一、大气污染对人体的危害

大气被污染后,由于污染物质的来源、性质、浓度和持续的时间不同, 污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别,甚至人的年龄、健康状况的不同,对人体均会产生不同的危害。

大气污染物侵入人体的途径有三:第一,通过人的呼吸直接进入人体; 第二,通过食物与饮水进入人体;第三,通过皮肤接触经毛孔进入人体。其中,第一种途径最为重要,危害也最大(图 5.27)。这是因为人们每时每刻都要呼吸空气,一般成人一天需要 13—15kg(10—12m3)空气,相当于每天所需食物重量的 10 倍,饮水重量的 5—6 倍。人可以十几天不吃食物,几天

不饮水,但如果 5 分钟没有空气,就会死亡;另外,肺泡表面积很大,决定了它与气体交换的功能,其浓缩作用很强;再有,整个呼吸道富有水分,对有害物质粘附、溶解、吸收能力大,感受性强。

图 5.27 大气污染物进入人体的途径

(资料来源:陈德钧,大气污染化学,1988)

因此,有人认为大气污染对人体的危害,就是大气污染对呼吸器官的危害问题,看来这是不过分的。

大气污染对人体健康的影响,一般可分为以下几类:

  1. 急性中毒 多发生在某些特殊条件下,如发生特殊事故、使大量有毒有害气体逸出和外界气象条件突变等,便会引起人群的急性中毒。历史上发生过多起大气污染急性中毒事件,最典型的是 1952 年 12 月伦敦烟雾事件。当时大气中 SO2 的浓度高达 3.5mg/m3,颗粒物浓度高达 4.5mg/m3,加之低空出现逆温层,污染物无法扩散。仅在烟雾严重的一周之内,伦敦地区死亡人数即达 4703 人。比历年同期多死亡 4000 多人。死亡的原因,以慢性气管炎、支气管肺炎及心脏病为最多。

震惊全球的博帕尔惨案也是典型的大气污染急性中毒事件。

在印度中央邦首府博帕尔 1984 年 12 月 3 日深夜,正当人们熟睡之际,

美国一家多国公司在该市于 1969 年建立的联合碳化物工厂因设备年久失

修,加之技术操作失当,使 45 吨剧毒性甲基异氰酸盐气体泄漏,弥漫天空,

致使 1750 人当即丧生,2 万人终生残废,受毒气影响的人数达 50 万。还有无数牛、羊、家禽死去。情景之惨,举世震惊,成为世界上有史以来最大的一次化工厂漏毒事件。

事情虽然已经过去数年,但博帕尔市民至今仍然没有摆脱毒气的危害和影响。它象一个可怕的幽灵还在吞噬着人们的生命。自事件发生后,到 1990

年又有 2100 人死去,几乎平均一天死亡一人。加上当时死亡的 1750 人,死

亡总数已达 3850 人。据印度医疗卫生部门的调查,当时受毒气影响的 50 万

人中现在有 30%的人患有眼病、呼吸系统疾病和神经错乱。孕妇流产病例是其它地方的两倍。出生的婴儿许多是畸型的。一些医学专家认为,这些毒气所造成的后遗症也许几十年都难以消除。

  1. 慢性危害 如果人们长期生活在低浓度污染的空气中,就会导致慢性疾病患病率升高。目前,虽然还很难直接说明大气污染与疾病之间的因果关系,但根据大量的流行病学资料表明,慢性呼吸道疾病与大气污染有密切关系。就是说,大气污染是慢性气管炎、肺气肿、支气管哮喘、肺癌等病症的主要原因,或为其诱导原因,或使这些病情恶化。

流行病学调查资料表明,由于城市的大气污染比较严重,所以城市里呼吸器官的发病率和死亡率比农村明显增多。美国、英国、日本等国都有这方面的报导,在我国也有类似情况。

在主要的呼吸系统疾病中,癌症是当前严重危害人类健康的大敌。从全世界范围来看,当前肺癌的发病率和死亡率都在不断上升,而且在同一个国家或地区,肺癌的发病率和死亡率都具有城市大于农村,工业区大于一般地区,高浓度污染地区大于低浓度污染地区的特点。

  1. 重要生理机理的变化 人们受到大气污染侵袭时,首先是感觉上受到影响,随后在生理上显示出可逆性的反应,如进一步恶化,就会出现急性的病态。其中肺的换气机能、血色素输送氧气的机能等都容易受到影响。

  2. 疑难症状 人们受到大气污染危害可产生多种疾病,包括一些病因不明,却又需要医疗的病状。

  3. 精神上的影响 严重的噪声污染能使人精神紧张、烦噪不安,甚至产生自杀、他杀的严重后果。大气污染是否可能象噪声那样给人群带来精神健康影响,现阶段几乎没有研究,这是今后的重大课题之一。

在考虑大气污染对人体健康影响时应该注意以下几点:第一,污染物的浓度和性质;第二,污染物之间的协同作用和拮抗作用;第三,污染物对人体的作用和暴露时间的关系。

对人体健康影响较大的大气污染物有颗粒物、二氧化硫、一氧化碳和臭氧。现将它们对人体所起的生理和病理作用分述如下:

  1. 颗粒物:颗粒物对人体健康的危害,有两个最重要的因素:一是化学成分,二是粒度。当然,二者之间亦有联系,粒度不同,化学组成也不同。粒度决定着粉尘向肺泡的侵入以及沉降的速度。0.5—5μn 的粒子可直

接进入肺泡并在肺内沉积,还可能进入血液送往全身,因此,其危害最大。在被污染的大气中已经发现了许多有毒颗粒物和致癌物,如金属尘、石

棉和芳香烃等。

  1. 二氧化硫:二氧化硫对人体的主要影响是造成呼吸道内径狭窄。结果使空气进入肺部受到阻碍。浓度高时出现呼吸困难,造成支气管炎和哮喘病, 严重者引起肺气肿,甚至致人于死。

二氧化硫还能与血液中的维生素 B1 结合,使体内维生素 C 的平衡失调, 从而影响新陈代谢活动。

二氧化硫还能抑制或破坏某些酶的活性,从而影响生长发育。

另外,二氧化硫与大气中颗粒物结合产生“协同作用”,此作用对人体健康危害更为严重。1952 年 12 月伦敦的烟雾事件就是最好的说明。

  1. 一氧化碳:一氧化碳对人体的毒性作用,在于其同血液中血红蛋白

(Hb)的化合反应(血红朊),产生碳氧血红蛋白(CoHb)。血红蛋白同一

氧化碳的结合能力比它同氧气的结合能力大得多,大约为 210 倍。因此,人一旦吸入一氧化碳,它就和血红蛋白结合起来,减少了血液的载氧能力,使身体细胞得到的氧减少。最初危害中枢神经系统,发生头晕、头痛、恶心等症状,严重时窒息、死亡。

人们对高浓度一氧化碳造成的中毒死亡已有认识,但低浓度一氧化碳是否会引起慢性中毒尚未有明确的结论。

  1. 臭氧:臭氧对人体健康的影响主要是危害肺部和气管。对于大多数健康人,其浓度达到千万分之三时就开始有严重的刺激。随着浓度的增加,症状逐渐严重。但是,一旦脱离接触,就会很快完全恢复常态。