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访王文兴院士:防雾霾 要有一双科学的慧眼
发布时间: 2014-03-03 00:00:00     发布来源:     
作者:     发布人:子照    

\'《中国教育报》电子版

防雾霾,要有一双科学的慧眼

——访中国工程院院士、山东大学环境研究院院长王文兴

  ■大气细颗粒物主要来自直接排放的污染源和排放的污染气体二次生成。这部分细颗粒物的生成机制非常复杂。 

  ■学校要重视对学生进行生态文明、环境保护教育。在中学里,化学、生物、地理等专业教师都可以发挥一些作用。 

  ■二次颗粒物的形成是雾霾污染研究中的核心问题之一,查明它的生成过程、机制、条件对雾霾控制至关重要。这方面的研究是当前热点,高校科研工作者可发挥重要作用,大有作为。

  近日,全国再次出现大范围雾霾天气,多地空气污染指数达到6级严重污染程度。雾霾是怎么形成的、成分是什么?对于大中小学这样人群集中的场所,应该如何应对雾霾?作为教育工作者,应该了解哪些有关雾霾的常识?带着这些问题,记者采访了长期从事大气环境研究的中国工程院院士、山东大学环境研究院院长王文兴。 

  雾霾是怎样形成的 

  记者:连日不散的雾霾,影响着每个人的生活。我想请您先给我们普及一些关于雾霾的知识,雾霾到底是怎么回事? 

  王文兴:我们所说的雾霾,是指大气中的细颗粒物浓度达到一定程度,影响能见度的一种天气现象。 

  我们通常说的大气污染物,主要是指二氧化硫、氮氧化物、臭氧和颗粒物。前三种是气体污染物,对大气能见度的影响不大,影响能见度的污染物主要是大气细颗粒物。空气中的这些污染物能使大气混浊、视野模糊并导致能见度降低。气象学中规定,当水平能见度小于10公里、相对湿度小于80%时,将这种天气现象称为霾或灰霾。由于这种天气出现时常伴随着较高的相对湿度,所以也常称为雾霾。 

  记者:颗粒物和我们通常所说的PM2.5是什么关系? 

  王文兴:颗粒物的英文名是Particulate Matter,缩写为PM。数值则是表明它代表的颗粒物粒径大小范围。例如PM10表示颗粒物动力学直径等于和小于10微米的细颗粒物,这些颗粒物能够进入人的呼吸道里;PM2.5则代表颗粒物动力学直径等于和小于2.5微米的细颗粒,能够通过呼吸道进入人的肺泡,造成更大的危害。 

  我们对大气颗粒物的认识是不断发展的。现在世界各国都将PM10和PM2.5列为空气质量标准中的控制指标。目前,科学工作者正在研究PM1对人体健康的影响,PM1将来也有可能会被列为空气质量标准中的控制指标。 

  记者:那么这种细颗粒物是从哪里来的,又是怎么形成的呢? 

  王文兴:大气细颗粒物主要来自直接排放的污染源和排放的污染气体二次生成。直接排放的细颗粒物主要来自如钢铁、水泥等工业生产过程和风沙扬尘等。所谓二次生成的细颗粒物,主要是由污染源排放的污染气体,如二氧化硫、氮氧化物、氨气、有机物等在一定天气条件下生成的,这部分细颗粒物的生成机制非常复杂,是目前研究的热门课题。 

  二氧化硫主要来自煤的燃烧,氮氧化物主要来自高温燃烧过程,只要有燃烧发生,就会产生氮氧化物。如烧煤炭、烧秸秆、烧垃圾等都会产生氮氧化物。氨气主要来自养殖业、农业生产、工业生产和自然排放。此外,风沙扬尘、炊事、烧烤等也都有影响。厨房炊事如炒菜,油在高温下蒸发、燃烧,都会产生有害有机气体和有机颗粒物。 

  污染物排放量大是形成雾霾的首要条件,但是仅这一条还不够,还必须具有充分的气象条件。2013年以来,京津冀地区遭遇几十年不遇的不利气象条件,风速小,逆温,再加上特殊的地形,污染物容易堆积,形成雾霾,北京就是如此。北京地区西侧是太行山脉,北面是燕山山脉,地形条件相对闭塞,在这种类型的天气条件下,大气污染物不易扩散传输,致使北京地区经常发生雾霾。 

  记者:从国际范围看,我国的颗粒物污染程度如何? 

