颗粒物-污染危害
颗粒物污染(pollution by particulates)是指悬浮在空气中的固体或液体颗粒物,会对生物和人体健康造成危害。颗粒物的种类很多,一般指0.1至75μm的尘粒、粉尘、雾尘、烟、化学烟雾和煤烟。其危害特点是粒径1μm以下的颗粒物沉降慢、波及面大而远。无论是来源于自然或人为活动的颗粒物,都会给动、植物及人体健康带来危害。落在植物枝叶上的颗粒物,可引起机械性烧伤和减少叶片光合强度,使植物受损害;溶于水中的颗粒物,随水进入植物组织内,引起伤害;沉积在蔬菜或饲料植物的重金属颗粒物,通过食物链进入人或动物的身体。粒径2.5μm以下的颗粒物可进入呼吸道深部,对呼吸系统的危害更大。因此,许多国家都制定了颗粒物的大气环境质量标准,以保护动、植物和人体健康。
颗粒物中1微米以下的微粒沉降速度慢,在大气中存留时间久,在大气动力作用下能够吹送到很远的地方。所以颗粒物的污染往往波及很大区域,甚至成为全球性的问题。粒径在0.1~1微米的颗粒物,与可见光的波长相近,对可见光有很强的散射作用。这是造成大气能见度降低的主要原因。由二氧化硫和氮氧化物化学转化生成的硫酸和硝酸微粒是造成酸雨的主要原因。大量的颗粒物落在植物叶子上影响植物生长,落在建筑物和衣服上能起沾污和腐蚀作用。粒径在 3.5微米以下的颗粒物,能被吸入人的支气管和肺泡中并沉积下来,引起或加重呼吸系统的疾病。大气中大量的颗粒物,干扰太阳和地面的辐射,从而对地区性甚至全球性的气候发生影响。
从1987年到1994年,因为颗粒物污染,洛杉矶大约每天死亡148人,纽约每天死亡190.9人,芝加哥每天死亡113.9人。这项研究还证明,10微米颗粒物与心血管病、呼吸道疾病导致的死亡,也有很大的关系。燃烧矿物燃料也产生其他空气污染物质,如二氧化硫、氮化物和一氧化碳等,但这项研究发现,这些污染物质的含量和人类日死亡率并没有紧密的关系。这进一步表明,颗粒物是导致人类死亡率上升的主要原因。
美国联邦政府环保局1987年制定、1997年修改的空
气质量标准规定,空气中10微米颗粒物含量,任何一天内的最大值不得超过每立方米150微克,一年内平均每天的最大值不得超过每立方米50微克。2.5微米以下颗粒物含量任何一天的最大值不得高于每立方米65微克,一年内平均每天的最大值不得超过每立方米15微克。但由于几家工业团体向美国联邦哥伦比亚特区上诉法院起诉,控告环保局1997年制定的颗粒物质标准没有足够的科学根据,1999年,上诉法院禁止环保局实行这项标准。萨梅博士的这项研究给环保局提供了有力的科学依据。
对于颗粒物含量及其对人类健康危害之间的关系,科学研究还远远不够。例如,美国环保局1997年标准的重点是2.5微米颗粒物的含量,但是,有关2.5微米颗粒物的有害成分和它们损害人类健康的机制,科学家们知道很有限。有些研究人员认为,人类日死亡率和2.5微米到10微米之间的颗粒物含量无关,仅仅和2.5微米以下颗粒物含量相关。2.5微米颗粒物在化学上活跃,它们大量进入室内空间,沉积在人们细支气管和齿槽里。但这个结论还需要进一步证实。