对于我国环境空气颗粒物术语定名的建议
2013-12-27武雪芳王宗爽
武雪芳 王宗爽
(中国环境科学研究院,北京 100012)
引 言
环境空气中悬浮着的液态或固态微粒通常被称为环境空气颗粒物。环境空气颗粒物主要来自人类排放活动和自然过程,对人体健康和社会物质财富具有普遍的危害性,是包括我国在内的绝大多数国家的主要环境空气污染物。因此,自20世纪70年代以来,很多国家制定颗粒物环境空气质量标准并对其实施环境质量管理[1-3]。在我国环境空气质量标准发展的历史进程中,颗粒物术语至今尚未统一,因此,归纳我国环境空气质量标准中颗粒物术语的演绎过程,并结合主要国家、地区和组织发布的颗粒物术语,提出适用于我国的环境空气颗粒物术语的建议,对于规范颗粒物术语具有重要作用。
一 颗粒物的粒径分级
颗粒物的粒径是描述颗粒物的一个重要指标。环境空气颗粒物的空气动力学直径通常在0.1~100μm之间[3-6]。根据颗粒物的来源等差异,按照空气动力学粒径划分,环境空气中的颗粒物主要包括空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物、≤10μm的颗粒物、介于 10μm 与2.5μm 之间的颗粒物、≤2.5μm 的颗粒物和≤0.1μm 的颗粒物,国际上目前主要分别被称为总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、粗颗粒物(PM10-2.5)、细颗粒物(PM2.5)、超细颗粒物(PM0.1)等[3-7]。
二 我国发布的环境空气颗粒物术语
1982年,我国首次发布的《大气环境质量标准》(GB 3095—82)[8-9]中规定的颗粒物术语有两个,分别是总悬浮微粒(T.S.P)和飘尘。总悬浮微粒(T.S.P)系指100微米以下微粒;飘尘系指10微米以下的微粒。其中,总悬浮微粒主要参考了世界卫生组织(WHO)、美国等标准中颗粒物的术语——total suspended particulates;飘尘主要参考了《工业企业设计卫生标准》(TJ 36—79)中居住区大气中有害物质最高容许浓度中的术语[10]。
20世纪80年代初期,国际上颗粒物术语较多,有 particles、particulate、aerosol等,国内中文译法多样,主要有粒子、微粒、尘粒、颗粒物等。颗粒物术语不统一问题当时已引起专家们注意。因此,1982年在郑州召开的大气卫生标准讨论会上对此问题深入讨论,会议强调,飘尘与总悬浮微粒(T.S.P)不同,飘尘应改称可吸入颗粒物(inhalable particles,简称IP)较为恰当,既与 T.S.P的译法在内涵上一致,又表明了与人体健康的关系[11]。1989年卫生部发布的《居住区大气中可吸入颗粒物卫生标准》(GB 1167—89)中将粒径≤10μm的颗粒物的术语规定为可吸入颗粒物[12]。
1996年我国第一次修订环境空气质量标准时认为,从对概念理解上,GB 3095—82中总悬浮微粒和飘尘两个术语不够明确,而且也与国际上流行的颗粒物术语不一致。最终《环境空气质量标准》(GB 3095—1996)中将两个颗粒物术语分别调整为总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)[13]。TSP指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100微米的颗粒物;PM10指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物[6]。2000年对GB 3095—1996修改时,未对颗粒物术语进行调整[14]。
2008年我国开始对《国家环境空气质量标准》(GB 3095—1996)及其修改单进行修订,最终规定三项颗粒物术语。考虑到总悬浮颗粒物(TSP)与国际上的术语一致,且在我国被广泛接受,为保持其延续性,保留该术语。鉴于国际上正在研究粗颗粒(PM10-2.5)及超细颗粒物(PM0.1)等不同粒径级别的颗粒物,我国未来存在为其制定标准的可能性。为了能够更准确反映不同粒径级别颗粒物的概念差异,为今后制定其他粒径级别颗粒物标准留足术语适用空间,根据我国有关出版规定,在借鉴国际颗粒物术语和定义的基础上,经深入斟酌后,将可吸入颗粒物(PM10)术语调整为颗粒物(粒径小于等于10微米),英文名称为particulate matter(PM10);相应的,将空气动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物术语规定为颗粒物(粒径小于等于2.5微米),英文名称为 particulate matter(PM2.5)。颗粒物(粒径小于等于10微米)(particulate matter(PM10))指环境空气中空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物,也称可吸入颗粒物。颗粒物(粒径小于等于 2.5 微米)(particulate matter(PM2.5))指环境空气中空气动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物,也称细颗粒物[7]。
