徐東群:空氣污染對健康的影響及防護(hù)
空氣污染,又稱為大氣污染,,是由于人類活動或自然過程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中,,當(dāng)排放的物質(zhì)越來越多,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大氣的自凈能力時(shí),,就導(dǎo)致大氣的組成發(fā)生變化,。當(dāng)大氣中污染物質(zhì)的數(shù)量、濃度和持續(xù)時(shí)間,,達(dá)到有害程度,,危害到了人類的舒適、健康和福利或環(huán)境時(shí),,就形成了大氣污染,。
霧和霾是兩種不同的天氣現(xiàn)象,盡管在氣象學(xué)上“霧”和“霾”均有明確的定義,,但因其通?;旌显谝黄鸪霈F(xiàn),不容易區(qū)分,,所以經(jīng)常統(tǒng)稱為“霧霾天氣”,。
一、與“霧霾天氣”有關(guān)的幾個(gè)概念
“氣溶膠”,,它是由固體或液體小質(zhì)點(diǎn)分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系,,又稱為氣體分散體系,這里所述的固體或液體小質(zhì)點(diǎn),,大小為0.001~100微米,。天空中的云、霧,、霾等都是氣溶膠的具體實(shí)例,。
“霧”是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),也就是上面提到的“液體小質(zhì)點(diǎn)”浮游在空中,,使水平能見度小于1公里的天氣現(xiàn)象,。
“霾”是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中,使水平能見度小于5公里及以下的空氣混濁現(xiàn)象,。這里的干塵粒就是上面提到的“固體小質(zhì)點(diǎn)”,。
“霧霾”現(xiàn)象,一般情況下,,當(dāng)能見度在1-10公里時(shí)可能既有固體小質(zhì)點(diǎn)(即霾的貢獻(xiàn)),,也可能有液體小質(zhì)點(diǎn)(即輕霧的貢獻(xiàn)),且不易區(qū)分,,所以就被稱為“霧霾”現(xiàn)象,。
“顆粒物”,,在描述空氣質(zhì)量時(shí),通常用顆粒物表述氣溶膠中的塵粒,,目前大家比較熟悉的包括可吸入顆粒物,、細(xì)顆粒物和超細(xì)顆粒物??晌腩w粒物(PM10)是指空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于10微米的顆粒物,。細(xì)顆粒物(PM2.5)是指空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于2.5微米的顆粒物。超細(xì)顆粒物(PM0.1)是指空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于0.1微米的顆粒物,。這些顆粒物因粒徑小,,只有在電子顯微鏡下才可以觀察到。
二,、霧和霾的特征及形成原因
霧主要是近地面空氣因冷卻達(dá)到過飽和而形成的。霾的形成需要有三個(gè)因素:一是水平方向靜風(fēng)現(xiàn)象的增多,,不利于大氣污染物的擴(kuò)散稀釋,;二是垂直方向上出現(xiàn)逆溫層,導(dǎo)致污染物難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面,;三是空氣中懸浮顆粒物的增加,。
由此可知,霾天氣下的空氣污染程度明顯高于正常天氣,,其中顆粒物的污染程度最為顯著,。氣象與污染這兩個(gè)因素之間是相互影響、相互作用的,,不利的氣象條件可以使污染物在大氣中不斷累積,,使污染加重;反過來,,污染物濃度的增加也可以改變城市中溫度和風(fēng)的分布,,使城市氣象發(fā)生變化。
