空氣污染

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化石燃料電廠污染空氣

空氣污染(或大氣污染)指一些危害人體健康及周邊環境的物質對大氣層所造成的污染。這些物質可能是氣體、固體或液體懸浮物等。我們在日常生活中呼吸的空氣,是由多種化學物質所組成,最普遍的元素,其次是,然後是其他氣體。每種氣體的成份並不是固定的,會有輕微的轉變。如果空氣中的污染物數量少的話,對人體和環境的影響會比較輕微,但當這些污染物增加至危險的水平,我們就要想辦法把他們從空氣裡消除。

空氣污染主要可以分為化學污染生物污染兩部份。也有人把噪音熱量輻射的污染歸入空氣污染的類別裡。

2008年,川之戈布萊克史密斯研究所在世界污染最嚴重地區報告中將室內空氣污染和城市空氣質量被列為世界最嚴重的有毒污染問題[1]根據2014年世界衛生組織報告,2012年空氣污染導致全球700萬人死亡[2]

污染物[編輯]

在安裝煙道氣脫硫環保設備之前,這家新墨西哥州的發電廠排放物中含有超量的二氧化硫
空氣污染成因與影響圖解:(1)溫室效應、(2)顆粒物污染、(3)增加紫外線輻射、(4)酸雨、(5)增加地面臭氧濃度、(6)增加氮氧化物濃度

空氣汙染物是空氣中的物質,對人類和生態環境産生有害影響。該物質可以是固態顆粒、液態液滴、或是氣體。汙染物可以是天然的,也可以是人造的。汙染物被分爲初級汙染物和次生汙染物。初級汙染物通常由過程産生, 如火山噴發的煙灰。其它例子包括機動車尾氣中的壹氧化碳,或工廠排放的二氧化硫。次生汙染物不是被直接排放的。它們是由初級汙染物反應形成的。地面臭氧層就是典型的次生汙染物。壹些汙染物可以既是初級的,又是 次生的:它們可能來自直接排放,或是由其它初級汙染物合成而來。

人類活動産生的主要初級汙染物包括:

  • 硫氧化物 (SOx) - 通常是二氧化硫,化學公式爲SO2。SO2由火山和其它工業過程産生。煤和石油常常含有硫,它們在燃燒時會殘生二氧化硫。SO2通常在受到NO2等的催化進壹步氧化,形成H2SO4,即酸雨。用這些燃料作爲能量來源是對環境影響的主要顧慮之壹。
  • 氮氧化物 (NOx) - 氮氧化物,特別是高溫燃燒所產生的二氧化氮,也可以通過閃電產生。它們可能會形成棕色煙霧或污染股流,籠罩城市。二氧化氮是一種化學物質,公式為NO2。它是氮氧化物中的一種。作為最著名的空氣污染物,這種棕紅色的毒氣具有十分刺鼻的苦澀氣味。
  • 一氧化碳 (CO) - CO 是一種無色、無味、無刺激的有毒氣體。是由不完全燃燒所產生的,如天然氣、煤或木頭等。汽車尾氣是一氧化碳的主要來源。
  • 揮發性有機物 - 揮發性有機污染物是常見的室外空位污染物。它們要麼是甲烷(CH4)或是非甲烷(NMVOCs)。甲烷是極其強大的溫室氣體,導致全球變暖。其它揮發性碳氫化合有機物也是重要的溫室氣體,因為它們會產生臭氧,延長大氣中甲烷的壽命。影響則依地區空氣質量的不同而不同。芳香非甲烷苯類、甲苯、二甲苯則有致癌嫌疑,長期接觸可能會導致白血病。1,3-丁二烯是另一種危險的分子,常與工業應用有關。
  • 有毒金屬,如,特別是它們的合成物。
  • 氯氟烴 (CFCs) - 能破壞臭氧層;產生這一氣體的物質目前已經被禁用。這些氣體可以從空調、冰箱、噴霧劑等散布。氯氟烴進入空氣後升至平流層。在此它們與其它氣體反應,破壞臭氧層,使得有害的紫外線到達地球表面。能導致皮膚癌、眼疾甚至傷害植物。
  • 自由基是一種空中微粒,與心肺疾病有關。[3][4]
  • 氨氣 (NH3) - 來自農業過程。氨氣的化學方程式是NH3,通常是一種刺激性強的氣體。地面作物需要相關營養,氨是肥料和滋養的先導。無論是直接還是間接,氨都是許多藥物的合成成分。氨雖然被大量使用,但確是有腐蝕性的,傷身的物質。在大氣中,氨氣與氮氧化物和硫發生反應,形成次生顆粒。[5]
  • 臭氣 - 從垃圾、污水和工業過程中釋放出來。
  • 放射性廢料 - 由核爆炸、核事件、戰爭爆破和自然過程,如的放射性衰變產生。
希臘雅典上空的污染。

