关于雾霾，你知道多少

杜仲

2013年入冬以来，我国北方的大部分城市迎来了雾霾天气。有雾霾，说明空气质量不好。

虽然雾霾年年有，但2013年底格外令人担忧。倒不是说此时的雾霾特别严重，而是因为世界卫生组织把雾霾列为致癌物之一，认为雾霾与肺癌有一定的关系。如果雾霾能致癌，那岂不要人人自危了？

颗粒越小越危险

雾霾由雾和霾两部分组成。雾是小液滴，霾是固体小颗粒。当然，雾里的很多小液滴事实上也要以固体小颗粒作为凝结核，所以两者没必要做严格的区分。影响我们健康的主要是雾霾中的固体小颗粒。

关于雾霾，见诸报端的一个常用术语是PM2.5。PM2.5是空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒的总称。这些颗粒如此细小，肉眼是看不到的，它们可以在空气中飘浮数天。人类的头发丝直径大约是70微米，这就比最大的PM2.5还大了近30倍。

另一个常用术语是PM10。同理，PM10是直径小于或等于10微米的固体颗粒的总称。从定义中可以看出，PM2.5包含在PM10里面，一般情况下，PM2.5占到PM10的50%～80%。PM2.5和PM10的单位都是微克/立方米。

为什么空气污染不提直径在10微米以上的颗粒呢？在此先要来了解一下我们呼吸系统的清污机制。

我们每时每刻都在呼吸，哪怕最干净的空气中，也悬浮着大量灰尘或者花粉之类的颗粒物，其中一部分可以直接进入肺泡;长此以往，按理尘埃应该在肺里越积越多，可为什么检查正常人的肺，你会发现那里几乎洁净无尘呢？原来人的整个鼻腔、气管、支气管和肺泡表面具有一整套完善的清污机制，它们无时无刻不在紧张而又有序地工作着。

譬如，直径大于10微米的颗粒物几乎在鼻腔就完全被鼻毛和黏液挡住了，进不到我们的体内去。空气中10微米以上的颗粒物多，比如北方的沙尘暴天气，至多只会让我们的头发和皮肤脏得更快而已，对健康倒并无大碍。

接下来，进入气管和支气管的直径在2.5～10微米的颗粒，在气管和支气管分泌的黏液作用下，会粘在气管壁上，然后在壁上纤毛每秒钟20次的摆动下，送达咽部，最后被我们咳出（当然，此项生理功能随年龄的增长而减弱）。

只有一部分直径小于2.5微米的颗粒物才能最终抵达肺泡。那么，这些尘埃是不是就会在肺泡里积累起来呢？也不是。肺泡里也经常有“人”打扫。免疫系统里有一种“吞噬细胞”，它们在肺泡里就扮演着清洁工的角色。吞噬细胞会把黏附在肺泡上的小颗粒物分解，分解产物随着血液循环，最后随尿液排出体外。

所以你看到了，只有直径在10微米以下的颗粒物才能进入体内，而唯有直径在2.5微米以下的颗粒物才会被吸入肺泡，因而只有这类颗粒物才可能让人患上肺癌。这就是空气污染只提PM2.5和PM10，甚至有时PM10都不提，只提PM2.5的原因。

抽烟比雾霾的危害严重

既然我们身体的清污机制那么巧妙和完善，那为何还要怕雾霾呢？

对于一部分人来说，他们的呼吸系统本来就有毛病，清污机制有缺陷，所以雾霾天气的出现会加重他们的病情。这部分人包括慢性气管炎、支气管炎和肺病患者。

对于健康人来说，雾霾太严重，延续时间太久，就会有大量小颗粒物涌入肺泡;肺泡上的吞噬细胞忙不过来，“清扫”不及时，就容易引发呼吸系统疾病;而且，PM2.5容易吸附重金属等致癌物，PM2.5进入肺泡就给予这些致癌物直接接触肺的机会，容易诱发肺癌。

需要说明的是，虽然现在世界卫生组织把雾霾列为致癌物之一，但是导致肺癌的主要因素还是抽烟。肺癌90%是吸烟引起的，雾霾的因素只占1%。

所以如果一个人抽烟的话，雾霾的风险是可以忽略不计的。他要想抵消雾霾的不良影响，只要一个月少抽几根烟就行了。

如此说来，即使雾霾天气常态化，也不会引起肺癌发生率显著增加，知道了这一点，我们就大可不必恐慌。不过，因为雾霾跟很多呼吸系统疾病有关，从全社会的角度讲，如果PM2.5达标，全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，社会收益将会是巨大的。

除了呼吸系统疾病，雾霾还可能加重人的皮肤过敏。不过，有消息称雾霾将直接影响人类生育，这是缺乏科学依据的。

PM2.5来自哪里？

虽然自然过程也会产生PM2.5，但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5，也排放某些气体污染物，然后在空气中转变成PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃烧、生物质（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。其他的人为来源包括：道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源则包括：风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。

PM2.5的来源复杂，成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其他常见的成分包括各种金属元素，既有钠、镁、钙、铝、铁等一般的金属元素，也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。

2013年，中科院大气研究所对北京的空气取样分析后发现，北京机动车为城市PM2.5的最大来源，约为25%;其次为燃煤，约占20%;餐饮业排出的油烟近年来有快速上升趋势，占到13%;还有大约20%来自河北、内蒙古等周边省份的外来输入。如果这项调查属实，那么今后控制机动车辆行驶或者执行更严格的尾气排放标准，对于治理首都的雾霾应该会起到很大作用。

PM2.5多少才算安全？

即使没有人为污染，空气中也有一定浓度的PM2.5，这个浓度被称为背景浓度。在欧美，背景浓度大约为3～5微克/立方米。我国的背景浓度有多高，目前尚无公开的数据，但应该不会和其他国家相差太大。

自从美国于1997年率先制定PM2.5的空气质量标准以来，许多国家都陆续跟进将PM2.5纳入监测指标。如果单纯从保护人类健康的目的出发，各国的标准理应一样，然而标准的制定还需考虑各国的污染现状和经济发展水平。

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。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。

我国目前执行的就是三个过渡期目标值中的最低标准。这个最低达标标准是：全年PM2.5平均不超过35微克/立方米;一年中PM2.5日均值超过75微克/立方米的连续天数不得多于3天。两项中只要一项没满足，就不算达标。

对于这个最低标准，目前我国的大部分城市显然也远远没有达到。比如现在，北京冬季PM2.5一般都在200微克/立方米以上;上海在100微克/立方米以上;即使在广州这样地理条件得天独厚的城市，PM2.5的年平均也高于标准值，在38微克/立方米左右。相比美国，我们就可以看到差距：2009年，全美国年均PM2.5为9.9微克/立方米。

对于整个社会来说，治理雾霾的关键是堵住源头，因为雾霾不像一些气体，可以通过绿化来让植物吸收。

对于个人来说，在大雾的天气，尽量少出门（更不用说到户外锻炼），把自家的窗户关严，出门戴口罩，应是防雾霾的主要办法。不过，虽然普通口罩能防止吸入灰尘，但无法阻隔PM2.5。现在市场上有号称专门阻隔PM2.5的口罩，但是否真像广告中说的那么灵验，还不得而知。至于一些制药商声称自己研制的药物能够清除吸入的PM2.5，是没有科学根据的。他们只是想浑水摸鱼而已。

（选自《大科技·科学之谜》，有删改）