三 主要国家、地区和组织发布的颗粒物术语
WHO自1987年首次发布《欧洲空气质量准则》(Air quality guidelines for Europe)(以下简称《准则》)[15]以来,颗粒物术语一直处于不断调整之中。1987年发布的《准则》规定了两个颗粒物术语,分别是总悬浮颗粒物(total suspended particulates,TSP)和胸腔颗粒物(thoracic particles,TP)。TP为能够进入呼吸道的空气动力学当量直径为10微米及以下的可吸入颗粒物(respirable particles)。2000年,WHO发布的第二版《欧洲空气质量准则》[16]取消了TSP(总悬浮颗粒物)及其限值,将TP(可吸入颗粒物)调整为 particulate matter(PM10)(颗粒物(PM10)),并增设了 fine particulate matter(PM2.5)(细颗粒物(PM2.5))。2005年,WHO 对第二版《准则》修订后发布《空气质量准则》(全球升级版)(Air Quality Guidelines Global Update)[5]。在《空气质量准则》(全球升级版)中,WHO认为,粒径小于10微米的颗粒物为PM10,即可吸入颗粒物(respirable particulate matter),其中包括两种颗粒物,分别是粗颗粒物(粒径在2.5~10微米 之间)(coarse(PM10-PM2.5))和细颗粒物(粒径小于2.5微米,PM2.5),fine(PM2.5)。此外还提到了超细颗粒物(ultrafine particle)[5]。
美国1971年首次制定的《国家环境空气质量标准》(National Ambient Air Quality Standards,NAAQS)中,颗粒物的术语是总悬浮颗粒物(Total suspended particles,TSP)[2],1987 年取消 TSP 及其限值,首次制定PM10环境空气质量标准,1997年第二次修订颗粒物环境空气质量标准时,保留PM10,增设 PM2.5
[2]。2006年和2012年第三次和第四次修订标准时,均继续保留PM10和PM2.5[17]。美国国家环境空气质量标准具有很强的法律属性,标准文本列在《联邦法典》中国家一级和二级环境空气质量标准部分,其中颗粒物术语采用了PM10(动力学当量直径≤10微米的颗粒物)和PM2.5(动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物),原文分别为 PM10(particles with an aerodynamic diameter less than or equal to a nominal 10 micrometers)和 PM2.5(particles with an aerodynamic diameter less than or equal to a nominal 2.5 micrometers))[18]。在美国环境保护署发布的颗粒物环境空气质量标准编制说明中,规定细颗粒物(fine particles)通常指直径小于等于2.5微米的颗粒物(generally referring to particles less than or equal to 2.5 micrometers(μm)in diameter);通常直径小于等于10微米的颗粒物为PM10(particles generally less than or equal to 10μm in diameter(PM10))[19]。
欧盟环境空气质量标准通常以指令的形式发布,现行标准中颗粒物的术语有两个,分别直接采用 PM10和 PM2.5[20]。印度现行《国家环境空气质量标准》(National Ambient Air Quality Standards,NAAQS)[21]中颗粒物的术语分别是颗粒物(粒径小于等于10微米)和颗粒物(粒径小于等于2.5微米),分别简称为PM10和PM2.5。
四 对于我国环境空气颗粒物术语的建议
综上所述,国内外总悬浮颗粒物这一术语比较稳定;对于粒径小于等于10微米和粒径小于等于2.5微米的颗粒物,当前国际上主要的名称普遍分别简称为PM10和PM2.5,又分别被称为可吸入颗粒物和细颗粒物。
《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)考虑到我国有关出版要求,准确反映不同粒径级别颗粒物术语的概念差异,结合国际上现行的颗粒物术语,并为今后制定其他粒径级别颗粒物环境空气质量标准预留术语空间,对粒径小于等于10微米和粒径小于等于2.5微米颗粒物分别命名为颗粒物(粒径小于等于10微米)和颗粒物(粒径小于等于2.5微米),也分别称为可吸入颗粒物和细颗粒物,英文名称分别为particulate matter(PM10)和particulate matter(PM2.5)是合理的、恰当的。
[1]王宗爽,武婷,车飞,等.中外环境空气质量标准比较[J].环境科学研究,2010,23(3):253 -260.
