煤炭過度消費的健康代價

顏曉莉

我國是全球最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，煤炭是我國的基礎能源和重要原料，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。自建國以來，我國的能源結(jié)構(gòu)一直以煤炭為主。國家統(tǒng)計局發(fā)布的《2014年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示，2014年，我國全年原煤產(chǎn)量為38.7億噸，同比下降2.5%，煤炭消費量同比下降2.9%，全年煤炭消費量約為35億噸。2012年的數(shù)據(jù)顯示，中國煤炭消費總量占全球煤炭消費總量的50%以上；國內(nèi)66%的能源消費為煤炭，遠高于30%的世界平均水平。

快速增長的能源生產(chǎn)和消費推動了經(jīng)濟的發(fā)展，也帶來了各種問題。一方面，能源消耗和大氣污染物排放總量不斷增加，使得我國空氣質(zhì)量面臨著嚴峻挑戰(zhàn)，尤其是細顆粒物（PM2.5）污染問題日益突出。自2011年以來，霧霾頻繁在京津冀、長三角等地爆發(fā)，大氣質(zhì)量成為公眾最為關(guān)注的環(huán)境問題；另一方面，因能源消耗產(chǎn)生的環(huán)境和生態(tài)問題也對公眾健康造成了不良影響。

煤影響健康

不久前，國際環(huán)保組織自然資源保護協(xié)會（NRDC）與世界自然基金會（WWF）聯(lián)合發(fā)布《煤炭消費減量化對公眾健康的影響和可避免成本》報告，詳細分析了煤炭消費過程中產(chǎn)生的大氣污染物對公眾健康所造成的影響。

這些影響既包括從事煤炭生產(chǎn)和開發(fā)的人員因接觸煤炭而患上的塵肺病、職業(yè)中毒以及事故傷亡等職業(yè)危害，也包括煤炭利用過程中釋放的細顆粒物、硫氧化物、氮氧化物等污染物對暴露人群的健康所造成的影響；同時，煤炭使用所導致的大量二氧化碳排放，也是氣候變化的罪魁禍首，其對人體健康同樣有一定的間接影響。

此外，燃煤釋放出的各種痕量重金屬元素以及有毒非金屬元素（汞及其化合物等），也會對人體健康造成很大危害。2012年，全國煙粉塵排放量高達1234.3萬噸。其中大部分集中在電力熱力生產(chǎn)供應業(yè)、燃煤鍋爐、非金屬礦物制品業(yè)和黑色金屬冶煉業(yè)等重點煤炭消費行業(yè)，這些行業(yè)排放的煙粉塵約占全國煙粉塵排放總量的80%。2012年發(fā)布的《全球疾病負擔報告》指出，室外空氣污染是我國第四大致死因素，化石能源尤其是煤炭使用的環(huán)境和健康成本不容忽視。

多產(chǎn)煤多發(fā)病

我國煤炭企業(yè)眾多，從業(yè)人員基數(shù)較大，職業(yè)危害嚴重，尤以粉塵危害最為突出。粉塵導致的塵肺病是我國目前最嚴重的職業(yè)病之一，其中，煤炭行業(yè)塵肺病病例約占全國塵肺病患者總數(shù)的50%。據(jù)衛(wèi)生部門統(tǒng)計，2012年我國新增塵肺病2.4萬例，約占職業(yè)病總例數(shù)的88%，超過95%的病例為煤工塵肺和矽肺，其中半數(shù)病例出現(xiàn)在煤炭行業(yè)，特別是在一些中小型企業(yè)。

研究認為，煤礦工人長期的職業(yè)暴露與煤工塵肺病的發(fā)生呈顯著正相關(guān)，煤礦工人的塵肺綜合檢出率為4.85%，并且這種健康危害是長期而顯著的。

