279 138 315 131 19:00 顺义 350 199 350 188 19:00 北部新区 277 215 233 188 19:00 东高村 251 189 240 177 19:00 西直门北 389 224 374 215 18:00 官园 405 240 385 245 18:00 前门 488 295 353 233 19:00 大兴 500 381 474 341 19:00 亦庄 447 329 403 289 19:00 通州 453 347 411 313 19:00 永乐店 482 406 421 356 19:00 12月8日06:00的曲线图，西直门北和官园两个站，PM2.5浓度高于PM10的浓度。 PM2.5 PM10; 个人分类: 灰霾|3529 次阅读|12 个评论

被污染的科学（二）专家蒙别人: fs007 2012-1-1 02:56; 点此阅读《被污染的科学（一）口罩蒙自己》寻正首都北京的精英们担心起污染来，因此我才有了写被污染的科学一文的想法。不少人可能理解我的题目为科学被污染，这种理解也是不错的，中国的科学传播的最大障碍就是科学的被污染，即使是专家，也喜欢张着嘴胡扯一气。胡扯之后，还会摇动着“专家”的旗帜，不容许人质疑。图一、治国专家空气粒子污染是一个简单的现象，涉及的粒子种类不多，涉及的物理技术原理也简单易懂，咱们来学习相关基本知识，顺便检验专家的说法。院士钟南山是搞呼吸研究的，宣称PM2.5能进入肺泡。中科院研究王跃思认为美使馆数据偏大，还推荐大家戴不管用的口罩，并认为北京污染在减少。而美国专家则批评美国使馆没有发布24小时PM2.5的平均浓度。美国俄克拉河马州立大学助教授麻庭光宣称PM10可以吸附PM2.5，PM10的减少，导致了PM2.5的增加。在这些错误信息的引导下，读者除了慌张，就是糊涂。咱们先从麻庭光教授的PM10吸附PM2.5说起。麻庭光的《美国对PM2.5的认识历史》译自《煤巨人：美国未来能源背后的肮脏秘密》（Big Coal: The Dirty Secret Behind America’s Energy Future），作者是美国知名作家Jeff Goodell，该书发表于2006年，是Goodell的成名作。按中国人的说法， Goodell是标准的文科生，本科学英文，硕士学写作。麻教授以专家身份译外行的作品，既不给出处，还未获得原作者允许，在其剽窃史上新增一项记录。更重要的是，这位专家抄一通外行，还抄错了。回到麻庭光教授抄袭王宝贯教授原文，王采取了雍耶（Christian Junge）的说法，把浮粒分成三类，艾肯特（Aitken）粒子、大粒子、与巨粒子。在气溶胶停留一段时间后，会老化，在老化过程中，巨粒子沉降减少，而艾肯特粒子则会聚合，最终变为大粒子，这一现象称为聚合（Coagulation）。王教授没有提到的是大粒子本身对聚合作用的促进作用，也就是Goodell一书所描述的现象，针对这一现象的经典描述出现在空气污染的经典研究报告——Wichmann报告中。Wichmann报告应该说是大气污染研究者的必读作品之一，在其2000年版报告的第57页上的示意图常被其他作者原封不动或者略加修改地引用到文献中。图二、德国埃乐富特治理PM2.5有效后导致超细粒子半衰期显著增加在此前的文章中我介绍过，目前粒子分类为粗、细、与超细粒子，如果硬要说PM10代表较大的粒子，相对PM2.5而言，它代表着粗粒子，而PM2.5代表着细粒子。在细粒子中较小的那一部分（1微米）的，才是Wichmann及王教授所言的有吸附作用的大粒子。PM2.5的质量的一部分实际上还是王宝贯所谓的巨粒子。严格地说，清除PM10，就包括清除PM2.5，因为前者包括后者，又怎么会产生清除PM10而增加PM2.5的效果呢？当然，我们也不能否认巨粒子也同样地拥用吸附能力，可以吸附超细粒子，从而达到清除它们的作用，然而，空气中的粒子分布决定了这样的作用可以忽略不计。用Wichmann的报告的PM2.5粒子为例，从质量上说，细粒子（0.1-2.5微米）占97%，而超细粒子只占3%，但超细粒子个数占了总个数的88%。在PM2.5之外，粗粒子质量是PM2.5的20%，大于PM10的粒子还有30%。