pm是什么，pM是什么分析化学

一、PM10的概念

PM10中的PM是英文全称particulate matter的缩写，翻译成中文叫做颗粒物质（fine particle），通常把粒径等于小于10微米的颗粒物，指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物称为可吸入颗粒物或飘尘，又称为PM10。可吸入颗粒物的浓度以每立方米空气中可吸入颗粒物的毫克数表示。

（1）大气颗粒物：由各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系，称为气溶胶体系。气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒物。

（2）总悬浮颗粒物：是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围约为0.1~100 微米。有些颗粒物因粒径大或颜色黑可以为肉眼所见，比如烟尘。有些则小到使用电子显微镜才可观察到。

二、PM2.5和PM10是什么

（1）PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5 微米的颗粒物，也称细颗粒物、可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20，能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量（浓度）越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小，比表面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

（2）PM10是空气动力学当量直径小于等于10微米的可吸入颗粒物，指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称。PM10能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡。从定义可以看出，PM2.5是PM10的一种，他们是包含关系，PM2.5一般占PM10的70%左右。

三、雾和霾是什么

（1）雾和霾介绍

（2）雾与霾（雾霾）的区别

◆ 肉眼看得见的“不一样”

雾的厚度只有几十米至200米，霾则有1千米~3千米；雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色；雾的边界很清晰，过了“雾区”可能就是晴空万里，但是霾则与周围环境边界不明显；雾有随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓，白天相对减轻甚至消失的现象；霾则变化不大。

◆ 形成条件不一样：雾要具备较高的水汽饱和因素，出现雾时空气相对湿度常达100%或接近100%。霾主要是气象条件和污染排放因素共同作用的结果。

（1）污染排放因素：由于向环境空气排放大量的污染物，导致空气中PM2.5浓度偏高。

（2）气象条件：出现不利于污染物扩散的静稳天气。如水平方向静风现象增多，不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释，容易在城区和近郊区周边积累。

四、PM10的来源及组成

（一）PM10的来源

可吸入颗粒物（PM10）是个综合性的指标，其中PM2.5约占50%～90%。其来源有燃烧的烟尘（工业、生活、农村）、工业粉尘、建筑粉尘、地面扬尘等直接来源，还有其他污染物发生化学反应后产生的二次污染物。PM10和细颗粒物（PM2.5）来源类似，但PM2.5二次污染物来源所占比率更高。

（1）按排放源类型分类

自然源：风扬尘土、火山灰森林火灾、漂浮的海盐、花粉真菌孢子、细菌等。

人为源：目前，导致大气中PM2.5浓度增加的六大重点行业有火电、钢铁、水泥、冶金、石化、化工。

（2）按形成过程分类

一次颗粒物：由人为源、自然源直接以颗粒物形式向大气排放；

二次颗粒物：各种污染源排放的SO2、NOx、VOCs等气态污染物（前体物）间及气态污染物与颗粒物间在空气中通过化学反应转化生成的颗粒物。

（3）PM2.5的来源、二次形成

（二）PM10的组成

PM10来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物，它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大。

PM10通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。

五、大气污染物的分类及来源

（一）按大气颗粒物的物理状态分类，可分为固态、液态和固液混合态颗粒物。

（1）固态大气颗粒物主要是烟（smoke）和粉尘（dust）。

烟是指燃烧过程产生的或燃烧产生的气体转化形成的颗粒物，其粒径为0.01～1μm（微米）；

粉尘是指工业生产中的破碎和运转作业所产生的颗粒物，其粒径大于1μm。也有学者认为，粉尘是指1～75μm的大气颗粒物，而小于1μm的粉尘称为亚微粉尘。

（2）液态大气颗粒物主要是雾（fog）和雾尘或尘雾（dust fog）。

雾是大量微小水滴或冰晶形成的悬浮体系，按其对大气能见度的影响可分为浓雾和轻雾，其粒径分别小于10μm和大于40μm。

尘雾是工业生产中的过饱和蒸气为凝结核凝聚，以及化学反应和液体喷雾所形成的悬浮体系。一般认为尘雾的粒径小于10μm。

（3）固液混合态颗粒物主要是烟尘（flue dust），是指燃烧、冶炼等工业生产过程中释放的尘粒为凝结核所形成的烟、雾混合体系，其粒径一般小于1μm。

（二）按大气颗粒物的沉降特性分类，可分为降尘（dustfall）和飘尘（floating dust）。

降尘是指在重力作用下能较快沉降的大气颗粒物，其粒径大于30μm以上，

自然沉降速度一般在1cm/s以上。也有学者认为，粒径10μm以上的大气颗粒物，均能在较短时期内沉降，如粒径为10μm的颗粒物，其沉降速度为0.3cm/s左右，因此，将10μm以上的大气颗粒物统称为降尘。

