清华调研报告称室内PM2.5更可怕,靠谱吗?

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文/李汀

作者简介:中国科学院博士后 《武侠,从牛A到牛C》作者,爱武侠爱美食。擅长把大智慧隐于嬉笑怒骂之中,犀利段子手。江湖人称 @大脸撑在小胸(点击左下角即可查看原文)


今天看到人民日报官微发的新闻《清华大学报告:室内PM2.5吸入量是室外4倍》,我把新闻和评论看了一遍,内心几乎是……

有人说,看来以后要买17层以上的楼?

先开门见山说一句,关于PM2.5的垂直分布的研究已经有很多,基本结论是:在“大气边界层”内部,PM2.5随高度的变化是很微小的。因为PM2.5实在太小,直径大概只有头发丝的1/20,重力沉降作用对它的影响非常弱,所以它才能长时间悬浮在空气中。


那么这个“大气边界层”到底有多厚呢?


它的厚度随着地形地貌和天气情况的不同,也会有不同,但是至少也有300米厚(最高可能厚达1000米以上)。一般楼层高度约2.8米,算起来就是大概到107-108楼的位置。


也就是说,在100多楼以下,PM2.5随高度的变化是不明显的。


中国气象科学研究院的研究人员定国安等,曾经在中科院大气物理研究所大塔分部做过这方面的科学实验,实验结果发表在《中国科学D辑》上,论文名为《北京城区低层大气PM10和PM2.5垂直结构及其动力特征》。


我用文中提供的2003年8月北京数据做了个图:

大家请看,随着高度升高,PM2.5的浓度下降幅度很弱——尤其在30多楼以内。


红线是在静稳天气状况下(已经发生PM2.5污染),北京PM2.5平均浓度在8米(2-3楼)时为118μg/m3,在100米(35-36楼)时为101.7μg/m3,相差仅为16.3μg/m3。绿线是弱冷空气来袭、空气质量较好时,PM2.5浓度在8米(2-3楼)时为50.4μg/m3,在100米(35-36楼)时为35.4μg/m3,相差仅为15μg/m3。


——大家请注意,30多楼相差也不过十几个μg/m3,更不要说在17楼了,能差几个μg/m3?


而且,从图上来看,PM2.5随高度的下降是比较均匀的,并没有在某个高度出现“突变”,不知道怎么选出17楼作为界限的?


还有,当空气质量变差时(从绿线到红线),不管几楼的PM2.5都在上升,三四十楼以下上升幅度几乎一致,17楼又有什么优势可言?


这么说吧,如果不考虑这几个μg/m3的微弱差异,那么17层以上也好以下也好17层自己也好,都差不多一个状态,谁也别嫌谁;就算一定要纠结这几个μg/m3的微弱差异,那也是随楼层高度微弱递减,17层根本不成其为一个分界。


说到这里想起来,前几年网上还疯传过一篇文章,叫什么《售楼小姐真情自白》,文章作者以揭秘口吻说道:“不要以为高层中的9-11楼不错,这些楼层正好是扬灰层,脏空气到这个高度就会停顿。”


“扬灰层”这词儿乍一听还挺唬人,像是个科学概念,不过如果你到网上搜一下,就会发现跟这个词儿有关的,全是这位“售楼小姐”的话!


这个“扬灰层”里所说的“灰”——如果是指较大颗粒(如PM10)的话,那它沉降作用会比较明显,那必然是楼层越低、灰就越大,不可能一路向上飘到9-11层以后就停下来不走了;而如果是指细颗粒(如PM2.5)的话,那它沉降作用不明显,一般楼层都差不多,9-11层既不会更多也不会更少。


总之无论是哪种灰,都不会格外眷顾9-11层,也不会格外嫌弃17层。


那么对于楼盘而言,到底什么方面才对PM2.5有明显影响呢?


我建议,你与其去纠结那几个μg/m3的PM2.5楼层差异,还不如考虑下楼盘位置。


比如北京,除了本地污染源以外,周边污染物输送也是重要来源,比如保定、石家庄、天津乃至山东的污染物,都会随风吹到北京来,加剧北京本地的污染。


这个图是北京2003年8月颗粒物浓度与风向的关系


左下为8米高度的PM2.5,右下为8米高度的PM10,左上为100米高度的PM2.5,右上为100米高度的PM10,引自《北京城区低层大气PM10和PM2.5垂直结构及其动力特征》。


请大家注意,这里的单位是mg/m3,这是上一幅图中单位μg/m3的1000倍,这影响才叫大,所以实际上楼盘位置比楼层高度更值得大家关注!


这个图说明,当风向位于90-180°和180-270°时,PM2.5处于高浓度值。也就是说,当北京吹偏南风时,就很容易把南部和东南部较严重的污染源送到北京来。因此,相对而言,北京北部、西北部的空气质量总体上要更好些,而南部尤其是东南部的空气质量比较差。


下图是北京去年各区县PM2.5平均浓度排行榜,也反映了上述现象。

上次我一个旁友问我,我就这么说的,他一拍大腿恍然大悟:“难怪啊!北边儿的房价比南城每平米得贵个万把块!就是因为这个吧?”


我说:“你开心就好……”


此时你也许要说了,这实验本身结论就是【楼层17层以上室内等级最优】,人家说的是室内,也没说外边啊!


——很对!这就是我下面要说的。

室内空气质量与楼层有关吗?