中國煤炭科學研究院的研究顯示，如果能有效控制煤炭的消耗，可明顯減少每年職業(yè)病的發(fā)病人數(shù)。

燒臟大氣

煤炭燃燒過程中，會釋放包括二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等在內(nèi)的大氣污染物，它們對公眾健康具有廣泛而持久的影響。統(tǒng)計顯示，2012年，煤炭燃燒排放的一次性PM2.5、二氧化硫和氮氧化物分別占我國污染物排放總量的62%、93%和70%。細顆粒物（PM2.5）不僅是構(gòu)成霧霾的主要元兇，對人體健康也有極大影響。

大量數(shù)據(jù)顯示，腦卒中、中風、缺血性心臟病、慢性阻塞性肺癌這4種疾病的發(fā)生與室外污染源關(guān)系密切。

對我國17個城市的研究表明，二氧化硫濃度每立方米增加10微克，人群的死亡率、心血管系統(tǒng)疾病死亡率、呼吸系統(tǒng)疾病死亡率都會明顯增加，增幅分別為0.75%、0.83%和1.25%；二氧化氮濃度每立方米增加10微克，人群的死亡率、心血管系統(tǒng)疾病死亡率、呼吸系統(tǒng)疾病死亡率分別增加2.09%、2.63%和3.48%。

大氣汞污染中，燃煤是主要的人為排放源。我國煤炭的汞含量較高，并且煤炭在能源結(jié)構(gòu)中所占比例最大，使得我國面臨嚴峻的燃煤大氣汞污染形勢。

汞可以通過呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等多種途徑進入人體，并可在體內(nèi)蓄積，對健康造成嚴重影響。研究顯示，長期低劑量的汞暴露可對人體不同器官、系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，汞對神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、心血管和免疫系統(tǒng)都會造成影響。有機汞能通過血腦屏障，具有神經(jīng)毒性。

此外，汞也有發(fā)育毒性。汞及其化合物，尤其是甲基汞，可以迅速通過胎盤，且對胎兒血紅素的親和性較高，使胎兒體內(nèi)的汞含量高于母體，繼而誘發(fā)神經(jīng)管畸形。

PM2.5制造者

在燃煤釋放的污染物中，細顆粒物（PM2.5）最為引人關(guān)注。

細顆粒物（PM2.5）是空氣動力學當量直徑小于2.5微米的物質(zhì)，主要由煤炭燃燒、汽車尾氣等產(chǎn)生。由于PM2.5粒徑很小，與PM10或粒徑更大的顆粒物相比，有更大的比表面積，這就為一些化學物質(zhì)、細菌和病毒提供了載體，其攜帶重金屬的能力也較強。

PM2.5能通過呼吸系統(tǒng)直接進入人體，沉積到肺泡，甚至可以通過肺部吸收而到達人體內(nèi)其他器官。長期吸入含有PM2.5的污染空氣，會使得人體呼吸系統(tǒng)和其他器官及組織受損。

美國的一項隊列研究分析表明，1982～1998年，PM2.5每立方米增加10微克，該國全死因死亡率、心肺疾病死亡率和癌癥死亡率分別升高4%、6%和8%；生活在空氣污染較嚴重地區(qū)的人們，患肺癌的風險比生活在空氣清潔地區(qū)的人高10%～15%。美國大波士頓地區(qū)、芬蘭赫爾辛基和中國北京的研究表明，PM2.5對心血管疾病的發(fā)病率和死亡率也有顯著影響，可使心肌缺血，從而導致心血管系統(tǒng)的動脈粥樣硬化、心律失常及缺血性疾病。

PM2.5對呼吸系統(tǒng)也有不良影響。它們經(jīng)呼吸進入人體后，可破壞呼吸道防御機能，并通過炎癥反應和氧化應激對肺部造成損害。顆粒物表面吸附的有機物能夠誘發(fā)細胞氧化應激損害，導致脂質(zhì)、遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)的損傷。我國學者的一項研究表明：北京市的PM2.5較PM10對DNA的氧化損傷能力更強，PM2.5的生物活性更大，這是由于粗顆粒物主要由礦物組成，表面攜帶的活性氧含量低。