次生污染物包括:

  • 從氣體主污染物和光化霧合成的顆粒物。是一種空位污染物。普通霾是由於大量燃煤,混合煙霧和二氧化硫產生的。現代霾不是由燃煤,而是由汽車和工業排放,並在紫外線作用下形成次生污染物,並於初級污染物混合,形成光化霧。
  • 地面臭氧層 (O3) 從NOx和揮發性有機化合物作用產生。臭氧(O3)是大氣的關鍵成分。也是某些同溫層重要的成分,通常叫做臭氧層。其所包含的光催化物和化學反應日夜反應,驅動許多化學步奏。由於人類活動,反常的高濃度(通常是燃燒化石燃料)是一種污染物,導致霾形成。
  • 硝酸過氧化乙酰 - 同樣由NOx和揮發性有機化合物反應形成。

其它空氣污染物包括:

持久性有機污染物是有機化合物,在化學、生物和光解過程中難以自然分解。由此,它們在自然中存留持久,可以遠距離擴散,在人體和動物組織內積存,通過食物鏈放大,對人類健康和自然環境造成潛在的重要影響。

顆粒物[編輯]

顆粒物,或稱懸浮微粒(particulate matter,PM)、大氣微粒物質,是懸浮在空氣中微小的固態或液態粒子。與之相對的是氣溶膠,常常指微粒和氣體的混合物。一些顆粒是自然生成的,如火山爆發、沙塵暴、森林或草地火災、植物或海上浪花。人類活動,如機動車燃燒化石燃料、電廠或其它工業過程都會產生大量氣溶膠。從世界平均水平來看,由人類活動而產生的氣溶膠只占大氣中的10%。空氣中顆粒物增加與健康威脅如心臟病、肺病有關。[6]懸浮物通常以顆粒的大小來區分,而當中的可吸入懸浮粒子則可影響人體健康。其中,空氣動力學直徑(以下簡稱直徑)小於或等於10微米的顆粒物稱為可吸入顆粒物(PM10);直徑小於或等於2.5微米的顆粒物稱為細顆粒物(PM2.5)。顆粒物能夠在大氣中停留很長時間,並可隨呼吸進入體內,積聚在氣管中,影響身體健康。

這些可吸入懸浮顆粒還可以再細分為PM10和PM2.5兩類:

  • PM10(即直徑小於10微米)的顆粒,這種顆粒不能被身體的防禦機制阻擋,可以直達肺部,所以十分危險;
  • PM2.5的顆粒比PM10的更危險,因為它的顆粒小於2.5微米,可以穿透肺泡到達血液

直徑約為0.1mm的粉塵顆粒有超過50%會沉積在肺部,含硅的粉塵更會對人體造成永久傷害,例如引致矽肺病
香煙塵是常見的懸浮顆粒,因粒徑小(在0.001至0.1mm之間)、擴散力強,在靜止空氣中幾乎可以不沉落,不僅即時可見污染惡果,長期吸入更可以導致肺癌

其他常見的懸浮顆粒:

  • 矽、鋁、鈣、錳、鐵(來源:泥土、地殼和建築活動)
  • 釩、鎳(來源:以油作為燃料的燃燒工序)
  • 鎘、碳氫化合物(來源:焚化)
  • 碳、鉛、溴、碳氫化合物(來源:汽車廢氣)
  • 鈉、氯、鎂、鉀(來源:海洋)
  • 硝酸鹽、硫酸鹽、銨(來源:次生污染形成物)

