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因为PM2.5直径小，被公认对人体具有更大伤害。世界卫生组织（WHO）的研究表明，它会显著增加人类的死亡风险。
PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死[8]。老年人，孩子和心肺功能不健全者对PM2.5更敏感，更易因为它导致疾病。
如果大气中PM2.5的浓度持续高于10微克/立方米，就会加大患病率，死亡率也会增加。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%[9-10]。
就全社会而言降低PM2.5，看似只是环境问题，收益却是很大的。美国环保局在2003年做了一个估算：“如果PM2.5达标，全美国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病”[11]。相比当前的中国，美国当时的空气质量已经相当不错，只有很少的地区存在略微的超标[12]。如果中国的PM2.5能够降低到国际标准，给我国带来的将不只是经济和环境上的好处。
专家认为，由PM2.5造成的灰霾天气对人体健康的危害要比沙尘暴大得多。鼻子会把粒径为10微米以上的颗粒物，挡在人的外面；颗粒物的粒径在2.5微米至10微米之间，就能够进入上呼吸道，但仍有部分可通过痰液等排出体外，另外也有部分也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；但是粒径在2.5微米以下的细颗粒物，很难被阻挡，人体吸入后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发呼吸道和心脑血管疾病。
最终这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入到血液，如果其中的有害气体、重金属等溶解在人体血液中，更加威胁人体健康。而且PM2.5还会通过病毒和细菌进入人体，使人体更易患呼吸道传染病。容易导致呼吸系统传染病的大规模爆发。在欧盟国家中，PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月[13]。如果PM2.5和PM10浓度越高，儿童及其双亲患呼吸系统疾病的可能性也就越高，而PM2.5的影响更为明显。此外，2006年立项的国家重大科学研究计划（973计划）项目研究表明，纳米粒子（主要为PM2.5）不但可以通过肺泡和皮肤进入血液循环，甚至可以穿透细胞膜进入细胞核，从而有可能影响生物的遗传特性[14]。
1.3 PM2.5的采集与测定方法
1.3.1 PM2.5测定标准
（1）世界卫生组织PM2.5标准
世界卫生组织(WHO)认为，PM2.5小于10是安全值，而我国的很多地区都超过标准很多。世界卫生组织为各国提出了非常严格的PM2.5标准，全球大部分城市都未能达到该标准。根据美国癌症协会和哈佛大学的研究结果，世界卫生组织（WHO）于2005年制定了PM2.5的准则值。高于这个值，死亡风险就会显著上升。针对发展中国家，WHO同时还设立了三个过渡期目标值，为目前还无法一步到位的地区提供了阶段性目标，其中第一个过渡时期的标准最为宽松，第三个过渡时期最严格[10]。
（2）美国PM2.5标准
1997年，美国在《国家环境空气质量标准》中增加了对PM2.5浓度上限的要求。2006年，美国修订空气质量标准，对PM2.5浓度提出了更为严格的限定标准。按照美国目前的标准，PM10日均浓度上限为150微克/立方米，相当于世界卫生组织对PM10确定的第一个过渡时期的目标值；PM2.5日均浓度上限为35微克/立方米，年均浓度上限为15μg/m3，大致相当于世卫组织对PM2.5确立的第三个过渡时期目标值。自1980年代开始，其PM10年均值就逐年下降，现在主要的污染物是PM2.5和臭氧。