PM2.5對(duì)人體的危害

呂勇，付玉，辛士剛，王瑩

（沈陽師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，遼寧 沈陽 110034）

近年來中國(guó)空氣受污染的程度不斷地加重，一個(gè)特別明顯的現(xiàn)象就是霧霾十分嚴(yán)重，我國(guó)北方各大城市和地區(qū)的霧霾污染程度在冬季經(jīng)常爆表。2013年 1月一股危險(xiǎn)稠密的霧霾覆蓋了中國(guó)方圓140萬平方公里的土地，這股霧霾影響了8億多人的生活，嚴(yán)重的霧霾在冬天侵襲了中國(guó)的北部和東部，很多地方的能見度降到了不足50米。與往年相比，2013年我國(guó)各地區(qū)空氣中 PM2.5的濃度有很大幅度的升高，以北京為例，2013年1月在北京地區(qū)出現(xiàn)了AQI為200～300的嚴(yán)重空氣污染[1]。這次污染事件引起了社會(huì)公眾、政府以及學(xué)術(shù)界對(duì) PM2.5的高度關(guān)注。因此從2013年開始人們對(duì)于霧霾的了解和關(guān)注度不斷增加，現(xiàn)如今人們已經(jīng)十分重視PM2.5這種對(duì)人體健康有著嚴(yán)重危害的空氣污染物。根據(jù)最近的全球疾病評(píng)估, 在2010年有320萬人死于空氣污染，其中 210萬來自亞洲[2]。越來越多的證據(jù)表明空氣污染與癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),包括肺癌、鼻咽癌、乳腺癌、淋巴癌、膀胱癌等。室外空氣污染顆粒物(PM)被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)認(rèn)定為一級(jí)致癌物。由于PM2.5表面積大、活性強(qiáng)、易攜帶大量有毒有害物質(zhì)，且在空氣中停留時(shí)間長(zhǎng)，因此人們加強(qiáng)對(duì)PM2.5的了解，對(duì)保護(hù)人體健康，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)有重大意義。

1 PM2.5的危害

1.1 什么是PM2.5

霧霾的主要成分就是PM2.5，即我們常說的細(xì)顆粒物，PM2.5是英文名字，其英文全拼是 Particulate Matter2.5[3]，細(xì)顆粒物是PM2.5的中文名字。PM2.5即細(xì)顆粒物又稱可入肺顆粒物，指的是空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑在2.5μm以下的所有細(xì)顆粒物，不是僅指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑為 2.5μm的細(xì)顆粒物。PM2.5能較長(zhǎng)時(shí)間的懸浮在空氣中，其在空氣中的含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組成部分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5的粒徑小、表面積大、活性強(qiáng)、易附帶大量的有毒有害物質(zhì)（例如：重金屬[4]、微生物等），并且PM2.5在大氣中停留的時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因此其對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。

1.2 PM2.5 對(duì)人體的危害

由于PM2.5的表面積大、活性強(qiáng)、易攜帶大量對(duì)人體有害的有毒物質(zhì)，因此PM2.5對(duì)人體的各個(gè)器官和系統(tǒng)都有很大的不利影響，特別對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)有很大的危害。已有研究表明PM2.5對(duì)人群心肺疾病的發(fā)病率和死亡率有嚴(yán)重影響， PM2.5這種細(xì)顆粒物對(duì)人體健康的危害要比其它較大粒徑的顆粒物對(duì)人體健康的危害大很多。原因是顆粒直徑越小，進(jìn)入呼吸道的部位越深。10μm直徑的顆粒物即PM10通常沉積在上呼吸道，但是2.5μm以下的細(xì)顆粒物可以深入到細(xì)支氣管和肺泡。這種細(xì)顆粒物進(jìn)入到肺泡后，直接影響肺的通氣功能，很容易使機(jī)體處于缺氧狀態(tài)。而且PM2.5這種細(xì)顆粒物一旦進(jìn)入肺泡，就會(huì)吸附在肺泡上且很難脫落，這種吸附是不可逆的。此外相關(guān)研究表明PM2.5對(duì)人體的心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等都有很大的不利影響[5]。因此在霧霾爆發(fā)的天氣我們要盡量減少出行，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外，外出時(shí)要注意佩戴專門防PM2.5的口罩。