來源[編輯]

德州斯特拉特福德沙塵暴逼近
斯泰茨伯勒監控燃燒,準備春耕

各種地點、活動和因素能導致污染物進入大氣。這些來源被分為兩大類。

人因來源:

這些主要包括燃燒各種燃料。

  • 固定污染源:包括電廠煙筒、工廠和廢物焚燒爐,以及熔爐和其它使用燃料加熱的裝置。在發展中國家和經濟落後國家,傳統生物大量焚燒是污染物的主要來源;傳統生物燃燒包括木材、廢料和糞便。[7][8]
  • 移動污染源:包括機動車、船舶和飛行器。
  • 控制燃燒:是農業和林業管理行為。控制或計劃燃燒常常在林業管理、農業和牧場回復或減少溫室氣體上運用到。火是森林和綠地生態系統的自然成分,控制燃燒是林業管理員的工具。控制燃燒可以控制植被,促進森林再生。
  • 煙霧:從塗料、髮膠、清漆、氣霧噴霧器和其它溶劑散播。
  • 廢物堆積:如垃圾場產生甲烷。甲烷易燃,接觸空氣可以爆炸。甲烷也會導致窒息,能在封閉區域排除氧氣。如果某一區域氧氣不足19.5%,就會引起窒息。
  • 軍事:如核武器、有毒氣體、細菌戰或火箭。

自然來源:

  • 沙塵是自然形成的,來自植被稀少的土地。
  • 甲烷可以從動物排泄物中產生,如牛糞
  • 氡氣來自地殼的放射性衰變。氡氣是氡元素衰變產生的無色、無臭、自然形成、有放射性的惰性氣體,對健康有害。自然形成的氡氣可以在室內聚集,特別是封閉區域,如地下室,常造成肺癌。
  • 野火導致的煙和一氧化碳。
  • 在某些地區,植被可以排放揮發性有機污染物。這些污染物與人因初級污染物反應,如NOx、SO2和碳化物,產生季節性次生霧霾。[9] 紫樹類、白楊、橡樹和柳樹都可以產生揮發性有機污染物。這些物種產生的污染物導致臭氧層濃度上升八倍。[10]
  • 火山活動,產生硫、氯和煙灰。

排放因素[編輯]

中國華北上空的空氣污染

空氣污染排放因素所代表的價值是人們試圖將排放到清潔空氣中的污染物數量以及排放活動相互聯繫起來的事情。這些因素常常表述污染物的量,通過單位重量、體積、距離和排污活動持續性(如每噸煤燃燒後所禪僧的顆粒物的公斤量)。這些因素導致對各種空氣污染來源進行評估。在許多例子中,這些成分常常是將所有可接受質量進行簡單平均,並常常認為這是對長期平均數的代表值。

持久性有機污染物列表上有12種化合物。二惡英和呋喃只是其中之二,是由有機物燃燒所產生的,如燃燒塑料。持久性有機污染物也是內分泌干擾素,可以扭曲人類基因。

暴露在空氣污染物下[編輯]

空氣污染風險是污染物危害和暴露在污染物下所產生的負面功能。暴露在空氣污染物可以表述為對某人、某些人群(如某郡的鄰里或兒童)或是對所有人的影響。例如,某人想要計算在某一地理區域內暴露在有害氣體下的問題,這包括各種微觀環境和年齡人群。這可以被計算[11]吸入量。計量可以為在各種場合下每日暴露量(如室內微觀環境和戶外地點)。暴露需要包含各個年齡層和其它人口統計人群,特別是嬰兒、兒童、孕婦和其它敏感次人群。暴露在空氣污染物下需要綜合空氣污染物濃度、各地時間和每個次人群在某一時間的吸入量,以及該次人群所參與的活動(遊戲、做飯、閱讀、工作等)。例如,小孩吸入率比成人小。小孩參與各種劇烈活動比參與安靜活動的兒童吸入率要大。這樣,每日暴露需要反映在微觀環境中所花費的時間以及活動種類。每個微觀環境的空氣污染物濃度需要總結以判斷這一暴露。[11]

