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第二章 大气污染谁之过(第1页)

漂浮着的“杀手”

世界卫生组织的一份报告称,全球每年大约有200万人死于空气污染所导致的各种疾病,空气中的可吸入颗粒物、二氧化硫、臭氧、二氧化氮对人体健康均有很大危害。可吸入颗粒物、二氧化硫、臭氧、二氧化氮其实就是大气污染物存在的形式,可以将其分为颗粒物质和气态物质,有人将它们称为飘浮在空中的“杀手”。

所谓颗粒物质是指大气中粒径不同的固体、液体和气溶胶体。①粒径大于10微米的固体颗粒称为降尘,由于重力的作用,能在较短时间内沉降到地面;粒径小于10微米的固体颗粒称为飘尘,飘尘能够长期地漂浮在大气中;粒径小于1微米称为烟,通常烟是由燃烧过程产生的。②雾是液体颗粒,其粒径一般在0。1~100微米之间。③气溶胶体则是空气中的固体和液体颗粒物质与空气一起结合成的悬浮体,它的粒径在1微米以下,可以悬浮在大气中。

气态物质主要有含硫化合物、氮化合物、碳氢化合物、碳氧化合物、卤素化合物等。这些气态物质对人类的生产生活以及对生物所产生的危害主要因其化学行为造成。在污染物中,直接排放到大气中的称为一次污染物,有些一次污染物质在大气中通过与其他物质发生反应,化合成新的污染物质,这种污染物质为二次污染物。在气态污染物质中有不少二次污染物质。

那么,颗粒物吸入体内会对健康带来哪些危害呢?有关专家认为,可吸入颗粒物对健康的危害性包括两个方面。一是将细小的颗粒物吸入肺内可产生刺激作用,出现粘液,引起肺部疾患。有些患心脏病的人当呼吸困难时,可导致心脏损害,严重者还有生命危险。二是微粒上附着的许多有害物质吸入肺内可直接造成危害,微粒越小,所含的多环芳烃和杂环化合物越多,其害也越大,甚至可导致肺癌等疾患。

可吸入颗粒物被人吸入后,会累积在呼吸系统中,引发许多疾病。对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统,诱发哮喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病,降低肺功能等。因此,对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群,风险是较大的。另外,环境空气中的颗粒物还是降低能见度的主要原因,并会损坏建筑物表面。

可吸入颗粒物在空气中持续的时间很长,对人体健康和大气能见度影响都很大。一些颗粒物来自污染源的直接排放,比如烟囱与车辆。另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物,它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大。可吸入颗粒物通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。

目前来看,世界各大城市的空气污染程度仍然严重,尤其是人口超过百万的特大城市污染较为严重。颗粒物是影响城市空气质量的首要污染物。针对此情况,首先,应提高全民素质,从道德上加强人们保护环境的意识;其次,重视城市绿化,植树造林;再次,控制工厂废气、废水、废物的排放,以及“每周少开一天车”,减少汽车尾气的排放。

2.将二氧化碳变废为宝

现在随着二氧化碳的增多,地球上的气温也越来越高。因为二氧化碳具有保温的作用,所以会使温度升高。自1975年工业革命以来,地球表面的平均温度已经上升了0。9华氏度,照这样下去,预计到21世纪中叶,全球气温将升高1。5~4。5℃。

此外,海平面的升高,也是二氧化碳增多造成的。近100年,海平面已上升14厘米,预计到21世纪中叶,海平面将会上升25~140厘米。海平面的上升,亚马逊雨林将会消失,两极海洋的冰块也将融化。这些变化对野生动物而言无疑是灭顶之灾。

早在1896年科学家就已经发现,燃烧煤所产生的二氧化碳会升高地球表面的温度。1979年在日内瓦召开的“世界气象大会”上也曾讨论过大气中二氧化碳对气候的影响。如今已被言中,全球气温变暖,致使生态平稳遭到破坏,诱发人体罹患各种疾病。人们称之为“温室效应”。究其根源,正是人们在从事科研发展、工业生产以及日常生活中,燃烧排出的大量废气二氧化碳进入大气层,从而形成了“温室效应”。这就极大地损害了人类正常生存的自然环境。

