2012年专刊之
[103期]警惕PM2.5空气颗粒
黍匀营养机构编
编者按:你呼吸一下,似乎感觉胸口闷,但是你什么也看不到,不知道空气中有什么影响了你。旁边一个人打一个喷嚏,然后就有人感染,一个人一个人地打下去,但是你看不到什么东西传递过去。汽车的尾气让路人咳嗽起来,但是也看不见。一个人抽烟,周围的人闻到烟味就难受,但是看不到如何危害身体的。可是,这些几乎都是PM2.5颗粒引起的,以前不留意而已。现在重视了,因为它们与健康息息相关,让我们一起看看这些东西的真面目。
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。
与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。2012年2月,国务院发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。
概念分析
PM,英文全称为particulate matter(颗粒物)。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。在城市空气质量报告中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物。可吸入颗粒物又称为PM10,指直径大于2.5微米、等于或小于10微米,可以进入人的呼吸系统的颗粒物;总悬浮颗粒物也称为PM100,即直径小于或等于100微米的颗粒物。
PM2.5产生的主要来源,是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。
PM2.5颗粒的危害
“在相同质量浓度下,颗粒物越细,数目更多。比起PM10,PM2.5的表面积要大好几倍,吸附的毒性物质就更多,”北京大学医学部公共卫生学院潘小川教授说。当PM2.5吸附了致癌物,就有致癌效应,吸附了致畸物,就有致畸效应,它通过下呼吸道,进入肺的深处,而它携带有害气体、重金属就融解在血液里。因此,流行病学、毒理学的研究都认为,PM2.5对人体健康的影响非常显著。加拿大和美国科学家在对50万人,追踪了长达16年后发现,长期暴露于PM2.5之下,会增加肺癌的发病率,PM2.5的浓度每增加10微克/立方米,肺癌死亡率增加8%。研究人员猜测,一方面PM2.5作为载体将有毒物带入下呼吸道,直接或间接地引起支气管黏膜及肺上皮细胞突变,另一方面是其颗粒性引起的免疫反应,增加人群对肺癌的易感性。
广东省气象部门首席专家吴兑也认为,“灰霾将取代吸烟,成为肺癌致病头号杀手”,他和他的科研团队发现,PM2.5的浓度增加之后7—8年,肺癌死亡率就会上升。北京市刚刚公布的一项数据或许能印证科学家的推测,北京市的肺癌的发病率在过去的10年内增加了60%。另有流行病学的资料显示,PM2. 5与心血管疾病的发病率和死亡率都有关系,PM2.5一旦被吸入,将会造成炎症和氧化应激反应。随后又可能会引发机体潜在的系统危害,包括动脉粥样斑块的形成,这可能会导致心血管疾病及中风。
危害严重。气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物,直径相当于人类头发的1/10大小,不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。
心肺伤害。每个人每天平均要吸入约1万升的空气,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身;其次,会损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。总之这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐步暴露出其恐怖的一面。
传播细菌病毒。在欧盟国家中,PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月。而PM2.5还可成为病毒和细菌的载体,为呼吸道传染病的传播推波助澜。目前国际上主要发达国家以及亚洲的日本、泰国、印度等均将PM2.5列入空气质量标准。而最为悲催的是,PM2.5尚未被列入我国环境空气质量指标,因此这就成了美国大使馆数据和政府官方数据直接冲突的根本原因。