新闻中对于该次实验的介绍说:在两个半月时间内,共获得北京市407名志愿者累计11万小时的室内PM2.5数据,覆盖全市13个区县的7703个地理位置。此次调查的室内场所包括办公环境、居住环境、公共环境,但不包括地铁等流动环境。


是的,尽管,这个实验,样本不可谓不多、时间不可谓不长、覆盖不可谓不广,但是!请注意一点——它的数据搜集方式:清华大学电子工程系和《南方周末》绿色新闻部联合发起,通过社交媒体面向公众征集志愿者,向志愿者发放他们自行研发的便携式PM2.5监测设备,以此收集样本。


我要说的是,以这种方式搜集到的室内PM2.5数据,受干扰的因素实在太多。


举个例子,同样几户人家,住在同一楼的同一单元的同一层:


A家经常开窗通风。那他测出来的数据会跟户外空气比较接近,户外空气好时他家空气也好,户外空气差时他家也差;


B家门窗紧闭,而且全天候开着空气净化器。那他家的空气质量就会比较稳定,户外空气差时他家会比户外好,但户外空气好时没准他家还不如户外--毕竟空气净化器的作用是有限的;


C家也门窗紧闭,但是每天在厨房煎炸炒,要是抽油烟机不给力的话,他家保不齐比户外空气污染还大;


D家是办公室,倒是没人做饭,但是有人抽烟……


不用继续举例下去了,相信你也明白我的意思:室内PM2.5浓度,除了受到户外空气的影响,还极大地受到住户居住方式的影响!


而这个实验所收集的数据,是户外空气质量+住户居住方式这两种作用叠加后的结果,可能互相抵消,也可能互相加强。


——这时候统计出来的结果,实际上还跟楼层高度有关系吗?以这种数据结果来衡量哪层楼以上空气好,真的有意义?


更不要说,衡量室内空气质量需要很多标准综合评定,除了颗粒物以外,还有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氨、臭氧、甲醛、苯等等。实验只测了PM2.5这一项,怎么能得到空气等级最优之类的结论?


作为理科生,首先我承认,数据统计比主观猜测靠谱很多,但是!怎样统计数据,怎样控制样本,怎样过滤掉干扰信息,怎样解释和分析数据的统计结果——其实这更加考验实验设计者的功力。


没错,数据是客观的,但是数据的收集、整理和分析,却带有很大主观性。一份夹杂太多干扰信息和不确定因素的数据分析结果,是不具备说服力的。

室内PM2.5污染对人的影响比室外更显着?

人民日报官微中说:“相对于室外PM2.5污染,室内PM2.5污染对人的影响更显着,PM2.5吸入量室内占八成。”

评论中有的小伙伴震惊了!


——照这么说室内PM2.5比室外还严重?!那雾霾时我们应该去室外避难啊!但是以前不都说雾霾时要尽量避免外出吗?!妈妈咪啊我们到底听谁的?!


我只能说,这句话的前提(已被人民日报官微省略)是:因为城市居民大部分时间都在室内,所以在室内吸入的污染物比在室外吸入的更多,所以室内污染物对人体的影响更大……而不是说室内污染总体上就比户外更严重,而且还严重到4倍的地步!


很多误解就是这么产生的:实验本身有点问题,写成分析报告又有点问题,媒体一句话总结还有问题,最后群众看完理解再出点问题——加起来终于成了个大问题!


这就是很多耸动新闻传播的全过程。


与此类似的还有那个着名的地铁PM2.5浓度是地面的16倍!(完)


新闻背景:


(文/扬子晚报 王娟)清华大学昨发布首个室内PM2.5污染调研报告,称楼层17层以上室内环境等级最优。昨天,南京大学大气科学系刘红年教授在接受扬子晚报记者采访时表示,这份报告基本上还是相对客观,而且不出意料的。PM2.5的浓度楼层越往上会略微越优点,但是这种差别很细微,并非大家所想的,有量级上的大的变化。


刘教授表示,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,这个高度已经相当于30层楼的高度,在这个范围内,城市就像被盖了一层“厚厚的霾被子”,南京很多高楼也难能幸免。也就是说,污染时段,南京几乎所有高楼都在污染气团中。


但是这种变化十分细微,楼层越往上PM2.5的浓度就会越好点,但是这个“好一点”的概念,仅仅是略微好一点点,不是大家所想象的“悬殊很大”。因为大气的扩散还会使得PM2.5逐步趋于均匀。刘教授表示,一直以来,对于楼层室内空气PM2.5浓度的研究学术上比较少,因为大家往往关心的是整个城市大环境,而室内空气的监测很少被涉及,是因为以往仪器太过简单而且标准不一,而导致监测结果出现偏差。


民间说法:9到11层是“扬灰层”?


应该是一到三层最脏


除了清华的报告,之前很多民间关于“9至11层是PM2.5最爱,是扬灰层,不能买”的说法在网上流传。对此,专家则予以辟谣,他们认为无论是更“轻”的PM2.5还是更大的PM10“灰”粒,在越接近地面的楼层,才浓度越高。


南京环保专家曾监测发现:一到三层为浓度最高的区域,即10米以下才是最脏的。数据显示,PM2.5浓度和PM10,浓度是1-3楼最高,后面就开始下降,并呈现分布均匀的状态。刘红年认为,即使扬尘颗粒在特定条件下短暂盘旋到9-11层的高度,那也是偶然现象,必须具备很多气象条件,“这个说法,没有普遍意义。”


他强调PM2.5分布比PM10更均匀。此外,PM10相对PM2.5,虽然颗粒会大一些,但是其重力沉降作用依然非常小,只有一点点,所以只会在底层地面浓度相对高一些,其他更高层的分布,依然均匀。(记者 王娟)


观察者网 李汀 2015-08-23 08:49:35

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