秋冬季节雾天多发,雾,又称近地云,是当近地空气达到饱和时,水蒸气凝结在气溶胶颗粒上或凝结成水滴或冰晶,使能见距离降低至1000米以下的一种天气现象。浓雾造成的能见度低,对交通运输尤其是航空、海上、河流和公路交通危害极大。据统计,国内外航班无法正常飞行的79%是由大雾造成的;大雾等恶劣天气引发的交通事故约占事故总数的1/4。
雾水中含有多环芳烃
国内对雾的研究相对较少,主要是雾的采集难度很大,雾水量也较少。我们的研究团队收集了一定量的雾水后,进行了定量分析,得到了大雾中有机物的分布规律。
分析了雾水中多环芳烃等有机污染物的分布规律和来源。监测分析发现,雾水中含有一定量的多环芳烃,总浓度为0.03~6.67微克/升,其中含量最多的是萘、蒽和菲,约占PAHs总量的80%。我们将上海地区的雾水样本与黄山地区的雾水样本进行了比较。我们发现黄山的雾水比较清澈,有机物含量很低,而上海的雾水颜色较深,有机物含量很高。
所谓多环芳烃是指分子中含有两个以上苯环的烃,包括萘、蒽、菲、芘等150多种化合物。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷。常见的致癌多环芳烃多为四至六环稠环化合物。国际癌症研究中心列出了94种对实验动物有致癌作用的化合物,其中15种是多环芳烃。
室内多环芳烃主要来自电脑
PAHs的产生可分为自然来源和人为来源。自然源主要是陆地和水生生物合成引起的,如森林草原火灾、火山喷发等;人为源包括化工污染源、交通运输污染源、生活污染源和其他人为源。
工业生产中产生的多环芳烃量占总量的绝大多数,其中焦化厂最为严重。机动车辆,特别是飞机和汽车启动时,由于不完全燃烧而排出的废气中含有相当量的多环芳烃。芳香烃;煤炉等家庭炉灶产生的多环芳烃是家庭污染的主要来源。在食品生产过程中,煎、炸、熏、烧烤等生产方式也会产生较多的多环芳烃。此外,垃圾的深度填埋和焚烧也会产生大量的多环芳烃,污染水源和空气;香烟烟雾中检测出300多种多环芳烃。
还有研究表明,网吧、办公室等电脑运行时产生的多环芳烃是人体室内污染的重要来源之一。
雾天戴口罩有用,但挡不住雾霾
很多人认为雾是水蒸气造成的,无所谓。事实上,雾中存在颗粒物,雾和霾很难明确界定。超净空间中的水没有任何颗粒,水蒸气即使超过100%也不会凝结。有雾就意味着有污染物。即使在空气洁净的城市,雾气中也含有大量颗粒物。如果空气污染加剧,工业废气、交通尾气排放量较大,不利于污染物消散,导致雾中污染物含量增加。
当小水滴低空漂浮形成雾时,小水滴溶解并吸附表面的一些有害物质,如酸、碱、胺、盐、苯、酚和灰尘等;弥漫在空气中的雾滴往往还含有细菌、病毒、病原微生物等,雾的形成使这些有害物质在没有扩散或稀释的情况下停留、积聚,从而加剧污染,影响城市污染物的扩散,甚至会加剧二氧化硫等物质的毒性。如果大雾持续数天,空气中的污染物就会迅速增加。
秋冬季节是雾天多发的时期。如果当地水汽丰富,受城市热岛效应和大气环境等因素影响,当气温下降时,很容易蒸发形成雾。同时,逆温发生后,风力不大,大气保持静止,悬浮的雾滴不易消散,有利于雾气的聚集。
喜欢体育锻炼的人都知道,晨雾天气不适合锻炼,因为雾对人体有害,锻炼会导致人吸入更多的液体颗粒。因此,雾天应尽量减少外出,缩短户外活动时间,以免损害健康。
有人问,大雾天气戴口罩有用吗?答案是肯定的,但是雾霾天就没用了。因为颗粒越大越容易防范,颗粒越小越难防范。雾霾可以直接通过面罩的缝隙进入。
说起多环芳烃污染,我们还应该谈谈老百姓的感受:今天报道的天气晴朗,但为什么外面有雾?其实这与我国目前制定的国家标准有关。如果按照颗粒物PM10(10微米以下)标准,污染物不会超标,但与能见度衰减相关的因素基本都是PM2.5的微小颗粒。在我国东部地区,PM10颗粒物中高达70%至80%是PM2.5颗粒物。但能见度降低并不意味着颗粒物的质量浓度一定很高,因为光学性质和质量浓度之间存在差异。
吸附法可减少多环芳烃污染
对于普通人来说,有时候我们不得不接受雾霾对我们的侵袭。为了减少雾霾的侵袭,政府和相关部门应该采取行动。
多环芳烃污染的预防措施首先是减少多环芳烃的排放,如尽可能充分燃烧燃料、公共场所严禁吸烟、严格控制城市汽车尾气排放等。所造成的污染可以用生物或化学技术进行处理。
微生物降解方法多环芳烃是可生物降解的。萘、苊、苊等低分子量多环芳烃可被微生物快速降解。
吸附法多环芳烃是地表水中的残留污染物。由于它们的水溶性较低,很容易从水中分布到沉积物和有机物中,因此可以采用吸附处理。
光解法:水体系中的多环芳烃与氧气反应,发生光解生成苯醌类化合物,其光解半衰期较短。
多环芳烃的分子结构决定了大多数多环芳烃不能水解。因此,水解途径并不是PAHs在地表水系统中的重要迁移途径。据统计,吸附法是PAHs迁移的主要途径,其次是微生物降解法。
改善环境空气质量是一项艰巨、复杂的系统工程,根本上取决于全社会的共同努力。一方面,通过转变经济发展方式,推动城市向环保转型。另一方面,我们城市的每一个人、每一个社会成员都需要尽自己最大的努力来减少排放。其实很简单,比如少开车一天,或者关掉电脑。 (孙国根编译)
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