關于PM2.5 中文定名的問題

王存忠

（氣象出版社，北京 100081）

自2008 年起，美國的駐華使館就在其院內安設儀器，開始測量北京使館區的空氣質量。測量數據每小時一次公布在使館的推特（Twitter）上。在2011 年11 月間，美國使館公布的數據多次“爆表”（超出儀器量程），暗示北京已成為不適宜人類居住的城市。由于其公布的數據為空氣動力學直徑（以下用粒徑代稱）≤2.5μm顆粒物的含量，與中國環境部門公布的空氣污染指數沒有直接可比性，引起了公眾的廣泛關注，PM2.5 這一概念從此進人了社會生活。

PM2.5 是個字母詞，在社會使用中應該有一個規范的中文名稱。但目前的實際情況是多種名稱并存，還處于比較混亂的狀態。比如，媒體上多使用“人肺顆粒物”或“可人肺顆粒物”或直接用PM2.5；學界則多使用“細顆粒物”。文獻檢索時，PM2.5、PM-2.5、PM2.5等形式均有記錄。

全國科學技術名詞審定委員會擬于近日召開研討會，旨在給PM2.5 這一概念確定一個中文名稱，其符號的寫法也要加以規范。筆者受托寫一篇介紹性文章，以供商榷。

一 PM2.5 的來歷

1971 年，美國環境保護署（EAP）基于保護人體健康、增進社會福祉的目的，制定了大氣環境質量標準，要求對大氣中的6 種有害物質進行測量。這6 種有害物質中就包括懸浮在大氣中的粒徑為25～45μm的顆粒物，英文是Particulate matter，縮寫為PM[1]。此后的醫學研究認識到，真正危害人體的PM是粒徑更小、相對表面積更大、吸附污染物能力更強的粒子群，它們能夠克服人的鼻毛和咽喉黏膜的阻礙作用而進人呼吸道。1979 年，美國環境保護署修訂了原標準中顆粒物的粒徑尺寸，提出了可吸人顆粒物（inhalable Particles）的概念，即指懸浮在空氣中，粒徑≤10μm 的顆粒物，記為PM10。隨后，氣溶膠化學和醫學的研究結果進一步表明，對于可吸人顆粒物，較大的粒子多數被阻留在上呼吸道，而更小的粒子則能夠進人人的支氣管，甚至深人肺泡。1994 年，美國環境保護署將可吸人顆粒物（PM10）分為兩群，將粒徑≤2.5μm的顆粒物稱為細顆粒（fine Particles），記為PM2.5；將粒徑﹥2.5μm而≤10μm的顆粒物，稱為粗顆粒（coarse Particles），記為PM10-2.5。因為可在人體肺部檢查到細顆粒物，因此也有人稱其為可人肺顆粒物。

可見，PM2.5 是基于進人人體呼吸系統深度提出的概念，指粒徑≤2.5μm的一群粒子。

二 PM2.5 是氣溶膠

自然過程和人類活動產生大量的顆粒狀物質進人大氣，較大的顆粒在重力作用下，很快地降落到地面，較小的顆粒在空氣浮力作用下懸浮較長的時間。一般情況下，人們將能夠懸浮在空氣中，粒徑在10-3～102μm之間的顆粒稱為氣溶膠。其中，粒徑在10-1～10μm的氣溶膠在大氣光學、大氣輻射、大氣化學、大氣污染和云物理學等方面具有重要作用。

氣溶膠的粒徑尺度跨越了5 個數量級，為研究其數量分布的統計特征，人們引人氣溶膠粒子譜概念，一般指單位體積中氣溶膠粒子的數量隨粒徑大小的分布曲線。在自然界觀測到的氣溶膠粒子譜是一條連續的曲線，說明自然界既不缺乏某一粒徑的顆粒，也不存在單一粒徑的氣溶膠。1978 年，惠特比（Whitby K.H.）[2]根據氣溶膠的來源、化學組成，及其在大氣中轉化、傳輸和去除過程的差異，提出了氣溶膠的三模態分布：愛根核模、積聚模和粗模。通過他給出的圖大致判斷，三模態之間的粒徑分隔尺度分別是0.09μm和2μm，并將符合愛根核模和積聚模尺度的顆粒定義為細粒子，符合粗模尺度的粒子定義為粗粒子。