吸附作用大小取决于粒子的表面积，同等质量的粒子表面积跟粒子直径呈反比，比如10微克的2.5微米的粒子的表面积就是10微克的10微米的粒子的4倍，因此，大粒子的吸附作用是粗粒子的几百倍。 2009年在澳大利亚西部发生沙尘暴，空气中的粒子浓度（PM2.5）从平常的50微克剧增到6000微克，昆士兰科技大学研究发现，沙尘暴把空气中的超细粒子清除得干干净净。这之中，多半有粗粒子的功劳，但显然不存在粗粒子清除大粒子的过程，因为大粒子就不存在剧烈的布朗运动，让这种聚合作用成为可能。图三、大气中粒子分布（源：Jose-Luis Jimenez）超细粒子在生活中从哪里来呢？汽车尾气。现在研究超细粒子污染就着重在高速公路及其附近，由于超细粒子的聚合作用，决定了超细粒子即使没有大粒子，也会很快聚集，使得超细粒子在空气中的半衰期较短。多短？在城市里，0.02微米的粒子的半衰期只有一个小时。在聚合作用之外，超细粒子还具有极强的扩散能力，能迅速地在空气中扩散，从而导致它在污染源由近及远呈指数规模地消减，美国学者朱亦方（音译）等人的研究表明，在高速公路污染源的下风约150米超细粒子污染增加就不是很显著了，而300米外就基本不受影响了。这对美国人来说是好消息，因为大多数住宅距离主要干道超过300米，但对中国城市居民来说，达到这个距离可不易。如果住在干道旁的公寓里，起码要50层以上的楼房才影响较小，100层楼就不用说了，不现实。超细粒子的害处在哪里？它能自由进出肺泡，可以通过肺气血交换屏障进入身体内起作用。很小的粒子，比如纳米级的粒子，会因为扩散作用被阻止在呼吸道上段。在几十个纳米的粒子可以几乎一半沉积于肺泡。PM2.5中绝大多数粒子是大粒子（0.1-1微米，据Wichmann报道数据，占PM2.5质量的90%以上），可以自由进出肺泡，但大多数不沉积，但沉积率即使低至10%，如果污染严重，而身体清除能力有限，也会造成伤害。这是监测PM2.5的生理学原理。回到前面讲的聚合作用，它是气溶胶老化的基本现象之一，也是污染物清除机制之一，其发生速度跟粒子大小呈指数递减。在另一端，是粗粒子的沉落，其沉降速度，跟粒子大小呈指数增加。如果我们把这两个作用累加起来，我们就能够理解PM2.5的特征性组成了。监测PM2.5是为了排除PM10中的一过性的粗粒子的干挠因素，更直接衡量空气污染粒子中的稳定成份，从这个角度上说，PM2.5是必然选择，而且将来也不会进一步改变选择更小的径值监测。图四、空气粒子的自然清除与在人呼吸道内的沉积（示意图）很显然，气溶胶在空气中的变化规律也同样适用于呼吸道，所以粒子在我们呼吸道的沉着也呈相同规律，空气中积累的大粒子恰好也不易沉积于我们的呼吸道，这是我们的天然防护机制，不然，稍有污染，大家都得尘肺了。我在此前分析过为什么口罩不管用，因为最需要防滤过的粒子，它几乎就无能为力，下图中是一家为医院提供过滤设备的五种典型的过滤器的过滤效率。在接近HEPA最易通过粒子直径（0.3微米）时效率都显著减低。因此，几毛钱的口罩只能阻挡粗粒子以上的甚至看得见的粒子，只起心理安慰作用。图五、Flanders Precision Aire公司五种商用规格滤器针对不同粒子直径的效率（%）当专家指责大使馆公布短于24小时PM2.5数据时，有没有道理呢？没有。对于公共政策而言，空气粒子监控采取24小时平均或者年平均，有助于取得更可靠的数据，然而，这并不见得就符合医学规律，也不符合居民的利益。为什么呢？因为空气粒子污染产生的风险是几何风险（Compounding Risk），打个比喻，就象你交税，挣得越多，交得越多。与之相对的是代数风险，就象你去美领馆签证交费，无论是百万富翁，还是讨口学生，几百大洋一样地交。几何风险让那些肺功能最需要保护的受最大的损伤——医学原理很简单，你有了基础疾病，呼吸道清除能力减弱，减弱得越多，受损越严重。在医学上，我们给病人使用抗生素，并不是说要保证所有时候你的血药浓度都有抗菌作用，那样的话代价太高。医生给药剂量保证部分时间超过杀菌的血药浓度，这种给药方式称为冲击疗法。细菌繁殖能力有限，再加上机体有灭菌能力，冲击几次就把大部或者全部细菌杀死了。同样地，污染也可以籍着这个机制起作用，在短时间内它超过呼吸道的自净能力，就造成损伤了，并不需要连续24小时都必须要超过我们的自净能力。