经常从新闻中听到的PM2.5到底是什么呢？PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5um的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
世界卫生组织建议，PM2.5的年均值标准和日均值应为10微克/立方米和25微克/立方米。2006年，美国修订了 PM2.5 标准，即年均值和日均值分别是15微克/立方米和35微克/立方米，而中国环保部2012年发布的《环境空气质量标准GB3095-2012中，将PM2.5的标准值定为年平均35 微克/立方米，日均值75微克/立方米。
目前PM2.5污染早已演变成为全球问题，我们经常听说的雾霾即PM2.5 超标几十倍的情况。
PM2.5 来源
PM2.5的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言， PM2.5主要来自化石燃料的燃烧，如机动车尾气、燃煤等，除此之外还有一些挥发性有机物。
PM2.5 成分
PM2.5的主要成分包括：含碳颗粒（包括元素碳和有机碳，元素碳主要产生于高温燃烧过程，有机碳则主要来自相对低温过程的不完全燃烧产物)、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、重金属等。PM2.5在空气悬浮过程中还会进一步吸附空气中存在的有机和金属等化学成分、细菌、病毒、真菌等微生物成分。
PM2.5 危害
PM2.5会通过呼吸道进入肺泡，并沉积在肺部，同时这些颗粒物具有较强的吸附能力，是多种污染物的“载体”和“催化剂”，有时能成为多种污染物的集合体。他们在肺泡上沉积下来，会干扰肺部的气体交换，损伤肺泡和粘膜，引起肺组织的慢性纤维化，导致肺心病，加重哮喘病，引起慢性鼻咽炎、慢性支气管炎等一系列病变，对儿童和老年人的危害尤为明显。
PM2.5 的拦截者：HEPA过滤膜
1942年美国科学家Langmuir 创立HEPA过滤理论，通过对粒子扩散规律的分析，提出一个最难过滤的粒径点——0.3um。HEPA，即 High（高）efficiency（效率）Particulate（颗粒）airfilt（空气过滤装置）的英文首字母简写。简单说，就是高效空气过滤净化装置。
HEPA由超细的玻璃纤维或者化学纤维，大概细到0.2um左右的纤维，用类似做纸或者棉花糖的方式，做成一块无纺布滤膜，这种材料的强度非常好，不容易破损，比卫生纸强。
这种滤膜，一个平方厘米上，可能就有几万根甚至几十万根丝线，纵横交错，这样给PM2.5从纤维丛中穿越，带来极大的困难，但是空气可以往来自如。那么也就给截附和过滤PM2.5，带来极大的便利。其针对0.3um的粒子净化率达到99.97%。因此，它过滤颗粒物的效果非常明显。如果用它过滤香烟，过滤效果几乎可以达到100%，因为香烟中颗粒物介于0.5至2um之间，无法通过HEPA过滤膜。
第二，由于范德华力的存在，PM2.5在碰到纤维的时候，就会被牢牢粘在纤维上，不会逃走，顺便也因为范德华力，直接站在纤维上的PM2.5，还会把周围走过路过的PM2.5也粘上，我们管这个叫做灰尘搭桥，灰尘颗粒物被“连坐”了，都跑不掉！
Langmuir还通过计算各种粒子的运动轨迹特性发现，0.3um的粒子，是所有粒子中，最调皮的粒径。比0.3um小的，或者比0.3um大的粒子，反而都相对老实，这一点大大出乎科学家们的预料。这个特性的发现，也给测定空气过滤材料的过滤效率，尤其是HEPA膜，带来了极大的方便。因为只需测0.3um单个粒径就可以了，只要一块过滤膜，在0.3um的粒子过滤上，表现优秀，那么就意味着，比0.3um大或者小的粒子，都已经被很好的截附和过滤掉了。基于这种理论，一切空气净化机的开山鼻祖FFU也被创造出来了。目前90%以上的美式空气净化器，均采用HEPA过滤膜
HEPA-ULPA 过滤效率如何检测？
HEPA-ULPA过滤膜从样本中过滤目标生物、病原体或其他微粒的能效除了取决于膜的材料特性例如电荷、疏水性等，还取决于孔径大小。
目前主要有两种方法来测量孔径和膜过滤效率，即孔隙测定法和挑战测试。前一种方法将压缩气体通过已用润湿液体密封的过滤器的孔，其所需打破过滤孔上湿密封的气体压力与孔径大小相关。然而要想真正量化的话，定量孔隙测定法需要圆柱形孔。 膜过滤挑战测试是另一种用于确定孔径大小的方法，该种方法可适应各种孔径和形状的过滤膜材料。
另外其过滤效率还取决于过滤膜和目标颗粒的材料特性。过滤膜挑战测试涉及管理一种或多种挑战粒子通过过滤膜，然后分析在过滤器上游和下游的颗粒大小和数量。
合成生物膜过滤挑战测试适用于各种应用，例如：
- 评估常见商用产品的过滤效率和过滤等级（例如 0.2µm 孔径空气过滤器、颗粒减少过滤器、生物负载减少过滤器，实验室级和灭菌级过滤器等);
- 气溶胶挑战以测试 HEPA 和 ULPA 过滤器的完整性和原位洁净室安装监控；
- 评估合成阻隔材料（例如乳胶手套）的完整性以预防基于病毒的疾病传播；
- 评估合成膜上的污垢和生物膜形成；
- 评估介质过滤饮用水中寄生虫的或微生物的效率。
今天的过滤膜挑战微球研究通常使用高度均匀的未染色聚苯乙烯乳胶微球、荧光或明显染色的聚苯乙烯微球作为生物或环境微粒（例如微生物、花粉、邻苯二甲酸二辛酯 (DOP)、胶体二氧化硅、A/C 测试粉尘等）的替代物以避免潜在健康风险和降低成本。