PM2.5也可以通過多個途徑影響心血管系統(tǒng)的正常功能：首先，PM2.5可以引起肺部的氧化應激和炎癥反應，繼而引發(fā)全身性炎癥反應，大量炎癥因子可造成內(nèi)皮損傷、血液動力學改變等心血管系統(tǒng)損傷；其次，PM2.5可直接通過刺激肺部神經(jīng)反射破壞交感和副交感神經(jīng)的平衡，使自主神經(jīng)系統(tǒng)對心臟功能的調(diào)控出現(xiàn)紊亂；第三，PM2.5的一些可溶性成分以及超細顆粒物也可能穿過肺泡上皮細胞進入血液循環(huán)，進而對心臟產(chǎn)生直接作用；第四，PM2.5能進入血液，作用于心臟。PM2.5對心臟頻率的影響可能不僅由交感和副交感神經(jīng)的紊亂引起，也可能有PM2.5對心臟本身的直接作用；第五，PM2.5可以引起紅細胞數(shù)上升，從而使血黏度增加，血黏度增加是導致心血管疾病的危險因素。

國外已經(jīng)有大量流行病學研究資料提示，PM2.5濃度的上升，可以增加心、肺、血管疾病發(fā)生的風險，并且這種風險是由于PM2.5可以由肺部快速進入循環(huán)系統(tǒng)所致。巴西對309名6～15歲兒童的研究發(fā)現(xiàn)，PM2.5對于處于發(fā)育期的兒童的肺功能有明顯影響。

此外，PM2.5已在2013年被國際癌癥研究機構(gòu)（IARC）確認為一類致癌物，致癌級別與吸煙、食用發(fā)霉食物、遭受紫外線輻射和呼吸甲醛等相同。

由于PM2.5可以吸附多環(huán)芳烴（PAHs），后者會促進機體產(chǎn)生過多的自由基和炎癥反應，導致癌癥的發(fā)生。煤炭的開采利用過程是造成多環(huán)芳烴污染的主要來源，不同地區(qū)的煤炭，其多環(huán)芳烴含量也不同，煙煤中多環(huán)芳烴含量要高于無煙煤中的多環(huán)芳烴含量。北京市的監(jiān)測結(jié)果表明，空氣顆粒物中多環(huán)芳烴的含量要高于國家標準。有研究表明，如果一直采取2008年北京奧運期間對PM2.5濃度的控制措施，其中5種高分子量多環(huán)芳烴成分吸入致癌的風險可以降低23%。美國哥倫比亞環(huán)境研究中心的一項隊列研究顯示，孕期暴露于多環(huán)芳烴環(huán)境下，可能導致幼兒在1歲時出現(xiàn)咳喘癥狀，并與部分兒童兩歲時出現(xiàn)的哮喘有關(guān)。

報告給出的數(shù)據(jù)顯示，我國煤炭消費產(chǎn)生的PM2.5導致當年超額死亡人數(shù)高達70.8萬，其中包括慢性阻塞性肺疾病患者9萬人，缺血性心臟病患者17.3萬人，腦卒中（中風）患者37.7萬人，肺癌患者6.9萬人。這些超額死亡者集中分布在京津冀、山東、河南、安徽、江蘇、四川、貴州、東北三省以及沿海城市。

室內(nèi)也不安全

室內(nèi)燃燒污染，特別是燃煤污染，是室內(nèi)空氣污染的主要來源之一。室內(nèi)燃煤產(chǎn)生的主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、烴類以及懸浮顆粒物等，這些污染物會對人體造成多種傷害。

中國環(huán)境科學研究院的一項調(diào)查顯示，盡管家用化石能源的比例近20年來呈現(xiàn)下降趨勢，煤炭仍是我國室內(nèi)采暖的重要能源之一，其中，農(nóng)村為21.4%，城市為10.5%。

