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清華調研報告稱室內PM2.5更可怕,靠譜嗎?
清華調研報告稱室內PM2.5更可怕,靠譜嗎?
觀察者網 李汀     阅读简体中文版


文/李汀

作者簡介:中國科學院博士后 《武俠,從牛A到牛C》作者,愛武俠愛美食。擅長把大智慧隱于嬉笑怒罵之中,犀利段子手。江湖人稱 @大臉撐在小胸(點擊左下角即可查看原文)


今天看到人民日報官微發的新聞《清華大學報告:室內PM2.5吸入量是室外4倍》,我把新聞和評論看了一遍,內心幾乎是……

有人說,看來以后要買17層以上的樓?

先開門見山說一句,關于PM2.5的垂直分布的研究已經有很多,基本結論是:在“大氣邊界層”內部,PM2.5隨高度的變化是很微小的。因為PM2.5實在太小,直徑大概只有頭發絲的1/20,重力沉降作用對它的影響非常弱,所以它才能長時間懸浮在空氣中。


那么這個“大氣邊界層”到底有多厚呢?


它的厚度隨著地形地貌和天氣情況的不同,也會有不同,但是至少也有300米厚(最高可能厚達1000米以上)。一般樓層高度約2.8米,算起來就是大概到107-108樓的位置。


也就是說,在100多樓以下,PM2.5隨高度的變化是不明顯的。


中國氣象科學研究院的研究人員定國安等,曾經在中科院大氣物理研究所大塔分部做過這方面的科學實驗,實驗結果發表在《中國科學D輯》上,論文名為《北京城區低層大氣PM10和PM2.5垂直結構及其動力特征》。


我用文中提供的2003年8月北京數據做了個圖:

大家請看,隨著高度升高,PM2.5的濃度下降幅度很弱——尤其在30多樓以內。


紅線是在靜穩天氣狀況下(已經發生PM2.5污染),北京PM2.5平均濃度在8米(2-3樓)時為118μg/m3,在100米(35-36樓)時為101.7μg/m3,相差僅為16.3μg/m3。綠線是弱冷空氣來襲、空氣質量較好時,PM2.5濃度在8米(2-3樓)時為50.4μg/m3,在100米(35-36樓)時為35.4μg/m3,相差僅為15μg/m3。


——大家請注意,30多樓相差也不過十幾個μg/m3,更不要說在17樓了,能差幾個μg/m3?


而且,從圖上來看,PM2.5隨高度的下降是比較均勻的,并沒有在某個高度出現“突變”,不知道怎么選出17樓作為界限的?


還有,當空氣質量變差時(從綠線到紅線),不管幾樓的PM2.5都在上升,三四十樓以下上升幅度幾乎一致,17樓又有什么優勢可言?


這么說吧,如果不考慮這幾個μg/m3的微弱差異,那么17層以上也好以下也好17層自己也好,都差不多一個狀態,誰也別嫌誰;就算一定要糾結這幾個μg/m3的微弱差異,那也是隨樓層高度微弱遞減,17層根本不成其為一個分界。


說到這里想起來,前幾年網上還瘋傳過一篇文章,叫什么《售樓小姐真情自白》,文章作者以揭秘口吻說道:“不要以為高層中的9-11樓不錯,這些樓層正好是揚灰層,臟空氣到這個高度就會停頓。”


“揚灰層”這詞兒乍一聽還挺唬人,像是個科學概念,不過如果你到網上搜一下,就會發現跟這個詞兒有關的,全是這位“售樓小姐”的話!


這個“揚灰層”里所說的“灰”——如果是指較大顆粒(如PM10)的話,那它沉降作用會比較明顯,那必然是樓層越低、灰就越大,不可能一路向上飄到9-11層以后就停下來不走了;而如果是指細顆粒(如PM2.5)的話,那它沉降作用不明顯,一般樓層都差不多,9-11層既不會更多也不會更少。


總之無論是哪種灰,都不會格外眷顧9-11層,也不會格外嫌棄17層。


那么對于樓盤而言,到底什么方面才對PM2.5有明顯影響呢?


