杜仲

2013年入冬以來，我國北方的大部分城市迎來了霧霾天氣。有霧霾，說明空氣質(zhì)量不好。

雖然霧霾年年有，但2013年底格外令人擔(dān)憂。倒不是說此時(shí)的霧霾特別嚴(yán)重，而是因?yàn)槭澜缧l(wèi)生組織把霧霾列為致癌物之一，認(rèn)為霧霾與肺癌有一定的關(guān)系。如果霧霾能致癌，那豈不要人人自危了？

顆粒越小越危險(xiǎn)

霧霾由霧和霾兩部分組成。霧是小液滴，霾是固體小顆粒。當(dāng)然，霧里的很多小液滴事實(shí)上也要以固體小顆粒作為凝結(jié)核，所以兩者沒必要做嚴(yán)格的區(qū)分。影響我們健康的主要是霧霾中的固體小顆粒。

關(guān)于霧霾，見諸報(bào)端的一個(gè)常用術(shù)語是PM2.5。PM2.5是空氣中直徑小于或等于2.5微米的固體顆粒的總稱。這些顆粒如此細(xì)小，肉眼是看不到的，它們可以在空氣中飄浮數(shù)天。人類的頭發(fā)絲直徑大約是70微米，這就比最大的PM2.5還大了近30倍。

另一個(gè)常用術(shù)語是PM10。同理，PM10是直徑小于或等于10微米的固體顆粒的總稱。從定義中可以看出，PM2.5包含在PM10里面，一般情況下，PM2.5占到PM10的50%～80%。PM2.5和PM10的單位都是微克/立方米。

為什么空氣污染不提直徑在10微米以上的顆粒呢？在此先要來了解一下我們呼吸系統(tǒng)的清污機(jī)制。

我們每時(shí)每刻都在呼吸，哪怕最干凈的空氣中，也懸浮著大量灰塵或者花粉之類的顆粒物，其中一部分可以直接進(jìn)入肺泡;長此以往，按理塵埃應(yīng)該在肺里越積越多，可為什么檢查正常人的肺，你會(huì)發(fā)現(xiàn)那里幾乎潔凈無塵呢？原來人的整個(gè)鼻腔、氣管、支氣管和肺泡表面具有一整套完善的清污機(jī)制，它們無時(shí)無刻不在緊張而又有序地工作著。

譬如，直徑大于10微米的顆粒物幾乎在鼻腔就完全被鼻毛和黏液擋住了，進(jìn)不到我們的體內(nèi)去。空氣中10微米以上的顆粒物多，比如北方的沙塵暴天氣，至多只會(huì)讓我們的頭發(fā)和皮膚臟得更快而已，對健康倒并無大礙。

接下來，進(jìn)入氣管和支氣管的直徑在2.5～10微米的顆粒，在氣管和支氣管分泌的黏液作用下，會(huì)粘在氣管壁上，然后在壁上纖毛每秒鐘20次的擺動(dòng)下，送達(dá)咽部，最后被我們咳出（當(dāng)然，此項(xiàng)生理功能隨年齡的增長而減弱）。

只有一部分直徑小于2.5微米的顆粒物才能最終抵達(dá)肺泡。那么，這些塵埃是不是就會(huì)在肺泡里積累起來呢？也不是。肺泡里也經(jīng)常有“人”打掃。免疫系統(tǒng)里有一種“吞噬細(xì)胞”，它們在肺泡里就扮演著清潔工的角色。吞噬細(xì)胞會(huì)把黏附在肺泡上的小顆粒物分解，分解產(chǎn)物隨著血液循環(huán)，最后隨尿液排出體外。

所以你看到了，只有直徑在10微米以下的顆粒物才能進(jìn)入體內(nèi)，而唯有直徑在2.5微米以下的顆粒物才會(huì)被吸入肺泡，因而只有這類顆粒物才可能讓人患上肺癌。這就是空氣污染只提PM2.5和PM10，甚至有時(shí)PM10都不提，只提PM2.5的原因。

抽煙比霧霾的危害嚴(yán)重

既然我們身體的清污機(jī)制那么巧妙和完善，那為何還要怕霧霾呢？

對于一部分人來說，他們的呼吸系統(tǒng)本來就有毛病，清污機(jī)制有缺陷，所以霧霾天氣的出現(xiàn)會(huì)加重他們的病情。這部分人包括慢性氣管炎、支氣管炎和肺病患者。

對于健康人來說，霧霾太嚴(yán)重，延續(xù)時(shí)間太久，就會(huì)有大量小顆粒物涌入肺泡;肺泡上的吞噬細(xì)胞忙不過來，“清掃”不及時(shí)，就容易引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病;而且，PM2.5容易吸附重金屬等致癌物，PM2.5進(jìn)入肺泡就給予這些致癌物直接接觸肺的機(jī)會(huì)，容易誘發(fā)肺癌。

需要說明的是，雖然現(xiàn)在世界衛(wèi)生組織把霧霾列為致癌物之一，但是導(dǎo)致肺癌的主要因素還是抽煙。肺癌90%是吸煙引起的，霧霾的因素只占1%。