飘尘是指能在相当长的时期内漂浮在大气中的颗粒物，其粒径小于10μm，自然沉降很难，有的需要数月或数年的时间。

（三）按粒径大小分类

大气颗粒物的粒径与其沉降速度密切相关。一般情况下，颗粒物粒径越小，沉降速度越慢；反之，则越快。因此，大气颗粒物按粒径大小分类与其沉降特性相混合，形成降尘（dustfall）、飘尘（floating dust）、细粒子（fine particle ；fine particulate matter）、超细粒子（ultrafine particle； ultrafine particulate matter）等术语概念。其中细粒子、超细粒子分别指粒径小于2.5μm和0.1μm的大气颗粒物。也有学者将大气颗粒物按其粒径分为粗粒子（coarse particle）和细粒子两大类，将粒径大于2.5μm的大气颗粒物统称为粗粒子。

（四）按可进入呼吸系统的粒径范围分类

不同粒径的大气颗粒物可进入和沉积于呼吸系统的不同部位，并以此为依据，引入了可吸入颗粒物（inhalable particles）的概念。国际标准化组织建议可吸入颗粒物的粒径定义为小于或等于10μm的粒子，有关研究资料说明，可吸入颗粒物中，粒径大于5μm的多阻留于上呼吸道；粒径小于5μm的可进入下呼吸道，并在气管、支气管和肺泡中滞留或沉积，尤其是粒径小于2.5μm的颗粒物，可进入肺泡中，对人体造成的危害尤为严重。

（五）按其他特性分类

如大气颗粒物按其主要成分，分为有机、无机和生物性颗粒物；按其物理化学性状在大气环境中的变化分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是指自然或人类活动直接释放到大气中的颗粒物；二次颗粒物是指进入大气中的颗粒物通过化学反应或物理化学过程转化形成的颗粒物。

大气颗粒物还可以按其吸湿性，分为吸湿性、亲水性和非吸湿性、憎水性大气颗粒物；

按大气颗粒物的形成状态，分为分散性、凝聚性大气颗粒物；

按大气颗粒物的粒度模态，分为爱根核模、积聚核模和粗粒子模等。

（六）主要大气污染物的来源

（1）大气污染物主要的排放源及排放量的情况

（2）造成大气污染的污染物，从产生源来看，主要来自以下几个方面：

◆ 燃料燃烧：火力发电厂、钢铁厂、炼焦厂等工矿企业的燃料燃烧，各种工业窑炉的燃料燃烧以及各种民用炉灶、取暖锅炉的燃料燃烧均向大气排放出大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与能源消费结构有密切关系。发达国家能源以石油为主，大气污染物主要是一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和有机化合物。我国能源以煤为主，主要大气污染物是颗粒物和二氧化硫。

◆ 工业生产过程：化工厂、石油炼制厂、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种类型的工业企业，在原材料及产品的运输、粉碎以及由各种原料制成成品的过程中，都会有大量的污染物排入大气中，由于工艺、流程、原材料及操作管理条件和水平的不同，所排放污染物的种类、数量、组成、性质等差异很大。这类污染物主要有粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氮化合物以及卤素化合物等多种污染物。

（3）农业生产过程：农业生产过程对大气的污染主要来自农药和化肥的使用。有些有机氯农药如DDT，施用后在水中能在水面悬浮，并同水分子一起蒸发而进入大气；氮肥在施用后，可直接从土壤表面挥发成气体进入大气；而以有机氮或无机氮进入土壤的氮肥，在土壤微生物作用下可转化为氮氧化物进入大气，从而增加了大气中氮氧化物的含量。此外，稻田释放的甲烷，也会对大气造成污染。

（4）交通运输：各种机动车辆、飞机、轮船等均排放有害废物到大气中。由于交通运输工具主要以燃油为主，因此主要的污染物是碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、含铅污染物、苯并[a]芘等。排放到大气中的这些污染物，在照射下，有些还可经光化学反应，生成光化学烟雾，因此它也是二次污染物的主要来源之一。