2 PM2.5的來源

PM2.5的來源比較復(fù)雜，其中有的是自然界本來就有的，但是大部還是來自人類的生產(chǎn)生活，其中煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒，工業(yè)粉塵，汽車尾氣等是如今PM2.5的主要來源。下面將分別對(duì)人類活動(dòng)造成的PM2.5主要來源進(jìn)行介紹。

2.1 化石燃料的燃燒

化石燃料也稱礦石燃料，是一種或多種烴以及烴的衍生物的混合物，其包括的天然資源為煤炭、石油和天然氣等，是由死去的動(dòng)植物地下經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間復(fù)雜的分解而形成的。不論是我國(guó)還是世界上其它國(guó)家化石燃料仍然是主要的消費(fèi)能源，我國(guó)正處于社會(huì)主義初級(jí)階段，經(jīng)濟(jì)和科技還不是很發(fā)達(dá)，對(duì)于化石燃料的依賴更為嚴(yán)重，這就造成了空氣污染比較嚴(yán)重的后果。煤在中國(guó)是主要的能源，例如在2012年，煤炭占中國(guó)全部能源消費(fèi)總量的67%，這一年中國(guó)的煤炭消耗量占世界煤炭消耗總量的50%[2]。在我國(guó)北方的冬季為了供暖，煤炭是主要的消耗資源，煤炭大量的燃燒必然造成我國(guó)北方秋冬季PM2.5報(bào)表的現(xiàn)象。

2.2 工業(yè)粉塵

工業(yè)粉塵（industrial dust），主要來源于固體物料的機(jī)械粉碎和研磨，粉狀物料的混合、篩分、包裝及運(yùn)輸，物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的煙塵，物質(zhì)被加熱時(shí)產(chǎn)生的蒸氣在空氣中氧化和凝結(jié)等。工業(yè)粉塵嚴(yán)重危害人體健康，有毒的金屬粉塵和非金屬粉塵進(jìn)入人體后，會(huì)引起中毒甚至導(dǎo)致死亡。工業(yè)粉塵對(duì)周圍大氣環(huán)境產(chǎn)生明顯的負(fù)面影響，危害程度較大。其排放的形式有兩種：一種是有組織排放，即大氣污染物經(jīng)過排氣筒有規(guī)律排放，這部分工業(yè)粉塵只要正確合理地選擇處理方法，一般比較容易處理達(dá)標(biāo)；另一種是無組織排放，指不經(jīng)過排氣筒排放，通常包括面源和點(diǎn)源等，如露天堆放的礦料、煤炭、粘土、石灰石、釤失物、水泥等，屬面源無組織排放源；散狀物料在皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)、貨車裝料、卸料等機(jī)械落差起塵屬于點(diǎn)狀無組織排放源。

2.3 汽車尾氣的排放

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)汽車的總數(shù)量在飛速地增加。在中國(guó)私家車的數(shù)量迅速增長(zhǎng)，從1978年的136萬量增至2012年的10933萬輛[2]。汽車尾氣是造成PM2.5的一個(gè)主要的來源，汽車尾氣中含有多種多環(huán)芳烴、重金屬離子、NOX、HC、CO、黑碳等對(duì)人體非常有害的物質(zhì)，這些物質(zhì)是 PM2.5的主要構(gòu)成成分。巴西圣保羅大學(xué)的瑪麗亞·德法蒂瑪·米蘭達(dá)等人的研究表明汽車尾氣中的黑碳約占PM2.5量的 30%[2]。可見治理汽車尾氣的排放是解決PM2.5產(chǎn)生的一個(gè)主要措施。