事实上，大使馆每小时报告污染情况对居民才有指导意义——你可以临时决定是否到室外或者污染重的地方去，如果一天平均PM2.5超标，你能决定一天都不出门么？图六、冲击疗法并不需要抗生素血药浓度始终保持在杀菌浓度以上关于北京的污染状态，北京大学的学者王文涛等人与美国多家机构合作的结果刚好在2011年7月发表在《环境科技》（Environ. Sci. Tech.）杂志上。在北京实施交通管制与污染源控制之后，污染显著减轻，放弃控制后，迅速回升。显然，管制不起作用才是古怪现象。中国政治家喜欢讲上有政策，下有对策，如果附庸几句天才将军岳飞的名言，叫“法虽有规，道常有矩，运用之妙，存乎一心”。直白地说，法律与规定是死的，但如何做，却看我的心意在什么地方。中国的法律很多时候是儿戏，比如立法规定北京市PM10不得超过每立方米60微克，然后就皆大欢喜，等大家鼻孔都塞满了灰尘，找到环监局头上，别人的仪表仍然在“正常”范围内。大家一看我给“正常”二字打上引号，以为我指责环监局造假，其实哪里用得着造假，如同儿戏的法律就不可能制约人。我给正常打引号是因为没有所谓正常范围，粒子污染越少越好。图七、北京空气污染的奥林匹克效应（BC=黑炭；OC=有机炭；源：王文涛等2011年）一个城市中不同的地方污染状况取决于与污染源的距离以及临时风向等因素，可以发生较大变化，所以大使馆的高值完全不奇怪，环监局可能选择了一些污染不严重的点进行监控，所以总是冒出皆大欢喜的数据来。如果中国立法部门象美国议会里那么多律师出身的议员，所立之法与规定就不会如此儿戏，比如法律会明文规定如何选点。按照惯例，监测点重点突出污染严重地区，否则就没有指导意义。从理论上说存在城市的平均PM2.5，但既无实际意义，也基本上测不到。所以不要动不动以为自己的数据准确。由于大家在白天工作，城市污染源也多在白天释放，因此，大家关注大使馆数据时，污染正在加重，这也会造成大使馆数据升高。而正由于大家在白天活动，吸入呼吸道的恰好是白天的空气，晚上则更多地是呼吸室内空气，大使馆的监控数据就远比不切实际的24小时平均浓度有意义多了。被污染的不仅仅是北京的空气，还有科学。点此阅读《被污染的科学（一）口罩蒙自己》; 个人分类: 科学普及|5876 次阅读|0 个评论

被污染的科学（一）口罩蒙自己: 热度 14 fs007 2011-12-31 13:10; 点此阅读《被污染的科学（二）专家蒙别人》寻正有一样东西我最痛恨，就是反复使用的棉纱口罩，因为它能把你的口鼻全蒙住，呼吸不畅。很快，外科口罩过渡到一次性使用的纸造品，由于它有一定硬度与塑形能力，使用时不觉得那么闭塞难受。外科口罩究竟有什么用？从发明显微镜以来，科学家花了数百年才搞清楚我们的微观世界里居住着无数的潜在坏蛋，医生开始反复清洗手与手臂，还要带上手套，避免致病菌被带到病人的伤口中。不过，在医生的呼吸道还寄居着大量的细菌病毒，可能随着医生的说话呼吸传播，因此，医生使用了口罩。为了不让头发皮屑掉到伤口中，医生在操作时还大多戴有纸帽。图一、外科手术的保护措施变化（左：19世纪；中：至70年代；右：现代）在SARS（非典）临到中国时，外科口罩也成了抢手货，一时之间，让人觉得医生成了热门行业。北京的空气质量在奥运会期间得到了大幅提升，忘记了一个中国政治哲学家的箴言，孩子们总是贪得无厌的，今天给了米饼，明天就会向你要肉饼，因此，有了多余的米饼，最好是给邻居，莫给自己的孩子。美国大使馆粗暴地干涉中国内政，居然抢了中国内政部门的活儿，监测起北京空气质量来——看来中国政治哲学同样地适用于美国佬。中国外交部应对不力，没有强力谴责大使馆的侵权，就导致了继北京之后，广州领事馆也学起样来，下一步该成都、上海、武汉、沈阳等地开始这项服务了。我们必须要理解美国使馆的苦心，大家都要养家糊口，假如20年后美国使馆工作人员因为心脏病而借债度日，美国政府看起来象一个大钱包（Deep Pocket），于是乎他决定起诉美国政府，因为他的心脏病跟北京工作20年有直接联系，需要美国政府支付他工伤损失。现在已经有了大量证据表明空气污染增加心脏病风险，但是美国政府拿出中国环保局数据，这工伤索赔诉讼就有些玄了。大使馆现在把每日污染监控数据存档，将来这工伤索赔就查有实据了。对于大使馆而言，假如他们想迁出北京城区到市郊享受新鲜一点的空气，起码写一个预算报告可以说又为美国人民节约了多少工伤责任（Liability），显得理直气壮。