室內空氣質量[編輯]

印度新德里空氣質量監視器

通風不順暢導致室內空氣污染濃度上升,而人們待在屋子裡時間太久。氡氣是致癌氣體,在地球某些地方會散布出來,進入屋子裡。建材,如地毯和膠合板會散發出甲醛(H2CO)。圖畫和溶劑在變干時會散發出揮發性有機化合物。鉛畫會蛻變為塵土,被人體吸入。一些空氣污染物是由空氣清新劑、薰香和其它香水造成的。爐子裡的柴火也會造成許多煙塵。[12]室內致命的污染物可能是使用殺蟲劑和其它化學物質,缺乏通風所致。

一氧化碳(CO)中毒和致命常常是由於煙筒出問題導致的,或是在屋子裡燒煤。慢性一氧化碳中毒甚至可以因信號燈燃燒不良引發。所有的室內下水道都有存水彎,防止臭氣和硫化氫反進室內。在乾洗數日後,衣物依然會散發出全氯乙烯或其它乾洗液體。

雖然石棉已經在許多國家禁止使用,但許多工業和室內環境所留存的石棉依然很多,留下許多健康隱患。石棉會導致慢性炎症,影響肺部組織。在長期、大量接觸石棉後會導致石棉在肺部積存。患者會出現呼吸困難,會誘發各種肺癌出現。由於非技術文獻常常解釋不清楚這一問題,人們應該對一些疾病進行區分。根據世界衛生組織,這些包括石棉肺癌和腹膜間皮細胞瘤(非常罕見的癌症形式,總是與長期接觸石棉時出現)。

室內空氣污染的生物來源包括氣體和顆粒物。寵物會產生皮屑,人也會產生皮屑和頭髮絲,床上、地攤上和家具上的塵蟎會產生酶和微小的糞便、排放甲醛、導致牆壁發霉、產生黴菌毒素和孢子。空調系統也會產生軍團桿菌病和黴菌,室內植物、土壤和周圍的花園也會產生花粉、塵土和黴菌。缺乏空氣通風會導致空氣污染物堆積,以至於比自然含量還要高。

影響[編輯]

2004年全球各地死於空氣污染的人口。
衛星監測到的二氧化硫濃度,2002-2004年

空氣污染的一個重要風險因素是導致一系列健康問題,包括呼吸感染、心臟病、慢性阻塞性肺病、中風和肺癌。[2]由空氣污染所導致的健康問題可能包括呼吸困難、哮喘、咳嗽、氣喘、甚至是加重現有的呼吸和心肺疾病。這些問題會導致用藥增多,頻繁出入急診室,死亡率提升。因空氣質量低劣所導致的人類健康惡化普遍存在,但主要影響的是心肺系統。個人對空氣污染的反應不同,取決於污染物的種類、暴露情況、個人的健康狀況和基因因素等。[11]就室內室外空氣污染死亡率上來說,發展中國家年齡不滿5歲的兒童受到的危害最大。[13]

死亡率[編輯]

據估算,每年約有700萬人死於各種空氣污染。[2]印度空氣污染死亡率最高。[14]根據世界衛生組織,印度哮喘死亡率也很多。2013年12月估算得出中國每年因空氣污染導致500,000人死亡。[15]機動車排放的污染物和肺炎相關死亡病例也有關係。[16]

在歐盟,空氣污染會減少壽命預期九個月。[17]所導致的疾病包括中風、心臟病、慢性阻塞性肺病、肺癌和肺部感染。[2]

美國環保局估算如果對柴油機技術進行改良(第二級)會減少過早死亡12,000起、心臟病15,000起、兒童哮喘急診6,000起、呼吸性疾病8,900起。[來源請求]

美國環保局估算相比目前的75-ppb(十億分之一)地面臭氧濃度若為65-ppb,2020年全世界會減少1,700到5,100起過早死亡。環保局計劃的更嚴格標準可以預防26,000起嚴重哮喘,以及數以百萬的病假問題。[18][19]