《2010年全球疾病負擔報告》顯示，造成中國疾病負擔的危險因素中，室內(nèi)空氣污染排在第五位。我國5歲以下兒童的健康危險因素中，由于固體燃料燃燒導致的室內(nèi)空氣污染排在第一位。2010年，我國由于固體燃料燃燒導致的室內(nèi)空氣污染所致的死亡總?cè)藬?shù)將近104萬人，平均每10萬人中的死亡人數(shù)為77.452人。

世界衛(wèi)生組織公布的研究數(shù)據(jù)顯示，全球每年有380萬人因室內(nèi)空氣污染導致的卒中、缺血性心臟病、慢性阻塞性肺病和肺癌等非傳染性疾病而過早死亡，室內(nèi)固態(tài)燃燒是造成室內(nèi)空氣污染的重要來源。不過，這些數(shù)據(jù)不包括我國的情況。

氣溫升健康降

根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2014年公布的第五次評估報告，自工業(yè)化以來，全球的二氧化碳濃度已增加了40%，這首先是由于化石燃料排放所致。溫室氣體排放增加所致的氣候變化已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注。

通常我們所說的溫室氣體主要包括6種，即二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、六氟化硫、全氟碳化物和氫氟碳化物。上述氣體都可能在煤炭的燃燒及其產(chǎn)物中出現(xiàn)。我國以火力發(fā)電為主，火力發(fā)電廠利用煤、石油及其制品、天然氣等燃燒所得到的熱能發(fā)電。因此，控制煤炭消費是減少二氧化碳等溫室氣體排放、減緩氣候變化的關(guān)鍵要素之一。

氣候變化可使得因熱浪和寒潮等極端天氣事件導致的死亡人數(shù)和發(fā)病人數(shù)增加；引起生態(tài)環(huán)境變化，造就更適合媒介生物和病原體孳生的環(huán)境，從而引起傳染病分布范圍擴大和流行強度的增加，加劇傳染病的傳播。

伴隨氣溫的升高，水生傳播疾病的發(fā)生率同時增加，氣溫每升高1℃，因腹瀉而住院的兒童患者數(shù)量會上升8%。氣候變暖也為昆蟲的繁殖和傳播疾病提供了適宜的條件。隨著氣溫的升高，蚊子孵化時間縮短或提前，繁殖速度加快。有研究預測，由于蚊子宿主的領域擴大，在本世紀末全球?qū)⒂?0%的人口生活在瘧疾的潛在傳播地區(qū)。

全球變暖還會使得極端高溫天氣增加，并且高溫強度及持續(xù)時間增加。這不僅容易引發(fā)中暑，影響不同年齡、不同職業(yè)人群的健康問題，還容易導致心腦血管疾病、腸道感染等其他疾病的發(fā)生。熱浪襲擊時的總死亡率呈上升趨勢，這一現(xiàn)象在溫帶地區(qū)尤為突出。

氣候變化引起的直接健康效應，不僅體現(xiàn)在疾病發(fā)生率、死亡率的增加；而且疾病本身帶來的經(jīng)濟負擔和健康損失也會相應增加。針對歐洲地區(qū)的一項研究報告顯示，預計到2050年，因氣候變化導致的循環(huán)呼吸系統(tǒng)疾病的經(jīng)濟損失可達1250億歐元。

有鑒于此，實行煤炭消費總量控制，將有助于顯著減少灰霾等大氣污染，減少塵肺病等職業(yè)病及其他疾病的發(fā)生，為我國帶來巨大的公眾健康收益以及減緩氣候變化的協(xié)同效應。

如果實施煤炭消費總量控制政策，預計我國在2020年前，年均減少因PM2.5導致的超額死亡人數(shù)約5萬人，減少經(jīng)濟損失約385億元。

【責任編輯】趙 菲