大氣中是氣溶膠污染物的危害大還是氣體污染物的危害大?


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氣溶膠是空氣中的液態或固態微粒懸浮物,大小為0.01微米到10微米, 在談空氣質量時氣溶膠主要是指PM2.5、PM1顆粒物。PM2.5是空氣動力學直徑小於或等於2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。PM1是指大氣中直徑小於或等於1微米的顆粒物,它包含在PM2.5中,其質量濃度約佔PM2.5的60%~80%。PM2.5主要來源於燃料燃燒,機動汽車尾氣,還包括散播到空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子,經過一系列光化學反應形成了二次污染物。

顆粒物的大小決定了它們最終在呼吸道中的位置。較大的顆粒物往往會被纖毛和黏液過濾,無法通過鼻子和咽喉。然而,小於10微米的顆粒物即可吸入顆粒物可以穿透這些屏障達到支氣管和肺泡。而小於2.5微米的顆粒物,由於體積更小,具有更強的穿透力,可能抵達細支氣管壁,並干擾肺內的氣體交換。更小的微粒(直徑小於等於100納米)會通過肺部傳遞影響其他器官,包括大腦引發腦損傷。 此外,PM2.5極易吸附多環芳烴等有機污染物和重金屬,使致癌、致畸、致突變的機率明顯升高。

引自http://zh.wikipedia.org/wiki/PM2.5

下圖為不同空氣污染物對健康的影響:

上圖來源:Air Quality Information Transparency Index 2010年度報告-公眾環境研究中心
從上表可以看出,在健康危害程度高、污染物環境負荷量高的條件下,我國需要加強管理的是PM2.5。

目前城市煤煙型空氣污染在一定程度上得到緩解,最主要的污染來源是由於機動車數量的迅猛增加,導致的NOx和VOCs排放量顯著增長,機動汽車尾氣是PM2.5的主要來源。2010年北京環境狀況公告中,唯有PM10超過了國家二級標準,可想而知PM2.5的水平了。

上圖來源:2010年北京環境狀況公告綜上,AQTI評價表中的氣溶膠以及氣體污染物對人體的健康危害都很高,但對於我國來講,PM2.5由於管理和監控水平尚待完善,所以風險更大一些。另外,PM2.5在大氣中的停留時間長、輸送距離遠、加上難以治理,長期來講危害更大一些。

另外,我在這個回答里有各類大氣污染物比較詳細的回答http://www.zhihu.com/question/19924338/answer/13370120


NASA9月19日宣布,將舉辦氣溶膠感測器設計大賽(https://www.nasa.gov/feature/breathing-easy-with-the-earth-and-space-air-prize-competition)。文章摘要如下:

可呼吸的空氣是維持人類在地球和空間生存所必需的。氣溶膠是空氣中的微小顆粒,會導致哮喘和呼吸道不適等各種健康問題。為確保在地球上生活的人以及在航天器上工作的人員的健康,需要氣溶膠感測器來監測空氣質量,並在越過閾值、必須採取行動時發出警報。

NASA(美國國家航空航天局)與羅伯特·伍德·約翰遜基金會(RWJF)合作,將贊助一場稱之為「地球與空間空氣大獎」比賽。比賽要求團隊或個人設計和開發專門的感測器技術,用以改善空間和地球空氣質量的解決方案。該項目是一項技術創新挑戰,旨在促進開發出強大、耐用、廉價、高效、輕便、易於使用的氣溶膠感測器,使用於太空中和地球上任何人類可能暴露於空氣的地方。

NASA生物醫學研究和環境科學部的Paul
Mudgett博士指出,「微粒監測是NASA為實現長期目標在技術路線圖上的一個缺口。目前的氣溶膠儀器技術過於龐雜,靈敏度、使用壽命和失重條件下工作能力都達不到要求。通過與RWJF的合作,我們有極好的機會來填補這一差距。」

「地球與空間空氣大獎」是一場兩階段的比賽。第一階段的註冊時間2017年12月13日截止,要求參賽者在2018年1月31日之前提交感測器設計。比賽將在2018年3月底前宣布三名決賽入圍者,每人將獲得50,000美元建立原型。入圍者將於2018年9月30日之前前往俄亥俄州克利夫蘭的格倫研究中心進行測試和最終評估。比賽結果將於2018年10月中旬公布,獲勝者將獲10萬美元大獎。


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