北京市给了你们两个蓝天，不思感恩，现在天天吵着要白云。咱们不谈人性的丑陋，且说美国大使馆完全自私的举动给广大人民造成的心理负担，精明的商家大概又开始堆积外科口罩了，为了避免外科口罩脱销，给正常医务活动造成不便，我们讨论被污染的科学。当人们戴着外科口罩上街时，其实保护的是别人，而不是自己。外科口罩的主要作用是防止医生污染病人的。医生在台上手术，是要不停地发指令的，“刀”、“剪”、“锯”、“使劲拉”、“换个大的”，医生如果不戴口罩，唾沫乱飞，清洁伤口就变轻度污染了。其次，脸上挂个口罩，是一个有效的提醒，让医生鼻子痒了不抓鼻子，免得污染了自己的手再污染病人伤口。口罩对医生的保护作用微乎其微，据说可以在病人体液飞溅时护住口鼻，我从事多年的临床过程中，极少发生，发生时，口罩也似乎不管大用，毕竟没遮着的地方太多了。图二、各种形式的口罩-呼吸罩（最左边一次性口罩不具有过滤作用）真正管用的是称为呼吸罩（Respirator）一类的口罩，这类口罩如果通过美国职业健康研究院（NIOSH）的标准，比如N95，则可以有效地滤过95%以上的空气粒子。这样的口罩面罩都要求跟脸型完全对合，不然，就成了摆设。最大的麻烦是这类口罩成本极高，也不适用于经常配带。即使是达到N95以上标准的口罩，在SARS（非典）与H1N1流行时，美国CDC也并不推荐普通人使用，因为它具体管用不管用，没有人知道。为什么难以确定口罩是否管用呢？我们来复习一下基本知识。空气中的基本颗粒称为粒子或者尘。这粒子大的，比如沙尘暴，细沙扑面，敲在脸上还隐隐作痛，这些沙粒只能随风飘扬，还得是大风才行。细沙大概可以细到0.05毫米，也就是50微米，粗沙则粒粒可数，达到1-2毫米。超过100微米的粒子沉降速度为每秒0.5米，超过1微米的粒子则为每秒0.2米，相对静止的空气中都会很快降落地面。由于空气中的挠动与湍流，粗到30微米的微粒都可能长期留在空气中。但超过10微米的很少成为呼吸的负担，只要你不用嘴呼吸，10微米以上的粉尘会被你的鼻子阻挡，烧煤工或者烟囱清洁工会有切身经历。沙粒你能看到，如果短期经历，还能从鼻垢中查见其踪迹，但对空气质量却影响不大，因为这些大颗粒很快就掉落地面了。由于我们的鼻腔就大至能阻当超过10微米的粉尘，因此，空气质量监测中使用PM10这个指标来衡量。PM10指粒子小于10微米的所有粉尘质量，通常以每立方米多少微克表示。图三、常见空气粒子小于10微米的尘粒能在空气中长期飘浮，还能侵入人的呼吸道，不过，大部分只能到达气管支气管，这部分粒子称为粗粒子（Coarse Particles），直径约为2.5-10微米。在解剖结构上，气管与支气管有软骨支撑，有大量的腺体，会把表面吸附的异物随着痰液排出，所以，粗粒子相对危害也不是那么大。于是研究者进一步关注到了PM2.5，即直径小于2.5微米的粒子，认为它们才是健康更大的威胁。由于测量与控制技术上的要求，PM2.5尚未进入中国空气质量监控体系。直径介于0.1到2.5微米的粒子称为细粒子（Fine Particles），它们能到达细支气管。细支气管腺体减少，环绕着肌肉细胞，这是人体调节通气量的结构，如果肌肉收缩，则通气阻力增加，通气量减少，反之则增加通气量。当细支气管因为刺激而大量收缩时，就产生哮喘，严重时产生呼吸障碍，危及生命。直径在0.1以下的粒子称为超细粒子（Ultra Fine Particles），有的人称之为PM0.1。不过，可能永远不会产生PM0.1这么一个衡量指标，因为超细粒子太小，称它们的重量没有太大意义，现在科学界针对超细粒子是数个数，每立方米多少个粒子。对于超细粒子，它们有进入有呼吸交换功能的肺泡管及肺泡的能力了，由于它们能进出自由，学术界认为它们很危险，正在努力研究其危害及控制。通过对比呼吸道管径与阻止粒子大小我们知道，如果我们只考虑筛子一样的作用，上百微米的细沙都能进入肺泡。石棉会引起石棉肺，因为其微粒可以小至1微米以下，达到肺泡，而肺泡直径有200微米，单考虑筛子样作用，所有的石棉颗粒都能塞进肺泡中，石棉颗粒最大只有90微米，但只有小于1微米的颗粒能达到肺泡。引起尘肺的颗粒大多能达到1微米以下，而操作工人要多年后才会因为积累而产生疾病。那么我们的呼吸道究竟是怎么阻止远比其管径小得多的颗粒进入的呢？