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雾霾!雾霾!


2015-04-15

  2013年入冬以来,我国北方的大部分城市迎来了雾霾天气。有雾霾,说明空气质量不好。

  虽然雾霾年年有,但2013年底格外令人担忧。倒不是说此时的雾霾特别严重,而是因为最近世界卫生组织把雾霾列为致癌物之一,认为雾霾与肺癌有一定的关系。如果雾霾能致癌,那岂不人人要自危了?
  颗粒越小越危险
  雾霾由雾和霾两部分组成。雾是小液滴,霾是固体小颗粒。当然,雾里的很多小液滴事实上也要以固体小颗粒作为凝结核,所以两者没必要做严格的区分。影响我们健康的主要就是雾霾中的固体小颗粒。
  关于雾霾,见诸报端的一个常用术语是PM2.5。PM2.5是空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒的总称。这些颗粒如此细小,肉眼是看不到的,它们可以在空气中漂浮数天。人类的头发丝直径大约是70微米,这就比最大的PM2.5还大了近30倍。
  另一个常用术语是PM10。同理,PM10是直径小于或等于10微米的固体颗粒的总称。从定义中可以看出,PM2.5包含在PM10里面,一般情况下,PM2.5占到PM10的50%~80%。PM2.5和PM10的单位都是微克/立方米。
  为什么空气污染不提直径在10微米以上的颗粒呢?在此先要来了解一下我们呼吸系统的清污机制。
  我们每时每刻都在呼吸,哪怕最干净的空气中,也悬浮着大量灰尘或者花粉之类的颗粒物,其中一部分可以直接进入肺泡;长此以往,按理尘埃应该在肺里越积越多,可为什么要是检查正常人的肺,你会发现那里几乎洁净无尘呢?原来人的整个鼻腔、气管、支气管和肺泡表面具有一整套完善的清污机制,它们无时无刻不在紧张而又有序地工作着。
  譬如,直径大于10微米的颗粒物几乎在鼻腔就完全被鼻毛和粘液挡住了,进不到我们的体内去。空气中10微米以上的颗粒物多,比如北方的沙尘暴天气,至多只让我们的头发和皮肤脏得更快而已,对健康倒并无大碍。
  接下来,进入气管和支气管的直径在2.5~10微米的颗粒,在气管和支气管分泌的粘液作用下,会粘在气管壁上,然后在壁上纤毛每秒钟20次的摆动下,送达咽部,最后被我们咳出(当然,此项生理功能随年龄的增长而减弱)。
  只有一部分直径小于2.5微米的颗粒物才能最终抵达肺泡。那么,这些尘埃是不是就会在肺泡里积累起来呢?也不是。肺泡里也经常有“人”打扫。免疫系统里一种叫“吞噬细胞”,它们在肺泡里就扮演着清洁工的角色。吞噬细胞会把粘附在肺泡上的小颗粒物分解,分解产物随着血液循环,最后随尿液排出体外。
  所以你看到了,只有直径在10微米以下的颗粒物才能进入体内,而唯有直径在2.5微米以下的颗粒物才会被吸入肺泡,因而只有这类颗粒物才可能让人患上肺癌。这就是空气污染只提PM2.5和PM10,甚至有时PM10都不提,只提PM2.5的原因。
  抽烟比雾霾的危害严重
  既然我们身体的清污机制是那么巧妙和完善,那为何还要怕雾霾呢?
  对于一部分人来说,他们的呼吸系统本来就有毛病,清污机制有缺陷,所以雾霾天气的出现会加重他们的病情。这部分人包括慢性气管炎、支气管炎和肺病患者。
  对于健康人来说,雾霾太严重、延续时间太久,就会有大量小颗粒物涌入肺泡;肺泡上的吞噬细胞忙不过来,“清扫”不及时,就容易引发呼吸系统疾病;而且,PM2.5容易吸附重金属和苯并芘等致癌物,PM2.5进入肺泡就给予这些致癌物直接接触肺的机会,容易诱发肺癌。
  需要说明的是,虽然现在世界卫生组织把雾霾列为致癌物之一,但是导致肺癌的主要因素还是抽烟。肺癌90%是吸烟引起的,雾霾的因素只占1%。
  为了比较吸烟和雾霾的危害之大小,我们在此引用一组数据:如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米,死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米,总的死亡风险就上升4%,得心肺疾病的死亡风险就会上升6%,得肺癌的死亡风险就会上升8%。但是,吸烟可使男性得肺癌的风险上升22倍(也就是上升2200%),女性得肺癌的风险上升12倍;使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍。还有医生做过计算,在北京住一个月,吸入的PM2.5的量相当于抽了5根烟。