  王文兴:近年来,我们看到一些城市的细颗粒物日均浓度频繁超过300微克/立方米,污染程度非常严重,是我国PM2.5现行标准的4倍。如果用严格的标准来衡量,那就超过得更多了,世界卫生组织2005年颁布的《空气质量准则》规定,日均值最低标准是25微克/立方米,300微克/立方米是它的12倍。 

  我国城市大气细颗粒物浓度大大高于欧洲、北美相应城市的浓度。欧美一般大城市的细颗粒物浓度只有几十微克/立方米,小城市甚至只有几微克/立方米。而我们发现泰山上的PM2.5浓度都达到四五十微克/立方米,超过了世界卫生组织提出的最低标准。 

  如何应对十面霾伏 

  记者:现在应对雾霾已经成为全民话题,在您看来,学校能做些什么? 

  王文兴:现在全民关注、警惕雾霾污染是一个非常好的现象,说明大家环保意识增强了。在学校里,有两方面的工作可做,一方面,校领导和老师们从思想上要引起重视,认识到环境保护是生态文明的重要组成部分,保护环境,人人有责;另一方面,学校要重视对学生进行生态文明、环境保护教育,爱护环境的意识是整个中华民族人文素质提高的重要方面。 

  防雾霾,保护环境,学校应该成为知识传播者。 

  记者:目前,中小学教师可能欠缺相关知识,大家会觉得没有合适的人能够做这件事情。 

  王文兴:可请专家、环境保护工作者为学校的教师和领导举办一些专门的讲座,普及环保知识。在中学里,化学、生物、地理等专业教师都可以发挥一些作用,因为这些专业是环境科学许多领域的基础,特别是化学、生物学老师,大气污染的一些基本常识都与化学专业相关,他们一看就懂。如果化学老师能够先走一步,应该可以给全校师生讲解环境保护相关知识。 

  记者:除了知识和观念之外,像中小学校这样未成年人集中的场所需要采取哪些措施应对雾霾? 

  王文兴:在中小学里,如何应对雾霾危害是很重要的。雾霾对人的影响一般不是急性的,是一个长期过程,所以最怕的是有些地区如果经常出现这种天气,人们会习以为常,不太注意就过去了。现在,各地有关部门会发布公告,告诉大家雾霾污染到什么程度,到什么级别,有哪些活动要避免,要注意些什么。学校领导和老师一定要主动关注这些公告,按要求去做,不要不当回事。 

  现在各地已经把污染分级了。二级、三级问题不大,四五级就严重了。这时应该尽量减少室外活动。雾霾主要影响两个方面:一是能见度低影响交通,比如孩子在上学路上的交通安全;二是影响健康。污染特别严重的时候,10分钟路程就能吸进去很多大气污染物。这时,确实应采取必要的措施,减少室外活动,关闭门窗等,将影响降到最低限度。 

  中小学学生外出尽量戴口罩。目前,市场上效果比较好的口罩能够阻挡90%以上的PM2.5,不过要注意正确的佩戴方法。 

  扫除雾霾,高校大有可为 

  记者:在雾霾成因与防治方面,高校科研工作者如何更好地发挥作用? 

  王文兴:目前,不仅是长期从事大气污染研究的科技人员在关心颗粒物污染,很多原来属于其他学科的科技工作者,也转向雾霾相关科学技术问题的研究。现在,全国很多单位在研究大气颗粒物污染防治相关的技术,比如燃料脱硫、脱氮、汽车尾气催化净化等净化技术,以及雾霾污染的基础研究。在这一领域的研究中,高校是重要的参与者。 

  全国高校科技力量很强,已经并继续进行雾霾观测、形成机制、人体健康影响、控制技术以及相关科学基础研究。比如,从各种来源排放的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨气等都是生成细颗粒物PM2.5的前体物(原料)。这类细颗粒物称为二次颗粒物,二次颗粒物的形成是雾霾污染研究中的核心问题之一,查明它的生成过程、机制、条件对雾霾控制至关重要。这方面的研究是当前热点,高校科研工作者可发挥重要作用,大有可为。 

  我国在细颗粒物对人体健康影响方面的研究非常薄弱。根据世界卫生组织的研究,目前我国城市人群所暴露的颗粒物浓度水平,会对健康产生有害影响。颗粒物对健康的影响是多方面的,但主要影响呼吸系统和心血管系统,所有人群都可受到颗粒物的影响。其易感性视健康状况和年龄而异。随着颗粒物暴露水平的增加,各种健康效应的风险也会随之增大。 

  记者:欧美等发达国家也曾经历过一些严重的大气污染事件,他们的防治经验对我们有何借鉴意义? 

