防治大气污染走可持续发展之路-萍乡第二中学

1、防治大气污染 走可持续发展之路江西萍乡市第二中学 彭爱华 邮编 337000 大气污染防治工程虽然是一个新兴的工程技术领域， 但它的萌芽和发展却经历了漫长的 年代，其任务是采取工程技术措施防治人类生产和消费活动引起的大气污染， 以改善大气质 量。 1668 年，英国学者加斯特洛发表了关于消烟机械方面的论文，提出避免煤烟的危害取 技术措施。 1809 年英国采用石灰乳脱除煤烟中的硫化氢。 1840 年英格兰西部工业城市曼彻 斯特建造了高烟囱排放烟气。 1849 年英国开始采用氧化铁法脱除硫化氢。 1897 年日本建造 了煤烟胶硫塔。烟气经过石灰乳脱硫后，再由高烟囱排入大气。18 世纪末到 20

2、世纪初，大气污染主要是煤燃烧排出的烟尘和二氧化硫等物质造成的。 随着工业、 交通事业的发展，特别是第二次世界大战以后，社会生产力突飞猛进， 石油在能 源结构中的比重不断上升， 以致大气污染物的种类越来越多， 大气污染日益严重， 给人类的 健康、动植物的生长、建筑物和生产设备的使用寿命等带来严重的危害。从 60 年代起，许 多国家相继开展大气污染防治的研究， 对硫化物、 氮氧化物、 烟尘等主要的大气 污染物进 行了单项治理和综合防治， 初步形成了大气污染防治工程的体系。 中国在大气污染防治工程 方面，也由单项治理着手进行综合防治。人类活动排出的污染物扩散到大气中， 当这种污染物浓度起过大气自净能

3、力时便构成大 气污染， 直接或间接地影响人体健康， 例如引起感官的和生理机能的不适反应， 产生亚临床 的和病理的改变，出现临床体征或存在潜在的遗传将就， 发生急、 慢性中毒或死亡等。 1930 年 12 月的比利时马斯河谷烟雾事件都是由于大气污染造成的。目前大气污染已不再局限于 部分地区，而波及全球。大气污染物种类繁多，但排放量大、 污染范围广、 危害严重的只有几十种， 可分为化学 性物质、放射性物质和生物性物质三类。化学性物质污染与健康 污染大气的化学性物质主要来自煤和石油的燃烧。 冶金、 火 力发电、 石油化工和焦化等工业生产过程排入大气的有豁化学物质最多。最常见的大气一次污染物有：（ 1

4、）颗粒悬浮物，包括降尘、飘尘、石棉和无机金属粉尘等。（2）有害气体，包括二氧化硫、 二氧化氮、 一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氟、 氯、硫化氢、硫醇和氨等。 大气二次污染物主要是光化学氧化剂、硝酸雾和硫酸雾等。成年人每天约吸入 10 12 立方米空气，大气中的有害化学物质一般是通过呼吸道进入 人体的。 也有少数的有害化学物质经消化道或皮肤进入人体。 大气污染对健康的影响， 取决 于大气中有害物质的种类、性质、浓度和持续时间， 也取决于人体的敏感性。 例如飘尘对人 体的危害作用就取决于飘尘的粒径、 硬度、 溶解度和化学成分以及吸附在尘粒表面上的各种 有害气体和微生物等。 有害气体在化学性质、

5、毒性和水溶性等方面的差异， 也会造成危害程 度的差异。另外，呼吸道各部分的结构不同，对毒物的阻留和吸收也不尽相同。一般说，进 入愈深，面积愈大，停留时间愈长，吸收量也愈大。成年人肺泡总面积约为 5570 米 sup2； 而且布满毛细血管。 因此， 毒物能很快被肺泡吸收并由血液送至全身， 不经过肝脏的转化就 起作用，所以毒物由呼吸道进入机体的危害最大。大气中化学污染物的浓度一般比较低， 对居民主要产生慢性毒作用。 但在某些特殊条件 下，如工厂发生事故，使大量污染物骤然排出，或气象条件突然改变（如出现无风、逆温、 发雾天气），或地理位置特殊（如地处山谷、盆地等） ，使用大气中有害物质不易扩散，这时

6、 有害物质的浓度便会急剧增加， 引起居民急性中毒， 或使原来患有呼吸道慢性疾病和心脏病 的居民病情恶化或死亡。直接刺激呼吸道的有害化学物质 （如二氧化硫、 硫酸雾、 氯气、臭氧、烟尘） 被吸入后， 首先刺激上呼吸道粘膜表层的迷走神经末梢， 引起支气管反射性收缩和痉挛、 咳嗽、 喷嚏和 气道阻力增加。在毒物的慢性作用下，呼吸道的抵抗力会逐渐减弱，诱发慢性呼吸道疾病， 严重的还可引起肺水肿和肺心性疾病。 流行病学调查资料表明， 城市大气污染是慢性支气管 炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的直接原因或诱因。 大气污染严重的地区， 呼吸道疾病总死 亡率和发病率都高于轻污染区。慢性支气管炎症状随大气污染程度的

