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空气污染物的特性和对人类健康的影响


2020-07-28

空气污染物 (air pollutants) 的特性和对人类健康的影响

空气污染是人类生存和环境保护必须面对的挑战。这个挑战也不只是一个特定区域的现象,而是会引发全球关注的公众健康议题。除了对于人体健康产生的影响,空气污染还会对农作物产量、森林生长、生态系统的结构和功能、材料以及空气能见度等产生负面影响。空气污染物一旦释放到大气中,就可以借助风力与其他污染物混和,发生化学变化,并最终沉降在各种物质的表面。

各种空气污染物的特性

目前环境管理部门衡量空气品质的主要指标是六种最常见的污染物:悬浮颗粒物(suspended particulate matter,SPM)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、对流层臭氧(O3)和铅(Pb),都对人体健康构成危害。这些污染物被称为标準污染物(criteria pollutants),世界卫生组织(WHO)建议根据这些指标确定有关人体健康的环境空气品质标準。空气颗粒污染物可以分为各种不同的可吸入粒子,包括细颗粒物和粗颗粒物,两者的空气动力学直径(aerodynamic diameters)分别小于10 μm(PM10)和 2.5μm(PM2.5)。

直接排放到大气中的污染物我们称为初级污染物(primary pollutants),这些初级污染物在空气中发生化学和(或)光化学反应后形成的污染物我们称为二次污染物(secondary pollutantss)。气候状态和大气成分对于初级污染物(如二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、氨(NH3)和挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs))如何产生二次污染物(如对流层臭氧(tropospheric ozone)和二次气溶胶(secondary aerosols))的变动过程,有很大的影响。由于大气可以四处流动,这些污染物产生的影响会扩展到离污染物出现源头很远的地方。

重要的初级污染物,除了上述提及例子之外,包括重金属(如汞、镉和砷),挥发性有机化合物(VOCs)(如苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)和二甲苯(xylenes)),多环芳烃 (polycyclic aromatic hydrocarbons)(PAHs)和某些持久性有机污染物 (persistent organic pollutants, POPs)(如二英(dioxins)和呋喃(furans))。可吸入颗粒物(particulate matter,PM)主要化学成分包括磷酸盐、硝酸盐、铵、有机碳、元素碳和土壤灰尘(由几种矿物质元素组成)。这些空气污染物都来自于石化燃料、生物质能和固体废物的燃烧,而氨的排放则主要是来自农业用途。

对人体健康的影响

空气污染对人体健康有多方面的影响。就以细颗粒空气污染物为例,根据世界卫生组织(WHO)2006报告的估计,全球每年大约有240万人由于吸入细颗粒空气污染物而过早死亡。这包括大约80万城市居民因吸入室外可吸入颗粒物 (outdoor urban PM10)导致的死亡,以及160万人吸入室内可吸入颗粒污染物(indoor urban PM10)导致的过早死亡。但是,这项WHO研究还未包括与空气污染有关的可能造成的所有死亡人数。图一展示了世界各地不同地区每年因室外可吸入颗粒物造成的死亡人数。每年早死人数最多的是亚太地区的发展中国家。

空气污染物的特性和对人类健康的影响

图一:2000年全球不同地区因城市室外可吸入颗粒物 (outdoor urban PM10)造成的过早死亡。 (图片来源:《全球环境展望 4》(GEO4)p 52; Cohen and others 2004)


参考资料:
1. United Nations Environment Programme 2007: Global Environment Outlook – environment for development (GEO-4). (中文版:联合国环境规划署2007:《全球环境展望4 ——旨在发展的环境》)(http://www.unep.org/geo/GEO4/report/GEO-4_Report_Full_CH.pdf)
2. Cohen and others 2004: Mortality impacts of urban air pollution. In Comparative quantification of health risks: global and regional burden of disease attributable to selected major risk factor Vol. 2, Chapter 17. World Health Organization, Geneva.


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