霧霾與健康
1、甚麼叫霧和霾?
霧霾是霧和霾的混合物,兩者都導致能見度降低,對人們的日常生活造成嚴重影響。隨著空氣質量的惡化,陰霾天氣現象出現增多,危害加重。近些年我國不少地區把陰霾天氣現象併入霧一起作為災害性天氣預警預報,統稱為“霧霾天氣”。但霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統。霧的存在會降低空氣透明度,使能見度惡化,如果目標物的水平能見度降低到1000米以內,就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結物的天氣現象稱為霧,而將目標物的水平能見度在1000-10000米的這種現象稱為輕霧或靄。
而霾,也稱灰霾,是以細顆粒物(主要是PM10和PM2.5,包括空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子)為載體,以氣象條件和汙染因素共同作用而產生的一種危害型天氣現象,使大氣混濁,視野模糊並導致能見度惡化。如果水平能見度小於10000米時,將這種非水成物組成的氣溶膠系統造成的視程障礙稱為霾。人為源是大氣顆粒物的主要來源。
2、霧和霾的區別是甚麼?
霧是自然天氣現象,是近地面層空氣中水汽凝結的產物,雖然以灰塵作為凝結核,但總體無毒無害;霾的核心物質是懸浮在空氣中的煙、灰塵等物質,能直接進入並粘附在人體下呼吸道和肺葉中,對人體健康有傷害。
兩者的區別表現在:
空氣相對溼度:發生霾時相對溼度不大,低於70%,而霧中的相對溼度是飽和的(如有大量凝結核存在時,相對溼度不一定達到100%就可能出現飽和)。一般相對溼度小於80%時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霾造成的,相對溼度大於90%時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霧造成的,相對溼度介於80-90%之間時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霾和霧的混合物共同造成的,但其主要成分是霾。
厚度:霾的厚度比較厚,可達1-3公里左右,與晴空區之間沒有明顯的邊界;霧的厚度比較小,大約從幾十米到一至兩百米左右,與晴空區之間有明顯的邊界。濃度分佈和尺度:霧滴濃度分佈不均勻,而且霧滴的尺度比較大,從幾微米到100微米,平均直徑大約在10-20微米左右,肉眼可以看到空中飄浮的霧滴;霾粒子的分佈比較均勻,而且灰霾粒子的尺度比較小,從0.001微米到10微米,平均直徑大約在1-2微米左右,肉眼看不到空中飄浮的顆粒物。
顏色:由於液態水或冰晶組成的霧散射的光與波長關係不大,因而霧看起來呈乳白色或青白色;由於灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾,其散射波長較長的光比較多,因而霾看起來呈黃色或橙灰色。
月際分佈:霧日的月分佈不均,主要集中於 10―12 月份,而霾日的月分佈均勻,各月霾日差異較小(北京)。
3、霧霾天氣的形成條件是甚麼?
霧霾是空氣汙染和氣象因素共同作用的結果,霧霾天氣發生時,大氣能見度下降,大氣中的顆粒物特別是細顆粒物(PM2.5)是導致能見度降低的主要因素。霧霾天氣的形成是主要是人為的環境汙染,再加上氣溫低、風小等自然條件導致汙染物不易擴散。由於溫度決定了相對溼度的水平,氣溫愈低,空氣中所能容納的水汽也愈少,溼度越大,越容易形成霧。霧本身不是汙染,但產生霧的大氣環境處於比較穩定的狀態,空氣中的汙染物不易向外擴散,造成集聚效應,會使汙染越來越重。同樣,城市汙染物在低氣壓、風小的條件下,與低層空氣中的水汽相結合,也會加重霧霾程度。而風速越大能見度越好,風速對霧霾過程能見度的轉好有重要的作用。
4、灰霾的組成成分主要有哪些?
灰霾的組成成分及其複雜,大部分有害元素和化合物都富集在細顆粒物上。研究發現,60~90%的有害物質存在於10um以下的顆粒物中。目前已檢測到的主要成分為硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、含碳顆粒(包括元素碳和有機碳。元素碳主要產生於高溫燃燒過程,有機碳主要來自相對低溫的燃燒過程)、重金屬、地殼物質等。灰霾天氣下還極易形成二次氣溶膠汙染,其中的硫酸鹽和硝酸鹽是其主要成分。吸附在顆粒物上的二氧化硫被催化、氧化為三氧化硫,三氧化硫與水蒸氣形成極細微的硫酸霧。
5、PM2.5的定義
PM,是英文particulate
matter的簡稱,即顆粒物的意思,後面的數值表示顆粒物的直徑。PM由直接排入空氣中的一次顆粒和空氣中的氣態汙染物通過化學轉化生成的二次顆粒組成。一次顆粒物的天然源產生量每天約4.41×10^6
噸,人為源每天約0.3×10^6 噸。二次顆粒物的天然源產生量每天約.6×10^6噸,人為源每天約0.37×10^6噸。
總懸浮物顆粒物(P M100)、可吸入顆粒物(P M10)和可入肺顆粒物(P
M2.5)是環境空氣質量監測中經常使用的三個概念。根據《環境空氣質量標準》中的定義,PM2.5是指環境空氣中直徑小於等於2.5μm的顆粒物,也稱細顆粒物。科學家用PM2.5表示每立方米空氣中這種顆粒的含量。這個值越高就代表空氣汙染越嚴重。
6、PM2.5來源主要有哪些?
