浅谈如何在室内空调环境下如何降低PM2.5浓度

自2012年九月份以来，我国中东部地区雾霾天气多发。随着大雾频频造访，一个原本陌生的词走进了人们的视野：“PM2.5”。由于PM2.5对人们的健康有巨大的影响，本文就PM2.5的成因、危害谈起，论述了不同除尘方式针对降低空气中PM2.5的效果，并针对空调环境下如何正确的选择空气净化装置给出了一些建议。

一、关于PM2.5的基本知识

1、PM2.5是什么？

PM2.5对空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称。空气中的颗粒物并非是规则的球形，在实际操作中，如果颗粒物在通过检测仪器时所表现出的空气动力学特征与直径小于或等于2.5微米且密度为1克/立方厘米的球形颗粒一致，那就称其为PM2.5。

2、PM2.5来源、成分

虽然自然过程也会产生PM2.5，但其主要来源还是人为排放。2000年有研究人员测定了北京的PM2.5来源：尘土占20%；由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%；烧煤产生7%；使用柴油、汽油而排放的废气贡献7%；农作物等生物质贡献6%；植物碎屑贡献1%，吸烟也贡献了1%，不过这只是个粗略的科学估算。

3、PM2.5对健康有危害

PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害。如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4%，得心肺疾病的死亡风险上升6%，得肺癌的死亡风险上升8%。

4、PM的浓度

中国尚未开展大范围的PM2.5监测，公开的PM2.5数据非常有限。例如，2000年在北京的5个监测点测得的PM2.5年均值为101微克/立方米；2008北京奥运会的17天中，在北大测得的PM2.5最低28.2，最高147.4微克/立方米，平均64.7微克/立方米。

5、灰霾天和PM2.5的关系

虽然肉眼看不见空气中的颗粒物，但是颗粒物却能降低空气的能见度，使蓝天消失，天空变成灰蒙蒙的一片，这种天气就是灰霾天。根据《2010年灰霾试点监测报告》，在灰霾天，PM2.5的浓度明显比平时高，PM2.5的浓度越高，能见度就越低。

二、目前在实际应用的空气净化措施对PM2.5的去除效果如何。

1、空气过滤器

1）空气中的尘埃粒子，或随气流做惯性运动，或做无规则运动，当运动中的粒子撞到障碍物，粒子与障碍物之间的范德瓦尔斯力使他们粘在一起。过滤介质材料 应能既有效地拦截尘埃粒子，又不对气流形成过大的阻力。

2）滤网等级如下：

可见适用于PM2.5 为中性能滤网。

2、静电除尘

1）静电除尘的原理就是使漂浮在空气中的烟雾或尘埃带电， 并使这些带电的微粒通过强电场聚集到电极上， 从而达到清除空气中烟雾和尘埃的目的。

2）但是静电除尘器对超细颗粒（如 PM2.5 ）捕集能力有限，这主要是因为超细粒子难以荷电。

3）电袋复合除尘器具有静电除尘和过滤除尘的优点。将室外空气首先经过电除尘器，利用静电场将粒径较大粉尘进行捕获分离。为了达到最新的排放标准，将剩下的微细粉尘通入滤袋除尘器，覆膜在滤袋上的高效过滤纤维层将对普通电除尘器无法捕获的粉尘进行有效收集。

3、活性炭除尘

1）活性炭是一种多孔性的含炭物质，它具有高度发达的孔隙构造，是一种极优良的吸附剂， 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多，而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成.。

2）活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。大孔：半径1000 - 1000000 A。过渡孔：半径20 - 1000 A。微孔：半径- 20 A。由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。

3）活性炭一般用于吸附有害气体，对于PM2.5的效果很有限。

4、水喷雾除尘

PM2.5水喷雾喷淋系统是针对大于PM2.5粒径的悬浮物主要受空气相对湿度的影响，当湿度增加时，污染物表面富含水份，通过相互凝聚成较大颗粒发生沉降；当相对湿度变小时，污染物表面吸附力小，不易凝聚沉降，风力作用下已凝聚的颗料会分解，由于粒径变小更易悬浮造成持续的污染。 对大气增湿成本低、效果好，采用水喷雾喷淋系统可以水冼空气，有效治理PM2.5超标的大气污染。此方法一般用于室外，如何应用于室内空调系统尚需进一步研究。

5、负离子除尘

1）空气是由无数分子组成，由于自然界的射线影响，有些空气分子就释放出电子，被释放出的电子很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子。

2）空气离子按微粒直径大小的不同可分为小粒径负离子（0.001-0.003um）、中粒径负离子（0.003-0.03um）、大粒径负离子（0.03-0.1um）3类。空气离子直径越小，其迁移速度就越快。

3）通过释放负氧离子，在房间内主动出击去寻找悬浮颗粒污染物，并将其沉降。由于空气的弥漫性，负离子会存在室内各个角落。所以也不会存在净化死角的问题。 根据实验数据表明，空气中的小粒径负离子对于直径越小的颗粒物净化效果越出众，所以对PM2.5的去除效果非常的好。负离子能迅速中和空气中属于正离子的焦烟、“二手烟”、油烟及飘尘。

6、某些植物可以吸附PM2.5

1）一是滞尘，由于许多植物的叶比较粗糙，又有折皱，有的具有绒毛，有的具有蜡质，有的还能分泌粘液。

2）二是不仅能驱散、拦阻，而且还能吸收和转化有毒物质的能力，吸附空气中的硫，铅等金属和非金属。

3）三是叶片的蒸腾增大了空气的湿度，尘土不容易飘浮。

4）植物除尘难于量化、控制，一般作为室内空调环境的辅助改善。

三、如何正确的选择空调系统中的净化装置

由于空调系统多数均有新风系统，因此如何处理新风成了降低室内PM2.5的重要手段，根据以上的论述，我们在选择空调净化装置时应注意以下几点：

1）静电除尘、空气过滤除尘、负离子除尘对与PM2.5均有一定的效果，选择的空调净化装置中至少应含有以上3种模块中的2种。

2）市场上较为专业的空气净化装置，基本模块有8种，待处理空气按顺序经过8种模块，最后净化为洁净的空气，按顺序介绍如下：

a）预过滤模块：初步过滤空气，阻拦较大颗粒灰尘以及飞絮。

b）空气除尘模块：有效拦截空气中的灰尘颗粒、花粉，为去除PM2.5的主要功能模块，可以采用电子除尘，也可以采用过滤除尘。

c）光触媒模块：释放氢氧自由基，将空气中的甲醛、苯等挥发性有机物分解为无害的水、二氧化碳。

d）紫外消毒模块：通过对微生物的辐射彻底灭菌。

e）活性炭模块：物理吸附法去除VOC。

f）生物除臭模块：采用天然材料，进行生物脱臭，不能使用香气遮盖法

g）强制消毒模块：短时间杀菌。

h）负氧离子模块：产生负离子。

3）净化处理后室内的空气标准满足《室内空气质量标准》规定的要求。