不同大小的氣溶膠顆粒所占比例不同，在粒子譜上反映出譜曲線有起伏，隆起的部分所對應的粒徑就是數量最多的那部分顆粒，稱為峰值粒徑。季節和環境條件不同，氣溶膠的峰值粒徑差別很大，如在沙塵天氣條件下，寧夏鹽池縣沙塵氣溶膠的峰值粒徑為0.8μm，銀川市則為1.1μm[3]。北京的秋季，高空探測氣溶膠濃度，整體來看峰值粒徑在0.1～0.5μm之間[4]。

可見，在氣溶膠粒子譜中，粒徑為2.5μm的顆粒僅為眾多不同粒徑的顆粒之一，并無特別的統計思義，只是近年來與空氣質量標準和人類健康聯系在一起，才受到如此關注。粒徑≤2.5μm的所有顆粒，屬于氣溶膠中粒徑比較小的顆粒群體，這一群體內粒徑可相差千倍，是氣溶膠的重要組成部分。

三 定名為PM2.5 不十分合適

既然PM2.5 是氣溶膠的一部分，那么其粒子譜也為氣溶膠粒子譜的一部分。PM2.5 看似符合“種屬+種差”的定名原則，但作為定名并不十分合適（若僅指代粒徑為2.5μm的粒子群則可以）。第一，用單一確切的尺度數值作為定義名稱，成為代表該尺度以下的所有粒子的通用名，是不科學的。要么對粒子進一步細分時造成無名可用，要么使名詞失去系統性。另外，假如對任何受關注的顆粒群體均套用“PM+X”的形式定名，將成為氣溶膠術語的災難。第二，根據氣溶膠進人人體呼吸系統部位分類并定名，也不合適。不管是否呼吸，空氣中的氣溶膠都存在；盡管氣溶膠進人人體主要通過呼吸系統，但呼吸系統不是氣溶膠危害人體健康的唯一途徑；自然界中不同粒徑的氣溶膠群體，分別在大氣輻射、地-氣系統水的循環、全球物質循環等自然過程中，扮演重要而又不同的角色。第三，PM2.5 屬于字母詞，不是中文名稱。

四 關于PM2.5 中文名稱的建議

根據名稱要反映事物本質特性的要求，充分考慮氣溶膠已有的分類名稱及其和來源，兼顧當前主要文獻和公眾的可接受的程度，將PM2.5 及相關名稱列人表1。

表1 中，關于氣溶膠三模態及其中文名稱，得到學界公認，寫人了《中國大百科全書》，就其粗粒子與細粒子的分隔值，在2μm左右。1994 年美國環境保護署將可吸人顆粒物（記為PM10）劃分為粗顆粒和細顆粒，細顆粒記為PM2.5，粗顆粒記為PM10-2.5。顯然，PM10 和PM2.5 不是名稱，而是名稱的符號。中國1996 年10 月發布的《環境空氣質量標準》（GB 3095—1996）中，將粒徑≤10 μm的氣溶膠定名為可吸人顆粒物，在2012 年2 月發布的新標準（GB 3095—2012）中，將可吸人顆粒物劃分為兩類，對兩類顆粒物的定名繞開了PM10 或PM2.5，均稱為顆粒物。但在兩者的定義中，將粒徑≤2.5μm 的顆粒物又稱細顆粒物，將粒徑≤10μm的顆粒物又稱可吸人顆粒物，而粒徑在2.5～10μm的顆粒物，沒有定義和名稱。PM2.5 和PM10 在標準中作為符號使用，形式為PM2.5和PM10。

表1 中提出的建議名稱，可供商榷。建議名稱的出發點是，避免與氣溶膠三模態的尺度劃分和定名起沖突，尊重中國環保總局和美國環境保護署公布的相關標準中所使用的名稱。

表1 氣溶膠粒子分類及名稱

鑒于以上情況，建議將PM2.5 定名為“細顆粒物”。主要理由：一是與概念的來源文獻（美國環境保護署）不沖突；二是與氣溶膠命名體系和學術界已經使用的名稱不沖突；三是與中國發布的空氣環境質量標準所用的名稱不沖突；四是符合科學名詞審定原則中的一名對應一個概念和名要反映物的基本特征。另外，“細顆粒物”的可延伸性強，如需要進一步細分，其前加一修飾詞可作為另外顆粒群的名稱，如粒徑≤0.1μm的顆粒物，可稱“超細顆粒物”（ultrafine Particles），事實上早就有文獻如此使用[5-6]。

不同粒度的氣溶膠遷移特性及其對人體的影響，實際內容遠比表中所列復雜，但其特征內容與粒徑尺度的分隔值，與建議名稱有較好的對應。取定細顆粒物這一中文名稱后，PM2.5仍可作為符號使用。PM10也是如此。