死亡病人增。中国工程院院士、中国环境监测总站原总工程师魏复盛研究结果还表明,PM2.5和PM10浓度越高,儿童及其双亲呼吸系统病症的发生率也越高,而PM2.5的影响尤为显著。《整体环境科学》(Science of Total Environment)发表北京大学医学部潘小川及其同事一项新发现:2004年至2006年期间,当北京大学校园观测点的PM2.5日均浓度增加时,在约4公里以外的北京大学第三医院,心血管病急诊患者数量也有所增加。虽然PM10和PM2.5都是心血管病发病的危险因素,但PM2.5的影响显然更大。
世界卫生组织在2005年版《空气质量准则》中也指出:当PM2.5年均浓度达到每立方米35微克时,人的死亡风险比每立方米10微克的情形约增加15%。一份来自联合国环境规划署的报告称,PM2.5每立方米的浓度上升20毫克,中国和印度每年会有约34万人死亡。
环保部首次回应PM 2.5监测
将于2016年开始在全国实施的PM2.5(粒径小于2.5微米的细微尘颗粒)监测,就像一把悬于环保部门头顶的“达摩克利斯之剑”。《经济参考报》记者独家获悉,正在制定中的重点区域大气污染联防联控“十二五”规划,即将对复合型大气污染的三大源头———煤炭燃烧、石油燃烧和大规模基础设施建设———有明确说法。但一位不愿透露姓名的环保部官员很担忧:“即便按照‘十二五’规划设定的目标拼命减排,也需要10年时间,才能恢复到2005年的城市空气质量水平!”今年秋天,北京等地灰霾天数高于常年,北京市气象局和公众空气质量感受的分歧,将PM 2.5这一专业术语推向舆论的漩涡 。 对于“将PM 2.5纳入城市空气质量评价并定期公布”的公众呼声,环保部16日首次进行正面回应。
环保部有关负责人16日通报称:“各方高度关注的《环境空气质量标准》今天起向全社会第二次公开征求意见。二次征求意见稿的最大调整是将PM 2.5、臭氧(8小时浓度)纳入常规空气质量评价,并收紧了P M10、氮氧化物等标准限值,提高了监测数据统计有效性要求。”
2011年10月25日,受国务院委托,环保部部长周生贤向全国人大常委会报告称,从大气污染看,2010年,全国17.2%的城市空气质量未达到国家二级标准,主要是可吸入颗粒物浓度超标。“珠三角、长三角、京津冀等区域性大气污染日益突出,广州、深圳、上海、南京、苏州、天津等大城市的灰霾天数已占全年的30%至50%。”周生贤表示。
“对于北京而言,PM 2.5是近日空气质量恶化的重要因子,但还有氮氧化物、二氧化硫等大气污染物在起作用。大雾天导致大气扩散能力差,污染物无法得到稀释,因此加剧公众呼吸系统不适的观感。”环保部环境规划院大气部主任严刚对此解释称。
由环境保护部和中国工程院牵头19个国家部门编制的《中国环境宏观战略研究》丛书解释道,中国是世界上颗粒物排放污染最严重的国家之一,而PM 2.5是可以进入肺部的细颗粒物,对人体健康和大气环境的危害最大。细微尘本身的有毒有害物质可以被血液和人体组织吸收,并伴有P b、C d、C r、V、N i、M n、A s等有毒元素和多环芳烃类化合物等强致癌有机物。
一位不愿透露姓名的大气专家指出,中国城市PM 2.5的污染十分严重,北方城市和区域(如北京及周边省市)PM 2.5浓度高达0.08-0.10毫克/立方米,超过美国标准年均限值5-6倍,南方城市和区域PM 2.5浓度超过美国标准2-4倍。该专家称,近年来我国区域性灰霾天气日益严重 , 已经不是完全的自然现象,而是不断增加人为排放的大气溶胶,因此呈现出灰蒙蒙的浑浊现象。
环保部科技标准司相关负责人16日承认:“随着经济社会的快速发展,以煤炭为主的能源消耗大幅攀升,机动车保有量急剧增加,经济发达地区氮氧化物(N O x)和挥发性有机物(V O C s)排放量显著增长,臭氧(O 3)和P M2 .5污染加剧,在P M 1 0和总悬浮颗粒物(T S P )污染还未全面解决的情况下,京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域P M2 .5和O 3污染加重,灰霾现象频繁发生,能见度降低。”即便将《环境空气质量标准》加严,但环保部科技标准司上述负责人指出:“不管是控制P M10还是PM 2.5,改善环境质量的关键是减排,只有排放少了,污染物浓度降低了,我们周围的生态环境好转了,我们的空气质量状况才能真正得以改善。”
