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大气环境与人类健康的关系

段菁春1,谭吉华2

(1 中国环境科学研究院，北京 100012；2 中国科学院研究生院，北京 100049)

一.大气环境对人类健康的重要性

正常成人每天的呼吸量约为10～12立方米，大气中的有害化学物质主要通过呼吸道进入人体的，引起感官和生理机能的不适反应，严重时发生急、慢性中毒甚至死亡。。大气污染对健康的影响与大气中有害物质的种类、性质、浓度和持续时间，同时也与人体的敏感性有一定关系。

大气中的污染物如二氧化硫、硫酸雾、氯气、臭氧、烟尘等被吸入后能够直接刺激呼吸道，引起咳嗽、喷嚏和呼吸困难等。其慢性作用还会导致呼吸道抵抗力减弱，诱发慢性呼吸道疾病，严重的还可引起肺水肿等疾病。大气污染严重的地区，呼吸道疾病总死亡率和发病率一般都高于轻污染区。其它大气污染物如一氧化碳虽然无直接刺激性作用，但也能够通过呼吸道进入血液，造成低血氧症，致使人体组织缺氧，影响中枢神经系统和酶的活动，出现头晕、头痛、恶心、乏力，严重时会昏迷致死。

工业废气中可能含有多种有毒有害化学物质，如镉、铍、锑、铅、镍、锰、汞、砷、氟化物、石棉、有机氯杀虫剂等。它们虽然浓度很低，但可在体内逐渐蓄积，影响神经系统、内脏功能和生殖、遗传等。大气中砷、镍、铍、铬、多环芳烃及其衍生物还具有致癌作用。

另外大气中的花粉和霉菌也可能引起人体过敏反应，诱发鼻炎、气喘、过敏性肺部病变。抵抗力较强的病原微生物，如结核杆菌、碳疽杆菌、化脓性球菌，能附着在尘粒上污染大气。SARS（非典）是一种通过近距离空气飞沫、病人排泄物和物体接触传播的呼吸道传染病，是人类在新世纪之初面临的重大灾害，已给世界人民的身体健康和生命安全带来了巨大的损害，而且其潜在影响尚不可估量。亚洲包括中国是非典的集中暴发区，也是世界范围内受害最严重区域。中国环境科学研究院和广州市环保局所针对重点疫区北京和广州开展的研究证实空气污染与SARS传播具有显著相关性，且PM10的贡献最大。

当工厂发生事故，突然大量排放污染物；或气象条件突然改变（如出现无风、逆温、浓雾天气）；或地理位置特殊（如地处山谷、盆地等），使大气中有害物质不易扩散；这时有害物质的浓度会急剧增加，引起人群急性中毒，尤其对患有呼吸道慢性疾病和心脏病的人会使病情加重甚至死亡，形成大气污染公害事件。

二.历史上的大气污染事件导致的重大的死亡事件和教训

1.历史上著名的大气污染公害事件

公害事件是指因环境污染造成的在短期内人群大量发病和死亡的事件。世界历史上曾今发生的著名的“八大公害”事件，其中有五件与大气污染有关。它们分别是：

1、比利时马斯河谷烟雾事件:

1930年12月1-5日，比利时马斯河谷工业区内13个工厂排放的大量烟雾弥漫在河谷上空无法扩散，使河谷工业区有上千人发生胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、呼吸困难等，一周内有60多人死亡，许多家畜也纷纷死去，这是20世纪最早记录下的大气污染事件；

2、美国多诺拉烟雾事件:

1948年10月26-31日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇持续雾天，而这里却是硫酸厂、钢铁厂、炼锌厂的集中地，工厂排放的烟雾被封锁在山谷中，使6000人突然发生眼痛、咽喉痛、流鼻涕、头痛、胸闷等不适，造成20人死亡。这次烟雾事件主要由二氧化硫等有毒有害物质和附着在悬浮颗粒物上的金属微粒引起。

3、伦敦烟雾事件:

1952年12月5-8日,伦敦城市上空高压，大雾笼罩，连日无风。而当时正值冬季大量燃煤取暖期，煤烟粉尘和湿气积聚在大气中，使许多城市居民都感到呼吸困难、眼睛刺痛，仅四天时间内死亡了4000多人，在之后的两个月时间内，又有8000人陆续死亡。这是20世纪世界上最大的由燃煤引发的城市烟雾事件。

4、美国洛杉机光化学烟雾事件：

从20世纪40年代起，已拥有大量汽车的美国洛杉矶城上空开始出现由光化学烟雾造成的黄色烟幕。它刺激人的眼睛、灼伤喉咙和肺部、引起胸闷等，还使植物大面积受害，松林枯死，柑橘减产。1955年，洛杉矶因光化学烟雾引起的

呼吸系统衰竭死亡的人数达到400多人，这是最早出现的由汽车尾气造成的大气污染事件。

5、日本四日市哮喘病事件：

1955年日本第一座石油化工联合企业在四日市上马，1958年当地海产品的捕捞开始下降，打捞的鱼开始出现难闻的石油气味。1959年昭石石油公司投资186亿日元的四日市炼油厂开始投产，四日市很快发展成为"石油联合企业城"。然而，石油冶炼产生的废气使当地天空终年烟雾弥漫，烟雾厚达500米，其中漂浮着多种有毒有害气体和金属粉尘，很多人出现头疼、咽喉疼、眼睛疼、呕吐等不适。从1960年起，当地患哮喘病的人数激增，一些哮喘病患者病甚至因不堪忍受疾病的折磨而自杀。到1979年10月底，当地确认患有大气污染性疾病的患者人数达775491人，典型的呼吸系统疾病有：支气管炎、哮喘、肺气肿、肺癌。

2.公害事件的教训：

1、工业排放和机动车排放是大气污染物的主要来源。大气污染公害事件一但

发生对人体健康将造成难以估量的损失。大气污染事件对人体健康的损害损失远远大于工业环保治理成本，因此在企业建设和生产过程中加大环保投入是非常必要的。

2、污染物的扩散与气象及地形条件密切相关。在城市和工业建设的过程中进

行合理规划是避免发生大气污染公害事件的重要措施之一。

3、美国洛杉机光化学烟雾事件的发生告诉我们，除了直接排放的一次污染物

会对人体造成危害以外，一次污染物在光照下发生相互反应生成的二次污染物可能较一次污染物毒性及对人本的危害性更大，也更难治理。

4、节约能源、减少资源消耗是减少工业大气污染物排放的重要手段之一。

三.外国重视大气环境及相关措施、净化大气的技术手段

20世纪30年代以来，发达国家大气污染先后经历了由燃煤污染向交通污染、由局地污染到区域污染的转变，重点关注的大气环境问题也逐渐由早期的酸沉降问题转移到臭氧和细粒子等二次污染物以及有毒有害污染物和重金属所导致的环境和健康问题。发达国家在大气污染治理方面积累了大量经验，主要包括以下几个方面：

1.酸沉降污染控制