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灰与蓝的博弈(2)
http://www.100md.com 2012年1月15日 《百科知识》 2012年第2期
     影响霾的颗粒物主要是PM2.5,PM2.5~PM10占的份额相对较小,即:能见度与PM2.5有非常好的负相关:PM2.5值低的时候,能见度很高;PM2.5值高的时候,能见度下降。冬、夏季节均如此。

    目前,中国的空气污染指数监测指标包括二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)。其中,PM10是直径较大的颗粒。这种大颗粒通常情况下沉降速度非常快,这意味着,只有在气象条件很不好且大量污染物持续不断进入空气的条件下,空气质量才会达到所谓的“轻度污染”。而PM2.5体积比PM10要小的多,直径相当于人类头发直径的1/10大小。PM2.5这类细颗粒物对光的散射作用比较强,在不利的气象条件下更容易导致灰霾形成。也就是说,在中国空气质量监测中,因为目前尚未全面监测该项指标,所以无论PM2.5在空气中的密度有多大,空气状况仍有可能达到良好。“蓝天不蓝”的尴尬一幕就此产生。
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    形成灰霾的大气颗粒物来源于自然和人类活动排放。自然界产生的大气颗粒物主要包括灰尘、矿物、硫酸盐、硝酸盐等气溶胶物质。人类活动排放的大气颗粒物主要包括化石燃料和生物质(植物秸秆、动物尸体和生活垃圾等)燃烧产生的粉尘颗粒物以及工业生产和生活中排放的有毒、有害颗粒物。

    国内外学者通过相关研究及解析大气颗粒物源发现,灰霾天气发生频率总体上呈现出冬、春季大于夏、秋季的季节特征,且大气颗粒物中PM2.5占PM10的比重较大,各地的PM2.5占PM10的份额通常为50%~80%,大城市一般是70%~80%,有少数是50%。在一天之中,上午8点左右和傍晚前后,大气中悬浮的细颗粒物值排第一和第二,下午浓度最低。从污染水平来讲,我国大气颗粒物污染相对比较严重,且细颗粒物占了很大比例。研究人员发现灰霾期间PM2.5的浓度几乎是正常天气下PM2.5浓度的3倍,所以说,能见度的恶化主要与细颗粒物的质量浓度增加有较大关系;人为源是大气颗粒物的主要来源。人为源的构成主要包括道路扬尘、机动车尾气、建筑尘等;但各地区差异较大,如济南市PM2.5构成为:道路扬尘和机动车尾气尘(15%~16%)、工业排放源(15.1%~17.50A)、燃煤尘(13.6%~18.7%)。在北京,燃煤、机动车排放、建筑尘、扬尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐及有机物共7类污染源对全市PM2.5的贡献率之和为72.5%,其中扬尘和燃煤污染源贡献率分别为18.1%和16.4%,是北京市PM2.5的主要来源。北京市扬尘贡献率远高于国外某些城市,这与北京市比较干燥的气候特征和地表植被覆盖情况有关。目前煤炭在我国城市能源结构中仍占有相当比重,因此,燃煤源一直是城市颗粒物的主要贡献源之一,北京市煤烟型污染也尚未完全解决。另外,汽车尾气排放也逐步成为北京市的主要污染源。在广州,能见度恶化主要与细粒子密切相关,PM2.5的季均值全部超过美国国家标准的目均值限值(65微克/立方米),尤其是每年10月到次年1月的月均值浓度几乎达到标准限值的1倍。另外,PM2.5占PM10的比重可达60%~70%,尤其是旱季比雨季更高。广州大气中的PM2.5有54%~75%来自机动车排放。
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    这些自然源和人为源中,工业、交通、电力、其他生产和生活活动排放的都是一次粒子(一次源),这些粒子有粗有细。在大气中,许多气体还会转换生成二次粒子(二次气溶胶)。我们在城市或某一地区实际所测到的颗粒物都是一次和二次粒子的混合物。在一些发达地区,比如珠三角地区,二次气溶胶所占比例甚至占到了总量的50%以上。

    那么,二次污染物是如何产生的呢?

    我们知道,大气是有氧化性的,这是大气的本性。大气氧化性很大一部分是人为因素所致,比如人为排放的气态氮氧化合物和挥发性的碳氢化合物在阳光作用下生成包括臭氧和自由基在内的一系列氧化剂。自由基非常容易丢掉电子,氧化别人,是寿命非常短的大气氧化剂,但它的氧化性很强。一次排放的二氧化硫、氮氧化物在大气中可以转化成硫酸盐、硝酸盐等,这些物质通过成核作用在云中生成细颗粒物,变成云的凝结核,最终形成酸雨降落下来。大气氧化性会造成诸多大气环境问题,比如光化学烟雾、酸雨、PM2.5细颗粒物污染。
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    有专家认为,我国当前的大气污染之所以非常严重,主要原因是燃煤、汽车尾气、扬尘等一次污染物浓度很高,这些物质碰到一起不是简单叠加,中间还会有许多化学转化和物理输送,最终导致复合型污染的发生,如图3所示。如果一次污染物浓度很低,反应就会在某一地方终止,但是我们现在的污染程度那么高,反应就会持续进行。再加上风的输送作用,将上风地区的污染物输送到下风地区,结果就造成了区域性污染。

    所以说,PM2.5的组分非常复杂,有一次排放形成的,它本身又可以跟一次排放的气态污染物发生反应,通过大气氧化作用转变成二次颗粒物,它的生成和其他大气污染物都有关。越小越危险的致命杀手

    大气颗粒物不仅“灰”化了我们的天空,也严重威胁着人们的健康。世界卫生组织对全球3211个城市的研究表明,2000年全球室外空气中可吸人颗粒物污染引起的早亡人数约为79.9万人,其中亚太地区就有48.7万人。

, 百拇医药     流行病学的研究成果也已证实:大气颗粒物与人体健康密切相关,其中可吸入颗粒物(PM10)特别是细颗粒物(PM2.5)对人体健康的危害更大。PM2.5对健康的影响是多方面的,主要影响呼吸系统和心血管系统。所有人群都可受到PM2.5的影响,其易感性因健康状况和年龄而异。随着PM2.5暴露水平的增加,各种健康效应的风险也会随之增大。

    国际上有关这方面最权威的研究是美国癌症协会和哈佛6城市的研究结果,这两项研究表明,PM2.5的长期暴露与人群死亡率之间有很强的相关性。2002年,《美国医疗协会杂志》发表的一项研究显示,空气中PM2.5的浓度每增加10微克/立方米,整个人群的过, http://www.100md.com(本刊记者)
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