大氣PM2.5主要來源火力發電、工業生產、汽車尾氣、生物質燃燒、二次生成、道路揚塵等過程。對粒徑<2.5um的顆粒物,一次微粒中,塵土性微粒主要來源於道路、建築和農業產生的揚塵;碳黑粒子主要來源於柴油發動機汽車、鍋爐、廢物焚燒、露天燒烤、火燒秸稈和居民燒柴等。二次粒子硫酸銨和硝酸銨的前體物SO2主要來源於燃煤鍋爐和燃油鍋爐,NOx主要來源於鍋爐與機動車等。
室內PM2.5其主要來源一般包括:室外汙染源、室內汙染源以及室內活動引起的粒子再懸浮。其中,從室外進入室內的顆粒物是室內PM2.5的重要來源。吸菸和烹飪是室內PM2.5的室內汙染源的主要來源。香菸煙霧顆粒的直徑也大多在0.1~1.0um,並且在室內吸菸,由於香菸不完全燃燒,產生具有嚴重危害的顆粒物。使用品質較佳的香菸也只是吸菸者的自我安慰,甚至可能因為臭味較低而造成更大的危害。同理也適用於金紙燃燒、焚香及燃燒蚊香。另外,建築裝飾材料、傢俱、油漆、塗料等釋放與揮發出的甲醛、苯系物等有害物質附著在PM2.5顆粒物上,將會加劇對人體的危害。室內活動、打掃衛生等造成的二次揚塵等也是室內PM2.5的來源。
PM2.5其本身在空氣中的質量濃度除了受到源排放、受體點與汙染源的距離影響外,還與氣象條件密切相關。因而,同一時間不同地區、同一地區不同時間空氣中PM2.5的質量濃度可能會有很大的差異。降水能減少空氣中可吸入顆粒物的濃度,並能使降水後一段時間內空氣中可吸入顆粒物濃度保持在較低水平。風可以促進空氣中汙染物向外擴散,使能見度好轉。
7、霧霾天氣對人體健康的危害主要是甚麼?
空氣顆粒物對人體健康具有明確意義上的相關性。顆粒物的粒徑決定其最終進入呼吸道的部位及沉積量。大於10um的顆粒物被鼻和呼吸道黏液排除,10um以下的顆粒物可進入鼻腔,7um以下的顆粒物可進入咽喉,小於2.5um的顆粒物(即PM2.5)則可深達肺泡並沉積,進入血液循環,導致與心肺功能障礙有關的疾病。同時,粒徑越小,在大氣中的穩定性越高,沉降速度越慢,在大氣中停留的時間越長,被吸入人體的機會也越大(一般10μm的顆粒物沉降到地面需要9h,而1μm的顆粒物需9~98d,0.4μm需120~140d,<0.1μm則需5~10年)。霧霾天氣時,大部分的健康影響被認為是小粒徑部分PM2.5
而不是大粒徑部分所造成的。PM2.5與人體呼吸系統疾病關係比較密切,直徑越小進入呼吸系統位置越深。PM2.5還極易吸附多環芳烴、重金屬、細菌和病毒等有害物質,進入人體後嚴重危害人體健康。PM2.5濃度增加與醫院急診和門診患者人數增加顯著相關。
顆粒物本身含有多種有害物質,又是汙染物的載體,所以對人體的危害是多方面的。現在許多研究已證實顆粒物會對呼吸系統和心血管系統造成傷害導致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和過早死亡。對健康人而言,顆粒物不是直接的致死因素,但卻可以導致患有心血管病、呼吸系統疾病和其他疾病的敏感體質的患者死亡,長期處於細顆粒物濃度較高環境中的人群患心肺疾病的幾率和肺癌的死亡率增高。資料顯示,當PM10日平均增加10ug/m3時,人群總死亡率就會增加1%~2%,其中呼吸道疾病死亡率會增加3%~6%,肺癌死亡率會增加8%,心血管疾病死亡率可增加1%~2%。同時還發現肺炎、心臟病及其他一些疾病的死亡率上升的效應,隨著人群暴露於細顆粒物環境中時間的延長而增加。2010年北京、上海因PM2.5汙染致死已經接近同期交通意外死亡人數的三倍。
8、霧霾天氣對呼吸系統疾病的影響表現有哪些?