六、各种单位之间的换算关系

（一）浓度单位ppm与mg/m3的换算（1mg/m3= 0.001ppm）

（1）大气中的含量。1ppm=1mg/L；1ppm=1000ppb；1ppb =1000ppt；ppm即：mg/L（毫克/升）；ppb 即：ug/L（微克/升）；ppt 即：ng/L（纳克/升）。

（2）体积浓度表示法：一百万体积的空气中所含污染物的体积数，即ppm。

常用的表示方法是ppm，即1ppm等于1立方厘米/立方米等于10-6。除ppm外，还有ppb和ppt， 他们之间的关系是：1ppm=10-6（一百万分之一），1ppb=10-9（十亿分之一），1ppt=10-12（万亿分之一），1ppm=103ppb=106ppt。

（3）质量浓度表示法：每立方米空气中所含污染物的质量数，即mg/m3。它与ppm的换算关系是： X=M.C/22.4；C=22.4X/M；式中：X—污染物以每标立方米的毫克数表示的浓度值；C—污染物以ppm表示的浓度值；M—污染物的分之子量。

由上式可得：1ppm=M/22.4(mg/m3）=1000.m/22.4μg/m3

（二）PPM与百分比换算

百分百换算：1ppm=0.0001%，100ppm=0.01%，1000ppm就是0.1%。

七、PM10的适宜值范围参照

（一）空气质量新标准中6个基本项目的浓度限值

（二）环境质量标准中PM10的标准限值

（1）空气质量PM10浓度标准限值：年平均值，一级：40μg/m3；二级：70μg/m3（微克每立方米）；24小时平均值，一级：50μg/m3；二级：150μg/m3（微克每立方米）；

（2）室内空气质量PM10标准值：日平均值：0.15 mg/m3 (毫克每立方米)；【提示：24小时平均PM10最适宜值0~50μg/m3，最大值应小于150μg/m3】

（三）空气质量指数

（四）环境空气质量标准参照

2012年2月29日我国将PM2.5指标（年平均：35μg/m3，24小时平均：75μg/m3）纳入新修订的《环境空气质量标准》，2016年1月1日正式施行。

◆ 2012年环境空气质量标准的修订要点

PM10：二级标准年平均浓度限值由100 μg/m3调整为70μg/m3；

PM2.5：二级标准年和24小时平均浓度限值分别为35μg/m3和75μg/m3；

O3：增加二级标准8小时平均浓度限值160μg/m3；

NO2：二级标准年、24小时和1小时平均浓度限值分别从80μg/m3、120μg/m3和240μg/m3降到40μg/m3、80μg/m3和μg/m3。

八、耕作指导

（一）PM10与PM2.5对健康的威胁（单位为微克/立方米）

（二）PM10对人体健康的影响

从化学组成决定了其危害性。PM10能长期悬浮于大气环境，易于富集多环芳烃、多环苯类、病毒和细菌等有毒物质以及痕量有毒元素，一旦在人体呼吸系统沉积将产生严重的危害，而颗粒物的大小决定了它们最终在呼吸道中的位置。

（1）对呼吸系统的影响

PM10进入肺部对局部组织有堵塞作用，可使局部支气管的通气功能下降，细支气管和肺泡的换气功能丧失。吸附着有害气体的PM10，可以刺激或腐蚀肺泡壁，长期作用可使呼吸道防御机能受到损害，发生支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等。

（2）对心血管系统的影响

PM10在进入人体后，通过诱导系统性炎症反应和氧化应激，导致血管收缩，血管内皮细胞功能出现紊乱，大量活性氧自由基释放人血液，进而促进凝血功能，导致血栓形成、血压升高和动脉粥样硬化斑块形成；另一方面，PM10还可通过肺部的自主神经反射弧，刺激交感神经和副交感神经中枢，在影响血液系统和血管系统的同时，还可影响心脏的自主神经系统，导致心率变异性降低、心率升高和心律失常。

（3）免疫系统的影响

随着PM10的增加，使免疫活性细胞功能及组织体液中的杀菌物质改变，从而降低肺局部特异性淋巴细胞的免疫应答，导致局部免疫力降低。

（4）中枢神经系统

PM10被认为是中枢神经系统疾病的危险因素，与其暴露的相关疾病有帕金森症、阿尔茨海默病等。

（5）内分泌系统

PM10可扰乱机体雌激素的分泌，而雌激素水平与乳腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌病死率显著相关;还有可能诱发糖尿病类疾病的发生。