7、增高而加重。大气中的无刺激性有害气体，由于不能为人体感官所觉察，危害比刺激性气体还要大， 一氧化碳就是这样（见一氧化碳污染对健康的影响） 。一氧化碳通过呼吸道进入血液，可形 成碳氧血红蛋白，造成低血氧症，使组织缺氧，影响中枢神经系统和酶的活动，出现头痛、 头晕、恶心、乏力，严重时会昏迷致死。在城市，特别是某些工厂附近的大气中，还含有潜在危害的化学物质，如镉、铍、锑、 铅、镍、铬、锰、汞、砷、氟化物、石棉、有机氯杀虫剂等。它们虽然浓度很低，但可在体 内逐渐蓄积。大气中的这些有毒污染物， 还可降落在农作物上、水体和土壤内，然后被农作 物吸收并富集于蔬菜、瓜果和粮食中，通过食物和饮水也能在人体内蓄积

8、，造成慢性中毒。 这些物质对机体的危害， 在短期内并不明显， 但经过长期蓄积，也会引起远期效应，影响神 经系统、内脏功能和生殖、遗传等。因此，研究大气有害化学物质对健康的影响，必须考虑 从食物和饮水中摄入有害物质的总量。大气中某些有害化学物质还具有致癌作用。 它们大部分是有机物， 如多环芳烃及其衍生 物（见多环芳烃污染与癌） ，小部分是无机物，如砷、镍、铍、铬等。在严重污染城市的大 气烟尘和汽车废气中，可检出 30多种多环芳烃组分，其中苯并（a）芘的存在比较普遍，致 癌性也最强。 50 年代以来，各车城市居民的肺癌、肝癌、宫颈癌而上升为第一位。英美各 国浒病学调查资料表明，城市大气中的苯并（a

9、）芘浓度或煤烟量与肺癌死亡率有明显的相关性。 但这种关系究竟是致癌还是促癌， 尚待进一步研究。 美国公共卫生署已作出吸烟与肺 癌有关的结论。大气中一些有害化学物质对眼睛、 皮肤也有刺激作用， 有的有臭味还可引起感官性状的 不良反应（见恶臭） 。大气污染物还会降低能见度，减弱太阳辐射强度，破坏绿化，腐蚀建 筑物，恶化居民生活环境，间接影响人体健康。放射性物质污染与健康状况 大气中的放射性物质主要来自核爆炸产物。 一些微小的放 射性灰尘悬浮在大气中很多年。 放射性矿物的开采和加工、 放射性物质的生产和应用， 也能 造成对空气的污染（见放射性污染对健康的影响） 。污染大气起主要作用的是半衰期较长的

10、放射性元素，如铀的裂变产物，其中重要的是 90锶和 137铯。放射性元素在体外，对机体 有外照射作用； 通过呼吸道进入机体，则有内照射作用。 放射性物质在肺中的浓度，通常比 在其他器官中大， 因肺组织一般受到较强的照射。 肺部的巨噬细胞， 在吞噬了放射性微粒以 后，可形成电离密度相当高的放射源。 进入肺中的放射性物质能十分迅速地散布到全身。 除 核爆炸地区外， 大气中的放射性物质， 一般不会造成急性放射病， 但长时间超过容许范围的 小剂量外照射， 也能引起慢性放射病或皮肤慢性损伤。 大气中放射性物质对人体更重要的影 响是远期效应，包括引起癌变、不育和遗传的变化或早死等。生物性物质污染与健康状况

11、 大气中的生物性污染物是一种空气变应原，主要有花粉 和一些霉菌孢子。 这些由空气传播的物质， 能在个别人身上引起过敏反应。 空气变应原可诱 发鼻炎、气喘、 过敏性肺部病变。另一种是病原微生物。 抵抗力较弱的病原微生物在日光照 射、干燥的条件下，很容易死亡，一般空气中，数量很少。抵抗力较强的病原微生物，如结 核杆菌、炭疸杆菌、化脓性球菌，能附着在尘粒上污染大气。研究方法 大气污染对人群健康的影响是多方面的。要阐明低浓度的影响就很困难， 即使在严重污染事件中， 也难以确定起主要作用的污染物， 因此需要进行以下几方面的研究 工作：进一步运用环境毒理学和环境流行病学的方法，研究大气中各种污染物在低浓度和长时间条件下的作用， 以及它们的联合作用， 以探明污染物对人群， 特别是易感人群带来的慢性和潜在性的生物学效应，找出污染物的剂量 -