  王文兴:从大气污染的全球分布来看,主要在北半球。北半球有三大污染区。第一是欧洲,这是最老的污染区,从工业革命时代就开始了,特别是西欧国家,曾经是历史上第一个大的污染源。其次是美国、加拿大,北美洲工业发达,特别是美国,汽车保有量全世界最大,化石燃料消耗也最多。第三就是亚洲,严重的地区在东北亚,即我国东部地区、朝鲜半岛和日本。在这世界三大污染区中,欧洲、北美都经历过大气污染最严重的时期。20世纪30年代欧洲、北美主要大气污染物的排放量远远高于我国高峰时期的排放量,当时这两个地区的二氧化硫和氮氧化物的排放量分别约2700万吨,而我国的排放量大约各为2000万吨。而对应的经济总量,中国要高得多。另一方面,我国避免了许多大气环境灾害,如大气酸化形成的酸雨危害,曾造成欧洲、北美大面积森林衰亡,湖泊鱼虾绝迹,而我国则没出现。 

  还有一个重要的例子,1952年英国伦敦烟雾事件发生期间,一周之内不正常死亡4000多人,最多的时候一天死亡900多人。那时伦敦燃煤排放的二氧化硫浓度高达每立方米4000多微克,正是高浓度的二氧化硫引起的急性呼吸系统伤害造成大量死亡。我国是燃煤大户,为什么没有发生这类烟雾事件呢?因为我国早就下大力气进行燃煤脱硫了,从而避免了这类污染事件的发生。例如,去年北京雾霾污染最严重时二氧化硫的浓度也只约相当于伦敦事件时期的1/10,故未造成严重的急性伤害。发达国家环境保护的经验与教训,让我们在大气污染控制方面少走了不少弯路。 

  记者:对于我国大气污染治理,您有何建议? 

  王文兴:国务院非常重视雾霾污染控制,2013年颁布了10条意见、35项措施,来控制各地PM2.5,包括能源结构改变、减少用煤等,规定很细,要求很具体。各地区、各单位都应根据单位的具体情况制定实施计划,并坚决执行。但是,我们也应看到,由于雾霾污染的复杂性,大气污染的治理不可能一蹴而就,这是一个长期的过程。我们应制定大气污染控制长期规划,分期实施。此外,我们现在执行的大气细颗粒物标准是世界卫生组织提出的初期阶段目标,以后要求会不断地提高,所以环保是一种持续不断的过程,环境保护工作应随时调整,以使经济、环境协调发展,促进国家发展的最优化。(记者 高靓)

  【链接】 

  雾霾天该不该上课

  严重的雾霾天气下,课还要不要上,怎么上?这是困扰中小学校师生和教育管理者的一个现实问题。 

  雾霾天气下不适于开展户外体育活动,这已成为共识,但是是否有雾霾就要停止体育课?专家对此有不同意见。中国教科院体卫艺研究中心主任吴键认为,轻度污染下的体育锻炼并不会对人体造成伤害。一些学校体育课的时间本来就没有保障,如果动辄以雾霾为由挤占或挪用体育课,体育锻炼时间就更少了。 

  近日,在北京市海淀区召开的一次雾霾天气如何科学锻炼的研讨会上,中关村第一小学健康管理社团的孩子们面对专家,争先恐后地表达了不愿减少体育课、想要锻炼的意愿。他们创编的《雾霾天儿童少年室内锻炼方法手册》得到专家们的认可。手册中设计的雾霾天气室内科学锻炼方法,选择了一些耗氧量较低、强度较小、肺通气增加不明显的运动类型,具有科学性和可操作性。 

  国家体育总局体育科学研究所青少年体育研究与发展中心副主任郭建军认为,儿童少年在雾霾天气下应尽量选择一些吸氧量小的项目进行锻炼,避免由于呼吸频率加快、呼吸深度加深而吸入更多颗粒物,减轻对人体的危害程度。遭遇中等或重度雾霾天气,室外的体育活动最好停止进行,尽量避免晨练,有条件的学校,可以转入到室内运动场进行,但要尽量保障空气的清洁度。 