图四：呼吸道通透口径与粒子一般沉着部位示意图不知道是否有人想过，如果我们的肺在胸部直接开一个大口子呼吸，岂不可以免除许多麻烦？比如再也不会有人噎死了。这种设计的麻烦在于，再也不会有人去开矿了，上帝还得给人装上能换洗的肺。气流要进入我们的肺，必须通过七弯八拐的气道，大一点的粒子，在拐弯时就会撞上气道壁，而气道壁上的粘液就把它束缚住，然后从痰液中排出，这个过程，称为阻落（Impaction）。在阻落之外，粒子会因为重力下降，显然，如果落在气道壁上，也构成了痰液的一部分，这个过程称为沉降（Sedimentation）。气体、液体、与固体的本质区别在哪里？在于基本粒子的活动度。在气态下，分子原子在跳舞，大家除了偶尔相互碰一下，并不相互粘在一起；而液态时，分子原子在挣扎，刚摆脱左边的，又给右边的粘上了，但粘来粘去，活动度挺大；固态时就对不起，只能原地抖腿跺脚。分子原子以及气溶胶中的微粒没有规律的跳动称为布朗运动。高速的布朗运动就会让气体迅速地扩散（Diffusion），别人放个屁，或者你自己放个屁，马上就闻到了，并不是有命运之神捉弄你，派出一股风扭扭曲曲地把屁送到你的鼻子里，而是那些气体分子在布朗运动中迅速扩散，到达气体不受阻碍的任何部位。在呼吸道中，那些小粒子如果因为布朗运动而撞到壁上，显然也会马上被清除。这三种作用就是口罩或者呼吸器的工作原理，在过滤装置中，气流必须经过弯弯曲曲的通道，而通道周围是有吸附能力的材料，比如活性炭或者其它粘性材料，有时还会采用静电，以增强材料的吸附能力。跟人的呼吸道类似，大的粒子很容易通过阻落或沉落的机制滤掉，小的粒子很容易通过扩散的作用滤掉，最容易通过的还是那不大不小的粒子，大约在0.1-1.0微米之间，对所谓高效滤网（HEPA）而言，最易通过粒子大小（MPPS）是0.3微米。人的呼吸道对这样的粒子阻挡效率低于20%。图五、过滤装置工作原理示意图病毒颗粒一般在0.005-0.3微米大小。每一个SARS（非典）病毒约为0.08-0.09微米，而流感病毒是0.1微米，它们在空气中分布又可能吸附在其它粒子身上或者吸附更小的粒子而变大。据Lindsley等人在2010年的报道，病人排出的流感病毒微粒35%超过4微米，23%在1-4微米之间，而42%不到1微米，在低滤过区间。由于SARS病毒跟流感病毒差不多大小，我们不难猜测，很大一部分的SARS病毒跟流感病毒一样，呼吸器都未必挡得住。呼吸器挡不住病毒，那么外科口罩肯定挡不了空气污染。然而，我们不能反对人们戴着口罩上街，对于潜在的病人来说，我们要鼓励他们戴上呼吸器上街，免得传染别人。由于喷嚏传播病毒的效率是咳嗽的数倍，戴外科口罩也是很好的公德行为。对于经常放屁污染环境的五毛，还应挂一个呼吸器在屁股上。点此阅读《被污染的科学（二）专家蒙别人》; 个人分类: 科学普及|8852 次阅读|20 个评论

称体重还是点人数？——也谈PM10和PM2.5: 热度 4 Synthon 2011-12-8 12:02; 刚看了科学网关于这个话题的访谈，很遗憾，虽然是科学网，但是谈政策多，谈科学少。我一直有个疑问，就是这个PM10和PM2.5，到底应该怎么统计呢？我看网上的说法，单位是微克每立方米，也就说，是把这些PM们称称体重。我们做个简化的计算。我们假设颗粒只有两种大小，10微米和2.5微米。根据这里（http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2011/12/256626.shtm）的说法，PM2.5大概是PM10的60-70%，我们就假设75%吧，容易计算一点。那么也就是说在PM里面，四分之一的重量是10微米大小的，四分之三的重量是2.5微米大小的。也就是PM2.5/PM10=3/4 那么如果我说，我们不要称体重，现在我们开始点人数，清点PM的个数，又会如何呢？答案是，PM2.5/PM10=192/193，也就是说差不多200个小颗粒里面，才有一个大颗粒。。。那么，到底应该称体重还是点人数呢？我不知道，但是我希望搞环保的人知道。首先要知道是体重还是人数更反应它的危害，然后才能相应的制定我们的环保标准，不是么？; 个人分类: 其他|6689 次阅读|8 个评论