我建議,你與其去糾結那幾個μg/m3的PM2.5樓層差異,還不如考慮下樓盤位置。


比如北京,除了本地污染源以外,周邊污染物輸送也是重要來源,比如保定、石家莊、天津乃至山東的污染物,都會隨風吹到北京來,加劇北京本地的污染。


這個圖是北京2003年8月顆粒物濃度與風向的關系


左下為8米高度的PM2.5,右下為8米高度的PM10,左上為100米高度的PM2.5,右上為100米高度的PM10,引自《北京城區低層大氣PM10和PM2.5垂直結構及其動力特征》。


請大家注意,這里的單位是mg/m3,這是上一幅圖中單位μg/m3的1000倍,這影響才叫大,所以實際上樓盤位置比樓層高度更值得大家關注!


這個圖說明,當風向位于90-180°和180-270°時,PM2.5處于高濃度值。也就是說,當北京吹偏南風時,就很容易把南部和東南部較嚴重的污染源送到北京來。因此,相對而言,北京北部、西北部的空氣質量總體上要更好些,而南部尤其是東南部的空氣質量比較差。


下圖是北京去年各區縣PM2.5平均濃度排行榜,也反映了上述現象。

上次我一個旁友問我,我就這么說的,他一拍大腿恍然大悟:“難怪啊!北邊兒的房價比南城每平米得貴個萬把塊!就是因為這個吧?”


我說:“你開心就好……”


此時你也許要說了,這實驗本身結論就是【樓層17層以上室內等級最優】,人家說的是室內,也沒說外邊啊!


——很對!這就是我下面要說的。

室內空氣質量與樓層有關嗎?

新聞中對于該次實驗的介紹說:在兩個半月時間內,共獲得北京市407名志愿者累計11萬小時的室內PM2.5數據,覆蓋全市13個區縣的7703個地理位置。此次調查的室內場所包括辦公環境、居住環境、公共環境,但不包括地鐵等流動環境。


是的,盡管,這個實驗,樣本不可謂不多、時間不可謂不長、覆蓋不可謂不廣,但是!請注意一點——它的數據搜集方式:清華大學電子工程系和《南方周末》綠色新聞部聯合發起,通過社交媒體面向公眾征集志愿者,向志愿者發放他們自行研發的便攜式PM2.5監測設備,以此收集樣本。


我要說的是,以這種方式搜集到的室內PM2.5數據,受干擾的因素實在太多。


舉個例子,同樣幾戶人家,住在同一樓的同一單元的同一層:


A家經常開窗通風。那他測出來的數據會跟戶外空氣比較接近,戶外空氣好時他家空氣也好,戶外空氣差時他家也差;


B家門窗緊閉,而且全天候開著空氣凈化器。那他家的空氣質量就會比較穩定,戶外空氣差時他家會比戶外好,但戶外空氣好時沒準他家還不如戶外--畢竟空氣凈化器的作用是有限的;


C家也門窗緊閉,但是每天在廚房煎炸炒,要是抽油煙機不給力的話,他家保不齊比戶外空氣污染還大;


D家是辦公室,倒是沒人做飯,但是有人抽煙……


不用繼續舉例下去了,相信你也明白我的意思:室內PM2.5濃度,除了受到戶外空氣的影響,還極大地受到住戶居住方式的影響!


而這個實驗所收集的數據,是戶外空氣質量+住戶居住方式這兩種作用疊加后的結果,可能互相抵消,也可能互相加強。


——這時候統計出來的結果,實際上還跟樓層高度有關系嗎?以這種數據結果來衡量哪層樓以上空氣好,真的有意義?


更不要說,衡量室內空氣質量需要很多標準綜合評定,除了顆粒物以外,還有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氨、臭氧、甲醛、苯等等。實驗只測了PM2.5這一項,怎么能得到空氣等級最優之類的結論?


