美国太空总署网站22日发表文章称，许多发展中国家缺乏完善的地面空气污染监测监网络，所以其很难——有些时候甚至根本不能——对大气悬浮颗粒做出合理评估，而这些悬浮颗粒则被流行病学家视为导致全球每年数百万病人过早死亡的罪魁祸首。

　　悬浮颗粒(Particulate)泛指悬浮在气体当中的微细固体或液体。对于环境科学来说，悬浮粒子特指空气中那些微细污染物，它们是空气污染的一个主要来源。当中小于10微米直径的悬浮粒子，被定义为可吸入悬浮粒子，它们能够聚积在肺部，危害人类健康。直径小于2.5微米的颗粒，对人体危害最大，因为它可以直接进入肺泡。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。

　　为了准确测量PM2.5全球分布情况，专家将目光投向卫星，借助卫星提供全球空气质量地图。然而，卫星工具通常并不适合用来精确测量近地表微粒。这是因为，多数卫星具都无法把近地表微粒和高空微粒区别开始。而且，云层的存在也往往会使测量结果变得不精确。另外，平滑的地面，例如雪地、沙漠等，都可能会误导测量。

　　然而，今年夏天，随着第一张长期全球2.5微米悬浮颗粒分布地图在最近一期《环境健康视野》的亮相，世人对全球空气污染情况有了一个比较清楚的认识。通过融合美国太空总署两颗卫星浮质总体积测量结果和浮质垂直分布计算机模拟信息，加拿大新斯科舍省哈利法克斯市达尔豪西大学研究人员亚伦·范·唐克拉尔和兰德尔·马丁制作出了这张全球空气质量地图。

　　唐克拉尔和马丁制作的地图展示了2001至2006年全球平均PM2.5分布情况，提供了迄今为止最全面的有关危害人体健康的颗粒物质分布情况。尽管与拥有完善的地面空气污染监测网络的发达国家相比，唐克拉尔和马丁新开发的融合技术未必会提供出更加精确的结果，但它却为目前为止仍未进行过空气污染水平评估的多数发展中国家提供了首份PM2.5卫星评估结果。　

　　这份空气质量地图显示出，在从南非撒哈拉沙漠到东亚的大片地区，PM2.5值非常高。世界卫生组织认为，PM2.5小于10是安全的，而与全球人口密度图对比就会发现，世界上超过80%的人口正在呼吸严重污染的空气。美国的PM2.5值相对较低，尽管其中西部和东部地结市区仍然明显存在空气污染情况。

　　马丁说：“我们还要做许多工作才能完善这张地图，但这的确是一个进步。我们希望这一数据对那些没有可靠地面监测网络的地区有用。”

　　PM2.5对人体健康的影响

　　深吸一口气，虽然空气看起来很干净，但几乎可以确定你已经吸入了成千上万个PM2.5颗粒。尽管通常无法用肉眼识别，但实际上这样的颗粒在地球大气中无处不在，而且它们都来自于自然及人类资源。当前，研究人员仍在努力确定自然与人类资源产生PM2.5颗粒的精确百分比，不过很明显这两种资源都促成了新地图上热点区域的出现。

　　例如，风力会卷起阿拉伯及撒哈拉沙漠上空漂浮的大量矿物粉末。在多数重城市化地区，如中国华东地区及印度北部，那些烧煤的发电厂及工厂都缺乏过滤设施，源源不断地制造硫酸盐和烟尘颗粒。此外，机动车排气装置也释放了大量硝酸盐及其他颗粒。而且，农业燃烧及柴油机也会产生被科学家称为炭黑的黑色烟雾。

　　由人类产生的颗粒通常存在于城市空气(即多数人实际上呼吸着的空气)中，而且美国犹他州杨百翰大学流行病学家、研究空气污染对健康影响的杰出专家雅顿·波普(Arden Pope)表示，这些颗粒最让医学专家头疼。这是因为较小的PM2.5颗粒可以渗透人体免疫系统，而这些免疫系统起着有效清除或过滤较大颗粒的作用。

　　颗粒物质可深入人体肺部，有些超颗粒物质甚至可以渗透进血液，从而引发包括哮喘、心血管疾病、支气管炎等各种疾病。据美国心脏协会估计，仅在美国，每年就有约6万人因PM2.5空气污染死亡。

　　虽然PM2.5是可影响人类健康的一类颗粒，但研究人员还尚未成功筛选出影响人类健康元凶的特定颗粒。波普说：“人们仍对哪种类型的颗粒最有危害的问题争论不休。我们还不能确定，最具危害性的是硫酸盐或是硝酸盐，还是粉尘。”

