當(dāng)今，城市大氣污染是世界各國面臨的最大挑戰(zhàn)之一,已被各國政府高度重視。如何防止城市大氣污染,減輕其危害的影響,是當(dāng)今重大而緊迫的課題。中國城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展與能源消耗的迅速增加,給中國城市帶來了很多空氣污染問題。目前,顆粒物、SO2和NOx是城市大氣污染的主要污染物,而顆粒物污染尤為嚴(yán)重。在研究過程中,人們逐漸認(rèn)識到粒徑小于10μm的顆粒物(即PM10)是懸浮顆粒物中對環(huán)境和人體健康危害最大的一類,因此,國際上很重視對PM10的研究和防治工作,大多數(shù)國家都規(guī)定了空氣中PM10的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。美國國家環(huán)保局EPA于1985年將原始顆粒物指示物質(zhì)由總懸浮顆粒物(TSP)項(xiàng)目修改為PM10,我國也于1996年規(guī)定了PM10的二級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為100μg/m3。[1]本文擬在PM10對人體健康和城市環(huán)境方面的影響進(jìn)行評述,并提出相應(yīng)的空氣污染控制方法。

一、大氣可吸入顆粒PM10的介紹

（一）城市空氣顆粒物的分類及PM10的界定

空氣顆粒物是懸浮在空氣中微小固體和液體小滴的混合物，是霧、煙和空氣塵埃的主要成分。空氣顆粒物中直徑大于100μm的可以較快落到地面（通常叫降塵），直徑小于100μm的叫總懸浮顆粒物（TSP），其中直徑小于10μm的空氣顆粒物又被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織稱為可吸入顆粒物（PM10），可以幾小時(shí)甚至幾年在空中飄浮。在可吸入顆粒物中，直徑大于2.5μm的被稱為可吸入粗顆粒物，直徑小于2.5μm的為細(xì)顆粒物（PM2.5），也有人稱之為可入肺顆粒物。[2]

（二）PM10的特性

大氣顆粒物的化學(xué)成分因其來源不同而在種類和數(shù)量上變化很大。由于PM10主要來自于人為源(如石化燃料的燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣、工業(yè)粉塵、廢棄物焚燒等)，多為燃燒產(chǎn)物而含有大量對人體有害的成分；且顆粒物的粒徑越小,其化學(xué)成分越復(fù)雜、毒性越大,這是因?yàn)樾☆w粒物的巨大表面積使其能吸附更多的有害物質(zhì),并能使毒性物質(zhì)有更高的反應(yīng)和溶解速度。[3]

PM10中常見的化學(xué)成分有無機(jī)離子、微量元素、顆粒元素碳(PEC,有時(shí)也稱為碳黑)和有機(jī)化合物,有時(shí)PM10上還吸附有病原微生物(病毒和細(xì)菌)。

PM10能長期漂浮于空氣中,因此又稱為飄塵。PM10在空氣中受重力、浮力和拖曳力的作用,其在空氣中的停留時(shí)間和轉(zhuǎn)移主要取決于顆粒物的粒徑大小。[4]

二、大氣可吸入顆粒PM10對環(huán)境的影響

（一）PM10對溫度的影響

由于顆粒物的存在,直接阻擋太陽光抵達(dá)地球表面,這樣使可見光的光學(xué)厚度增大,抵達(dá)地面的太陽能通量劇烈下降,從而使地面溫度降低,高空的溫度增高。特別是直徑在0.1-5μm的顆粒,通過散射與吸收太陽與地球輻射在大氣能量平衡中起著重要作用。資料表明,當(dāng)PM10濃度達(dá)100μg/m3時(shí),到達(dá)地面的紫外線減少7.5%；

（二）PM10對能見度的影響

1.對光的散射的影響

光的散射是能見度降低的最主要因素,顆粒物的散射能造成60%-95%的能見度減弱。空氣分子對光的散射作用很小,其最大的視距(極限能見度)為100-300km(具體數(shù)值與光的波長有關(guān))。在實(shí)際的大氣中由于顆粒物的存在,能見度一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這一數(shù)值。在城市污染大氣中，能見度在5km左右甚至更低;在濃霧中，能見度只有幾米。在大氣氣溶膠中,主要是粒徑為0.1μm-1.0μm的顆粒物通過光的散射而降低物體與背景之間的對比度,從而降低能見度。

2.對光的吸收效應(yīng)

