pm25对人体的危害

摘要：近年来随着经济的发展和城市化进程的不断加快,以城市为中心的大气污染问题日趋严重,成为制约城市可持续发展的关键因素。人体在浓雾及大气污染的环境中进行工作时,随着吸入体内污染物数量的增多,便会出现胸痛、胸闷、恶心等短期症状和呼吸系统功能下降以及病变等长期症状。对人体的健康造成诸多不利的影响。通过建立雾霾天气应急预警机制、加强对工业废气和汽车尾气等的控制治理等措施，从事为人类提供一个适宜居住的生活环境，改善人类赖以生存的地球家园。

关键词：雾霾；健康；人体机能

Abstract:inrecentyears,withthedevelopmentofeconomyandtheacceleratingprocessofcity,theairpollutionprobleminthecitycenterisbe 　　大气污染物是由单相或二相颗粒物和气态污染物组成的混合物，目前把人群健康效应特异地归因于某种污染物还有难度。大气颗粒物来源多、地区特性强，是大气中化学组成最复杂、危害最大的污染物之一。

　　大气颗粒物污染造成的公共健康风险一直受到各国政府和公众的 　　所谓灰霾天气,就是指由于空气中含有的氮氧化物、颗粒物的总量过大,导致空气能见度偏低,大气中出现浑浊。霾的本质则是“细粒子污染”,形成的主要原因则是工业废气,汽车尾气中的污染物质经过一系列化学反应,造成二次污染,散播到大气中的尘埃、硫酸颗粒、硝酸颗粒、有机碳氢化合物等粒子悬浮在空中,从而使大气变得混浊,造成人们视野模糊,能见度偏差,如果水平能见度小于m时,将这种粒子物组成的气溶胶系统造成的视觉障碍称为霾(haze)或灰霾。

二、雾霾的具体分类及对环境的危害

　　雾霾的具体种类包括PM10和PM2.5，二者都对环境造成了很大的危害，具体危害如下：

（一）PM10对环境的影响

　　大气颗粒物虽然在地球大气成分中含量很少,但对环境的危害极大。轻者造成建筑物表面受到污染,影响市容,重者对能见度、温度等均产生重要影响。

1.PM10对能见度的影响

　　20世纪70年代以来，环保部门一直都 　　能见度降低的最主要因素是光的散射，60%～95%的能见度减弱都是颗粒物的散射造成的。空气分子对光的散射作用很小，其最大的视距（极限能见度）为～km（具体数值与光的波长有关）。但是由于大气中颗粒物的存在，造成的能见度一般远远低于这一数值：在极干净的大气中的能见度才可以达到30km以上；在城市污染大气中能见度大约在5km左右甚至更低；甚至在浓雾中能见度只有几米。在大气气溶胶中，最主要是粒径为0.1μm～1.0μm的颗粒物通过光的散射而降低物体与背景之间的对比度，从而降低能见度。

1.2对光的吸收效应

　　能见度降低的第二大因是PM10对光的吸收效应，PM10对光的吸收几乎全部都是由炭黑（也称元素碳）和含有炭黑的颗粒引起的。每年，世界上排放的炭黑仅占全部颗粒物排放量的0.2%～1.0%。但是，它们的消光效应是不可忽视的，因为煤烟的总消光系数是透明颗粒的2～3倍，所以大气中含有少量的煤烟颗粒就可以导致光强降低很多。这些光吸收颗粒物甚至会使某些地方的能见度降低一半以上，严重者还可形成烟雾而使城市呈褐色。

1.3PM10对温度的影响

　　大量颗粒物的存在直接阻挡太阳光抵达地球表面，造成可见光的光学厚度增大，抵达地面的太阳能通量剧烈下降，从而使地面温度降低，高空的温度增高。特别是直径在0.1～0.5μm的颗粒，通过散射与吸收太阳与地球辐射在大气能量平衡中起着重要作用。大量资料表明，当PM10浓度达到μg/m时，到达地球表面的紫外线就会减少7.5%；当PM10为μg/m时，到达地面的紫外线就会减少42.7%；当PM10为0μg/m时，到达地面的紫外线减少60%。Rasool等估计，全球本底不透明度至少会增加四倍，这样就会使全球温度降低3.5摄氏度之多，这么大的降温幅度如维持若干年，相信足以引起一个冰河期。

（二）PM2.5对环境的影响

2.1PM2.5的来源

　　PM2.5主要包括有机碳、碳黑、粉尘、硫酸铵(亚硫酸铵)、硝酸铵等五类的化学成分。有机碳、碳黑和粉尘等原生颗粒物被称为一次颗粒物。亚硫酸铵、硝酸铵等，是由人类活动排放或自然产生的二氧化硫和二氧化氮等，在大气中经过光化学反应形成的二次污染物，所以被称为二次颗粒物。