　　而且，有最大的结症之一是：PM2.5颗粒混杂，而且还会产生新的混合颗粒，致使卫星和地面工具难很解析颗粒的个体影响。

　　利用卫星监测空气质量

　　新地图，以及根据其进行的研究，可对试图解决此问题和其他关于PM2.5未解决问题的研究人员提供帮助。如最基本的：空气污染对全球公共健康造成多大损害？马丁说：“我们能够清楚地看见，有很多人暴露在高浓度颗粒中。但目前，还没有人看出其与死亡和疾病的关系。大多流行病学都集中在北美和欧洲的发达国家。”

　　现在，通过手头的地图和数据集，流行病学家能够开始更密切地关注在世界很少进行研究的地区(如亚洲快速发展的城市或北非有大量尘埃的地区)，颗粒是如何对长期暴露在其中的人们的健康造成伤害的。新信息甚至可能对美国或西欧的一些地区提供帮助，那里地面监视(测量空气质量的黄金标准)很少。

　　除了使用美国太空总署的Terra卫星的多角度成像光谱仪及Aqua和Terra卫星中等分辨率成像光谱仪的卫星数据，研究人员还使用了称为“GEOS-Chem”的化学输送模型来绘制这一新地图。

　　制作这份地图的研究人员强调称，这份地图并不是PM2.5全球分布的最终定论。对此，美国太空总署戈达德太空飞行中心遥感专家拉尔夫·卡恩指出，尽管唐克拉尔的融合技术可提供较为清晰的微粒全球分布情况，但由于其他不确定性的存在，在一些地区，PM2.5的数量可能会出现25%或更多的偏差。

　　为了更好地理解大气颗粒，美国太空总署科学家计划参与大量现场活动和卫星任务。例如，美国太空总署戈达德航天中心一个称为AERONET的全球网络，管理人员目前正在努力提升和扩大这一网络。而且，明年晚些时候，纽约戈达德太空研究所(GISS)的科学家们也将开始分析来自Glory卫星的首份数据。此卫星携带了一种创新性仪器——偏光仪，可采用新方法测量颗粒性质，补充现有能够测量空间浮质的仪器。

　　马里兰大学巴尔的摩县分校戈达德地球科学技术中心主管雷蒙德•霍夫表示：“为了利用卫星测量空气污染的全部潜能，我们还有一些工作要做。但这是向前迈进的重要的一步。”雷蒙德·霍夫最近在《空气与废物管理协会》学术期刊中发表了一份综合评论文章。

　　美国太空总署网站22日发表文章称，许多发展中国家缺乏完善的地面空气污染监测监网络，所以其很难——有些时候甚至根本不能——对大气悬浮颗粒做出合理评估，而这些悬浮颗粒则被流行病学家视为导致全球每年数百万病人过早死亡的罪魁祸首。

　　悬浮颗粒(Particulate)泛指悬浮在气体当中的微细固体或液体。对于环境科学来说，悬浮粒子特指空气中那些微细污染物，它们是空气污染的一个主要来源。当中小于10微米直径的悬浮粒子，被定义为可吸入悬浮粒子，它们能够聚积在肺部，危害人类健康。直径小于2.5微米的颗粒，对人体危害最大，因为它可以直接进入肺泡。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。

　　为了准确测量PM2.5全球分布情况，专家将目光投向卫星，借助卫星提供全球空气质量地图。然而，卫星工具通常并不适合用来精确测量近地表微粒。这是因为，多数卫星具都无法把近地表微粒和高空微粒区别开始。而且，云层的存在也往往会使测量结果变得不精确。另外，平滑的地面，例如雪地、沙漠等，都可能会误导测量。

　　然而，今年夏天，随着第一张长期全球2.5微米悬浮颗粒分布地图在最近一期《环境健康视野》的亮相，世人对全球空气污染情况有了一个比较清楚的认识。通过融合美国太空总署两颗卫星浮质总体积测量结果和浮质垂直分布计算机模拟信息，加拿大新斯科舍省哈利法克斯市达尔豪西大学研究人员亚伦·范·唐克拉尔和兰德尔·马丁制作出了这张全球空气质量地图。

　　唐克拉尔和马丁制作的地图展示了2001至2006年全球平均PM2.5分布情况，提供了迄今为止最全面的有关危害人体健康的颗粒物质分布情况。尽管与拥有完善的地面空气污染监测网络的发达国家相比，唐克拉尔和马丁新开发的融合技术未必会提供出更加精确的结果，但它却为目前为止仍未进行过空气污染水平评估的多数发展中国家提供了首份PM2.5卫星评估结果。　

　　这份空气质量地图显示出，在从南非撒哈拉沙漠到东亚的大片地区，PM2.5值非常高。世界卫生组织认为，PM2.5小于10是安全的，而与全球人口密度图对比就会发现，世界上超过80%的人口正在呼吸严重污染的空气。美国的PM2.5值相对较低，尽管其中西部和东部地结市区仍然明显存在空气污染情况。