  对于雾霾天气下,各地将体育活动转至室内开展的创新尝试,北京大学儿童青少年卫生研究所所长马军认为要看具体情况而定,在重度雾霾情况下,室内室外的空气污染指数差距较小,即便在室内,剧烈运动同样会带来很大的危害,因此并不适合进行体育锻炼。 

  “我们要树立这样的理念,在重度雾霾天,不仅要停上体育课,其他文化课也应该停止,因为上文化课会消耗大量的氧,一旦供氧不足,将对身心健康产生非常不利的影响,特别是考试测验一类耗氧量大的活动,不适合在雾霾天进行。”吴健说。“目前我国对于雾霾对人体造成伤害的科学研究尚处于初始阶段,在雾霾天该如何锻炼,需要进一步研究、探讨。目前来说,学校和家长、学生,应该根据气象部门发布的雾霾预警,作出相应的个人防护措施及教学安排。”(记者 李小伟)

  雾霾易诱发哪些疾病

  雾霾天气时,空气中往往会带有细菌和病毒,易导致传染病扩散和多种疾病发生。城市中空气污染物不易扩散,加重二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性,危害人体健康,如诱发流涕、鼻塞等上呼吸道感染,以及哮喘、咽炎、气管炎、结膜炎等疾病。 

  有研究证实,PM2.5和细菌的大小差不多,一般而言,细菌进入血液后,血液中的巨噬细胞(免疫细胞的一种)就会立刻将其吞噬,将其“消化”掉。但是,PM2.5一旦进入血液,由于其没有生命,巨噬细胞吞噬后,无法利用细胞内的各类分解酶,将其“消化”掉,其结果会导致巨噬细胞受损,释放出有害物质,导致细胞、组织出现炎症反应,机体的免疫功能就会随之下降。 

  雾霾中的各类有害或致病颗粒主要是通过呼吸道,进入肺部的微小通气道和肺泡,研究发现,有75%的微小颗粒将粘附在人体上、下呼吸道和肺叶中,引起鼻炎、支气管炎等病症,长期处于这种环境中还会诱发肺癌。同时,由于雾霾天气压较低,空气中氧含量相对减少,由此导致血流速度降低,细胞内呼吸功能下降,还会危及循环系统功能。 

  此外,部分研究还证实,雾霾中的部分致病微生物、化学污染物、油烟等也会“搭车”进入体内,伴随血液循环分布到神经等系统内,导致更为严重的神经伤害,甚至导致细胞产生癌变。 

  北京大学医学部公共卫生学院的一项研究发现,雾霾天气是心血管疾病患者的“健康杀手”,尤其是对有呼吸道疾病和心血管疾病的老人。PM2.5每立方米浓度增加10微克,医院高血压类的急诊患者就会增加8%。因为起雾时气压低,空气中的含氧量下降,人们很容易感到胸闷,早晨潮湿寒冷的雾气还会造成冷刺激,容易导致血管痉挛、血压波动、心脏负荷加重等。 

  长时间持续不断的雾霾天气还会造成长期的健康隐患,对人体呼吸系统、脑神经系统、心血管系统等产生威胁。(张一民 作者系北京体育大学教授、运动医学专家) 

  【相关链接】

  雾霾的“黄、橙、红”

  2013年1月,中国气象局对霾预警信号标准进行了修订。新规定将霾天气预警信号分为三级,以黄色、橙色和红色表示,分别对应预报等级用语的中度霾、重度霾和极重霾。 

  黄色预警:(1)能见度小于3000米且相对湿度小于等于80%。(2)能见度小于2000米且相对湿度大于80%,PM2.5大于等于75微克/立方米且小于150微克/立方米。(3)PM2.5大于等于150微克/立方米且小于500微克/立方米。 

  橙色预警:(1)能见度小于2000米且相对湿度小于等于80%。(2)能见度小于1000米且相对湿度大于80%,PM2.5大于等于150微克/立方米且小于500微克/立方米。(3)PM2.5大于等于500微克/立方米且小于700微克/立方米。 

  红色预警:(1)能见度小于1000米且相对湿度小于等于80%。(2)能见度小于1000米且相对湿度大于80%,PM2.5大于等于500微克/立方米且小于700微克/立方米。(3)PM2.5大于等于700微克/立方米。 

  (分级依据:预计24小时内可能出现以上条件之一或实况已达到以上条件之一并可能持续。)

http://www.jyb.cn/china/gnxw/201403/t20140302_572209.html

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