所以如果一個(gè)人抽煙的話，霧霾的風(fēng)險(xiǎn)是可以忽略不計(jì)的。他要想抵消霧霾的不良影響，只要一個(gè)月少抽幾根煙就行了。

如此說來，即使霧霾天氣常態(tài)化，也不會(huì)引起肺癌發(fā)生率顯著增加，知道了這一點(diǎn)，我們就大可不必恐慌。不過，因?yàn)殪F霾跟很多呼吸系統(tǒng)疾病有關(guān)，從全社會(huì)的角度講，如果PM2.5達(dá)標(biāo)，全國每年可以避免數(shù)萬人早死、數(shù)萬人上醫(yī)院就診、上百萬次的誤工、上百萬兒童得呼吸系統(tǒng)疾病，社會(huì)收益將會(huì)是巨大的。

除了呼吸系統(tǒng)疾病，霧霾還可能加重人的皮膚過敏。不過，有消息稱霧霾將直接影響人類生育，這是缺乏科學(xué)依據(jù)的。

PM2.5來自哪里？

雖然自然過程也會(huì)產(chǎn)生PM2.5，但其主要來源還是人為排放。人類既直接排放PM2.5，也排放某些氣體污染物，然后在空氣中轉(zhuǎn)變成PM2.5。直接排放主要來自燃燒過程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃燒、生物質(zhì)（秸稈、木柴）的燃燒、垃圾焚燒。在空氣中轉(zhuǎn)化成PM2.5的氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發(fā)性有機(jī)物。其他的人為來源包括：道路揚(yáng)塵、建筑施工揚(yáng)塵、工業(yè)粉塵、廚房煙氣。自然來源則包括：風(fēng)揚(yáng)塵土、火山灰、森林火災(zāi)、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細(xì)菌。

PM2.5的來源復(fù)雜，成分自然也很復(fù)雜。主要成分是元素碳、有機(jī)化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽。其他常見的成分包括各種金屬元素，既有鈉、鎂、鈣、鋁、鐵等一般的金屬元素，也有鉛、鋅、砷、鎘、銅等主要源自人類污染的重金屬元素。

2013年，中科院大氣研究所對北京的空氣取樣分析后發(fā)現(xiàn)，北京機(jī)動(dòng)車為城市PM2.5的最大來源，約為25%;其次為燃煤，約占20%;餐飲業(yè)排出的油煙近年來有快速上升趨勢，占到13%;還有大約20%來自河北、內(nèi)蒙古等周邊省份的外來輸入。如果這項(xiàng)調(diào)查屬實(shí)，那么今后控制機(jī)動(dòng)車輛行駛或者執(zhí)行更嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，對于治理首都的霧霾應(yīng)該會(huì)起到很大作用。

PM2.5多少才算安全？

即使沒有人為污染，空氣中也有一定濃度的PM2.5，這個(gè)濃度被稱為背景濃度。在歐美，背景濃度大約為3～5微克/立方米。我國的背景濃度有多高，目前尚無公開的數(shù)據(jù)，但應(yīng)該不會(huì)和其他國家相差太大。

自從美國于1997年率先制定PM2.5的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以來，許多國家都陸續(xù)跟進(jìn)將PM2.5納入監(jiān)測指標(biāo)。如果單純從保護(hù)人類健康的目的出發(fā)，各國的標(biāo)準(zhǔn)理應(yīng)一樣，然而標(biāo)準(zhǔn)的制定還需考慮各國的污染現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

世界衛(wèi)生組織（WHO）于2005年制定了PM2.5的準(zhǔn)則值。高于這個(gè)值，死亡風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)顯著上升。WHO同時(shí)還設(shè)立了三個(gè)過渡期目標(biāo)值，為目前還無法一步到位的地區(qū)提供了階段性目標(biāo)。

我國目前執(zhí)行的就是三個(gè)過渡期目標(biāo)值中的最低標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)最低達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是：全年P(guān)M2.5平均不超過35微克/立方米;一年中PM2.5日均值超過75微克/立方米的連續(xù)天數(shù)不得多于3天。兩項(xiàng)中只要一項(xiàng)沒滿足，就不算達(dá)標(biāo)。

對于這個(gè)最低標(biāo)準(zhǔn)，目前我國的大部分城市顯然也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到。比如現(xiàn)在，北京冬季PM2.5一般都在200微克/立方米以上;上海在100微克/立方米以上;即使在廣州這樣地理?xiàng)l件得天獨(dú)厚的城市，PM2.5的年平均也高于標(biāo)準(zhǔn)值，在38微克/立方米左右。相比美國，我們就可以看到差距：2009年，全美國年均PM2.5為9.9微克/立方米。

對于整個(gè)社會(huì)來說，治理霧霾的關(guān)鍵是堵住源頭，因?yàn)殪F霾不像一些氣體，可以通過綠化來讓植物吸收。

對于個(gè)人來說，在大霧的天氣，盡量少出門（更不用說到戶外鍛煉），把自家的窗戶關(guān)嚴(yán)，出門戴口罩，應(yīng)是防霧霾的主要辦法。不過，雖然普通口罩能防止吸入灰塵，但無法阻隔PM2.5?，F(xiàn)在市場上有號稱專門阻隔PM2.5的口罩，但是否真像廣告中說的那么靈驗(yàn)，還不得而知。至于一些制藥商聲稱自己研制的藥物能夠清除吸入的PM2.5，是沒有科學(xué)根據(jù)的。他們只是想渾水摸魚而已。

（選自《大科技·科學(xué)之謎》，有刪改）