　　一次颗粒物中的碳黑粒子主要来源于汽车尾气排放、锅炉燃烧、秸秆焚烧和居民柴草燃烧等途径，粉尘主要来自道路交通、建筑工地和工农业生产过程的扬尘。在一次颗粒物的各个来源中,PM2.5所占的比例相差较大,道路扬尘与建筑扬尘以粗颗粒为主,由燃料燃烧产生的颗粒物，则以细颗粒PM2.5为主。

　　硫酸铵主要来源于燃烧高硫煤的锅炉，酸铵主要来源于锅炉与燃油机动车,氨（NH3）主要来源于化肥生产、动物粪便、焦炭生产、冷冻车间和控制NOX的锅炉(NH3作为降解剂)。大气相对湿度对二次粒子的生成起着不可忽视的作用，不仅是决定二次粒子的生成和低空的累积的重要条件,而且是决定二次粒子粒径增大与散射率变化的首要条件。

2.2大气能见度的影响

　　众所周知，PM2.5是导致灰霾天气形成的罪魁祸首。进入大气中的灰霾，导致大气能见的降低，对地面交通安全和飞机的起飞、降落，都构成巨大威胁。

　　广义上的能见度，包括气象观测中的大气能见度，夜间识别远处灯光信号的灯光能见度，以及卫星测量技术中的从空中观测地面目标的能见度等。狭义的大气能见度，通常指标准视力的人，在当时的天气条件下，在水平方向上，能够从天空背景中将黑色目标物体（大小适度）区别出来的最大距离。起初，人们把能见度为10个等级，分别用数字0-9表示。例如，在有雾的天气状况下，能见度为2级，表示能见距离为0.2-0.5公里。能见度与气象条件和大气污染程度密切相关。在理论上，干结空气的能见度，可以达到公里。污染空气中能见度，只有10公里，甚至更低。

　　大气能见度的降低，主要是由于颗粒物对光的吸收和散射造成的。可见光辐射的波长为0.40-0.76微米，其中最大强度在0.52微米左右。因此，粒径为0.1-1.0微米的固体或液体粒子，对于能见度的影响最大。大气中的硫酸盐粒子的粒径大多都在0.2-0.9微米之间。因此，它们对大气能见度的影响特别显著。

　　在颗粒物粒子中，粒径小于2.5微米粒子的消光作用远大于粒径在2.5微米以上的粒子。在小于2.5微米的粒子中，对于可见光(波长在0.40-0.76微米范围内)来说，PM2.5的消光作用最强。所以PM2.5是能见度的降低的最主要因素。

三、雾霾对人体健康的危害

（一）对呼吸系统的影响与危害

　　正常人工作时呼吸系统的各项生理机能指标明显会比安静时的呼吸频率、呼吸深度增加很多,分别是安静时的2-3倍和4-5倍。肺的最大通气量可增至-/分，这是安静时的十几倍。由于肺通气量增加使得参与扩散的肺泡数量急剧增多,肺泡的扩大面积由安静时的40m2增加到70m2。由于雾天近地面层大气污染严重,而各种污染物在这时主要利用运动呼吸量的增加而大量进入人体内;一部分附着和沉积在呼吸道壁和上皮细胞上;另一部分利用运动时肺泡扩散面积的增大,进入人体的肺泡内,沉积于肺的深部,使呼吸机能减退,肺的换气功能降低,从而导致呼吸系统疾病的发生。主要疾病有呼吸功能减退、肺泡弹性减弱、恶心、胸闷、动脉硬化、中枢神经疾病、肺癌、头痛、恶心等。

（二）对心血管系统的影响与危害

　　进入肺内的各种污染物通过肺与组织、血液的气体交换,被血液吸收,溶解于血液。借运送气体的作用和体循环的加快,迅速进入人体,沉积和潜伏到心脏和管壁以及各大器官的深部。使血管阻力增大,功能降低,心脏的泵血功能减弱,造成脑、心肌或其它组织器官严重缺氧,导致心血管系统的疾病。

　　对心血管系统的污染效应,同样是沉积于心脏、血管壁等处的污染物的大小。它一方面受呼吸系统的影响,另一方面,心率、每搏输出量、心输出量的增加也是导致沉积率升高的主要原因。沉积率越多,危害程度越大。

