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PM2.5对人体的危害

2017-03-18吕勇付玉辛士刚王莹

辽宁化工 2017年6期
关键词:汽车尾气化石粉尘

吕勇,付玉,辛士刚,王莹

(沈阳师范大学 化学化工学院,辽宁 沈阳 110034)

近年来中国空气受污染的程度不断地加重,一个特别明显的现象就是雾霾十分严重,我国北方各大城市和地区的雾霾污染程度在冬季经常爆表。2013年 1月一股危险稠密的雾霾覆盖了中国方圆140万平方公里的土地,这股雾霾影响了8亿多人的生活,严重的雾霾在冬天侵袭了中国的北部和东部,很多地方的能见度降到了不足50米。与往年相比,2013年我国各地区空气中 PM2.5的浓度有很大幅度的升高,以北京为例,2013年1月在北京地区出现了AQI为200~300的严重空气污染[1]。这次污染事件引起了社会公众、政府以及学术界对 PM2.5的高度关注。因此从2013年开始人们对于雾霾的了解和关注度不断增加,现如今人们已经十分重视PM2.5这种对人体健康有着严重危害的空气污染物。根据最近的全球疾病评估, 在2010年有320万人死于空气污染,其中 210万来自亚洲[2]。越来越多的证据表明空气污染与癌症的风险增加有关,包括肺癌、鼻咽癌、乳腺癌、淋巴癌、膀胱癌等。室外空气污染颗粒物(PM)被国际癌症研究机构(IARC)认定为一级致癌物。由于PM2.5表面积大、活性强、易携带大量有毒有害物质,且在空气中停留时间长,因此人们加强对PM2.5的了解,对保护人体健康,增强环保意识有重大意义。

1 PM2.5的危害

1.1 什么是PM2.5

雾霾的主要成分就是PM2.5,即我们常说的细颗粒物,PM2.5是英文名字,其英文全拼是 Particulate Matter2.5[3],细颗粒物是PM2.5的中文名字。PM2.5即细颗粒物又称可入肺颗粒物,指的是空气动力学当量直径在2.5μm以下的所有细颗粒物,不是仅指空气动力学当量直径为 2.5μm的细颗粒物。PM2.5能较长时间的悬浮在空气中,其在空气中的含量浓度越高,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成部分,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的粒径小、表面积大、活性强、易附带大量的有毒有害物质(例如:重金属[4]、微生物等),并且PM2.5在大气中停留的时间长、输送距离远,因此其对人体健康和大气环境质量的影响更大。

1.2 PM2.5 对人体的危害

由于PM2.5的表面积大、活性强、易携带大量对人体有害的有毒物质,因此PM2.5对人体的各个器官和系统都有很大的不利影响,特别对人体的呼吸系统有很大的危害。已有研究表明PM2.5对人群心肺疾病的发病率和死亡率有严重影响, PM2.5这种细颗粒物对人体健康的危害要比其它较大粒径的颗粒物对人体健康的危害大很多。原因是颗粒直径越小,进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物即PM10通常沉积在上呼吸道,但是2.5μm以下的细颗粒物可以深入到细支气管和肺泡。这种细颗粒物进入到肺泡后,直接影响肺的通气功能,很容易使机体处于缺氧状态。而且PM2.5这种细颗粒物一旦进入肺泡,就会吸附在肺泡上且很难脱落,这种吸附是不可逆的。此外相关研究表明PM2.5对人体的心血管系统、神经系统、免疫系统等都有很大的不利影响[5]。因此在雾霾爆发的天气我们要尽量减少出行,避免长时间暴露在室外,外出时要注意佩戴专门防PM2.5的口罩。

2 PM2.5的来源

PM2.5的来源比较复杂,其中有的是自然界本来就有的,但是大部还是来自人类的生产生活,其中煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧,工业粉尘,汽车尾气等是如今PM2.5的主要来源。下面将分别对人类活动造成的PM2.5主要来源进行介绍。

2.1 化石燃料的燃烧

化石燃料也称矿石燃料,是一种或多种烃以及烃的衍生物的混合物,其包括的天然资源为煤炭、石油和天然气等,是由死去的动植物地下经过长时间复杂的分解而形成的。不论是我国还是世界上其它国家化石燃料仍然是主要的消费能源,我国正处于社会主义初级阶段,经济和科技还不是很发达,对于化石燃料的依赖更为严重,这就造成了空气污染比较严重的后果。煤在中国是主要的能源,例如在2012年,煤炭占中国全部能源消费总量的67%,这一年中国的煤炭消耗量占世界煤炭消耗总量的50%[2]。在我国北方的冬季为了供暖,煤炭是主要的消耗资源,煤炭大量的燃烧必然造成我国北方秋冬季PM2.5报表的现象。

