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跨越國境的PM2.5，究竟是什麼？
2013/02/21 【日經BP社報導】
近來，一個話題跨洋過海，在日本也被各媒體競相報導，成為人們關注的焦點。
這就是「PM2.5」。
對PM2.5關注的提升給防塵商品帶來商機
圖中是住友3M銷售的防顆粒物口罩，符合美國國家職業安全衛生研究所（NIOSH）的防顆粒物口罩標準「N95」。為抵禦PM2.5，北京日本駐華大使館建議在華日本人出門時佩戴N95標準口罩。
話題始於2013年1月，設于福岡市等日本西部地區的觀測站觀測到的PM2.5值達到了通常的3倍。大部分觀點認為，隨偏西風從中國飄來的污染物質是導致數值上升的原因。越來越多的日本人開始擔心，中國的空氣污染不僅嚴重困擾北京等城市，還會影響日本。
在以往，中國的空氣污染問題也常被日本媒體報導，但在大部分日本人眼中，這只是「對岸的事情」。而此次日本觀測數值的變化引發了日本人的不安。日本環境省公佈空氣污染觀測結果的網網站擊量激增，有時甚至出現無法打開的狀況。
PM2.5究竟為何物？
日本環境省于2013年2月表示，要強化日本的「PM2.5」24小時觀測體制，並召集空氣污染領域和健康危害領域的專家召開了會議。數據分析評估等工作將爭取在月內完成。日本外務省也向中方傳達了希望就空氣污染問題展開協商的主張。
不只是中日之間，跨越國境的污染物質飄散在今後還有可能成為全球性的重大課題。
在經濟快速發展的新興市場國家與近鄰的發達國家之間，類似問題的發生恐怕只會越來越多，對於外交政策也難免產生影響，單靠一國加強環境標準根本無法解決。
那麼，「PM2.5」究竟是什麼？
PM2.5並不是一個新詞。
「PM」是英語「Particulate Matter」的縮寫，是「顆粒物」的意思。
PM是以μm為單位的固體和液體微粒，指漂浮在大氣中的顆粒狀物質，是主要的污染源。
PM並非單一化學物質，而是以碳、NOx（氮氧化物）、SOx（硫氧化物）、金屬等為主要成分的多種物質的混合。除了工廠排煙、柴油車廢氣等人類經濟活動之外，火山等自然活動也是顆粒物的發生源。
顆粒物粒徑不僅限於「2.5μm以下」
PM按照物質的粒徑分成幾大類，其中之一便是「PM2.5」，其中的「2.5」代表2.5μm。PM2.5指的是粒徑大致在2.5μm以下的微粒。日本大多稱之為「微小粒子狀物質」。
但並不是說所有PM2.5微粒的粒徑都在2.5μm以下。顆粒物管理規定中所說的「粒徑」不是用尺子測量的數值，而是一種統計分佈式定義。一般來說，顆粒物的大小和形狀並不規則，採用的是根據粒子在空氣中沉降速度等效而來的「空氣動力學直徑」。具體來說，是根據檢測時捕獲顆粒物的效率定義其粒徑，再將其分類。
例如，日本空氣污染標準使用的「SPM（Suspended Particle Matter）」被稱為「懸浮顆粒物」，是指粒徑小於10μm的顆粒物。把粒徑大於10μm的顆粒全部剔除後，剩下的部分即被定義為SPM。
「粒徑小於10μm」的微粒也被定義為「PM10」。按照定義，PM10是指，檢測時捕集粒徑小於10μm的微粒時的效率為50％的顆粒物。也就是說，作為粒徑的統計分佈，PM10也包含大於SPM、粒徑在10μm以上的顆粒。PM2.5的定義與PM10的原理相同，捕集2.5μm粒徑微粒的效率為50％的顆粒物被稱為PM2.5。
粒徑2.5μm是多大？
經常拿來做比較的是人的頭髮和杉樹花粉。
杉樹花粉的直徑大約為30μm左右，頭髮的直徑大約是70μm，
PM2.5 隻是其1/20～1/10左右。
香煙煙霧顆粒物的尺寸比PM2.5還要小一位數，只有幾百nm，病毒直徑則是幾十～幾百nm左右。
日本PM2.5標準的歷史其實不長
順便一提，半導體開發和製造使用的無塵生產線的主要限制對像是比PM2.5還要小的顆粒。
無塵生產線要求1m3空氣中存在的0.1μm以上的顆粒要小於10個。
PM2.5粒徑小，容易隨呼吸進入肺等呼吸器官的深處。
這就是PM2.5被指責可能引發健康危害的原因。
在美國，鋻於PM10達標地區居民健康仍然受到了PM2.5的影響，
該國于1997年設定了PM2.5環境標準。
在美國看來，加強對PM10的限制並不能應對粒徑更小的顆粒。
日本制定PM2.5環境標準是在2009年，歷史其實並不長。日本的PM2.5標準為，「年平均值低於15μg/m3，且日平均值低於35μg/m3」，與2006年修改的美國標準相同。但在標準制定之前，日本政府和各地方政府從2000年開始就已經在對PM2.5進行檢測，檢測結果基本在標準之下且不斷減少。
在這樣的背景下，「PM2.5乘風從中國飄來」的話題瞬間成了日本國民關注的焦點。
中國的PM2.5據說主要來源於卡車等柴油車的廢氣、煤炭取暖設備的排煙，以及污染物質含量大的柴油的使用等。
其實，PM2.5等顆粒物的發生源並不只是一開始就存在於引擎廢氣中的顆粒，其中還包括二次顆粒物，也就是排出的NOx和SOx等氣體在大氣中通過光化學反應形成的顆粒。雖然有觀測結果顯示，二次顆粒物佔到了大氣中顆粒物總數的6成左右，但其發生原理還有很多不為人知的地方。這就增加了確定發生源、制定解決對策的難度。
日本空氣凈化器暢銷中國
在中國，PM2.5等空氣污染已經成為了嚴重的社會問題，日本的情況雖然與之有著天差地別，但因為「空氣」關乎身體健康，與每個人都密切相關，所以日本國民的關注度很高。
對於日本製造業而言，在家電產品和環境對策技術等領域，則蘊藏著商機。
舉例來說，日本企業生產的家用空氣凈化器現在在中國非常暢銷。2013年1月，松下在中國的空氣凈化器銷量增加到了上年同月的2.2倍。過濾PM2.5的功能似乎是受到青睞的理由。
今後，如果中國政府全面強化對於環境的監管，日本企業擁有的排煙技術、廢氣顆粒物過濾技術或許也將成為有力候選。但最近幾年，一些日資企業在出口工廠排煙凈化技術等環境對策技術時，不幸捲入與中國企業的專利糾紛之中，吃了苦頭。畢竟環境對策是與「國策」密切相關的領域，技術的出口或許也不是一件簡單的事情。
（Tech-On！記者：高橋 史忠，）【日經能源環境網】
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