（6）对传染病的影响

雾霾天气还可导致近地层紫外线的减弱，使空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。另一方面，PM10还可成为病毒和细菌的载体，增加呼吸道传染病的风险。

（7）PM10的致癌效应

PM10中的多个成分有致癌性或促癌性，如多环芳烃，镉、镉、镍等重金属。

（三）PM10对环境的危害 

大气中的颗粒物对光的散射和吸收，能显著减弱光的信号，因而导致城市人为能见度下降，产生阴“霾”天气，当大量极细微的包括PM10在内的颗粒均匀地浮游在空中，造成空气混浊，进而使水平能见度小于10km，并且相对湿度不大于80%，这时呈现的天气现象称之为“霾”天气，“霾”和雾的主要区别在于水汽含量的大小，当水汽含量达到90%以上叫雾，低于或等于80%叫“霾”，两者之间的叫轻雾。“霾”是空气遭受污染的产物，所以“霾”天气比雾天气更危害人体健康。

（四）PM10对农作物的危害

影响农作物生长的因素有很多，除去其本身的遗传因素外，大多为环境因素。它涵盖温度供应、水分供应、辐射能、大气组成、土壤结构和土壤组成、生物因素等。PM10引起的灰霾天气太多，导致农作物的日照百分比大大减小，从而减弱了农作物的光合作用。并且出现灰霾天气时，空气湿度多在80%~90%之间，这使农作物的蒸腾作用大大降低，进而直接影响到了它们对土壤矿物质的吸收。

PM10大部分来源于汽车尾气排放，其过低的排放高度不仅对人体造成危害，同时也影响到了土壤的质量，它改变了土壤的酸碱性，使其含有的重金属，有毒物质增多，不再适应原农作物生长，农作物大多会出现病虫害甚至萎蔫干枯，由此导致的减产高达25%。

九、耕作改善

（一）降低PM10的主要措施

（1）控制源头，不能在城市上风向建大气污染重的企业，要淘汰落后的工艺和设备。

（2）对大气污染严重的企业进行治理，做到少排废气;

（3）提倡使用天然气、水电、风能、核能和太阳能等清洁能源，尽量少使用煤炭、重油和废料等污染重的燃料。

（4）发展公共交通，减少车流量，提高机动车辆污染排放标准。

（5）控制生活污染，餐饮油烟机要定时清洗，干洗机要封闭操作，通过洒水作业等方式防止建筑和道路扬尘。

（6）注意农业农村污染，不能露天烧秸秆和垃圾，少用农药和化肥。

（7）增加绿色植被。植物除了绿化观赏性外，它们能够吸收有毒气体如：氮氧化物、甲烷、甲醛、苯类、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、过氧化氯等。如草木本类有月季、玫瑰、芦荟、仙人掌、龙舌兰等。乔木类有垂柳、榆树、国槐等。

（8）健全检测和管理体系。将PM10监测、污染源监控、防治对策及效果后评估作为一个工作体系，为区域污染防治提供重要支撑。

（二）PM10污染（雾霾）的自我防护措施

（1）做好个人卫生。

外出回家后要及时洗脸、漱口、清理鼻腔，去掉身上所附带的污染残留物，以防止PM10对人体的危害。

（2）减少户外活动。

如果必须外出，佩戴防护用口罩；普通口罩对于PM10作用有限，需要医用N95口罩。

（3）尽量不要开窗通风。

确实需要开窗透气，应尽量避开早晚雾霾高峰时段。一般来说PM10有明显的季节特征，夏季浓度特别低，秋冬两季浓度比较高。一天中清晨和傍晚室外PM10浓度会比较高，这时要尽量避免开窗，减少室外PM10对室内环境的影响。虽然关窗法对抵挡室外PM10有一定的效果，但门窗一直紧闭，室内活动不断增加，室内PM10会逐渐升高，所以最好在午后PM10低谷时，打开门窗通风，将室内的PM10散出去。

（4）注意室内环境卫生，尽量减少室内空气污染源。

（5）使用空气净化器。

空气净化器是去除PM10和雾霾最有效的手段，一般0.3个微米的颗粒物都能过滤，个别带有高效HEPA滤网的空气净化器过滤效果能达到90%以上。除此之外，空气净化器还能去除室内的臭味，甲醛等有害气体。

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农卷风编辑：林伟涛