霧霾天氣的主要特征是能見度降低,。顆粒物具有消光作用,,是能見度降低的主要因素。重度霧霾是一種極端天氣,,主要由空氣中的細(xì)顆粒濃度過高導(dǎo)致,,同時(shí)也會伴有氣態(tài)污染物(SO2、NOx等)濃度的急劇增加,,是一種嚴(yán)重的空氣污染現(xiàn)象,。
三、空氣污染對健康的影響
空氣污染對健康的影響分為急性危害和慢性危害,。
急性危害主要是由大氣(特指室外環(huán)境空氣)污染物的濃度在短期內(nèi)急劇增高(如重度霧霾),,人群大量吸入污染物造成的急性危害,,主要表現(xiàn)為呼吸道和眼部刺激癥狀、咳嗽,、胸痛,、呼吸困難、咽喉痛,、頭疼,、嘔吐、心功能障礙,、肺功能衰竭,,誘發(fā)慢性心腦血管疾病的急性發(fā)作等。
慢性危害主要包括:
?。?)長期刺激作用導(dǎo)致的眼和呼吸系統(tǒng)慢性炎癥,,如結(jié)膜炎、咽喉炎,、氣管炎等,,嚴(yán)重的引起慢性阻塞性肺病(COPD),進(jìn)而可導(dǎo)致肺心病,。
?。?)機(jī)體免疫功能下降,在大氣污染嚴(yán)重的地區(qū),,居民唾液溶菌酶和分泌型IgA的含量均明顯下降,,其他免疫指標(biāo)也有所下降。
?。?)加重慢性心腦血管疾病,。
(4)加重變態(tài)反應(yīng)或過敏性疾病,,大氣中某些污染物如具有致敏作用,,可加重哮喘、過敏性鼻炎等疾病,。
?。?)增加發(fā)生肺癌的風(fēng)險(xiǎn),國際癌癥研究所(IARC)已經(jīng)將空氣污染物包括其中的顆粒物列為A類致癌物,,國際上發(fā)表的綜述性文章認(rèn)為,,雖然總的來說空氣污染對癌癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)是比較低的,但針對肺癌來說,,由于大氣污染物尤其是顆粒物中常常含有苯并(a)芘(BaP),、砷等致癌物,具有較高的風(fēng)險(xiǎn),。
此外,,國際上的研究還發(fā)現(xiàn)長期的空氣污染還與低出生體重,、早產(chǎn)、出生缺陷等不良出生結(jié)局有關(guān),。
另外,,空氣污染不僅可直接影響健康,它還可以通過長期間接效應(yīng),,如通過影響太陽輻射和微小氣候,、產(chǎn)生溫室效應(yīng)、破壞臭氧層,、形成酸雨等而影響我們的健康,。
四、顆粒物對健康的影響
由于霧霾天氣下細(xì)顆粒物濃度較高,,顆粒物對健康的影響更受關(guān)注,,這里專門談?wù)勵(lì)w粒物的健康影響。
首先,,顆粒物的粒徑?jīng)Q定了顆粒物能否通過呼吸道進(jìn)入人體,,以及沉積部位和滯留情況。粒徑大于10微米的顆粒物不易進(jìn)入呼吸道,;粒徑為5-10微米的顆粒物多沉積在上呼吸道,;粒徑為2.5-5微米的顆粒物多沉積在細(xì)支氣管和肺泡,;粒徑在2.5微米以下的顆粒物75%在肺泡內(nèi)沉積,。PM2.5與PM10相比,因其易于滯留在終末細(xì)支氣管和肺泡,、且某些組分還可穿透肺泡進(jìn)入血液,,因而同一來源的PM2.5比PM10對健康影響更大。
其次,,顆粒物對健康影響與顆粒物的組成成分密切相關(guān),。細(xì)顆粒物的主要成分包括:含碳顆粒(包括元素碳和有機(jī)碳,元素碳主要產(chǎn)生于高溫燃燒過程,,有機(jī)碳則主要來自相對低溫過程的不完全燃燒產(chǎn)物),、硫酸鹽、硝酸鹽,、銨鹽,、重金屬等。細(xì)顆粒物在空氣懸浮過程中還會進(jìn)一步吸附空氣中存在的有機(jī)和金屬等化學(xué)成分,、細(xì)菌,、病毒、真菌等微生物成分,。顆粒物的有機(jī)成份可作為佐劑誘發(fā)哮喘或加劇變態(tài)反應(yīng)性鼻炎的癥狀,;顆粒物的多環(huán)芳烴含量與顆粒物的致癌活性相關(guān),;含有細(xì)菌、病毒,、真菌等微生物的顆粒物可能引起呼吸道傳染病的流行,;吸附有害氣體的顆粒物可以刺激或腐蝕肺泡壁,長期作用可使呼吸道防御功能受到損害,;顆粒物上的某些金屬成分還有催化作用,,可以使大氣中的某些污染物轉(zhuǎn)化為毒性更大的二次污染物。如以顆粒物為載體的SO2,,可被顆粒物的金屬氧化物催化為腐蝕性更強(qiáng)的SO3,,從而加重對肺部的損害。此外某些顆粒物的成份十分復(fù)雜,,顆粒物中的多種化學(xué)成份可能還對健康具有聯(lián)合毒作用,。