作為理科生,首先我承認,數據統計比主觀猜測靠譜很多,但是!怎樣統計數據,怎樣控制樣本,怎樣過濾掉干擾信息,怎樣解釋和分析數據的統計結果——其實這更加考驗實驗設計者的功力。


沒錯,數據是客觀的,但是數據的收集、整理和分析,卻帶有很大主觀性。一份夾雜太多干擾信息和不確定因素的數據分析結果,是不具備說服力的。

室內PM2.5污染對人的影響比室外更顯著?

人民日報官微中說:“相對于室外PM2.5污染,室內PM2.5污染對人的影響更顯著,PM2.5吸入量室內占八成。”

評論中有的小伙伴震驚了!


——照這么說室內PM2.5比室外還嚴重?!那霧霾時我們應該去室外避難啊!但是以前不都說霧霾時要盡量避免外出嗎?!媽媽咪啊我們到底聽誰的?!


我只能說,這句話的前提(已被人民日報官微省略)是:因為城市居民大部分時間都在室內,所以在室內吸入的污染物比在室外吸入的更多,所以室內污染物對人體的影響更大……而不是說室內污染總體上就比戶外更嚴重,而且還嚴重到4倍的地步!


很多誤解就是這么產生的:實驗本身有點問題,寫成分析報告又有點問題,媒體一句話總結還有問題,最后群眾看完理解再出點問題——加起來終于成了個大問題!


這就是很多聳動新聞傳播的全過程。


與此類似的還有那個著名的地鐵PM2.5濃度是地面的16倍!(完)


新聞背景:


(文/揚子晚報 王娟)清華大學昨發布首個室內PM2.5污染調研報告,稱樓層17層以上室內環境等級最優。昨天,南京大學大氣科學系劉紅年教授在接受揚子晚報記者采訪時表示,這份報告基本上還是相對客觀,而且不出意料的。PM2.5的濃度樓層越往上會略微越優點,但是這種差別很細微,并非大家所想的,有量級上的大的變化。


劉教授表示,南京PM2.5的混合高度白天一般在100-200米,晚上也在100米左右,這個高度已經相當于30層樓的高度,在這個范圍內,城市就像被蓋了一層“厚厚的霾被子”,南京很多高樓也難能幸免。也就是說,污染時段,南京幾乎所有高樓都在污染氣團中。


但是這種變化十分細微,樓層越往上PM2.5的濃度就會越好點,但是這個“好一點”的概念,僅僅是略微好一點點,不是大家所想象的“懸殊很大”。因為大氣的擴散還會使得PM2.5逐步趨于均勻。劉教授表示,一直以來,對于樓層室內空氣PM2.5濃度的研究學術上比較少,因為大家往往關心的是整個城市大環境,而室內空氣的監測很少被涉及,是因為以往儀器太過簡單而且標準不一,而導致監測結果出現偏差。


民間說法:9到11層是“揚灰層”?


應該是一到三層最臟


除了清華的報告,之前很多民間關于“9至11層是PM2.5最愛,是揚灰層,不能買”的說法在網上流傳。對此,專家則予以辟謠,他們認為無論是更“輕”的PM2.5還是更大的PM10“灰”粒,在越接近地面的樓層,才濃度越高。


南京環保專家曾監測發現:一到三層為濃度最高的區域,即10米以下才是最臟的。數據顯示,PM2.5濃度和PM10,濃度是1-3樓最高,后面就開始下降,并呈現分布均勻的狀態。劉紅年認為,即使揚塵顆粒在特定條件下短暫盤旋到9-11層的高度,那也是偶然現象,必須具備很多氣象條件,“這個說法,沒有普遍意義。”


他強調PM2.5分布比PM10更均勻。此外,PM10相對PM2.5,雖然顆粒會大一些,但是其重力沉降作用依然非常小,只有一點點,所以只會在底層地面濃度相對高一些,其他更高層的分布,依然均勻。(記者 王娟)

2015-08-23 08:49

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