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  空氣是一個龐大的懸浮體系,就像一碗淡淡的小米粥,其中有各種懸浮的顆粒物質均勻分佈。只是,大多數顆粒物粒徑只能以微米計,無法為肉眼所見。而這些“小身材”的顆粒物質,卻是大氣中污染物的重要載體和反應溫床,成了人體健康的“隱形殺手”。

空氣差?顆粒物在作祟

  最初,自然界中的顆粒物源於土壤揚塵、海浪濺沫,以及火山噴發的各種迸出物,甚至是隨著昆蟲飄散到各處的花粉。

  隨著人類活動對環境影響的加劇,顆粒物“隱形殺手”群體逐漸變得龐大,成分變得複雜,“殺傷力”也漸漸增強。不管是常見的灰濛濛的天空,還是不時出現的灰霾天氣,這些其實都是大量極細微的幹塵粒等浮游在空中,使能見度降低的空氣普遍混濁現象,本質上正是無處不在的顆粒污染物造成的。

  近年來,許多城市天空愈加渾濁,霾日天數逐年上升的原因就在於,汽車排放尾氣中的化合物,燃料燃燒釋放的大量粉塵,工業生産中排放的廢物,建材等行業製造的各種顆粒狀物質,都成為了大氣顆粒物大家庭的新成員。此外,環境中的各種化合物與大氣顆粒物互相作用,發生一系列化學反應,生成了嶄新的“顆粒二代”——一些組成更複雜、對人體毒性更強的物質。

  【在城市裏,灰濛濛的天氣似乎已經見怪不怪,而這往往是空氣中的顆粒污染物在作祟,圖中城市分別為重慶和廣州。】

  那麼,顆粒物們最終將歸往何處?塵歸塵,土歸土,通過沉降的方式,大氣顆粒物結束了在大氣中漂泊無依的生活。這種沉降作用有時是通過顆粒物之間的碰撞和重力作用完成,有時則需要借助雨水和雪水的沖刷。

  在忙於製造顆粒物的同時,人們也將不可避免的吸入這些顆粒物。一般狀態下,一個成年人一晝夜呼吸的空氣量為10-15立方米,吸入的懸浮顆粒物可達數萬個。一想到要跟顆粒物這貨打如此多的交道,當然就有必要追問,它和人的相處和諧嗎?

TSP,懸浮顆粒物的大家族

  在顆粒物家族的不和諧份子名單中,總懸浮顆粒物,簡稱TSP,曾長期是空氣質量標準中的重點關注對象。TSP是大氣中粒徑小于或等於100微米的顆粒物總稱,它佔據了大氣顆粒物大家庭的絕大部分,也是與我們日常生活關係最為密切的部分。

  由於參與呼吸的關係,人們一度認為,TSP就是引起空氣質量下降,導致人體健康受損的罪魁禍首。然而,隨著研究的深入,科學家們發現,TSP群體中的一大部分被“冤枉”了。因為在這些顆粒物中,絕大多數粒徑超過10微米物質將會被鼻腔和咽喉阻擋,不會被吸入肺的深部,所以TSP作為衡量人體健康的標準,還不夠具體和確切。因此,基於總懸浮顆粒物的空氣質量標準,也逐漸被後來者所替代。

PM10,監測中的“隱形殺手”

  真正的主角往往姍姍來遲,它就是在總懸浮顆粒物中的更加“隱形”的小物質——可吸入顆粒物PM10。PM10又被稱為飄塵,它是粒徑小于或等於10微米的顆粒物。目前,PM10是中國空氣質量的常規監測項目,因此我們常常能在天氣預報裏見到“首要污染物為可吸入顆粒物”的説法。

  在顆粒物環境下暴露的時間不同,顆粒物對人體健康的影響也是不同的,基於短期暴露和長期暴露下的狀態,對於顆粒物的濃度水平規定也分為日平均濃度和年平均濃度。由於很少有人關注短期暴露産生的健康效應,所以世界衛生組織推薦以年平均濃度評價空氣質量。

  在我國的環境空氣質量標準中,城鎮居民區和一般工業區的PM10年平均濃度限值為0.10毫克/立方米。根據NGO組織“公眾環境研究中心”的統計,在2011年上半年全國113個環境保護重點城市空氣的PM10濃度監測中,PM10超標的城市數量為35個,其中蘭州以0.145 毫克/立方米居首,這一數值甚至已經逼近0.15毫克/立方米的特定工業區濃度限值。

