PM2.5對人體的危害

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公眾、政府以及學(xué)術(shù)界對 PM2.5的高度關(guān)注。因此從2013年開始人們對于霧霾的了解和關(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)被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)認(rèn)定為一級致癌物。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，因此人們加強(qiáng)對PM2.5的了解，對保護(hù)人體健康，增強(qiáng)環(huán)保意識有重大意義。

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、輸送距離遠(yuǎn)，因此其對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。

1.2 PM2.5 對人體的危害

由于PM2.5的表面積大、活性強(qiáng)、易攜帶大量對人體有害的有毒物質(zhì)，因此PM2.5對人體的各個(gè)器官和系統(tǒng)都有很大的不利影響，特別對人體的呼吸系統(tǒng)有很大的危害。已有研究表明PM2.5對人群心肺疾病的發(fā)病率和死亡率有嚴(yán)重影響， PM2.5這種細(xì)顆粒物對人體健康的危害要比其它較大粒徑的顆粒物對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)過長時(shí)間復(fù)雜的分解而形成的。不論是我國還是世界上其它國家化石燃料仍然是主要的消費(fèi)能源，我國正處于社會主義初級階段，經(jīng)濟(jì)和科技還不是很發(fā)達(dá)，對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。煤在中國是主要的能源，例如在2012年，煤炭占中國全部能源消費(fèi)總量的67%，這一年中國的煤炭消耗量占世界煤炭消耗總量的50%[2]。在我國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，會引起中毒甚至導(dǎo)致死亡。工業(yè)粉塵對周圍大氣環(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

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國汽車的總數(shù)量在飛速地增加。在中國私家車的數(shù)量迅速增長，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]?？梢娭卫砥囄矚獾呐欧攀墙鉀QPM2.5產(chǎn)生的一個(gè)主要措施。

3 PM2.5的治理措施

3.1 我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

PM2.5對人體健康的危害巨大，近年來我國大力治理PM2.5。2012年國務(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)測標(biāo)準(zhǔn)，空氣PM2.5污染等級劃分具體見表1。在2015年國家發(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。但是我國頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定我國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]?？梢娨胫卫砗肞M2.5還需全社會長時(shí)間的共同努力。

表1 空氣PM2.5污染等級劃分

3.2 治理PM2.5的有效措施

我國北方在冬季經(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，但是我國正處于社會主義初級階段且人口眾多，這就從一定程度上決定了我國是一個(gè)能源消耗大國。目前我國使用的主要能源就是煤、石油、天然氣等對空氣污染嚴(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)生且不影響國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家應(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)該自覺的遵守國家的法律規(guī)定，對要排放的工業(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，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PM2.5的治理要想達(dá)到理想的目標(biāo)還有很長的路要走，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，但這需要全社會的共同努力。因此我們每個(gè)人都應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保意識，做到愛護(hù)環(huán)境人人有責(zé),為建設(shè)社會主義生態(tài)文明、建設(shè)美麗中國貢獻(xiàn)自己的一份力量，為早日實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢而努力奮斗。

[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.

[3]霍雨佳.“PM2.5”對人體健康的危害[J].生命與災(zāi)害,2011,（12）:15.

[4]王昆侖.PM2.5對人體的危害及其防控對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,（21）:96-97.

[5]郭新彪,魏紅英. 大氣 PM2.5對健康影響的研究進(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)狀及治理對策[J]. 科技資訊,2013,29:143-145.

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