一項在南加州洛杉磯盆地和聖華金谷進行的空氣污染成本和健康的新經濟研究揭示,由於空氣污染水平違反聯邦標準,導致每年超過3,800人過早死亡(比正常早了14年)。同一地區每年因此過早死亡的人數大於機動車事故的死亡率,後者少於每年2,000起。[20][21][22]

柴油尾氣也是製造空氣污染物的主要元兇之一。在一些人類實驗中放置柴油尾氣,會導致急性血管功能障礙和血栓形成。[23][24]這顯示之前所述的空氣污染顆粒物與心血管發病率和死亡率之間存在關係。[來源請求]

心血管疾病[編輯]

2007年一份研究顯示暴露在環境空氣污染下與死於心血管疾病成正面相關(範圍:每10μg/m3增加12%到14%)。[25]

空氣污染也會增加中風的風險,特別是在發展中國家,那裡的污染水平最高。[26]2007年一份研究顯示婦女受空氣污染不但會引發出血性中風,而且會引發缺血性中風。[27]在2011年定群研究中發現,空氣污染也與冠狀動脈中風發生率和死亡率增加有關。[28]研究認為影響可能包括血管收縮、低水平炎症和植物性神經系統失衡等機制問題。[29] [30]

肺病[編輯]

慢性阻塞性肺病包括慢性支氣管炎和肺氣腫。[31]

研究顯示暴露在交通空氣污染下導致哮喘和慢性阻塞性肺病患病風險增加[32][33]另外,空氣污染與哮喘和慢性阻塞性肺病住院率和死亡率增加都有關係。[34][35]

由於1952年倫敦煙霧事件,1960-1961年的一項調查對比倫敦293位居民和格羅斯特、彼得伯格、諾維奇的477位居民,顯示後三城患慢性支氣管炎死亡率都相對較低。所有研究對象都是男性郵遞車駕駛員,年齡在40到59歲之間。與居住在邊遠鄉鎮的對象對比,倫敦對象呼吸道症狀更加嚴重(包括咳嗽、痰和呼吸困難),肺功能下降(FEV1和峰值流量),痰多膿多。對於年齡在50-59歲的對象來說,差別更大。研究控制了年齡和吸煙習慣,因此空氣污染結果更可能被展示出來。[36]

囊腫性纖維化類似,居住在日益城鎮化的環境裡導致健康狀況更加惡化。研究顯示城市患者黏液分泌過多、肺功能低下、自查慢性支氣管炎和肺氣腫更多。[37]

癌症[編輯]

就暴露在空氣污染下是否是癌症風險因素這一問題,2007年的研究得到確切數據,發現長期暴露在PM2.5(細顆粒物)下每增加10μg/m3就會增加非事故死亡率6%。暴露在PM2.5下也與肺癌死亡率風險增加有關(範圍:每增加10μg/m3提高15%到21%)以及綜合心血管死亡率(範圍:每增加10μg/m3提高12%到14%)。研究進一步注意到生活再繁忙交通要道附近會增加上述三種風險結果——增加肺癌死亡率、心血管疾病死亡率和綜合非事故死亡率。研究人員也發現暴露在PM2.5下與冠心病死亡率正向相關,暴露在SO2下會增加肺癌死亡率,但研究數據沒有找到過硬的結論。[38] 另一項研究顯示活動量增大導致氣溶膠顆粒加速沉積在人體肺部,因此建議在高污染區域內減少強體力活動,如在室外跑步。[39]

2011年,丹麥大型流行病研究發現在氧化氮濃度較高的地區居住,導致居民患肺癌幾率增大。研究中,非吸煙者關係比吸煙者還大。[40]2011年,另一項丹麥研究也發現空氣污染和其它癌症形式有關,如子宮頸癌和腦癌。[41]

兒童[編輯]

在美國,雖然潔凈空氣法案於1970年通過,但在2002年至少有1.46億名美國人居住在未達標區域裡,即該區域空氣污染物濃度超過聯邦標準。[42]這些危險的污染物被稱之為標準污染物,包括臭氧、顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和鉛。新德里等城市也採取了相應的兒童保護措施,印度公交車現在使用了壓縮天然氣以減少「豆子湯」式霧霾。[43]歐洲最新研究顯示暴露在超細顆粒物下會導致兒童血壓上升。[44]

