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  空气是一个庞大的悬浮体系,就像一碗淡淡的小米粥,其中有各种悬浮的颗粒物质均匀分布。只是,大多数颗粒物粒径只能以微米计,无法为肉眼所见。而这些“小身材”的颗粒物质,却是大气中污染物的重要载体和反应温床,成了人体健康的“隐形杀手”。

空气差?颗粒物在作祟

  最初,自然界中的颗粒物源于土壤扬尘、海浪溅沫,以及火山喷发的各种迸出物,甚至是随着昆虫飘散到各处的花粉。

  随着人类活动对环境影响的加剧,颗粒物“隐形杀手”群体逐渐变得庞大,成分变得复杂,“杀伤力”也渐渐增强。不管是常见的灰蒙蒙的天空,还是不时出现的灰霾天气,这些其实都是大量极细微的干尘粒等浮游在空中,使能见度降低的空气普遍混浊现象,本质上正是无处不在的颗粒污染物造成的。

  近年来,许多城市天空愈加浑浊,霾日天数逐年上升的原因就在于,汽车排放尾气中的化合物,燃料燃烧释放的大量粉尘,工业生产中排放的废物,建材等行业制造的各种颗粒状物质,都成为了大气颗粒物大家庭的新成员。此外,环境中的各种化合物与大气颗粒物互相作用,发生一系列化学反应,生成了崭新的“颗粒二代”——一些组成更复杂、对人体毒性更强的物质。

  【在城市里,灰蒙蒙的天气似乎已经见怪不怪,而这往往是空气中的颗粒污染物在作祟,图中城市分别为重庆和广州。】

  那么,颗粒物们最终将归往何处?尘归尘,土归土,通过沉降的方式,大气颗粒物结束了在大气中漂泊无依的生活。这种沉降作用有时是通过颗粒物之间的碰撞和重力作用完成,有时则需要借助雨水和雪水的冲刷。

  在忙于制造颗粒物的同时,人们也将不可避免的吸入这些颗粒物。一般状态下,一个成年人一昼夜呼吸的空气量为10-15立方米,吸入的悬浮颗粒物可达数万个。一想到要跟颗粒物这货打如此多的交道,当然就有必要追问,它和人的相处和谐吗?

TSP,悬浮颗粒物的大家族

  在颗粒物家族的不和谐份子名单中,总悬浮颗粒物,简称TSP,曾长期是空气质量标准中的重点关注对象。TSP是大气中粒径小于或等于100微米的颗粒物总称,它占据了大气颗粒物大家庭的绝大部分,也是与我们日常生活关系最为密切的部分。

  由于参与呼吸的关系,人们一度认为,TSP就是引起空气质量下降,导致人体健康受损的罪魁祸首。然而,随着研究的深入,科学家们发现,TSP群体中的一大部分被“冤枉”了。因为在这些颗粒物中,绝大多数粒径超过10微米物质将会被鼻腔和咽喉阻挡,不会被吸入肺的深部,所以TSP作为衡量人体健康的标准,还不够具体和确切。因此,基于总悬浮颗粒物的空气质量标准,也逐渐被后来者所替代。

PM10,监测中的“隐形杀手”

  真正的主角往往姗姗来迟,它就是在总悬浮颗粒物中的更加“隐形”的小物质——可吸入颗粒物PM10。PM10又被称为飘尘,它是粒径小于或等于10微米的颗粒物。目前,PM10是中国空气质量的常规监测项目,因此我们常常能在天气预报里见到“首要污染物为可吸入颗粒物”的说法。

  在颗粒物环境下暴露的时间不同,颗粒物对人体健康的影响也是不同的,基于短期暴露和长期暴露下的状态,对于颗粒物的浓度水平规定也分为日平均浓度和年平均浓度。由于很少有人关注短期暴露产生的健康效应,所以世界卫生组织推荐以年平均浓度评价空气质量。

  在我国的环境空气质量标准中,城镇居民区和一般工业区的PM10年平均浓度限值为0.10毫克/立方米。根据NGO组织“公众环境研究中心”的统计,在2011年上半年全国113个环境保护重点城市空气的PM10浓度监测中,PM10超标的城市数量为35个,其中兰州以0.145 毫克/立方米居首,这一数值甚至已经逼近0.15毫克/立方米的特定工业区浓度限值。