三、大氣可吸入顆粒PM10對人類的危害

可吸入顆粒物對人體健康的危害主要表現(xiàn)在：致癌、致畸、致突變。主要原因在于可吸入顆粒物通常富集各種重金屬元素、多環(huán)芳烴類、二噁英類等有機(jī)污染物，這些多為致癌物質(zhì)和基因毒性誘變物質(zhì)，危害極大。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，PM10的濃度每增加10g/m3，死亡率將增加0.7%-1.6%；PM10污染對咳嗽、支氣管炎的影響均成正比，污染越重，兩種疾病的發(fā)病率越高。許多學(xué)者根據(jù)近年的死亡率研究，說明PM10(尤其是PM2.5)與呼吸道和心血管疾病的死亡率有直接的關(guān)系。

一般狀態(tài)下，成年人一晝夜要呼吸10-15立方米空氣，并伴隨著吸入大量的大氣顆粒物，但并不是所有的顆粒物都會導(dǎo)致患病率和死亡率增加。顆粒物對人體的危害程度強(qiáng)烈依賴于其成分和粒徑分布。顆粒物的成分是主要的致病因子，決定是否有害和引起何種疾病。一方面，PM10和PM2.5（尤其是PM2.5）中很大比例來自燃燒過程和大氣中二次反應(yīng)，本身很可能就是有毒、有害物質(zhì)；另一方面，這些較細(xì)小的顆粒組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)集合體比由較大顆粒組成的簡單結(jié)構(gòu)集合體具有大得多的比表面積，因此，在PM10和PM2.5上更容易吸附一些對人體健康有害的重金屬和有機(jī)物，從而產(chǎn)生更大的毒性。一般而言，直徑為2.5-10μm之間的大部分顆粒被阻留在鼻腔或口腔內(nèi)，在鼻腔內(nèi)的高沉積可能導(dǎo)致上呼吸道疾病，如鼻竇炎、鼻腔炎等等。小于2.5μm的顆粒則主要沉積于氣管和肺部，特別是沉積在肺部的顆粒一般能存留數(shù)周至數(shù)年，因此其對人體健康的影響是持續(xù)的，危害更大。

四、PM10的防治對策

（一）合理控制城市工業(yè)布局

在舊城改造和新城規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件,特別是主導(dǎo)風(fēng)向和地理環(huán)境。在工業(yè)企業(yè)選址時(shí),從大氣影響方面考慮,應(yīng)注意以下三點(diǎn):1.根據(jù)城市的主導(dǎo)風(fēng)向,廠址應(yīng)選在下風(fēng)向；2.廠址應(yīng)選在空氣流暢,利于廢氣擴(kuò)散和稀釋的地方；3.與居住區(qū)之間要保持一定的距離。這些措施都能更有效的降低對城市的污染。

（二）控制建筑施工與地面揚(yáng)塵

對施工工地實(shí)行封閉施工、封閉運(yùn)輸和封閉堆放,減少由于建設(shè)施工中引起的揚(yáng)塵污染;減少裸地城市面積,擴(kuò)大城市綠地覆蓋率；提高道路清潔率,以控制和減少地面揚(yáng)塵造成的二次污染。

（三）建立污染預(yù)警系統(tǒng)

在大力發(fā)展空氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上,建立空氣污染預(yù)警系統(tǒng),在可能發(fā)生嚴(yán)重污染(如沙塵暴期間,秋冬季不利氣象條件下等)之前,向公眾發(fā)出警報(bào),提醒敏感人群采取措施盡可能少接觸高污染環(huán)境,并強(qiáng)制某些排污單位采取減排措施以減輕空氣污染的壓力。

五、結(jié)語

總而言之，雖說國內(nèi)外對大氣可吸入顆粒PM10的研究還在進(jìn)一步深入，對其造成的一些疾病原理尚未弄明，但在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,只要我們能夠正確認(rèn)識和分析在研究過程中出現(xiàn)的種種問題，全面認(rèn)知PM10指日可待。

參考文獻(xiàn)：

[1]董雪玲.大氣可吸入顆粒物對環(huán)境和人體健康的危害.資源•產(chǎn)業(yè)，2004.

[2]邵龍義,時(shí)宗波,黃勤.都市大氣環(huán)境中可吸入顆粒物的研究[J].環(huán)境保護(hù),2000.

[3]向英,柯儒杰.空中殺手—大氣污染[M]•北京：中國建材工業(yè)出版社,1998.

[4]周偉,葉舜華.有關(guān)氣溶膠吸入危害的研究[J].中國公共衛(wèi)生學(xué)報(bào)，15(4).

[5]魏復(fù)盛,騰恩江,吳國平,等.我國4個(gè)大城市空氣PM2.5、可吸入顆粒物污染及其化學(xué)組成[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2001,17(7).

[6]劉大錳,李運(yùn)勇,蔣佰坤,等.北京首鋼地區(qū)大氣顆粒物中有機(jī)污染物的初步研究[J].地球科學(xué),2003,28(3).

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”