金秋十月,伴隨著天氣的漸涼,一個不可回避的問題如約而至:霧霾,十月以來的第三輪大范圍霧霾23日造訪中國中東部。隨著秋冬“霧鎖連城”常態化,京津冀長江三角洲珠江三角洲和川渝(成都重慶)四大“霧霾帶”輪廓漸顯。
2011年,大多數中國人尚不知霧霾為何物;2012年冬,中國1/4國土面積約6億人受霧霾影響;2013年,中國平均霧霾天數創52年;2014年剛入秋,中國7省約39萬平方公里已身中“霾伏”,最近20天內,大范圍霧霾已現三輪更迭。
我們現在感覺到,霧霾出現得越來越頻繁。氣象臺觀測顯示,在氣候變化背景下,平均風速的減少,使風力對污染物的搬運作用減弱;靜風微風日數增多,靜穩天氣增加,使得污染物更不容易擴散。因此,大氣物理研究所研究員表示:未來這種長時間持續的霧霾未來可能呈常態化出現。
那么,究竟這種長時間持續的霧霾會給我們的生活與身體健康帶來什么危害呢?
了解霧霾危害之 前,我們先了解一外名詞;PM2.5/PM5.0/PM10細顆粒物,PM2.5的“PM”,就是英語“particulate matter"的縮寫,意為“細顆粒物”;PM2.5的 “2.5",指的是2.5微米,1000微米=1毫米,2.5微米相當于頭發絲直徑的1/20。所以,直徑2.5微米的細顆粒物是肉眼看不見的。
PM2.5細顆粒物大小對比
當然,PM2.5只是霧霾組成部分中的一種,科學家是按顆粒物的大小來區分的,除了PM2.5以外,按顆粒物的體積,霧霾的組成還包括PM5.0顆粒物PM10顆粒物TSP總粉塵等。從體積上來講,比PM2.5顆粒大點的顆粒物是PM10(即直徑為10微米的細顆粒物),直徑大到4倍,但體積可不止4倍,按照球體體積公式計算,PM10的體積是 PM2.5體積的64倍,大了這么多,可是肉眼還是看不見。
肉眼看得見的灰塵實際上是體積遠大于PM2.5的粉塵顆粒物
比PM10大的顆粒物是PM50。PM50的體積是PM 2.5體積的8000倍,肉眼可見。在家里,一縷陽光射進來,光柱里有無數微塵在翻飛,那就是PM50和大于PM50 的顆粒物。桌面上,落了一層灰,那是遠遠大于PM50的顆粒物。
實際上,PM50PM10PM2.5 只是科學家為了更好的研究霧霾而定義的三個臨界值,空氣里并非只有這三種直徑的顆粒物,50微米以下或者以上的,任何直徑長度的顆粒物都有。
漂亮的燈柱效果背后其實是空氣的污染
看得見光柱,單號著著空氣已經被污染了,因為空氣本身不反射光,只有空氣里的細小顆粒物會反射光,光柱越明顯清晰,意味著空氣中的顆粒物越多。
了解了PM顆粒物的定義,我還再來好好認識一下不同大小的顆粒物對我們健康帶來的危害影響有何區別。
實際上,PM50(即直徑大于50微米的顆粒物)是我們的肉眼可以看見的臨界值,它可以進入鼻腔,但無法繼續前進。我們鼻腔里的鼻毛,看起來密密麻麻,但對于PM50來說就顯得很稀疏了。鼻毛能擋住PM100, PM75,但擋不住PM50,能擋住PM50的,是鼻腔黏膜細胞的纖毛,這些纖毛肉眼看不見,很細密,所以能擋住PM50,而且,鼻腔里的黏膜細胞分泌的黏液還可以把PM50粘住。使其不能繼續前進。當PM50在我們鼻腔積累到一頂程度,我們就會想擼鼻涕挖鼻屎。
PM10是可以到達咽喉的臨界值,所以,PM10以下的微粒被稱為“可吸入顆粒物。咽喉是PM10的終點站,咽喉表面分泌的黏液會粘住它們,每個黏膜細胞還有200根肉眼看不見的纖毛,在不停地向上擺動,PM10要想繼續下行就像逆水劃船一樣。PM10積累于咽喉所在的上呼吸道,積累越多,分泌的黏液也越多。積累到一定程度,我們就想吐痰,所以痰要吐不要咽。
PM2.5是到達肺泡的臨界值。PM2.5以下的細微顆粒物,上呼吸道擋不住,它們可以一路下行,進入細支氣管肺泡。我們的呼吸系統就像植物的根系,自上而下,氣管分出支氣管,支氣管又分出很多密密麻麻的細支氣管,密密麻麻的細支氣管又連著密密麻麻的肺泡,肺泡數量有3-4億個。吸進去的氧氣最終進入肺泡,再通過肺泡壁進入毛細血管,再進入整個血液循環系統。我們吸進去的PM2.5,因為太小,也能進入肺泡,再通過肺泡壁進入毛細血管,進而進入整個血液循環系統。