第三,顆粒物的健康影響還與其濃度相關(guān),。以PM2.5為例,,當(dāng)成分相同時(shí),PM2.5的濃度越高,,引起的健康危害越大,;當(dāng)成分不同時(shí),有毒有害成分越多則健康危害越大,。
五,、霧霾天氣期間的應(yīng)對、防護(hù)措施
霧霾天氣時(shí),,室外空氣質(zhì)量差,,公眾應(yīng)減少戶外活動,特別是老人,、兒童,、孕婦及患有心、肺疾病的人群,,盡量減少出行,;如果必須出門,要采取帶口罩等防護(hù)措施,。注意選擇防護(hù)性好的口罩,,戴口罩的方式也要正確。孕婦佩戴防護(hù)口罩,,應(yīng)注意結(jié)合自身?xiàng)l件,,選擇舒適性比較好的產(chǎn)品,如配有呼氣閥的防護(hù)口罩,,降低呼氣阻力和悶熱感,。佩戴前應(yīng)向?qū)I(yè)醫(yī)師咨詢,,確認(rèn)自己的身體狀況適合。老年人及慢性病患者身體狀況各異,,如心肺疾病患者佩戴后,,會造成不適感,甚至?xí)又卦胁∏?,這些人應(yīng)向醫(yī)生咨詢,,尋求他們的專業(yè)指導(dǎo)。兒童處在生長發(fā)育階段,,而且其臉型小,,一般口罩難以達(dá)到密合的效果。因此建議選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的適合兒童佩戴的防護(hù)口罩,。外出回來后應(yīng)及時(shí)清冼面部及鼻腔,,并養(yǎng)成每天主動咳嗽清理氣管內(nèi)有害物質(zhì)的習(xí)慣。
霧霾天氣時(shí),,還要減少室內(nèi)污染,,應(yīng)盡量關(guān)閉門窗,減少室外顆粒物進(jìn)入室內(nèi),,避免在室內(nèi)吸煙,,減少高溫下煎、炒,、炸等烹調(diào)活動,,進(jìn)行濕式清掃,有條件的使用空氣凈化器,。任何空氣凈化裝置對污染物的凈化都是有針對性的,,不同原理的空氣凈化技術(shù)都有一定的優(yōu)點(diǎn),,但也存在局限性,。家庭選購空氣凈化裝置時(shí),首先要確定凈化目的,,即凈化何種污染物,,如果針對霧霾的主要污染物PM2.5,要選擇對PM2.5有效的凈化器,,才可以降低霧霾對室內(nèi)污染程度,,凈化效果用凈化器的潔凈空氣量(CADR)表示。CADR低于或接近于衛(wèi)生要求的房屋空氣自然交換率(每人每小時(shí)新風(fēng)量30立方米)的空氣凈化器不具有實(shí)際使用價(jià)值,;CADR最好大于每小時(shí)90立方米,。空氣凈化器要達(dá)到凈化效果,,必須根據(jù)房間面積和凈化器的功率和凈化效率,,開啟一定的時(shí)間,,才能降低室內(nèi)霧霾顆粒物的污染程度。另外,,凈化材料也是有使用壽命的,,應(yīng)根據(jù)污染程度和使用時(shí)間及時(shí)更換,避免造成二次污染,。
人群密集場所(如辦公,、學(xué)校、公共場所等)使用空氣凈化產(chǎn)器時(shí)需要特別注意的是:空氣凈化器(除換氣機(jī)外)只是凈化部分空氣污染物,,一般不具備凈化人體產(chǎn)生的二氧化碳的作用,,因此,當(dāng)室內(nèi)人員多,,在室內(nèi)停留時(shí)間較長時(shí),,應(yīng)定時(shí)通風(fēng)換氣,應(yīng)根據(jù)衛(wèi)生要求(每人每小時(shí)新風(fēng)量30立方米),,結(jié)合室內(nèi)人員數(shù)量和室內(nèi)空間自然換氣率綜合考慮通風(fēng)時(shí)間間隔,,必要時(shí)通過溫度、二氧化碳監(jiān)測確定通風(fēng)時(shí)間間隔,。不管室內(nèi)什么室內(nèi)場所,,都不能忽視通風(fēng)換氣,否則可能造成憋氣,,嚴(yán)重的可能缺氧,。
(中國疾控中心環(huán)境所副所長 研究員 徐東群)
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