2.2 工业粉尘

工业粉尘(industrial dust),主要来源于固体物料的机械粉碎和研磨,粉状物料的混合、筛分、包装及运输,物质燃烧产生的烟尘,物质被加热时产生的蒸气在空气中氧化和凝结等。工业粉尘严重危害人体健康,有毒的金属粉尘和非金属粉尘进入人体后,会引起中毒甚至导致死亡。工业粉尘对周围大气环境产生明显的负面影响,危害程度较大。其排放的形式有两种:一种是有组织排放,即大气污染物经过排气筒有规律排放,这部分工业粉尘只要正确合理地选择处理方法,一般比较容易处理达标;另一种是无组织排放,指不经过排气筒排放,通常包括面源和点源等,如露天堆放的矿料、煤炭、粘土、石灰石、钐失物、水泥等,属面源无组织排放源;散状物料在皮带转运点、货车装料、卸料等机械落差起尘属于点状无组织排放源。

2.3 汽车尾气的排放

随着我国经济的快速发展,中国汽车的总数量在飞速地增加。在中国私家车的数量迅速增长,从1978年的136万量增至2012年的10933万辆[2]。汽车尾气是造成PM2.5的一个主要的来源,汽车尾气中含有多种多环芳烃、重金属离子、NOX、HC、CO、黑碳等对人体非常有害的物质,这些物质是 PM2.5的主要构成成分。巴西圣保罗大学的玛丽亚·德法蒂玛·米兰达等人的研究表明汽车尾气中的黑碳约占PM2.5量的 30%[2]。可见治理汽车尾气的排放是解决PM2.5产生的一个主要措施。

3 PM2.5的治理措施

3.1 我国环境空气质量标准

PM2.5对人体健康的危害巨大,近年来我国大力治理PM2.5。2012年国务院发布了新修订的《环境空气质量标准》[6],从中添加了PM2.5的监测标准,空气PM2.5污染等级划分具体见表1。在2015年国家发改委发布了《京津冀协同发展生态环境保护规划》,提出:到2017年,京津冀地区PM2.5年平均浓度要控制在73 μg/m³左右;到2020年,PM2.5年平均浓度要控制在64 μg/m³左右,比2013年下降40%左右。但是我国颁布的《环境空气质量标准》规定我国PM2.5的年平均浓度要控制在35 μg/m³左右,日平均浓度为75 μg/m³左右[3,7]。可见要想治理好PM2.5还需全社会长时间的共同努力。

表1 空气PM2.5污染等级划分

3.2 治理PM2.5的有效措施

我国北方在冬季经常有严重的雾霾发生,严重雾霾产生的主要原因就是煤、石油、天然气等化石燃料的大量燃烧,以及汽车尾气的排放。目前对于PM2.5的最好治理方法就是减少化石燃料的燃烧,从源头上杜绝PM2.5的产生,但是我国正处于社会主义初级阶段且人口众多,这就从一定程度上决定了我国是一个能源消耗大国。目前我国使用的主要能源就是煤、石油、天然气等对空气污染严重的化石燃料。为了减少化石燃料的燃烧保护人体健康,避免雾霾天气经常发生且不影响国家经济的发展,国家应该加强科技研发和投资,更多的开发使用风能、太阳能、潮汐能、核能、氢能源等绿色能源。只有我们开发出了无污染、可再生的绿色能源才能减少化石燃料的燃烧,进而从根本上解决雾霾污染的产生。从企业的角度讲,各大中小型企业应该自觉的遵守国家的法律规定,对要排放的工业废物进行相应的安全处理,按要求排放工业废水、废气、废渣等污染物。从个人的角度,我们每个人对于保护环境都有责任和义务,因此我们应该从日常生活中的小事做起,能坐公交、地铁的时候我们就尽量不开车,日常生活中不乱扔乱、烧垃圾等。只有我们大家共同努力,提高环保意识,才能更好的治理PM2.5空气污染。

4 结 论

通过分析可以看出,我国PM2.5的治理要想达到理想的目标还有很长的路要走,可谓任重而道远。从根源上减少化石燃料的燃烧、工业粉尘和汽车尾气的排放是解决PM2.5污染的主要措施,但这需要全社会的共同努力。因此我们每个人都应加强环保意识,做到爱护环境人人有责,为建设社会主义生态文明、建设美丽中国贡献自己的一份力量,为早日实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗。

[1]]李璇,聂滕,齐 珺,等.2013年1月北京市PM2.5区域来源解析[J]. 环境科学,2015,36(4):1148-1153.

[2]YuBei Huang, FengJu Song, Qun Liu, et al. A bird's eye view of the air pollution cancer link in China [J]. Chinese Journal of Cancer, 2014,33(4):176-188.

[3]霍雨佳.“PM2.5”对人体健康的危害[J].生命与灾害,2011,(12):15.

[4]王昆仑.PM2.5对人体的危害及其防控对策[J].中国高新技术企业,2015,(21):96-97.

[5]郭新彪,魏红英. 大气 PM2.5对健康影响的研究进展[J]. 科学通报,2013,58(13):1171-1177.

[6]阎毅,白静文. 承德市 PM2.5成因、现状及治理对策[J]. 科技资讯,2013,29:143-145.

[7]杨郭有.浅析PM2.5的监测[J].资源节约与环保,2015,(8):134.

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