也谈空气污染: 热度 20 郝炘 2011-12-7 04:24; 施一公的博文《可怕的空气污染》在科学网引起很大反响，我借其中一点发挥一下。施文说：“ 有时，我也会侥幸地想：上个世纪九十年代和本世纪初北京的空气污染也很严重，北京的绝大多数孩子不也顺利成长了吗？也许空气污染不会对孩子产生太多负面影响。 ” 我们家，包括一个学龄前儿童，上个世纪九十年代曾住在北京。记忆中，那时北京的空气污染没有现在这么严重，工业和取暖燃煤是主要的污染源，尤其在冬天。不过煤燃烧产生的污染主要是PM10以上的颗粒物和二氧化硫，直径较大不进入肺泡，对人体的危害小得多。那时的空气污染好像对我们的孩子的确没有太多的负面影响。本世纪初，北京为了办奥运，燃煤锅炉房差不多都拆了，重工业（比如首钢）也搬走了。为什么大家感觉近来的空气污染反而更严重了？这是因为北京现在汽车的数量比上个世纪九十年代多了好几倍。北京机动车保有量1997年首次突破100万，达到第一个100万辆从1949年算起，用了48年的时间；这之后，机动车保有量突飞猛进地增长，不到15年翻了近5番，已经接近500万辆。汽车尾气排出的主要是直径更小的颗粒，也就是PM2.5，这些微小颗粒能进入肺泡，从肺再进入血液，与上个世纪九十年代的空气污染比，对人体的危害大多了。中国东部发达地区城市的空气污染物主要是汽车产生的，而西部地区城市的污染物也许主要还是烧煤的结果。然而，政府的空气质量标准仍然停留在只管PM10，不管PM2.5的水平，所以才有北京官方的空气质量自2008年奥运会以来越来越好，而实际空气质量越来越坏的问题。根据环保局的监测数据，周日的空气污染指数比周六低，而直观的周日空气污染比周六严重。因为没有风，到了周一空气中积累的PM10和PM2.5浓度更高了，能见度极低。 ( 照片来自网易 : http://news.163.com/photoview/00AN0001/19094.html ) 官方新闻把空气污染归罪于 “ 大雾 ” ，比如这篇报道称 “ 受大雾影响，北京污染物浓度上升较快 ” ，这个说法混淆了因果关系。学过物理的人都知道，雾是空气中水蒸气凝结形成的，凝结需要成核作用点 (nucleation sites) ，空气中的 PM10 和 PM2.5 等颗粒物为水蒸气凝结提供了大量的成核作用点。过多的雾是空气污染的结果，而不是空气污染的原因。英国首都伦敦的空气污染改善之后，不再是 “ 雾都 ” 。最近的天气，如果没有空气污染，也许会带来降雪。不过，空气中污染物多了，成核作用点多了，水蒸气凝结形成的水滴 (droplets) 数量多了，但质量小了，太轻、降不下来，所以形成了大雾。我们小的时候，北京冬天常下雪，很少有大雾天；而近年来雾多了，但雪也少多了。关于 PM10 和 PM2.5 的补充（来自 http://news.163.com/11/1207/03/7KL39OS80001124J.html ）： PM2.5 指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。因粒径小，富含大量的有毒、有害物质，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。 PM10 指大气中直径小于或等于 10 微米的颗粒物，又称为可吸入颗粒物或飘尘。粒径超过 10 微米的颗粒物可被鼻毛吸留，也可通过咳嗽排出人体。; 个人分类: 未分类|10745 次阅读|23 个评论

北京“空气质量门”的四个问与答: 热度 49 VillagerL 2011-11-9 11:17; 北京空气质量门的四个问与答清华大学林章凛教授摘要：（ 1 ） PM 2.5 标准是否更先进？(2 ）美国大使馆数据和健康警示的依据是什么？(3)北京市环保局数据是否更科学更准确？（ 4 ）为何不能“随意公布”我们的 PM 2.5 数据？环保没有国别。从专业出发，从北京做起，从现在做起。近期关于北京的空气质量，引起了很大的一场风波。特别是我们的官方数据，与朝阳区美国驻华大使馆自行监测的数据相去甚远，比如美国大使馆认为“危险”（ hazardous ）”水平时，我国北京市环保局提供的指数只显示“轻微污染”。这俨然是另一场“信不信由你”门。这场争执中，一场大雾（霾）导致北京机场航班大乱，笔者恰好在外地出差，受困差点没能及时赶回学校上课。