PM2.5細顆粒物可以直接進入肺泡,對人體健康帶來嚴重危害
更重要的是,PM2.5攜帶了許多有害的有機和無機分子,是致病之源。細菌是人所共知的致病之源,PM2.5和細菌有得一比。PM2.5是直徑為2.5微米的細顆粒物,細菌則是微米級生物,大小多為1微米,幾微米,也有十幾微米的,也就是是說,PM2.5和細菌一般大小。細菌進入血液,血液中的巨噬細胞(免疫細胞的一種)立刻就會把它吞下,它就不能使人生病,這就如同老虎。PM2.5進入血液,血液中的巨噬細胞以為它噬細菌,也會立刻把它吞下。巨噬細胞吞慣了細菌,細菌是生命體,是巨噬細胞的食物,可是,PM2.5是沒有生命的,巨噬細胞吞了它,如同老虎吞石頭,無法消化,最終被噎死。巨噬細胞大量減少后,我們的免疫力就會下降。不僅如此,被噎死的巨噬細胞,還會釋放出有害物質,導致細胞及組織的炎癥。可見PM2.5比細菌更致病,進入血液的PM2.5越多,我們就越容易生病。
l PM2.5細顆粒物對人體的具體危害
1.引發呼吸道阻塞或炎癥
研究證實,PM2.5及以下的微粒,75%在肺泡內沉積,我們可以想象,眼睛里進了沙子,眼睛會發炎。呼吸系統的深處,也是一個敏感環境,細顆粒物作為異物長期停留在呼吸系統內,同樣會讓呼吸系統發炎。
2.致病微生物化學污染物油煙等“搭車”進入體內致癌
除了自己干壞事,PM2.5還像一輛輛可以自由進入呼吸系統的小車,其它治病的物質如細菌病毒,“搭車”進入呼吸系統深處,造成感染。
不要以為只要遠離大魚大肉的不良飲食吸管,就能躲開心血管疾病,細顆粒物也有很多辦法誘發心血管疾病。比如,細顆粒物可以直接進入血液,誘發血栓的形成。另一個間接的方式是,細顆粒物刺激呼吸道產生炎癥后,呼吸道釋放細胞因子引起血管損傷,最終導致血栓的形成。
流行病學的調查發現,城市大氣顆粒物中的多環芳烴與居民肺癌的發病率和死亡率相關。多環芳烴進入人體的過程中,細顆粒物扮演了順風車的角色,達其中的大多數多環芳烴吸附在顆粒物的表面,尤其是直徑在5毫米以下的顆粒物上,大顆粒物上的多環芳烴很少。也就是說,空氣中PM2.5越多,我們接觸致癌物多環芳烴的機會就越多。
3.影響胎兒發育造成缺陷
今年的一些報告顯示,人類的生殖能力正在明顯下降,環境污染被認為是罪魁禍首。
來自波西米亞北部的一項調查,對接觸高濃度PM2.5的孕婦進行了研究,發現高濃度的細顆粒污染物可能會影響胎兒的發育。
更多研究發現,大氣顆粒物的濃度與早產兒新生兒死亡率的上升,低出生體重宮內發育遲緩,以及先天性功能缺陷具有相關性。
4.PM2.5顆粒物可通過氣血交換進入血管
2009年的一項實驗采集了北京城區大氣中的PM2.5,以人肺泡上皮細胞株為模型進行毒理作用研究。在這個實驗中,以2550100]200微克/毫升等不同的染毒狀況進行對比發現,隨著染毒濃度的增加,PM2.5可引起這些細胞的炎性損傷。
北京大學醫學部公共衛生學院教授潘小川發表論文稱,2004年至2006年間,當北京大學校園觀測點的PM2.5日均濃度增加時,在約4公里外的北京大學第三醫院,心血管病急診患者數量也有所增加。潘教授還表示:“我們利用時間系統分析研究,對搜集的數據進行分析發現,PM2.5每立方米濃度增加10微克,醫院高血壓類的急診病人就會增加8%,心血管疾病也會增多。”
世界衛生組織認為,PM2.5小于10是安全值,而中國大部分地區全部高于50接近80!
世衛組織為各國提出了非常嚴格的PM2.5標準,大部分城市都未能達到該標準。針對發展中國家,世衛組織也制定了三個不同階段的準則值,其中階段為最寬的限值,新標準的PM2.5與該限值統一,而PM10此前的標準寬于階段目標值,新標準也將其提高,和世衛組織的階段限值一致。
世衛組織提出的PM2.5管理值與世界各國現行管理值
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