  所以如果一个人抽烟的话,雾霾的风险是可以忽略不计的。他要想抵消雾霾的不良影响,只要一个月少抽几根烟就行了。
  如此说来,即使雾霾天气常态化,也不会引起肺癌发生率显著增加,知道了一点,我们就大可不必恐慌。不过,因为雾霾跟很多呼吸系统疾病有关,从全社会的角度讲,如果PM2.5达标,全国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病,社会收益将会是巨大的。
  除了呼吸系统疾病,雾霾还可能加重人的皮肤过敏。不过,有消息称雾霾将直接影响人类生育,则是没科学依据的。
  PM2.5来自哪里?
  虽然自然过程也会产生PM2.5,但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5,也排放某些气体污染物,然后在空气中转变成PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程,比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。其它的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源则包括:风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。
  PM2.5的来源复杂,成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它常见的成分包括各种金属元素,既有钠、镁、钙、铝、铁等一般的金属元素,也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。
  2013年,中科院大气研究所对北京的空气取样分析后发现,北京机动车为城市PM2.5的最大来源,约为25%;其次为燃煤,约占20%;餐饮业排出的油烟近年来有快速上升趋势,占到13%;还有大约20%来自河北、内蒙等周边省份的外来输入。如果这项调查属实,那么今后控制机动车辆行驶或者执行更严格的尾气排放标准,对于治理首都的雾霾应该会起到很大作用。
  PM2.5多少才算安全?
  即使没有人为污染,空气中也有一定浓度的PM2.5,这个浓度被称为背景浓度。在欧美,背景浓度大约为3~5微克/立方米。我国的背景浓度有多高,目前尚无公开的数据,但应该不会和其他国家相差太大。
  自从美国于1997年率先制定PM2.5的空气质量标准以来,许多国家都陆续跟进将PM2.5纳入监测指标。如果单纯从保护人类健康的目的出发,各国的标准理应一样,然而标准的制定还需考虑各国的污染现状和经济发展水平。
  世界卫生组织(WHO)于2005年制定了PM2.5的准则值。高于这个值,死亡风险就会显著上升。WHO同时还设立了三个过渡期目标值,为目前还无法一步到位的地区提供了阶段性目标。
  我国目前执行的就是三个过渡期目标值中的最低标准。这最低达标标准是:全年PM2.5平均不超过35微克/立方米;一年中PM2.5日均值超过75微克/立方米的连续天数不得多于3天。两项中只要一项没满足,就不算达标
  对于这个最低标准,目前我国的大部分城市显然也远远没有达到。比如现在,北京冬季PM2.5一般都在200微克/立方米以上;上海在100微克/立方米以上;即使在广州这样地理条件得天独厚的城市,PM2.5的年平均也高于标准值,在38微克/立方米左右。相比美国,我们就可以看到差距:2009年,全美国年均PM2.5为9.9微克/立方米。
  对于整个社会来说,治理雾霾的关键是堵住源头,因为雾霾不像一些气体,可以通过绿化来让植物吸收。
  对于个人来说,在大雾的天气,尽量少出门(更不用说到户外锻炼),把自家的窗户关严,出门戴口罩,应是防雾霾的主要办法。不过,虽然普通口罩能防止吸入灰尘,但无法阻隔PM2.5。现在市场上有号称专门阻隔PM2.5的口罩,但是否真像广告中说的那么灵验,还不得而知。至于一些制药商声称自己研制的药物能够清除吸入的PM2.5,是没有科学根据的。他们只是想浑水摸鱼而已。

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