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《科技潮》

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带来致命阴霾的元凶

2012-02-29 11:15:00

作者:白石

 

  近来,我们都熟知了一个曾经冷僻的专业词汇:PM2.5。其实,它在中文中可以找到对应的词汇:阴霾,包括灰霾和雾霾。阴霾会危害人体健康。195212月,伦敦出现可怕的雾霾,造成多达12000人丧生。阴霾还会导致大气的能见度降低,严重影响交通安全。正因为PM2.5导致的阴霾可能危及我们的生命,它才引发了人们如此广泛和强烈的关注。

 

致命阴霾几宗罪?

阴霾增加肺癌发病率

   加拿大和美国科学家曾经对50万人追踪了长达16年后发现,长期暴露于PM2.5之下,会增加肺癌的发病率,PM2.5的浓度每增加10微克每立方米,肺癌死亡率增加8%。研究人员推测, PM2.5作为载体将有毒物带入呼吸道,直接或间接地引起支气管黏膜和肺上皮细胞突变而产生癌细胞;另外,PM2.5容易引起不良的免疫反应,增加人群对肺癌的易感性。

  PM2.5实在太细小了,它们不但会堆积在肺泡内,甚至可能穿过肺泡上的血管进入血液。  由于PM2.5中还含有重金属、无机盐、芳香族化合物等多种有毒污染物,它们可通过血液循环系统进入到人体各处的组织和器官,给人们带来全方位的健康伤害。PM2.5对幼儿的伤害很大,会影响幼儿的身体和智力发育。可怕的是,这些影响一般不会在几个月甚至几年内被明显察觉到,也许有些长期受到空气污染的人一辈子都不会觉察其影响。

 

造成呼吸道疾病突发导致死亡

  从1952125开始连续数日,英国伦敦的市民几乎感觉不到空气的流动,也就是没有风。此时,冬天供暖燃料排出的烟气全都蓄积在城市的低空中。两天后,严重的雾霾出现了,能见度下降到5以下。大雾引起了呼吸道疾病的爆发,在短短4天内就死亡了4000多人。此后两个月内,又有近8000人死于呼吸系统疾病。这就是震惊世界的“雾都劫难”,也是有史以来最严重的一次阴霾灾害,至少12000人在这次灾害中死亡。

  

导致交通瘫痪

阴霾对交通的影响显而易见。在1952年冬季英国伦敦的阴霾灾害中,伦敦的交通几乎陷于瘫痪,警察不得不点燃火把,在大雾中指挥交通。在阴霾尤其是雾霾严重时,能见度最低可以小于10,就是人的正常行走都会受到影响。雾霾发生时,飞机难以正常起降,高速公路如果不及时封闭可能发生“连环撞”的悲惨车祸,水上运输也受到影响。翻阅新闻,冬季里几乎每天都有因为阴霾天能见度低而发生的车祸事故。上海历史上也曾因雾霾出现过几次重大的交通事故。比如,19871210日早晨,上海出现大雾,轮渡停航。待轮渡恢复航运后,人们急于上船发生了踩踏事件,导致16人死亡、70人受伤。

 

影响供电安全

  雾霾还会影响供电安全,这是因为雾霾会导致污闪现象。雾霾中的PM2.5包含不少可溶于水且可导电的盐类化合物,它们附着在输电线路的绝缘层表面上时会形成一层导电膜,在强电场作用下出现的强烈放电现象,这也是冬季电力系统电能损耗高的重要原因。污闪还会导致高压输电线路短路,从而引发变压站跳闸而导致大面积停电,严重危害了人们的用电安全。199021021日,华北平原北部、山东半岛和辽东半岛一带出现严重雾霾,华北电网发生大面积“污闪”灾害,京津唐电网掉闸147次,北京200家工业大户限电停产2天,628列火车未能正常运行。

 

追寻导致阴霾的元凶

  环境监测显示,2009年,中国113个环保重点城市中三分之一空气质量不达标。201010月,美国航空航天局公布的20012006PM2.5监测结果显示,中国华北、华东地区是PM2.5污染的重灾区,年均浓度都在6080微克每立方米。为什么城市的天空比乡野更容易形成阴霾呢?这是因为阴霾的形成是4个因素共同作用的结果。

  第一个因素是空气流通(也就是通风)减弱。近年来随着城市建设的迅速发展,大楼越建越高,增大了地面摩擦系数,使城市的空气流通减弱,PM2.5等颗粒污染物不能有效向城区外围扩展稀释。

  第二个是城市中出现了逆温现象。由于城市上空二氧化碳等温室气体的浓度增加,导致城市上空出现了高空比低空气温更高的逆温现象,这种现象在冬季尤为明显。浮尘是从高温区域向低温区域流动,而逆温现象导致城市污染物聚集在低空中,不能向高空扩散。这也是冬季阴霾天更多的原因之一。当然,冬季更容易形成阴霾天的主要原因还是因为气温低,水汽容易在PM2.5表面凝结。

  第三个因素是包括PM2.5在内的悬浮颗粒物总量不断增加。近些年来随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和城市悬浮物大量增加,直接导致了能见度降低,使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。

第四个因素是城市中的植被少。植物对大气污染有净化和调节作用,植物叶片可以大量吸附浮尘。而城市是钢筋混凝土的“森林”,绿地尤其是树林的占有率很低。为了减少阴霾,我们必须提高城市绿化率,增加自然调节能力。

 

 

知识窗

PM2.5

  任何地方的空气中都有浮尘,它们在英文中被称为Particulate Matter,意思是颗粒物,英文简称为PM。空气中所有的颗粒物在英文中被称为Total Suspended Particle,简称TSP,意思是总的悬浮颗粒,其中包括直径大于10微米的颗粒物、直径小于10微米的PM10和直径小于2.5微米的PM2.5。研究表明,导致阴霾的主要颗粒物是PM2.5

  单个PM2.5的直径只有2.5微米,大约只有头发丝直径的二十分之一,以至于我们肉眼看不到它。既然我们看不到PM2.5,为何它会影响大气的通透度呢?这是因为PM2.5是以气溶胶的形式存在于大气中,可以充当大气物理学中所说的“凝结核”,吸附周围的气体、水汽和有机物。当PM2.5吸附气体、固体和少量水汽时,就形成令天空灰蒙蒙的灰霾;当它们吸附大量水汽时,就形成白茫茫一片的雾霾。这就如同单个水分子是不可见的,但是若干水分中形成云团或水流时,我们就能看见了。

 

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