　　马丁说：“我们还要做许多工作才能完善这张地图，但这的确是一个进步。我们希望这一数据对那些没有可靠地面监测网络的地区有用。”

　　PM2.5对人体健康的影响

　　深吸一口气。虽然空气看起来很干净，但几乎可以确定你已经吸入了成千上万个PM2.5颗粒。尽管通常无法用肉眼识别，但实际上这样的颗粒在地球大气中无处不在，而且它们都来自于自然及人类资源。当前，研究人员仍在努力确定自然与人类资源产生PM2.5颗粒的精确百分比，不过很明显这两种资源都促成了新地图上热点区域的出现。

　　例如，风力会卷起阿拉伯及撒哈拉沙漠上空漂浮的大量矿物粉末。在多数重城市化地区，如华东地区及印度北部，那些烧煤的发电厂及工厂都缺乏过滤设施，源源不断地制造硫酸盐和烟尘颗粒。此外，机动车排气装置也释放了大量硝酸盐及其他颗粒。而且，农业燃烧及柴油机也会产生被科学家称为炭黑的黑色烟雾。

　　由人类产生的颗粒通常存在于城市空气(即多数人实际上呼吸着的空气)中，而且美国犹他州杨百翰大学流行病学家、研究空气污染对健康影响的杰出专家雅顿·波普(Arden Pope)表示，这些颗粒最让医学专家头疼。这是因为较小的PM2.5颗粒可以渗透人体免疫系统，而这些免疫系统起着有效清除或过滤较大颗粒的作用。

　　颗粒物质可深入人体肺部，有些超颗粒物质甚至可以渗透进血液，从而引发包括哮喘、心血管疾病、支气管炎等各种疾病。据美国心脏协会估计，仅在美国，每年就有约6万人因PM2.5空气污染死亡。

　　虽然PM2.5是可影响人类健康的一类颗粒，但研究人员还尚未成功筛选出影响人类健康元凶的特定颗粒。波普说：“人们仍对哪种类型的颗粒最有危害的问题争论不休。我们还不能确定，最具危害性的是硫酸盐或是硝酸盐，还是粉尘。”

　　而且，有最大的结症之一是：PM2.5颗粒混杂，而且还会产生新的混合颗粒，致使卫星和地面工具难很解析颗粒的个体影响。

　　利用卫星监测空气质量

　　新地图，以及根据其进行的研究，可对试图解决此问题和其他关于PM2.5未解决问题的研究人员提供帮助。如最基本的：空气污染对全球公共健康造成多大损害？马丁说：“我们能够清楚地看见，有很多人暴露在高浓度颗粒中。但目前，还没有人看出其与死亡和疾病的关系。大多流行病学都集中在北美和欧洲的发达国家。”

　　现在，通过手头的地图和数据集，流行病学家能够开始更密切地关注在世界很少进行研究的地区(如亚洲快速发展的城市或北非有大量尘埃的地区)，颗粒是如何对长期暴露在其中的人们的健康造成伤害的。新信息甚至可能对美国或西欧的一些地区提供帮助，那里地面监视(测量空气质量的黄金标准)很少。

　　除了使用美国太空总署的Terra卫星的多角度成像光谱仪及Aqua和Terra卫星中等分辨率成像光谱仪的卫星数据，研究人员还使用了称为“GEOS-Chem”的化学输送模型来绘制这一新地图。

　　制作这份地图的研究人员强调称，这份地图并不是PM2.5全球分布的最终定论。对此，美国太空总署戈达德太空飞行中心遥感专家拉尔夫·卡恩指出，尽管唐克拉尔的融合技术可提供较为清晰的微粒全球分布情况，但由于其他不确定性的存在，在一些地区，PM2.5的数量可能会出现25%或更多的偏差。

　　为了更好地理解大气颗粒，美国太空总署科学家计划参与大量现场活动和卫星任务。例如，美国太空总署戈达德航天中心一个称为AERONET的全球网络，管理人员目前正在努力提升和扩大这一网络。而且，明年晚些时候，纽约戈达德太空研究所(GISS)的科学家们也将开始分析来自Glory卫星的首份数据。此卫星携带了一种创新性仪器——偏光仪，可采用新方法测量颗粒性质，补充现有能够测量空间浮质的仪器。

　　马里兰大学巴尔的摩县分校戈达德地球科学技术中心主管雷蒙德•霍夫表示：“为了利用卫星测量空气污染的全部潜能，我们还有一些工作要做。但这是向前迈进的重要的一步。”雷蒙德·霍夫最近在《空气与废物管理协会》学术期刊中发表了一份综合评论文章。（杨晓天）