由于人类大量使用矿物燃料,全球每年排放到大气中的二氧化碳达50亿吨,其中约10亿吨被森林吸收,15亿吨被海洋吸收,余下的25亿吨留在大气层中产生“温室效应”。

根据加州斯坦福大学一项计算机模型的研究成果,二氧化碳使气温每升高1摄氏度,全世界就将有约21,000人因此丧生。

这项即将发布于《地球物理学研究杂志》的报告还指出:在美国,因空气污染引发的非癌症性疾病将导致1,000余人丧生,另外还将有20~30起癌症引发的死亡。

斯坦福大学工程学教授马克·雅各布森称,气候变化对健康产生的影响将使重污染区域深受其害。雅各布森作为该模型的开发者,参与了报告的撰写。

他说:“基本上,由于二氧化碳引起的气候变化,人们吸入了大量有害化学物质,两者间的关联是确定的。因此下一步要做的就是减少二氧化碳排放。”

二氧化碳使气温比地表温度上升的更快。研究发现,污染物趋向于在原地停留,并且不易扩散。空气中二氧化碳含量的增加还将导致臭氧含量上升。臭氧可引发呼吸及心血管类疾病。

雅各布森称:“二氧化碳是一种腐蚀性气体,它可腐蚀橡胶和雕塑,还可使轮胎爆裂。可想而知,高浓度的二氧化碳将对人类的肺产生怎样的伤害。”

二氧化碳是破坏环境的一大杀手,排放量不断增多的二氧化碳不仅使全球气温升高,而且导致气候变化异常。尽管科学家已做出了种种努力,力求减少二氧化碳排入大气中的数量,但迄今仍收效甚微。人类活动不可避免地会产生出大量的二氧化碳,若不将其排入大气,那么这些气体的归宿在哪里?现如今有了答案:

美国能源部称,今后20年,美国消耗煤炭、石油和天然气的数量将增加40%。如何处理不断增加的二氧化碳气体遂成为美国能源部苦思冥想的难题。他们设想将发电厂或大型企业排放的废气收集起来集中处理,设法将其埋入深海或地下。正当美国和其他国家研究如何处理二氧化碳的技术时,挪威国家石油公司开发出一种可以将二氧化碳注入深海的技术,成功地将公司每年回收的2800吨二氧化碳随海水注入约800米深的砂石岩中,每年可为公司节省可观的环保税。但据该公司称,尽管将这些二氧化碳注入海底存放的成本并不比环保税便宜,但是这种方法对环境有利。

2800吨二氧化碳相当于1600辆中型卡车从里斯本到伊斯坦布尔往返所产生的废气。也就是说,从挪威和苏格兰之间的斯来普油田每年所排放的二氧化碳就有这么多,挪威石油公司必须将其分离并处理掉后,公司的天然气才允许上市销售。挪威石油公司采用的是一条4公里长的管道,每年将2800吨二氧化碳泵入海底的砂石岩中,二氧化碳可以溶于岩石上的海水中。据挪威石油公司测算,该海域可以存贮约6千亿吨二氧化碳。目前,人们正计划在北冰洋的巴伦支海也建造一个类似的二氧化碳存贮区。

海底和地下存贮二氧化碳是一个新的技术,除上述地带外,德国的地下也能存贮二氧化碳。据德国汉诺威联邦地质矿产署戈林博士称,德国首先考虑的是采用开采过的废油井和废气井及地下水层。在这些地区的地下岩石有微孔,可以吸收二氧化碳,但深度应当是在1000米以下,最理想的深度为1200米至1500米之间,该深度的压力可使二氧化碳液化,缩小了占据的空间。但是,德国迄今还没有将二氧化碳存贮纳入计划,目前还只是处于研究探索阶段,例如德国亚琛大学的研究人员正在研究能否将二氧化碳存贮点密封起来,要做到这一点,密封盖需要有数百米的厚度。研究人员将存贮岩石切割成硬币大小的块,然后将这些小石块置入温度和压力与存贮点相似的容器,从容器的一端注入二氧化碳,然后根据岩石的吸附情况计算出存贮量,同时根据二氧化碳透过岩石的速度推算出存贮时间。