對中樞神經系統影響[編輯]

數據顯示持續暴露在空氣污染下回影響中樞神經系統。[45]

2014年6月,羅切斯特大學醫學中心的研究在《環境健康展望》上發布,發現過早暴露在空氣污染所導致的大腦傷害等同於孤獨症和精神分裂症。研究也顯示空氣污染也會影響短期記憶、學習能力和衝動性。鉛研究員狄波拉·柯里-施樂塔教授稱:「當我們仔細觀察腦室,我們可以發現通常環繞的白質沒有完全發育。這好像是因為炎症損害了腦細胞,腦室則乾脆膨脹來填充空間。我們的研究也發現有關身體成長的證據,即空氣污染與孤獨症有關,以及其它神經紊亂問題。」空氣污染對男性的負面影響比女性更大。[46][47][48]

相對「乾淨」地區[編輯]

即便某些地區空氣污染水平相對較低,公共健康依然會受到嚴重影響,這是因為吸入的人多。2005年不列顛哥倫比亞肺協會科學研究顯示,2010年空氣質量進步一小步(PM2.5和臭氧濃度減少1%)會使得溫哥華市區增加2900萬美元年存款。[49]這項發現時根據健康評估中致命和非致命影響得出的。

生態系統[編輯]

煙塵等粒子覆蓋植物的葉片,阻礙植物吸收陽光,因此降低光合作用的效率。二氧化硫二氧化氮溶於空氣中的水份,形成酸雨、酸霧、酸雪,或直接溶於水體(湖泊、溪澗),降低水土酸鹼度,使植物和水中生物死亡。二氧化硫能直接殺死地衣。空氣污染導致全球增溫、臭氧耗損、破壞生態系統。

2014年,印度報道空氣污染導致農作物歉收,2010年污染最嚴重的地方與1980年水平相比減產過半。[50]

社會[編輯]

空氣污染導致的酸雨侵蝕金屬及大理石建築、雕像,毀壞戶外文物、藝術品。降低土壤酸鹼度,降低農產品收成。光化學煙霧降低能見度,影響旅遊業及對空中交通造成危險。因空氣污染而致病的人口造成醫療負擔。令能見度下降,遊客減少,經濟倒退。

空氣污染一般集中在人口密集的大都市裡,特別是在缺乏環境監管或疏於管理的發展中國家。[51]然而,即便在發達國家裡,人口密集地區污染也達到了臭不可聞的地步,如洛杉磯和羅馬就是兩個例子。[52]在2002年和2011年,北京肺癌發病率翻了將近一番。雖然吸煙依然是中國肺癌的首要致因,但吸煙人數正在下降,而肺癌人數卻依然上升。[53]

世界上最嚴重的短期市民污染事件為印度1984年博帕爾事件[54]氰化物從美國聯合碳化物工廠泄漏出來,瞬間要了25,000人的命,受傷人數在150,000到600,000人左右。英國最嚴重的空氣污染事件是1952年倫敦煙霧事件。在6天中,超過4,000斃命,近期評估的數據則為接近12,000人。[55]前蘇聯靠近葉卡捷琳堡生物武器實驗室在1979年發生炭疽病泄漏,即斯維爾德洛夫斯克炭疽洩漏事件,導致至少64人死亡。[56]最嚴重的單次污染事件為1948年10月美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮事故,導致20人死亡,超過7,000人受傷。[57]

污染物的測量[編輯]

開羅霧霾

一般用μg/m3微克/每立方米)作為單位;也有用PPM(parts per million,百萬分率)作為單位。測量的標地為一般常見單一污染物,例如可吸入懸浮粒子、一氧化碳或二氧化碳。在不同天氣、風向、風速、氣溫、相對濕度下測量得的各項數值有差異。在週末/工作天、繁忙/非繁忙時段、空氣污染高峰時間/平時,所測量得的數值皆有差異。

空氣質量預報,是指利用各種技術對空氣中的污染物濃度及其時空分布進行預測。就預報方法而言,空氣質量預報方法包括:數值預報、統計預報、潛勢預報。空氣污染指數Air Pollution Index,API)是一個表達空氣污染程度的數值,而每個國家的標準不同,其優點是簡單易記,但缺點則是含糊抽象、太籠統,或以空氣品質指數Air Quality Index,AQI)表達。