  【今年上半年,全国环境保护城市PM10浓度前二十排名城市,你家入选了吗?数据来自ipe.org】

  一般来说,颗粒物越渺小,越可怕。越是细小的颗粒,越容易深入人体内部,对人体产生的危害也越加复杂。相比于涵盖更广的TSP来说,PM10因体重轻、体积小,更易在空气中持续和传播;同时,它还可以不受鼻腔和咽喉的捕集作用,轻易地进入肺泡内部,因此对人体的健康有不可忽视的威胁。研究表明,PM10 被吸入后,小于10μm(微米)大于5 μm 的颗粒物会被上呼吸道挡住,主要累积在上呼吸道;小于5 μm大于2 μm的颗粒物会进入到呼吸道的深部,小于2 μm的颗粒物会进入到细支气管和肺泡。

  大量研究表明,PM10会引起人体呼吸系统、心脏及血液系统、生殖系统和内分泌系统等广泛的损伤。对于健康人而言, PM10不是直接的致死因素, 但是它却可以导致患有相关疾病的敏感体质患者的死亡。虽然具体的致病机理目前尚未研究透彻,但已有的PM10 流行病学研究表明, PM10日均质量浓度增加50μg/ m3 , 死亡率平均增加4 %~5 %。

PM2.5,被忽视的监测盲点

  在研究过程中,人们逐渐发现,在PM10中,直径小于2.5的颗粒物——PM2.5需要得到更加直接和有效的关注。

  大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,被称为空气细颗粒物,又叫可入肺颗粒物,简称PM2.5。PM2.5的标准由美国在1997年提出,由于它对人体健康的影响比PM10更为显著,国际上目前对颗粒物的研究重点已转移至PM2.5,并以它的基准研究结果推出PM10基准。

  目前,国际上对PM2.5最权威的研究是美国癌症协会和哈佛六城市研究结果,这两项研究均表明PM2.5的长期暴露与死亡率的上升有很强的相关性。

  【根据美国国家航空航天局 (NASA)的卫星数据,科学家绘制出细颗粒物PM2.5的分布图,显示了2001年到2006年间PM2.5的全球污染状况。不同于藏北、北非等地区的天然粉尘因素,在中国的人口密集区,高浓度的细颗粒物几乎可以肯定由人为排放造成。图片来自nasa.gov】

  在世界卫生组织制定的《空气质量准则》中,PM2.5的年平均浓度准则值为10μg/m3,虽然这一要求即便发达国家也并非都能达标,但他们超标幅度相对不大,几乎都控制在2-3倍以内。但在中国,我们面临的担忧可就要严重得多了,我国大多数城市连35μg/m3的目标都未能达到,而这一数值是世卫组织在空气质量达到合格的10μg/m3前,设定的3个过渡阶段中的最低目标。

  大部分发达国家目前都将 PM2.5作为最新的控制项目,取消了传统的TSP 项目。在美国等国,关于细颗粒物的日常监测和公众通报制度也已建立。近年来,原本在PM2.5监测领域一片空白的亚洲国家和地区,也有了突破。目前,香港、印度、泰国等地均已在空气质量标准中增加了PM2.5的指标。

  在最近环保部修订《环境空气质量标准》的议程中,PM2.5并未被纳入常规监测项目,原因是“我国PM2.5污染较重,如果制定实施PM2.5环境空气质量标准,将大范围超标,且我国还缺少对PM2.5监测的基础”。

  在目前TSP和PM10两种大气污染物的问题尚未彻底解决的情况下,监测PM2.5似乎变成了一种奢求。面对这样一个残酷的现实,唯一可以预见的是,要更好的保证空气质量和公众的健康,逐步细分颗粒物的等级,进行日常监测,始终都将是大势所趋。

  参考资料:

参考资料:
[1]边归国. 影响人类健康的可呼吸性和可吸入颗粒物的研究近况[J] . 福建环境,2003 ,20 (3) :43~45)
[2]New Map Offers a Global View of Health-Sapping Air Pollution
[3]中国城市空气质量信息发布亟待完善
[4]《环境空气质量标准》(征求意见稿)编制说明
[5]世卫组织关于颗粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空气质量准则

 

编者注:在PM10和PM2.5的实际书写中,两项数值均为下标,μg/m3为微克/立方米之意。

 

 

 

 

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channelId 1 1 空气颗粒污染物,有杀气! 1 空气是一个庞大的悬浮体系,就像一碗淡淡的小米粥,其中有各种悬浮的颗粒物质均匀分布。只是,大多数颗粒物粒径只能以微米计,无法为肉眼所见。而这些“小身材”的颗粒物质,却是大气中污染物的重要载体和反应温床,成了人体健康的“隐形杀手”。