科学家称,掩埋二氧化碳也应当向掩埋核废料那样,至少保证100万年不泄漏。其实,二氧化碳的存贮也像天然气油田那样,一般来说,天然气在地下已经埋藏数百万年,如不开采,永远会埋在地下。因此,人工注入的二氧化碳气体同样也可以在地下岩石微孔中埋藏几百万年。

从理论上说,人工将二氧化碳注入海底或地下对环保有利。但是,二氧化碳注入海底并非那么容易。德国波茨坦环境研究所的海尔德称,太平洋是一个不密封的存贮区。因此存贮时间不会持续过长。将来,这种方法可能会使海水变酸,殃及海底微生物。理想的方案是将可分解的硼矿物质与二氧化碳一道注入,以防止海水变酸。

要让二氧化碳与矿物质结合到一起,需要有大量的岩石。目前,一座热力发电站每天需要消耗35000吨硅酸盐石,以让硅酸盐石变成碳酸盐结石和石英。目前,科学家正在寻找更好的、对环境有利的方法。

路透社2009年3月有篇报道称,美国东西海岸盛产的某些岩石未来可能在经处理后,可以用于吸附二氧化碳,缓解全球气候变化过程。

哥伦比亚大学地球科学研究所和美国地质调查局的科学家们共同进行了此项研究,研究带头人SamKrevor说:“某天它们将成为对抗全球变暖不可思议的利器。”

科学家们很早就知道,岩石可天然吸附二氧化碳,经历数千年时间,气体被附着在岩石矿物成分上,与其它物质作用形成碳酸盐等固态物质。岩石表面经过风化及自然循环的过程中,可以不断吸收空气中的二氧化碳。

目前仍需进一步研究其可行性,不过一旦此法可行,那么对新兴的二氧化碳掩埋行业的需求就会有所降低。

3.氧气是人类的生命

氧是人体生命活动的第一需要,是维持生命最重要的能源。同食物和水一样,氧是人体健康最根本的要素之一。人每分每秒都在呼吸,吸入氧气,呼出二氧化碳。正是这样一呼一吸的吐故纳新,使人体获得生命能源。人要是断绝呼吸2~5分钟,就会死亡。“人活一口气”,确认了氧在生命能源中的第一位次。

氧是维持肌体免疫功能活力的关键物质。人在得到充足的氧的情况下,吃进的营养物质会被细胞利用,转化成能量,供给各个组织器官,才能保证免疫系统正常工作。没有氧,各器官的功能和免疫力就会下降,从而失去对病毒的抵御能力,成为病毒的俘虏。专家指出:“没有氧的人,生命活动就会停止;缺少氧的人,就会造成器质性病变。”这种病变很大程度上是免疫系统长期缺氧,形成功能性障碍造成的。

在这个地球上,人类和其它生物都在吸进空气中的氧,而呼出二氧化碳。据说一个成年人每天大约要呼出400升二氧化碳。随着工业的发展,世界上二氧化碳的量不断增加,这种现象的确令人类担忧。这样下去,氧气会不会被用光,使世界成为二氧化碳的世界呢?二氧化碳增多的最直接后果便是造成了地球的“温室效应”,地球的温度因此而上升,导致了冰川融化,极大地威胁着人类的生存。

1895年,英国物理学家凯尔文曾十分忧虑地说:“随着工业的发达与人口的增多,500年以后,地球上所有的氧气将被用光,人类将趋于灭亡!”

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