香港的空氣污染指數20年來都沒有檢討過,遠遠落後世界衛生組織的安全標準。故此,綠色和平制訂了空氣污染真相指數,如實反映香港空氣污染的情況,保障市民的健康。

中國大陸政府正逐步開始發布空氣污染指數。[58]美國駐中國大使館領事館使用美國聯邦參考監測(FRM2.5)儀器對北京和廣州的空氣質量(PM2.5和臭氧含量)進行24小時監測並每小時在其官網twitter和手機移動應用軟件GZAir(由飛客FabriQate開發)上發布空氣污染指數。

加拿大[編輯]

在加拿大,空氣污染對健康風險的影響是由空氣質量健康指數(Air Quality Health Index)。該健康工具有助於進行決策,減少短期污染物暴露程度,在空氣污染物濃度增高時調節活動。

空氣質量健康指數是一聯邦項目,由加拿大環境部加拿大衛生部主辦。指數也得到了地方政府和事業單位的支持。空氣質量健康指數可以檢測健康威脅,參與社區互動,強化執行。該指數範圍為從1到10+,用以表示當地空氣質量對健康的威脅。有時,當空氣污染物濃度異常高時,數值會超過10。該數值也提供未來空氣預測,為健康提供建議。

即便是低水平的空氣污染也會對敏感人群帶來不適,而指數是連續性的:數值越高,對健康的威脅越大,需要多加注意。數值與健康的關係是'低'、'中'、'高'或'非常高',並給出相應的行為建議。[59]

該尺度是根據觀察二氧化氮(NO2)、地面臭氧(O3)和顆粒物(PM2.5)與死亡率之間的關係得出的,在加拿大一些城市進行分析。重要的是,上述三種污染物即便含量不多,對健康也依然存在威脅,特別是與其它已存的健康威脅一同來襲時尤甚。

在研發空氣質量健康指數時,加拿大衛生部最初的污染物分析數據包括五種:顆粒物、臭氧、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)。後兩種對健康影響測不準,就沒有納入公式。

空氣質量健康指數無法檢測臭味、花粉、粉塵、氣溫或濕度。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +
風險: (1-3) (4-6) (7-10) 很高(大於10)
健康風險 空氣質量健康指數 健康資訊[60]
高危人群 公眾
1-3 享受日常室外活動。 完美空氣質量,適宜外出運動
4-6 考慮減少或改天再外出做劇烈運動,特別是感到不適時應注意。 無需顧慮,除非感冒或喉嚨疼,繼續日常戶外活動。
7-10 減少或改天再外出做劇烈運動。兒童和老年人應該特別注意。 考慮減少或改天再外出做劇烈運動,特別是感到不適時應注意。
很高 大於10 不要外出劇烈活動。兒童和老年人應該閉門在家。 減少或改天再外出做劇烈運動,特別是感到不適時應注意。

能減低空氣污染的措施[編輯]

世界污染城市之最(PM)[61]
顆粒物
μg/m³ (2004)
城市
168 埃及開羅
150 印度德里
128 印度加爾各答
125 中國天津
123 中國重慶
109 印度坎普爾
109 印度勒克瑙
104 印度尼西亞雅加達
101 中國瀋陽

各種空氣污染控制技術和土地規劃策略都可以減少空氣污染。[62][63]在最基本層面上,土地規劃常包括區域和運輸基礎設施規劃。在最發達國家,土地規劃是社會政策的重要部分,保證土地在經濟和人口上能夠得到最大優化,包括環境保護。

減少污染物移動來源包括初級管理(很多發展中國家都有許可性管理),[來源請求]新資源延伸管理(如船舶、農業設備、小型燃氣驅動設備,如線式修邊機、鏈鋸、雪地車),增加油料效率(如使用混合驅動汽車),轉用清潔能源(如生物乙醇、生物柴油或電動車)。

