自从更新世的穴居人聚集在第一个篝火.很明显,吸几口烟是值得的——火给我们带来温暖、夜视和熟肉,很可能比它给我们带来支气管炎的次数还要多。
然而,古人类如此雄心勃勃,在很长一段时间里,他们只满足于柴火。他们最终发现了更强的燃料,如煤、石油和天然气,他们开始燃烧这些燃料——以及更多的木材和木炭令人眼花缭乱的速度.到了19世纪,英国成为了这场煤烟复兴的中心,伦敦也因此成为了标志性的阴霾之地,这也启发了一句英语谚语:“哪里有脏,哪里就有钱。”
世界各地的炉子,工厂,汽车和发电厂很快就搅拌了烟熏烟雾,从令人烦恼地提升颗粒状污染。经过烟雾云造成20人死亡在多诺拉,Pa。,in October 1948 — and another杀死12000人许多西方国家开始限制他们的微粒和其他空气污染物的排放,使得亚洲和东欧成为主要的剩余来源。
但是当美国人呼吸的时候更少的颗粒物总体而言,他们曾经曾经,洛杉矶,亚特兰大,匹兹堡和底特律等城市往往仍然在夏天仍然遭受不健康的尖峰,而农村地区则可以淹没柴油机尾气和道路灰尘从四轮车,或通过烟从森林大火.这些朦胧的毯子提醒人们,无论燃料来自森林还是加油站,只要有火,就有烟。
什么是颗粒状污染?
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可吸入颗粒物悬浮在空气中的微小固体和液滴是一种多样化的、对肺有害的混合物。它通常看起来是典型的、标志性的空气污染——烟尘颗粒(见图)从空气塔和排气管中飘散而出,但它也包括通常认为不是污染物的颗粒——风沙、自行车灰尘、野火烟雾和火山灰。
有些颗粒,尤其是在火灾和火山排放的颗粒,大而暗,肉眼可以看到,而另一些颗粒非常小,只有在电子显微镜下才能看到。吸入巨大的、燃烧的火山灰当然不愉快,但它是最威胁人类健康的小种类。美国环保署关注的是直径10微米或更小的微粒,它称之为“可吸入粗颗粒”。在这组粒子中还有一个更可怕的微粒——“细颗粒”,直径不超过2.5微米。这两种类型分别被称为“PM10”和“PM2.5”,它们都比一根头发的宽度小得多。
尽管美国环保署的规定通常将所有大小相似的微粒视为平等的违法者,但研究表明,它们的成分在它们如何影响人类健康方面发挥着重要作用。城市颗粒物更危险例如,它们比农村的表亲们更厉害,部分原因是农村的沙尘颗粒比城市的大多数煤烟颗粒更大,部分原因是城市空气中的化学物质联合起来对抗我们,变得比任何一个单独的化学物质都更糟糕。
微粒是如何影响人类的?
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人类呼吸系统通常准备好处理空中入侵者:鼻毛抓住最大的毛发,叫纤毛的微小的移动毛发用粘液捕获其他人咳嗽或打喷嚏,和专门的免疫细胞吞下任何堕胎。事实上,有过敏的人都知道身体经常太准备自卫。
鼻涕和纤毛不能捕捉到所有的东西,但即使一些更小的颗粒偷偷地穿过,健康的纤毛和免疫细胞通常能够在正常暴露水平下抵御长期损害。受微粒污染威胁最大的人是那些自然防御未充分发挥作用的人,包括儿童、老年人、心脏病或肺病患者以及吸烟者。
城市空气污染往往比农村尘埃云往往是由于其他污染物 - 特别是二氧化硫例如,二氧化氮和地面臭氧——可以使身体的防御系统眩晕或崩溃,就像吸烟一样打开闸门麻痹纤毛使身体更容易受到感染。
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许多城市漂浮着各种各样的污染物,很难确定哪一种污染物导致了哪一种疾病,但科学家似乎一致认为,一旦进入肺部,PM2.5就会导致与空气污染相关的最严重的健康问题。10微米宽或更小的颗粒顽固地会进入肺组织,最小的会深入最深。这可能会在短期内引起刺激、咳嗽和呼吸困难,并引起许多易感人群的哮喘发作或心律不齐。随着时间的推移,颗粒在肺部积聚会导致慢性支气管炎,并降低整体肺功能;其中一种颗粒被认为是致癌的。
哥伦比亚大学最近的一项研究也表明,产前暴露在空气污染中会降低孩子的智商。研究者给背包空气监测纽约市259名儿童的母亲在低收入社区,和报道,甚至在调整其他因素之后,最高的儿童暴露在出生之前4到5分5岁在智商测试中采取低于儿童呼吸更少的污染在子宫内。
除了对人类健康的影响,风或水携带的颗粒物还会造成各种生态问题,这取决于它的成分。某些颗粒能使湖泊和溪流变酸,形成植物产生较少的叶绿素和糖,破坏营养平衡,形成雾霾降低了能见度在许多国家公园和大城市。
颗粒物质来自哪里?
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颗粒物的释放来源有很多种,包括移动的和固定的。到目前为止,道路灰尘是最大的污染源可吸入颗粒物排放在美国,是第二高的来源PM2.5只在炮火后面。汽车和卡车甚至在铺平的道路上也会卷起碎片云,但越野车的巨大羽流也会卷起更多的麻烦.霉菌、花粉和其他人类过敏原经常困扰着司机或下风的人们,微小的灰尘和柴油颗粒威胁着水路和人的肺,使清澈的水变得浑浊,阻挡了藻类和植物的阳光。
无论是在公路上还是在越野时,柴油车都会往颗粒物罐里添加一些额外的东西。柴油车尾气中含有甲醛、苯、多环芳烃和其他有害的空气污染物,包括厚厚的煤烟颗粒。虽然柴油发动机排放的一些颗粒物几乎是不可避免的,但通过控制污染和避免柴油动力车辆空转,可以减少这些颗粒物的排放。
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尽管化石燃料很受欢迎,但木材仍然是最受欢迎的主要排放国森林大火是第一大来源,家庭柴火消费是第五大来源。然而,煤炭、石油和天然气的贡献确实很大——发电、运输和其他化石燃料燃烧是PM2.5的三大来源,也是PM10的五大来源。从本质上讲,燃煤发电是一种容易产生雾霾的企业,尽管许多发达国家的公用事业公司现在已经减少了排放中的颗粒物和硫酸盐数量,但亚洲和东欧部分地区的宽松监管导致了这一问题猖獗的空气污染在那里。广泛使用以木头和粪便为燃料的炉灶也受到了批评,因为它是危险微粒和其他污染物的来源。