微粒的来源及对人类的影响

 

  空气中漂浮的微粒是由多种原因形成的,大多数与人类的活动有关,它们按种类划分又可以分为烟尘和粉尘两种。

  煤是现代工业使用历史最长、用量最大的燃料,至今仍在工业燃料中占主导地位。通常,每燃烧1吨煤,就会向空中排放30公斤烟尘,烟尘污染的发生源主要来自钢铁、有色金属冶炼、火力发电、水泥和石油化工生产、锅炉采暖等。烟尘的主体是悬浮在大气中的微小碳粒。浓度高时显黑色、褐色或黄色云团状,一般为弥漫性的灰雾状。

  烟尘悬浮微粒是各种工业污染物的载体,直接排放的烟尘除了碳微粒外,还含有硫、氢、酚、苯、重金属等有毒有害物质,其中有很多已被医学证明是强致癌物质。烟尘污染是迁移性很强的污染,它不仅污染大气环境,还可以随降雨、降雪、大雾回落到水体和土壤中,危害水体生物和农作物、植物。含硫量高的烟尘,还可以形成酸雨,造成生态灾难。

  粉尘的主要来源有两种,一种是自然污染源,如火山爆发、沙尘暴、森林火灾等。另一种则是人为污染源,如工业生产中采矿爆破、矿石粉碎、原料运输、建筑施工、纺织品粗加工等。粉尘的组成十分复杂,常见的污染物有:尘土、石棉、二氧化硅、金属物质(汞、铬、铅、镉、铁、锰等)及其化合物。木棉、麻、毛等碎屑也是粉尘的主要成分。

  烟尘与粉尘具有一定的污染共性,它们都具有载体作用,可以在颗粒表面富集各种有毒有害物质,直径在0.5~5微米的微小颗粒,可以直接通过呼吸道沉积到人体肺部,引发呼吸道疾病,并可以被肺泡吸收而进入血液,导致其它器官疾病。

  飘尘,我们又通常称之为“可吸入微粒”,它们因其粒小体轻,故而能在大气中长期漂浮,漂浮范围可达几十公里,可在大气中造成不断蓄积,使污染程度逐渐加重。飘尘能长驱直入人体,侵蚀人体肺泡,以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道不同的部位,粒径小于5微米的多滞留在上呼吸道。滞留在鼻咽部和气管的颗粒物,与进入人体的二氧化硫等有害气体产生刺激和腐蚀粘膜的联合作用,损伤粘膜、纤毛,引起炎症和增加气道阻力。持续不断的作用会导致慢性鼻咽炎、慢性气管炎。滞留在细支气管与肺泡的颗粒物也会与二氧化氮等产生联合作用,损伤肺泡和粘膜,引起支气管和肺部产生炎症。飘尘的作用可达数年之久,大量飘尘在肺泡上沉积下来,可引起肺组织的慢性纤维化,使肺泡的切换机能下降,导致肺心病、心血管病等一系列病变。

  大气飘尘不仅自身对人体具有危害性,而且还会吸附多种有害的污染物,甚至在这些污染物中它会起着催化剂的作用。这些有害污染物主要有以下几种:

  1.难溶的各种金属化合物及放射性物质。这些物质一旦侵入肺部组织后,可引起各种金属中毒或放射性污染的疾病。

  2.各种有机化合物,特别是一些具有致癌作用的多环芳烃。据研究,大气中的这些有机污染物绝大多数会吸附在大气颗粒上,而多环芳烃几乎全部吸附在直径约为5微米的小颗粒上。

  3.硫酸盐及硝酸盐。其主要是硫的氧化物同水或金属化合物在飘尘的催化作用而成的。如空气中的二氧化硫常常被飘尘吸附,飘尘中的金属可将二氧化硫催化氧化,再与水作用形成硫酸雾,其毒性比二氧化硫强10倍。这样的微粒吸入肺部后,会引起肺水肿和肺硬化进而导致死亡。当大气处于逆温状态时,污染物便不易扩散,悬浮颗粒物浓度也会迅速上升。

  飘尘还能散射和吸收阳光,这样就降低了大气透明度,减少地面紫外线的照射强度。如城市接受的阳光辐射平均比乡村低20%,且主要是波长小于0.5微米的紫外线部分。城市儿童所接受的紫外线照射量减少,就会妨碍儿童骨骼的发育。

  飘尘进入人体呼吸系统后,其中有毒有害物质能很快被肺泡吸收并由血液送至全身,这种不经过肝脏的转化就起作用的过程,对人体健康危害最大。

摘自《大众科技报》