研究表明,PM2.5濃度增加與呼吸道疾病患者人數增加顯著相關。進入呼吸道的大氣顆粒物可以刺激和腐蝕肺泡壁, 使呼吸道防禦機能受到破壞, 肺功能受損,
呼吸系統症狀如咳嗽、咳痰、喘息等發生率增加。調查發現,灰霾期間人群出現上呼吸道感染、哮喘、結膜炎、支氣管炎、眼和喉部刺激、咳嗽、呼吸困難、鼻塞流涕、皮疹、心血管系統紊亂等疾病的症狀增強,其中兒童和老年人患病的幾率更高。
大氣顆粒物中存在大量的有害物質、細菌、病毒、花粉、黴菌孢子等,在霧霾天氣時,大氣顆粒物引起的呼吸系統的三類疾病值得重視:傳染病:包括流感、肺結核和肺炎等;過敏:包括由自然過敏源引起的哮喘和肺泡炎等;肺癌等惡性疾病。短期的霧霾天氣暴露即可誘發肺部疾病,如哮喘、急性氣管炎、呼吸道感染,長期暴露會導致肺功能下降,慢性支氣管炎,慢性阻塞性肺疾病等。
顆粒物對兒童和成人哮喘的發生和症狀的加重均有不良影響。在 PM2.5高汙染區,
運動誘發支氣管炎、遺傳性過敏性皮炎、哮喘、遺傳性過敏性哮喘的患病率均明顯高於低濃度區;居住在高交通流量附近的人群,
喘鳴和過敏性鼻炎發生的危險性也升高;顆粒物水平的增加與哮喘患者症狀的加重、用藥及入院率的增加有關。顆粒物引起哮喘與過敏性疾病的機制與顆粒物的免疫佐劑效應有關。
長期暴露與霧霾天氣,顆粒物進入肺組織, 引起局部氧化應激和炎症反應, 氧化應激可損害生物膜脂質、蛋白質和 DNA,
與炎性因子共同作用導致呼吸道損傷,呼吸道黏膜和鼻黏膜的超微結構均發生改變, 呼吸道多種細胞受損及中性粒細胞增加。兒童期暴露於濃度較高的顆粒物,
出現慢性阻塞性肺疾病症狀的時間將會提前,成人期的暴露可促進慢性阻塞性肺疾病的發生和進展, 導致其發病和死亡率增加。
灰霾的一主要成分為碳,尤其是有機碳,嚴重影響人體健康。石油、煤等化石燃料及木材、菸草等有機物在不完全燃燒過程中會產生多環芳烴(PAHs),其可直接進入大氣,並吸附在顆粒物上,隨之進人人體。PAHs具有致癌、致突變、致畸作用。其代表物苯並(a)芘(BaP)是最具致癌性的物質,能誘發皮膚癌、肺癌和胃癌。另外,空氣中的PAHs可以和O3、NOx、HNO3等反應,轉化成致癌或誘變作用更強的化合物,從而對人體健康構成威脅。此外,二次氣溶膠汙染產生的硫酸霧能更深地侵入呼吸道,對肺泡有更強的毒性作用。當二氧化硫與顆粒物同時被吸人體內時,會發生協同效應,對人體的危害更為嚴重。流行病調查顯示,我國肺癌死亡率與大氣中TSP、S02汙染有一定相關性。重金屬鎘、鎳、錳、釩、溴、鋅等有害成分,主要吸附在直徑小於2.5um的顆粒物上,同樣對肺癌的發生有貢獻。
10、霧霾天氣對其他系統健康的影響。
PM2.5汙染引起心血管疾病發病率和死亡率增高的心血管事件,主要涉及心率變異性改變、心肌缺血、心肌梗死、心律失常、動脈粥樣硬化等,
這些健康危害在易感人群中更為明顯,
如老年人和心血管疾病患者等。此外,還可以造成神經系統損害,機體免疫機能下降,影響兒童的生長髮育等。灰霾天氣還會影響人們的心理健康,使人產生壓抑、悲觀等不良情緒。
11、霧霾天氣應對策略。
保持良好的身體狀況,均衡飲食,飲食要清淡,多喝水,注意增減衣物,適量運動,充足休息,避免過度疲勞。
減少外出,縮短室外活動時間,年老體弱者和孩子,特別是患有心腦血管疾病的居民更應注意保護,外出時注意增減衣物,注意保暖,要儘量戴口罩。
老年人在霧霾天氣時不要在室外晨練,建議只在室內做些簡單活動,並減少活動量。注意保持室內空氣衛生,極端天氣期間不利於開窗通風,因此在這段時間應禁止和減少室內吸菸、過度烹炸食品和燒烤等加劇室內空氣惡化的活動。在流感等呼吸道傳染病的高發季節,建議老人和孩子少去人群擁擠、空氣流通差的密閉場所,遠離有呼吸道症狀的患者,到醫院就診時要戴口罩。
12、空氣淨化器能阻擋PM2.5嗎?
pm10、pm2.5屬於顆粒物,而空氣淨化器能夠阻擋我們肉眼可見的‘灰塵’對於顆粒物基本上等於無效,目前還沒有一家品牌進行過功能性的認證,對pm2.5沒有統一評估標準,用空氣淨化器去除PM2.5實際效果很難保證。
13、教你看懂空氣質量標準報告。
環保局的公開數據提供數據類型包括城市及室內各監測點的AQI空氣質量指數、PM2.5監測值、PM10監測值、CO監測值、NO2監測值、臭氧1一小時平均監測值、臭氧8小時平均監測值、SO2監測值。