微细颗粒物(PM2.5)形成机理及对人类健康危害探讨
   来源:中国科技博览     2021年03月28日 22:30

[摘 要]本文阐述了微细颗粒物的形成机理,从诱发炎症、氧化损伤和突变致癌等方面,分析了微细颗粒物对人类健康的危害,并从注重脱硝工程的建设,使用清洁能源;控制机动车的保有量,加强交通管理;加大环保检查监督力度,禁止秸秆焚烧等方面,探讨了微细颗粒物的控制措施,希望可以为减少空气中的微细颗粒物,保障人类身体健康提供借鉴。

[关键词]微细颗粒物 形成机理 危害 对策

中图分类号:U284.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0319-01

微细颗粒物(PM2.5)又称肺颗粒物,主要指空气中直径小于或者等于2.5μm的固体颗粒或者液滴的总称,成分主要为硝酸盐、有机碳化合物、硫酸盐铵盐和各种金属元素等。微细颗粒物(PM2.5)的质量较轻且在空气中悬浮时间长,含有大量的有毒有害物质,既对空气造成严重污染,又危害人类的身体健康。因此,分析微细颗粒物(PM2.5)的形成机理,探讨其控制措施,对改善空气质量,减轻其对人类健康危害有着重要的意义。

1 微细颗粒物(PM2.5)的形成机理

1.1 煤炭燃烧排放。有资料显示,煤炭燃烧排放的烟尘中存在很多的超细颗粒,因无法排除而漂浮在空气中,是微细颗粒物(PM2.5)的主要来源。同时,煤炭燃烧排放的氮氧化物与二氧化硫等,可以与空气中其它的污染物发生反应,生成硝酸盐和硫酸盐等颗粒,从而使空气中的气体污染物转变为固体污染物,使得空气中的微细颗粒物(PM2.5)升高。

1.2 汽车尾气排放。随着经济的发展和人们生活水平的提高,越来越多的汽车出现在普通家庭中,在给生活带来便利的同时,也造成了交通拥堵情况,其排放的尾气更是微细颗粒物(PM2.5)居高不下的主要原因,并且排放的颗粒更容易被人体吸入,从而严重影响人类身体健康。

1.3 垃圾焚烧处理。人们在生产和生活中会产生很多的垃圾,这些垃圾多采用了焚烧处理的方式,例如麦田秸秆焚烧、生活垃圾焚烧和建筑垃圾焚烧等,而在焚烧过程中产生的微细颗粒物(PM2.5)同样会扩散到空气中,造成严重的空气污染,并威胁到人类的身体健康。

2 微细颗粒物(PM2.5)对人类健康的危害

2.1 诱发炎症。微细颗粒物(PM2.5)的成分中含有多种有机物质与无机元素,这些颗粒上吸附着很多污染物,当微细颗粒物被人体吸入到肺部后,在其刺激下人体巨噬细胞就会释放出很多的细胞因子,如MCP—1、MIP—2、IL—6和IL—8等,从而使中性粒细胞、和单核细胞等炎症细胞大量聚集,导致人体出现炎症。不同微细颗粒物(PM2.5)的组成成分也不同,诱发的炎症细胞也不完全相同,从而是人体出现的肺部疾病也存在差异。

2.2 氧化损伤。空气中的微细颗粒物(PM2.5)中含有很多有毒物质,可以独立构成一个氧化损伤的机制,而人体细胞内的氧化—抗氧化系统处于动态平衡中,当其受到氧化损伤的刺激后,平衡将会被打破,氧化剂的含量将逐渐增加,细胞将会出现氧化损伤情况。同时,微细颗粒物(PM2.5)中有很多金属物质,如铜、汞和铅等,可以在线粒体与细胞膜上争取钙离子结合位点,使细胞中钙离子含量增加,产生很多自由基,从而使细胞在自由基作用下出现氧化损伤。

2.3 突变致癌。微细颗粒物(PM2.5)上吸附着很多重金属与多环芳香烃,吸附越多使细胞突变的可能性就越强。有研究证明,沙尘暴的颗粒物可以导致染色体出现断裂、成环、缺失和断片等问题,提高染色体的畸变率,并且沙尘暴的颗粒物可以抑制细胞的凋亡与干扰细胞间隙的通讯功能,使正常细胞转化为癌细胞,从而提高人体癌症的发病率。

3 微细颗粒物(PM2.5)的控制措施

3.1 注重脱硝工程的建设,使用清洁能源。工业单位需要注重脱硝工程的建设,加快脱硝设备的国产化进程,这样既可以减少工程的投资成本,又可以有效控制微细颗粒物。政府管理部门需要强制火电厂或者水泥厂安装完善的脱硝设备,例如水泥厂采取SNCR脱硝工艺,确保生产线的脱硝率>60%;火电厂采取SCR脱硝工艺,确保脱硝率>70%,从而降低空气中微细颗粒物的浓度。同时,由于煤炭燃烧排放是微细颗粒物的主要来源,政府需要控制煤炭使用总量,要求工业企业积极开发和使用清洁能源,如风能、水能、电能和天然气等,降低煤炭使用量。如果工业企业的产品必须使用煤炭,则工业企业需要对生产线进行烟气净化,控制其烟气的排放量。

3.2 控制机动车的保有量,加强交通管理。首先,政府需要控制机动车的保有量,制定机动车尾气的排放标准,加大黄标车淘汰力度,并且实行单双号限行措施,降低机动车尾气排放量。其次,由于机动车在怠速时污染物的排放量更大,所以交通部门需要加大交通管理力度,例如优化城市的功能布局、提高机动车行驶速度和倡导公共交通等,从而降低空气中微细颗粒物含量与浓度。最后,政府需要增强公民的环保意识,做好公共交通设施的建设与完善工作,对公共交通的运营给予适当补贴,为公民创造良好的公共交通环境,使公民乐意采取低碳出行方式,这样既可以缓解交通压力,又可以减少微细颗粒物的排放量。

3.3 加大环保检查监督力度,禁止秸秆焚烧。管理部门需要严格审批餐饮行业的营业执照,要求其以天然气代替燃煤,并且需要安装油烟净化装置,定期对油烟净化装置进行清洗,确保其污染排放在规定范围内。同时,农村地区积极推行新能源的使用,禁止焚烧秸秆,以沼气作为主要的炊事燃料,通过改变燃料结构达到节能减排的目的。

4 结束语

总之,微细颗粒物(PM2.5)不但会对环境造成严重污染,而且危害人类的身体健康。政府环保部门需要认真分析微细颗粒物(PM2.5)的形成机理,认识到其危害的严重后果,采取有效措施治理微细颗粒物(PM2.5)的排放,真正为人们创造绿色环保的生活环境。

参考文献

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[2]付高平. 成都市微细颗粒物(PM2.5)形成机理及对人类健康危害研究[D].西南交通大学,2014.

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[4]王天宇. PM_(2.5)对人体健康效应影响的实证研究[D].陕西师范大学,2014.

乔颖慧(1976.1-)女,汉族,河南商丘人,本科学历。商丘市环境监测站工程师。研究方向:环境监测与保护。

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