  【今年上半年,全國環境保護城市PM10濃度前二十排名城市,你家入選了嗎?數據來自ipe.org】

  一般來説,顆粒物越渺小,越可怕。越是細小的顆粒,越容易深入人體內部,對人體産生的危害也越加複雜。相比于涵蓋更廣的TSP來説,PM10因體重輕、體積小,更易在空氣中持續和傳播;同時,它還可以不受鼻腔和咽喉的捕集作用,輕易地進入肺泡內部,因此對人體的健康有不可忽視的威脅。研究表明,PM10 被吸入後,小于10μm(微米)大於5 μm 的顆粒物會被上呼吸道擋住,主要累積在上呼吸道;小于5 μm大於2 μm的顆粒物會進入到呼吸道的深部,小于2 μm的顆粒物會進入到細支氣管和肺泡。

  大量研究表明,PM10會引起人體呼吸系統、心臟及血液系統、生殖系統和內分泌系統等廣泛的損傷。對於健康人而言, PM10不是直接的致死因素, 但是它卻可以導致患有相關疾病的敏感體質患者的死亡。雖然具體的致病機理目前尚未研究透徹,但已有的PM10 流行病學研究表明, PM10日均質量濃度增加50μg/ m3 , 死亡率平均增加4 %~5 %。

PM2.5,被忽視的監測盲點

  在研究過程中,人們逐漸發現,在PM10中,直徑小于2.5的顆粒物——PM2.5需要得到更加直接和有效的關注。

  大氣中直徑小于或等於2.5微米的顆粒物,被稱為空氣細顆粒物,又叫可入肺顆粒物,簡稱PM2.5。PM2.5的標準由美國在1997年提出,由於它對人體健康的影響比PM10更為顯著,國際上目前對顆粒物的研究重點已轉移至PM2.5,並以它的基準研究結果推出PM10基準。

  目前,國際上對PM2.5最權威的研究是美國癌症協會和哈佛六城市研究結果,這兩項研究均表明PM2.5的長期暴露與死亡率的上升有很強的相關性。

  【根據美國國家航空航天局 (NASA)的衛星數據,科學家繪製出細顆粒物PM2.5的分佈圖,顯示了2001年到2006年間PM2.5的全球污染狀況。不同於藏北、北非等地區的天然粉塵因素,在中國的人口密集區,高濃度的細顆粒物幾乎可以肯定由人為排放造成。圖片來自nasa.gov】

  在世界衛生組織制定的《空氣質量準則》中,PM2.5的年平均濃度準則值為10μg/m3,雖然這一要求即便發達國家也並非都能達標,但他們超標幅度相對不大,幾乎都控制在2-3倍以內。但在中國,我們面臨的擔憂可就要嚴重得多了,我國大多數城市連35μg/m3的目標都未能達到,而這一數值是世衛組織在空氣質量達到合格的10μg/m3前,設定的3個過渡階段中的最低目標。

  大部分發達國家目前都將 PM2.5作為最新的控制項目,取消了傳統的TSP 項目。在美國等國,關於細顆粒物的日常監測和公眾通報制度也已建立。近年來,原本在PM2.5監測領域一片空白的亞洲國家和地區,也有了突破。目前,香港、印度、泰國等地均已在空氣質量標準中增加了PM2.5的指標。

  在最近環保部修訂《環境空氣質量標準》的議程中,PM2.5並未被納入常規監測項目,原因是“我國PM2.5污染較重,如果制定實施PM2.5環境空氣質量標準,將大範圍超標,且我國還缺少對PM2.5監測的基礎”。

  在目前TSP和PM10兩種大氣污染物的問題尚未徹底解決的情況下,監測PM2.5似乎變成了一種奢求。面對這樣一個殘酷的現實,唯一可以預見的是,要更好的保證空氣質量和公眾的健康,逐步細分顆粒物的等級,進行日常監測,始終都將是大勢所趨。

  參考資料:

參考資料:
[1]邊歸國. 影響人類健康的可呼吸性和可吸入顆粒物的研究近況[J] . 福建環境,2003 ,20 (3) :43~45)
[2]New Map Offers a Global View of Health-Sapping Air Pollution
[3]中國城市空氣質量信息發佈亟待完善
[4]《環境空氣質量標準》(徵求意見稿)編制説明
[5]世衛組織關於顆粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空氣質量準則

 

編者注:在PM10和PM2.5的實際書寫中,兩項數值均為下標,μg/m3為微克/立方米之意。

 

 

 

 

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channelId 1 1 空氣顆粒污染物,有殺氣! 1 空氣是一個龐大的懸浮體系,就像一碗淡淡的小米粥,其中有各種懸浮的顆粒物質均勻分佈。只是,大多數顆粒物粒徑只能以微米計,無法為肉眼所見。而這些“小身材”的顆粒物質,卻是大氣中污染物的重要載體和反應溫床,成了人體健康的“隱形殺手”。