灰霾、酸雨和健康讲义及测试题

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1、灰霾、酸雨和健康（讲义）北京大学公共卫生学院潘小川一、背景本节课介绍近期的比较热门的话题--灰霾、PM2.5和健康。幻灯（2-4）上的照片显示的是2013年一月份在北京周边区域所发生的严重灰霾天气。根据气象部门的统计，今年一月份在北京一共发生了四次PM2.5污染比较严重的雾霾现象。2013年十月以后北京又出现了几次严重的雾霾天，但是严重程度没有今年一月份严重，但是公众还是感到一定的威胁。现在国家已经采取多重措施尽量控制空气污染、控制灰霾的发生。二、雾霾现象的相关概念雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋

2、冬季节（这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一），是空气中水汽凝结（或凝华）的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）；形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色。霾也是一种天气现象，“风而雨土为霾”，是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。也称灰霾。它也能使大

3、气浑浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的能见度障碍称为霾(Haze)或灰霾（Dust-haze），香港天文台称烟霞(Haze)。发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿度一般是饱和的。一般相对湿度小于80%时的大气混浊导致的能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊导致的能见度恶化是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子平均直径大约在1

4、－2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。幻灯片第9张是北京市一月份极端雾霾期间的一个卫星图像的显示。北京地区雾霾发生的时候能见度非常低。极端雾霾天气是一种明确的气象现象。雾霾期有三个基本特点。第一是影响范围比较大，不光是北京，北京的周边甚至于整个中国的中东部、华北还有华中地区几乎是同时出现灰霾的严重污染现象。第二是持续时间比较长，北京2013年一月份连续发生四次比较严重的雾霾现象。第三浓度水平很高。三、雾霾现象的成因分析和健康危害幻灯片第10张显

5、示的是在50年前欧洲、美国发生的大气污染事件。右图是伦敦1952年发生的烟雾事件。左图是1948年发生在美国著名的多罗那污染事件。幻灯片第11张显示的是伦敦烟雾事件的资料。在短短几天时间里烟雾浓度明显增加，二氧化碳浓度也明显增高。北京的这次一月份的霾雾现象主要增高的污染物是PM2.5，北京污染物的性质跟伦敦烟雾事件完全不同。图中还显示英国当时死亡的人数明显增高。幻灯片第11张显示的是北京1月份的极端雾霾成因的卫星观测，卫星遥感的监测可以看出,山西省、河北省一带雾霾程度很深，橘黄色表示存在严重的污染。同时PM2.5浓度的卫星观测也可以看出

6、颜色深的地方跟灰霾发生范围一致性很好，京津冀地区较严重。上面说明灰霾的发生和大气中PM2.5的污染分布非常一致。换句话说，在灰霾发生的时候大气PM2.5浓度明显增高。这是今年一月份灰霾成因的基本认识。同时二氧化氮的污染也是非常严重的，中东部地区的雾霾跟汽车尾气也有关系。一月的强雾霾事件，是在浮尘和水汽共同作用下，加速成霾过程，放大人为排放的污染效果的一种自然因素和人为因素共同作用的事件。中科院2006年研究我国PM2.5的主要污染源：煤炭的燃烧占19%；氮占14%；硫化物17%，上述三者对PM2.5的贡献占较大比例。生物材料占11%，交

7、通污染占9%左右，汽车占6%，15%左右来自污染的空气，工业污染对PM2.5来说，占比较小的6%，另外还有其他一些原因，占18%。幻灯片第15显示的是2010年的国家污染物大气污染物的排放清单。排放清单可以看出工业污染源对PM2.5贡献比较大。所以不同的研究报告也有一些不同的看法。霾、烟雾、健康危害有四个基本原因，工业污染源，然后汽车尾气排放，气象条件和总的气候变化。前两个是基础因素，第三个是触发因素，加之气候变化是一个大范围的影响因素。四个因素综合形成了北京的灰霾发生。PM2.5在2013年的一月份有明显的高峰，明显高于国家标准大气标

8、准。幻灯片18显示在今年在一月份雾霾的时候，随着PM2.5的峰值出现，流感样病例也有很明显的峰值，暴露人群呼吸道感染的发生率在雾霾出现时明显增多，二者有明确的相关性。另外一方面,幻灯片19显示有些疾病并没有