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大气颗粒物的分类

空气中颗粒物并不都是几何球体，大多成不规则形态，因此需将换算成球体直径，这就是当量直径（de）。其真实直径为Dρ，由于颗粒物来源不同，其密度ρ（或比重）不同，即使Dρ相同，它们在空气中的动力学特征也是不同的，也就是在空气中沉降速度不同，从而又引入空气动力学直径Da的概念：Da ＝ Dρ(ρ)^1/2，如 ρ>1，其空气动力学直径Da 就比它真实直径Dρ大，反之则小。换算成空气动力学直径后就将颗粒物在空气中沉降速度拉到同一水平上。粒子状态的污染物是分散在空气中微小液体和固体颗粒，粒径多在0.01~100μm 之间，是一个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作用下沉降特征，将其分为降尘（dust fall）和总悬浮颗粒（TSP）。粒径较大的颗粒物靠自身的重力可较快地沉降到地面上，称为降尘，其粒径范围一般在 100~1000μm。粒径小于10μm 的颗粒物能长期地飘浮在大气中，成为飘尘。飘尘易随着呼吸进入人体肺部，故称之为可吸入颗粒物，记为“PM₁₀”；而粒径小于2.5μm 的颗粒能通过呼吸过程深入到人体肺部，称之为细颗粒物，记为“PM_2.5”。2.5~10μm 的颗粒易沉积在上呼吸道，引发各种疾病。飘尘飘浮在大气中，与大气构成气溶胶（aerosol），具有胶体性质，该胶体体系的分散介质是空气，分散相是10μm 以下的液滴或固体颗粒。气溶胶则是由固体颗粒、液体颗粒、液固颗粒悬浮于气体介质中形成的均匀分散体系，烟、雾、悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、烟气等都是用来描述气溶胶的名词。

为适应国民经济社会发展和环境保护工作的需要，保护生态环境和人体健康，2010年，国家环保部修订了《环境空气质量标准》，其中增设了细颗粒物（PM_2.5）浓度限值。定义总悬浮颗粒物（Total Suspended Particulate，TSP）为环境空气中空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物，可吸入颗粒物（particulate matter，PM₁₀) 为环境空气中空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物，也称可吸入颗粒物。细颗粒物（particulate matter，PM_2.5）则是指环境空气中空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物。PM_2.5的比表面积大于PM₁₀，更易吸附有毒害的物质。TSP的粒径范围为0.1~100μm，它不仅包括被风扬起的大颗粒物，也包括烟、雾以及污染物相互作用产生的二次污染物等极小颗粒物。

在20世纪70年代，人们开始注意到颗粒物污染与健康问题之间的联系，在美国，每年由于颗粒物污染造成的死亡人数约为2.2~5.2万人（2000年数据），在欧洲这一数字则高达20万。为就减少空气污染对健康的影响提供全球性指导，世界卫生组织（WHO）于2005年发布《空气质量准则》，其中包括对颗粒物浓度的限制（表1）及国际上对颗粒物的的限制标准（表2）。

表1     WHO对颗粒物浓度的限制（单位：μg/m³）

表2 对空气中颗粒物的限制标准（单位：μg/m³）

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