公众应对之策
2010年始,贝志城发现越来越多朋友在推特(twitter)上转发美国大使馆发布的空气质量指数,他也是从那个时候开始关注北京的空气质量的。美国大使馆早在2008年就在自家院内架起了一台空气监测仪,每隔一小时在推特发布一次空气质量指数。但在头2年,并没有引起多少关注,直到2010年11月21日,美国大使馆的瞬时检测数据显示,它所在的东三环的空气质量指数超过了500,美国大使馆用甚至用了“crazy bad(糟糕透了)”来形容当时的空气质量。这个数据成为了贝志城的出行指南,“当指标超过200时,我不再约人吃饭,也不出去见客户了。”
如果参照美国大使馆的数据,贝志城今年秋天有一半时间得待在室内。与此同时,北京市环保局发布的空气质量指数停留在120-130左右,仅仅被定义为“轻度污染”。贝志城曾带着他花5000元人民币买来的空气测试仪,驱车到北京工体和上地等地,在路边测出一个数据,然后和美国大使馆的数据对比,发现误差在20%以内。
“我不相信环保总局的数据,这个数据(对我)没用,我相信自己的感受,美国大使馆说不健康时,我的嗓子确实不舒服,”贝志城说。北京市环保局、美国大使馆、多位从事大气环境研究的科学家都强调,两个数据巨大的鸿沟是由于衡量空气质量的两套标准造成的——美国大使馆用PM2.5计算空气质量指数, 而北京市环保局用PM10计算空气质量指数。
在未来十年内,我们恐怕都要与高浓度PM2.5共存。这些含有多种酸性氧化物、重金属的空气将围绕在我们周围。PM2.5,这个一开始被忽视,上个世纪90年代开始被学术界所认识的健康杀手,已经走进了中国公众的视野。
可以防护吗?
忍无可忍的贝志城一口气买了7台空气净化器,起居室、卧室、办公室、汽车里全副武装起来。全副武装之后,他要测试花大价钱添置的设备是不是有效:空气测试仪显示,在室外的PM2.5浓度高达300时,他起居室的数值是50左右。这让他松了一口气,总算有点用了,但这个酷爱数据的理科宅男又发现了另一个问题,虽然空气净化器能部分缓解PM2.5的问题,但又带来了一个新的污染源——臭氧,这些空气净化器工作时释放的臭氧又高出标准3倍。
刘昌峰选择了另一种方式,他并不打算购买空气净化器,他觉得人不可能活在罩子里,他带上从环保NGO借来的空气测试仪,分别比较了地铁、出租车、公交车、骑车的四种交通方式后发现:地铁上没有二手烟的危害,没有地面上汽车尾气的排放,因而PM2.5数值最低。于是他放弃了每年春秋两季的骑行,尽量乘地铁。他发现封闭的写字楼里PM2.5的数值尚可,午餐时放弃外出吃饭,就在写字楼的地下二层用餐。他还给自己的家里种了27盆绿色植物,虽然他心里清楚,这也没有多大用处。每个人都在努力寻找适合自己的防护措施,而让人沮丧的是,多位接受采访的专家都表示,个人能做的防护措施并不多,最多就是在灰霾天气关紧门窗或是少出门而已。
有专家认为:“PM2.5”潜伏于空气中,预防起来有点困难,但也不是无法预防。近几年,许多气象台站将以“PM2.5”等颗粒为物质基础的“霾天气”分为三级,对外发布有关“霾”的天气预报,效果还是不错的。“霾”天气预报一般分为三级:轻度霾、中度霾和重度霾,湿度标准都是一样的,即空气相对湿度小于或等于80%,区别主要在能见度上。其中轻度霾是指能见度大于5千米且小于10千米的霾天气;中度霾是指能见度大于2千米且小于等于5千米的霾天气;而重度霾则是指能见度小于等于2千米的霾天气。如果预报结果为中度霾,居民就要减少不必要的户外活动,并适度减少运动量与运动强度,以减轻霾天气对健康的危害。如果是重度霾,居民就要关闭门窗,尽量避免户外活动,从而预防呼吸道疾病发生;即使是轻度霾天气,外出步行或骑车时,最好戴上口罩等防护用具,从而直接减少“PM2.5”的吸入。
鸣谢:
1.南都周刊,PM2.5持久战:喝西北风也会中毒.
2.经济参考报,我国灰霾日益严重 PM2.5是重要因子.
3.深圳特区报,“PM2.5”危害健康甚于沙尘暴.
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