（三）对皮肤的影响与危害

　　人体工作时产生的热量比安静时会增加很多,体温会升至40e,产生的热量是安静时的10-15倍。由于雾大,空气湿度大,风力弱,工作时产生的热会受到阻碍,皮肤对流散热能力降低,有机体向四周散热的速度缓慢,使正常的代谢能力散发受到抑制,运动者往往会感到头晕,胸闷、周身不适,还会使人体污染物(致癌物质)粘着在皮肤表面,造成皮肤病甚至皮肤癌的频繁发生。

（四）神经系统

　　在城市中的可吸入颗粒物,大部分是由机动车尾气产生的。含铅汽油燃烧后生成的铅化物微粒扩散到大气中,随呼吸道进入人体之中而影响人体健康。大量研究表明,铅对人体神经系统有明显的损害作用,可能影响儿童智力的正常发育。母体接触铅污染后,后代可以出现神经系统发育异常。小于1μm的含铅颗粒物在肺内沉积后,极容易进入血液系统,大部分与红细胞相结合,小部分形成铅的磷酸盐和甘油磷酸盐,然后进入肝、肾、肺和脑,几周后进入骨内,导致高级神经系统紊乱和器官调解失能,逐渐表现为头疼、头晕、嗜睡和狂躁严重的中毒性脑病。

（五）具有致癌、致突变、致残作用

　　石油、煤等化石燃料及木材、烟草等有机物在不完全燃烧过程中会产生多环芳烃(PAHs)，排放的PAHs可直接进入大气,并吸附在颗粒物,特别是直径小于2.5μm的细颗粒物上。由于PAHs具有致癌、致突变、致残作用,因此对人体健康危害极大,其中代表物苯并芘(BaP)是最具致癌性的物质,能诱发皮肤癌、肺癌和胃癌。另外,空气中的PAHs可以和O3、NOx、HNO等反应,转化成致癌或诱变作用更强的化合物,从而对人体健康构成威胁。

（六）雾霾天能见度低,容易酿成意外事故。

　　大雾天气,能见度极低,很可能由于精神不佳、注意力不集中、视线受阻等原因,发生各种意外伤害事故，对人体健康造成极大的危害。

四、国外灰霾对人体健康影响的流行病学研究

（一）颗粒物浓度增加与人群健康效应

　　对健康人而言,虽然颗粒物不是直接的致死因素,但却可以导致患有心血管病、呼吸系统疾病和其他疾病的敏感体质患者的死亡。Goldberg等根据相关模糊系数(COH)、消光系数、硫酸盐等指标研究了蒙特利尔、魁北克地区颗粒物浓度变化与日死亡率的相关性,指出:日颗粒物质量和硫酸盐质量与呼吸道疾病和糖尿病在统计上正相关。

　　加拿大和美国科学家发现,长期暴露于细颗粒物与肺癌间有统计意义上的关联,Pope等认为,长期暴露于燃烧(如来自燃煤电厂和机动车辆)产生的细颗粒,是心肺疾病和肺癌死亡率增加的一个重要的因素。分析发现,细颗粒物每增加10Lg/m3,肺癌死亡率会增加8%。Schwartz等研究认为,PM2.5增加10Lg/m3,被研究人群的总死亡率就会增加1.5%,同时还发现肺炎、心脏病及其他一些疾病的死亡率上升的效应随着暴露时间的延长而增强。

（二）流行病学研究

　　印尼大学通过收集和分析不同省数据的基础上,加上认真考察森林火灾后灰霾天气对人体肺的影响。大量研究表明,在受影响区域中,灰霾产生的最直接的影响是急性呼吸道传染病、支气管哮喘、腹泻、眼刺激和皮肤病的增多。印尼协会于年火灾后出现灰霾天气时在Palembang和Jambi两个地方的调查表明,对于没有呼吸病史的人,81%出现咳嗽症状,24%有呼吸困难,19%咳痰。相比之下,对于有呼吸病史的人,83%有咳嗽症状,72%呼吸困难和29.6%出现气喘症状。Jambi省健康办公室也有类似的报告:在灰霾发生期间,该地区的呼吸疾病增长了51%。支气管哮喘也是这一地区呼吸道疾病的主要病症之一,约占呼吸道疾病治疗的3/4(78%)。总之,灰霾期间,70%的呼吸道病人病情发生恶化。

　　日本疾病救助(JDR)专家组年对大规模火灾后印尼的Kalimantan和Sumatra两地出现的灰霾天气研究表明:灰霾对老年人和儿童有呼吸道疾病记录的人群危害最大,对青年人的影响相对小些。他们还发现,由于化学燃料燃烧和生物燃烧方式下出现的PM10的粒径梯度和污染物组成及相互作用不同,其引发的灰霾天气对人体健康的影响也是不同的。