因而花了些功夫，研究了些这其中的争执，此处分享若干（具体信息或信息来源，请见相应标注）。（ 1 ） PM 2.5 标准是否更先进？： PM 2.5 是世界卫生组织推荐的标准，基于大量健康研究得出。因为不到头发丝 1/20 粗细的 PM2.5 极易侵入人体，导致心脏与肺部严重疾病。或者说 PM2.5 标准应该比 PM 10 标准（即目前的北京市标准）更先进，已经被美国、日本、德国、澳大利亚、以及我们的邻居印度等国采用。（ 2 ）美国大使馆数据和健康警示的依据是什么？：笔者查阅了美国环保署（ EPA ）网站，发现美国大使馆监测点 PM2.5 数据是按 EPA 格式和标准公布的，包括未经换算的 PM2.5原始浓度、换算出来的空气质量指数、相应指数下的空气质量等级和健康警示。有人说美国大使馆连他们自己的 EPA 标准都没有遵循，或者指责“他们（美国大使馆）公布的方式更像是炒作”，我不知依据何在。事实上，我国已有专家建议应该建立起类似的 PM 2.5 健康警示指导制度，比如在空气污染严重时，取消室外体育课等露天活动，不让孩子在大雾（霾）天气里跑步。（ 3 ）北京市环保局数据是否更科学更准确？：且抛开 PM2.5/PM10 之争不说。市环保局称：“（环保局建立的监测系统）通过了中国环境监测总站的质控样品考核和国家计量认证的评审和检查 …” ；断言说：“（环保局）拿出的数据是科学、准确的”。但是，我们通过自己的评审和检查就一定科学准确？应该承认，在很多领域特别是环保和健康领域，我国的科技水平、分析仪器水平、污染物监管水平还是有差距的，这方面我们有着很深的教训。大家还记得，当年的牛奶三聚氰胺事件，检测结果却是符合当时国标的。最近强生在中国销售的婴儿洗发水被爆含致癌物，却依然按旧配方生产，因为符合我们相应国标。幸运的是，国家食药监局已经公告称在组织开展相关的安全风险评估，而没有坚持我国国标的科学和准确性而放过它。笔者还发现，在同一空气质量指数下， EPA 与我国环保部对空气质量的等级分类有差别。比如，空气质量指数为 151-200 时， EPA 等级分类是“不健康（ unhealthy ）”，而我国是“轻度污染”，这应该也是北京环保局和美国大使馆空气质量说法差异根源之一。恐怕，也不能说我国的等级分类就一定更科学更准确。此外，环保局认为因为他们的数据是全市的平均数，所以是科学的、准确的。可是，以北京地域之广，各区差别之大，具体是如何平均的？而且何以说平均值就一定准确？另一方面，美国大使馆数据虽然是单点监测站数据，而且美国大使馆已经明确声明“整个城市的空气质量是无法通过单一空气监测站的数据得到的”,但并不乏参考价值。值得注意的是，美国大使馆完整公布了未经换算的 PM2.5原始浓度。为了直接对比，厘清环保局与大使馆数据的差异，市环保局不妨公布未经换算的 PM10原始浓度（理论上 PM10 包含了 PM2.5 ，因此依然有可比性），特别是有代表性的监测站的 PM10原始浓度数据。（ 4 ）为何不能“随意公布”我们的 PM 2.5 数据？：北京市环保局说，“我们能监测 PM2.5 ，但不能随意公布数据”；特别地，“（是否监测并公布 PM2.5 数据） … 唯一的根据是我们中国、我们北京自己大气污染防治不断深入发展的需要，而不是看哪个大使馆在干什么。 ” 这是令笔者最特别地疑惑。 PM2.5 是什么机密不能“随意公布”？其监测公布是否更要考虑“我们国家和我们北京自己人民不断深入发展的健康需要”？基于人民健康需要，我认为市政府应该尽快公布 PM2.5 数据，一则为更快更好推动改善空气质量的措施，二则在空气质量彻底改善之前，提供相关健康警示，指导我们自己的人民现实地尽量地保护好自己、孩子、和亲人。这些年来，我们的国家取得了巨大的进步， GDP 已经跻身世界前列。但是不可否认，我们依然是一个发展中国家，联合国 2011 年人类发展指数中国排名只是第 101 位。我相信，大部分的人民可以理性地接受环境问题的我国国情，但是坚持落后的标准或者掩盖或者甚至于强词夺理则不是、也不应该是我国国情的一部分。说实话，有时候如果不用有色眼镜地看看“哪个大使馆”在干什么，可以学到很多有益的东西。套用一句俗话，科学是没有国界的，环保也是没有国别的。