一些對二氧化鈦的研究觀察了其減少空氣污染的能力。紫外線可以從該物質上打出自由電子,釋放游離基,解開揮發性有機污染物和NOx氣體。一種形式是超親水。[64]

控制設備[編輯]

如下設備常用於工業和交通業污染控制。它們要麼可以摧毀污染物,或是從污染流中將污染物清除出來,防止它們進入大氣。

  • 顆粒控制
    • 機械收集器(旋風分離,多重旋風)
    • 靜電除塵。可將顆粒物從流動氣體(如空氣)中分離出來,利用導入的靜電負荷來除塵。靜電除塵十分高效,通過該設備的空氣可以減少其中的塵埃。
    • 袋濾室設計對付大量塵埃,包含鼓風機、塵埃過濾器、清潔系統、塵埃收集器和除塵系統(與空氣過濾器不同,後者利用可替換過濾器來去除塵埃)。
    • 微粒洗滌器是一種污染控制技術。污染物從熔爐煙道或其它氣體流過。在洗滌塔中,受污染空氣與洗滌液接觸或通過流經洗滌液等方式來去除污染物。
  • 洗滌塔
    • 擋板噴淋洗滌器
    • 旋風噴淋洗滌器
    • 文氏噴射式洗滌器
    • 器械輔助洗滌器
    • 噴霧塔
    • 濕式洗滌器
  • 氮氧化物控制
    • 低氮氧化物爐
    • 選擇性催化還原法
    • 非選擇性催化還原法
    • 氮氧化物洗滌器
    • 排氣再循環
    • 催化轉換器 (也做揮發性有機物控制)
  • 控制
    • 吸着劑噴射技術
    • 電催化氧化
    • K-燃料
  • 其它相關設備
    • 污染源捕獲系統
    • 持續排放監控系統

麻煩地區[編輯]

空氣污染麻煩地區是空氣污染物排放導致個人健康負面效應持續增加的地方。[65]麻煩地區常見於人口高度密集、城市地區,那裡聚集了固定污染源(如工廠)和移動污染源(如汽車和卡車)。從這些來源散布的污染會導致呼吸系統疾病、兒童哮喘、癌症和其它健康問題。每年,細顆粒物如柴油碳煙導致超過320萬過早死亡,成為重要問題。污染物很細小,可以沉積在肺里,進入血管。 柴油碳煙會聚集在人口密集的地區。[66]

空氣污染麻煩地區會影響各類人群,一些人群卻更可能居住在這裡。之前的研究顯示,種族或收入會影響污染物暴露的情況。有害土地使用(有毒物質存放和廢料處理、工廠、主要道路)常常設立在窮人區域。社會經濟地位低下也會遭受到各種麻煩,包括種族問題,使得問題缺乏管控或無法搬遷到污染物較少的地方。這些社區污染物負擔沉重,更容易遭到健康威脅,如癌症或哮喘。[67]

研究顯示,種族和收入差距不但與污染物暴露程度有關,而且與健康問題有關。[68]相比特權階級來說,社會經濟地位卑微和少數族裔更容易因暴露在污染物下而遭到健康損害。[68]黑人和拉美人比白人和亞裔面對的污染物更多,低收入社區承擔的風險更大。[67]種族不平等,特別是在美國南方郊區和美國西部城市內尤甚。[69][需要解釋]住在公寓里的居民收入常常不高,無法搬遷到污染物較少的地區,受到臨近精鍊廠和化工廠的影響更大。[70]

大氣擴散模型[編輯]

空氣污染上升擴散高斯視圖,應用於許多大氣擴撒模型。[71]

分析空氣污染的基本工具是各種數學模型,可以預測空氣污染物在大氣層低位的轉播。基本方法有:

點擴撒模型理解得最透徹,因為它在數學上相對簡單,研究的時間比較長,可以追溯到1900年,它使用高斯擴撒模型模擬持續上浮污染卷流,預測空氣污染等濃度線,並考慮了空氣速度、煙囪高度、排放率和穩定度。[71][72]這種模型被詳盡證明和矯正,檢驗了各種大氣環境的數據。

參看[編輯]

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外部連結[編輯]

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  1. 空氣污染防製法
  2. 中華人民共和國大氣污染防治法