解讀PM2.5及其監(jiān)測方法
最近，有關PM2.5的新聞鋪天蓋地，一時刺激了我們的中樞神經(jīng)——恐慌、焦慮……但更多的是不解和茫然。PM2.5到底危害性多大？甚至有報道稱過去5年上海PM2.5均超標，不禁使大家驚呼：原來陰霾早就在我們的頭頂上，我們早已練就“百毒不侵”的本領了。
當然，閑話說來，我們當然需要了解這個早已降臨的“不速之客”。那么PM2.5到底是什么？它們來自于哪里？有沒有好的方法監(jiān)測？中國生物器材網(wǎng)精心整理了相關資料，以期與網(wǎng)友朋友們共饗。
圖1.PM2.5超標的城市上空
1. 什么是PM2.5
PM，英文全稱為particulate matter（顆粒物）。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。2.5微米是什么概念？頭發(fā)絲直徑的1/20。學過化學微納粒子的朋友可能會知道：粒子越小，其比表面積就越大；而一般粒子是帶電荷的，導致這些粒子會攜帶大量的環(huán)境污染源分子。
2. 來源
來源主要是日常發(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)。這里也不難理解，現(xiàn)在社會對能源的需求日益依賴。特別是在北上廣等特大型城市，工業(yè)廢氣、汽車尾氣污染首當其沖。城市高樓林立，污染物難以分散，長此以往，廢氣分子會粘附到一些塵埃，微粒中，使這些微粒變相成為“殺手”。其實依筆者看來，PM2.5的污染物分為四類：（1）碳、氮等特定元素組分，（2）游離離子，（3）重金屬，（4）多環(huán)芳烴等有機物。下面我們逐一對上述幾類物質(zhì)進行探討研究。
3. 監(jiān)測
（1） 碳、氮等特定元素組分
這里以元素碳為例。陳魁等研究了南京地區(qū)大氣細顆粒物及化學成分。（下載，提取碼）采集了PM2.5 樣品，并測定了其中有機碳(OC)和元素碳(EC)的含量。這里作者是用PM2.5 自動監(jiān)測儀監(jiān)測 PM2.5 的質(zhì)量濃度，且用ACCU 自動采樣器對 PM 進行采樣。樣品中EC和OC濃度采用熱光碳分析儀進測定。結(jié)果顯示南京大氣中PM2.5、OC 和 EC 濃度變化范圍分別是 12.1～287.1,2.6～47.0 和 1.0～33.6µg/m3。其中霾日的 OC、EC、總碳含量(TC)濃度及 OC 與 EC 比值分別是非霾日的 2.0、1.8、1.9 和 1.7 倍。
圖2.汽車尾氣是碳氮化合物的主要來源
（2）游離離子
李淑賢等在廣州萬頃沙連續(xù)一個月采集了大氣 PM 2.5樣品, 分析了SO42-、 NO3-、 NH4+、 Cl-、 Na+、 K+、Ca2+、C2O42-、F-、NO2-和HCOO-11種水溶性離子含量。（下載，提取碼）結(jié)果顯示,正常天氣和灰霾天氣PM2. 5總水性離子質(zhì)量濃度分別為38. 99 和52. 74 μg/ m3。這里作者使用大流量采樣器( Anderson Model GUV -16HBL)進行采樣 ,隨后將樣品浸于膜中，超聲過濾后用用瑞士萬通COMPACT 761 離子色譜儀測定PM2.5中的11種水溶性離子的濃度。
圖3.工業(yè)廢氣中含有多數(shù)的游離離子
（3）重金屬
以汞（Hg）為例。杜金花等研究了深圳市PM2.5中汞的污染特征（下載，提取碼）。他們應用了冷原子熒光法分析顆粒態(tài)總汞的含量。結(jié)果表明：深圳市大氣總汞含量為1.93～249.27p g/ m3，平均值為72.11p g/m3，與國內(nèi)外同類研究的結(jié)果相比，其處于中等污染水平。
圖4.采礦業(yè)會產(chǎn)生大量含重金屬的氣體
（4）多環(huán)芳烴等有機物
張志剛等在撫順市進行分季節(jié)采樣，并對城市空氣中可吸入顆粒物 (PM10 和PM2.5) 中的 16 種多環(huán)芳烴（PAHs）進行了定量研究。（下載，提取碼）
這里采集PM10 和PM2.5 用武漢天虹智能儀表廠生產(chǎn)的雙通道 TH-15S型 PM10 和PM2.5 采樣器。分析用德國SARORIUS 十萬分之一天平進行稱重；用LPLC( 離子交換低性能液體色譜法)為美國戴安公司生產(chǎn)的型號為 PDA-100 的紫外檢測器 （PDA-100 Photodiode Array Detector）及型號為RF 2000熒光檢測器 （RF 2000 Fluorescence Detector)。分析方法采用國家環(huán)境保護總局編《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》第四版中的超聲波萃取——高效液相色譜法。前處理采用超聲波提取，提取濃縮液用高效液相色譜進行測定。
結(jié)果表明，大氣PM10 和PM2.5 中PAHs污染較重，且冬季高于其它季節(jié)，PAHs主要富集在PM2.5 及以下細小顆粒物中。
圖5.街頭的燒烤的煙霧中含有眾多有機致癌物質(zhì)
以上便是我們對PM2.5近期資料的整理。重點討論了PM2.5中常見污染物的分析檢測方法。歡迎網(wǎng)友們參與跟貼討論，也祝愿我們的環(huán)境更加美好。
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