这些，其实都只是常识。笔者深切感到，我们政府有时候在问题面前缺乏自信。基于国家过去的巨大进步，我们的政府应该有理由自信。一个自信的政府，才能坦然面对发展中的问题，尊重常识，解决发展中的问题。 PM2.5: 从专业出发，从北京做起，从现在做起。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 后记 I（ 2011-11-19 ） : PM2.5/ PM10 原始数据问题此前笔者陆续看到报道说一些民间环保组织自行测定的北京 PM2.5 浓度原始数据（即未经换算成空气质量指数）与美国大使馆的原始数据相近，但也注意到中科院一位研究员说他们的数据与市环保局的相近（未知是否指原始数据）。然而， 2011-11-16 日《广州日报》报道说著名大气环境专家、北京大学环境科学与工程学院院长张远航教授在广州明确指出：“北京目前的 PM2.5 小时监测值经常在 100 到 200 （微克 / 立方米）之间 … ”，这与笔者看到的近期美国大使馆的 PM2.5 小时监测值原始数据是基本一致的。笔者因此再次建议，为了直接对比，厘清环保局与大使馆数据的差异，市环保局不妨公布未经换算的 PM10 原始浓度（理论上 PM10 包含了 PM2.5 ，因此依然有可比性），特别是有代表性的监测站的 PM10 原始浓度数据。如本文（ 3 ）中提到，完整的空气质量数据包括三部分：未经换算的 PM2.5/PM10 原始浓度、换算得出的空气质量指数、相应指数下的空气质量等级。我们国家的空气质量等级分类与 EPA 不同，那么是否从原始数据到空气质量指数的换算公式也不同？美国大使馆或者其 EPA 网站完整公布了实测的原始数据、换算得出的空气质量指数、空气质量分级。遗憾的是，在我国环保部或北京市环保局的网站上，只有单一的空气质量分级信息，故无法直接比较。又及：有一种说法认为 PM2.5 数据只有 24 小时平均值才有意义，其实是不成立的，或者有科学与专业上的误解。美国大使馆公布 PM2.5 小时监测值数据也是依据其 EPA 标准的，从常识上可以更直观得到实时的空气质量信息，从中可以计算每日 24 小时平均值和年平均值。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 信息来源：【标注 1 】相关新闻见 : “近 7 成受访者感觉空气监测数据与直观感受不符”，《中国青年报》， 2011 年 11 月 08 日；“还公众一个空气真相”，美国《侨报》 2011 年 11 月 4 日。【标注 2 】美国 EPA 网站： http://www.airnow.gov/index.cfm?action=aqibasics.aqi . 其中详细标注了如何从实测的原始数据计算空气质量指数，如何分级；在相应空气质量分级下，标注了对公众的健康警示指导。比如，当指数在 151-200 （“不健康”水平）时候，其相应的指导是“有心脏或者肺病的人、老人、儿童应该避免长时间体力活动或高强度体力活动。所有其它人应该尽量减少长时间体力活动或高强度体力活动”。遗憾的是，在我国环保部的相应网站上，只有简单的空气质量分级信息。【标注 3 】相关新闻见：“北京 PM2.5 监测数据暂不公布环保局承认超国标”，《北京晨报》 2011 年 11 月 04 日；“北京市环保局：美使馆不愿拿设备跟我们比对”，《南方都市报》 2011 年 11 月 04 日；“还公众一个空气真相”，美国《侨报》 2011 年 11 月 4 日；“北京环保局称空气质量检测数据准确可靠”，新民网， 2011 年 11 月 06 日。【标注 4 】相关新闻见： “还公众一个空气真相”，美国《侨报》 2011 年 11 月 4 日。若干相关信息摘要如下。世界卫生组织对于发展中国家有 3 个过渡期，第一个过渡阶段即最宽松阶段， PM2.5 指标是每日不超过 75 微克立方米，年平均不超过 35 微克立方米。据称北京等城市 10 余年来 PM2.5 已超过了 100 微克 / 立方米。; 14679 次阅读|85 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: PM10

相关帖子

相关日志

关闭安全验证