3 PM2.5的治理措施

3.1 我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

PM2.5對(duì)人體健康的危害巨大，近年來我國(guó)大力治理PM2.5。2012年國(guó)務(wù)院發(fā)布了新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[6]，從中添加了PM2.5的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，空氣PM2.5污染等級(jí)劃分具體見表1。在2015年國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《京津冀協(xié)同發(fā)展生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，提出：到2017年，京津冀地區(qū)PM2.5年平均濃度要控制在73 μg/m3左右；到2020年，PM2.5年平均濃度要控制在64 μg/m3左右，比2013年下降40%左右。但是我國(guó)頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定我國(guó)PM2.5的年平均濃度要控制在35 μg/m3左右，日平均濃度為75 μg/m3左右[3,7]。可見要想治理好PM2.5還需全社會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的共同努力。

表1 空氣PM2.5污染等級(jí)劃分

3.2 治理PM2.5的有效措施

我國(guó)北方在冬季經(jīng)常有嚴(yán)重的霧霾發(fā)生，嚴(yán)重霧霾產(chǎn)生的主要原因就是煤、石油、天然氣等化石燃料的大量燃燒，以及汽車尾氣的排放。目前對(duì)于PM2.5的最好治理方法就是減少化石燃料的燃燒，從源頭上杜絕PM2.5的產(chǎn)生，但是我國(guó)正處于社會(huì)主義初級(jí)階段且人口眾多，這就從一定程度上決定了我國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)。目前我國(guó)使用的主要能源就是煤、石油、天然氣等對(duì)空氣污染嚴(yán)重的化石燃料。為了減少化石燃料的燃燒保護(hù)人體健康，避免霧霾天氣經(jīng)常發(fā)生且不影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家應(yīng)該加強(qiáng)科技研發(fā)和投資，更多的開發(fā)使用風(fēng)能、太陽能、潮汐能、核能、氫能源等綠色能源。只有我們開發(fā)出了無污染、可再生的綠色能源才能減少化石燃料的燃燒，進(jìn)而從根本上解決霧霾污染的產(chǎn)生。從企業(yè)的角度講，各大中小型企業(yè)應(yīng)該自覺的遵守國(guó)家的法律規(guī)定，對(duì)要排放的工業(yè)廢物進(jìn)行相應(yīng)的安全處理，按要求排放工業(yè)廢水、廢氣、廢渣等污染物。從個(gè)人的角度，我們每個(gè)人對(duì)于保護(hù)環(huán)境都有責(zé)任和義務(wù)，因此我們應(yīng)該從日常生活中的小事做起，能坐公交、地鐵的時(shí)候我們就盡量不開車，日常生活中不亂扔亂、燒垃圾等。只有我們大家共同努力，提高環(huán)保意識(shí)，才能更好的治理PM2.5空氣污染。

4 結(jié) 論

通過分析可以看出，我國(guó)PM2.5的治理要想達(dá)到理想的目標(biāo)還有很長(zhǎng)的路要走，可謂任重而道遠(yuǎn)。從根源上減少化石燃料的燃燒、工業(yè)粉塵和汽車尾氣的排放是解決PM2.5污染的主要措施，但這需要全社會(huì)的共同努力。因此我們每個(gè)人都應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，做到愛護(hù)環(huán)境人人有責(zé),為建設(shè)社會(huì)主義生態(tài)文明、建設(shè)美麗中國(guó)貢獻(xiàn)自己的一份力量，為早日實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而努力奮斗。

[1]]李璇,聶滕,齊 珺,等.2013年1月北京市PM2.5區(qū)域來源解析[J]. 環(huán)境科學(xué),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.

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[5]郭新彪,魏紅英. 大氣 PM2.5對(duì)健康影響的研究進(jìn)展[J]. 科學(xué)通報(bào),2013,58(13):1171-1177.

[6]閻毅,白靜文. 承德市 PM2.5成因、現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 科技資訊,2013,29:143-145.

[7]楊郭有.淺析PM2.5的監(jiān)測(cè)[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2015,（8）:134.