[2]Bachmann J D.2007 Critical Review—Will the Circle Be Unbroken:a History of the U.S.NAAQS[J].Air &Waste Manage.Assoc.2007,57:652-697.
[3]Vahlsing C,Smith K R.Global review of national ambient air quality standards for PM10 and SO2(24 h)[J].Air Qual Atmos Health.DOI 10.1007/s11869-010-0131-2.
[4]US EPA.Air quality criteria for particulate matter(Volume I)[EB/OL].2004.http://www.epa.gov/air/criteria.html.
[5]World Health Organization.Air quality guidelines-global update[M/OL].Copenhagen,WHO Regional Publications,2005.http://www.who.int/phe/health_topics/outdoor air_aqg/en/index.html.
[6]国家环境保护局.GB 3095—1996环境空气质量标准[S].北京:中国环境科学出版社.
[7]环境保护部.GB 3095—2012环境空气质量标准[S].北京:中国环境科学出版社.
[8]国家环境保护局大气污染管理处.国家环境质量标准编制说明[M].北京:北京工业学院出版社,1985:11-12.
[9]国务院环境保护领导小组.GB 3095—82大气环境质量标准[S].北京,技术标准出版社,1982.
[10]卫生部.TJ 36—79工业企业设计卫生标准[S].1979.
[11]曹守仁,陈亚妍.关于修订“飘尘”卫生标准的建议[J].环境与健康杂志,1986,(6):6 -9.
[12]卫生部.GB 1167—89居住区大气中可吸入颗粒物卫生标准[S].1989.
[13]国家环境保护局科技标准司.大气环境标准工作手册[M].1996.
[14]国家环境保护总局.环境空气质量标准(GB 3095—1996)修改单[EB/OL].(2000-01-06).http://www.sepa.gov. cn/info/gw/huangfa/200001/t20000106 _61586.htm.
[15]WHO.Air quality guidelines for Europe[M].Copenhagen,WHO regional publications,1987:338 -357.
[16]WHO.Air quality guidelines for Europe(second edition)[M/OL].Copenhagen,WHO Regional Publications,2000. http://www.euro.who.int/en/what-we-do/health-topics/environm-ent-and-health/air-quality/publications/pre2009/air-quality-guidelines-for-europe.
[17]US EPA.Particulate Matter(PM)Standards[EB/OL].[2012 -12 -06].http://www.epa.gov/ttn/naaqs/standards/pm/s_pm_index.html.
[18]Code of Federal Regulations.National primary and secondary ambient air quality standards[EB/OL].U.S.Government Printing Office,(2006-10-17)[2013-3 - 13].http://www.ecfr.gov/cgi-bin/text-idx?c=ecfr&tpl=/index.tpl.
[19]US EPA.National ambient air quality standards for particulate matter;final rule[M/OL].(2006 -10 -17)[2013 -3 -13].http://www.epa.gov/ttn/naaqs/standards/pm/data/fr20 061017.pdf.
[20]European Commission.Directive 2008/50/EC of the European Parliament and of the Council of 21 May 2008 on ambient air quality and cleaner air for Europe[EB/OL].(2008 -4 -14)[2013 -3 -16].http://ec.europa.eu/environment/air/quality/legislat-ion/existing_leg.htm.
[21]Ministry of Environment& Forest,Govt of India.National ambient air quality standards[EB/OL].(2009 -9 -18)[2013 -3 -13].http://cpcb.nic.in/National_Ambient_Air_Quality_Standards.php.