五、灰霾的防预及治理

（一）建立灰霾指数预报和灰霾天气的预警机制

　　在城市内部设立全方位观测点,与相应卫星遥感资料相结合,配合pH2.5的监测；建立城市气象水平监测站与垂直监测站。开展水平能见度和垂直能见度的匹配观测。并直接做好提前预警及时向公众发布；开展城市边界大气层的监测,定期监测逆温等边界层特征,绘制与灰霾天气的关系图表,认证准确掌握这一系列数值与灰霾天气形成的必然联系。提高对灰霾天气预测的准确性,可靠性。

（二）城市合理规划与建设

　　在城市的规划与建设中,要事先做好气流与城市建筑关系的评估,着力考察城区上空气流与到城市周边区域下沉气流的距离,在规划时,要将污染严重的工业企业,工业工厂布局在下沉距离之外一定的区域,避免这些工厂中排出的悬浮颗粒从近地面随热气流流向城市内部；还要充分考虑大气的扩散条件,在城市高层建筑与下层区域预留空气对流通道。可以让污染物及时排出城区。增强城市绿化,植草植树,让城市中的植物发挥吸烟除尘、过滤空气,增强城市的自净功效。从而净化城市大气,改善城市大气质量。这样做还可以起到美化城市的作用。

（三）认识雾霾天气的危害

　　提高人们的防范意识,使人们意识到雾霾天气的危害性。掌握雾霾天气的特性后,才能有效的搞好防范工作。此外,雾霾天气会严重影响人们身体健康,长时间暴露在雾霾天气下,可能会导致严重疾病的发生,所以我们要多饮水，保持呼吸道有一定的湿润度,食用一些具有润肺功效的食物,此外,干燥天气容易使病菌聚集,因此还要保持房间通风；最后,出去时要尽量戴上口罩(一次性的或多次性的)。

（四）雾霾排放的控制途径和措施

　　大气颗粒物污染排放源可分为自然源和人为排放源。对自然界的颗粒物排放，人类的控制能力是十分有限的。然而，对人为活动的排放，人类是完全有能力控制和预防的。而且，目前的大气污染问题，主要是由于人为因素引起的。因此，控制人类活动的污染物排放，就可以解决当前的大气环境污染问题。针对人为排放源的特征，对PM2.5和PM10排放的控制途径和措施，大致可以分为以下八个方面：

1煤烟污染控制

　　燃煤排放的烟尘，是人类活动排放PM2.5的主要来源之一。拟采取以下措施予以控制：

1.1禁止或取缔街头烧烤

　　目前，街头烧烤作为一项重要的大气污染物排放源。街头烧烤食品，既不符合食品加工卫生标准，又排放大量的烟尘污染物。应该明令禁止和取缔街头烧烤等各种非法经营活动。

1.2用天然气或液化石油气替代燃煤

　　目前，很多餐饮行业，仍然采用燃煤加工食品。针对这种情况有关部门应当加大监管力度，促使餐饮业，尽可能以天然气或液化石油气替代燃煤。

偏远市区的居民冬季取暖，仍然用煤炭作为燃料。应考虑实施集中供暖措施，燃烧天然气，替代燃煤。

2.汽车尾气污染控制

　　现代汽车工业的高速发展，以及汽车的广泛使用，给人们带来很大的利益和方便的同时，也带来了大量环境污染问题，这引起人们的普遍 　　总体而言,雾霾空气质量差,比较混浊,颗粒物污染较为严重,大气能见度低。所以,我们要在良好的环境下,进行适时适度的健身运动,增强体魄。

六、结论

　　大气是人类赖以生存的基本环境要素。但随着工业的发展、城市人口的密集、煤炭和石油燃料消耗的迅猛增长,大气环境质量日趋恶化,大气污染已成为影响世界环境和人类身体健康的主要危害因素之一。由于大气污染物中悬浮颗粒物会对人体健康产生直接的负面影响,从而受到各国政府及有关部门的高度重视。在研究过程中,人们逐渐认识到粒径小于10μm的颗粒物(即PM10,又称为可吸入颗粒物)是悬浮颗粒物中对环境和人体健康危害最大的一类,因此,国际上很重视对雾霾的研究和防治工作，只有做好对雾霾天气的治理工作，才能维护人类的身体健康。

参考文献[1]周霞芳.北京真正的蓝天是极其短暂的.环境与生活..11/12：15-17.[2]赵喜斌.北京空气是“危险水平”还是“三级轻微污染”？市环境保护局副局长杜少中接受本报采访.北京晚报，年11月3日（14）.[3]冯洁，吕宗恕.PM2.5未入国家空气质量体系，民众自发测空气.资料来源：







































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