- 第10節(jié) 什么叫逆溫?
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逆溫是一種大氣現(xiàn)象。正常情況下,大氣的溫度會隨著高度的增加而下降,原理就像高山山頂的溫度總是比山腳的溫度高一點兒一樣。在大氣層數千米以下,低層大氣的溫度會比高層大氣溫度要高,這種頭重腳輕的現(xiàn)象是正常的。
在這種正常情況下,大氣層結容易發(fā)生上下翻滾,產生對流運動,一旦對流運動產生,那么近地面層的污染物,就有機會借助對流運動,向高空乃至遠方輸送,這樣就可以讓城市空氣污染程度相對減輕,緩解空氣污染對人體健康的影響。
不過,有一種情況,那就是逆溫。在某些特定的天氣條件下,地面上空的大氣結構出現(xiàn)了氣溫隨高度增加而升高的非正,F(xiàn)象,這樣會導致大氣層結穩(wěn)定,出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象,出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的大氣層被稱為“逆溫層”。
逆溫對霧霾天氣形成的影響有哪些?
霧霾是我們近幾年非常熟悉的一種天氣,北京、天津等地近年長期受到霧霾天氣的影響,其中一個很重要的原因是逆溫的影響。表面上看來,大氣層的溫度似乎和我們的生活關系不大,不過,逆溫現(xiàn)象的出現(xiàn)影響了空氣污染物的擴散和流動,進而使沉積大量污染物的城市近地面大氣層循環(huán)困難,使污染嚴重的城市越發(fā)污染嚴重。
逆溫的出現(xiàn),會使大量細微塵粒、煙塵浮游在城市上空,無法對外擴散,這些塵粒遇到大霧,就會和水汽凝結,懸浮在顆粒污染物上,從而形成我們經常會遇到的霧霾天氣。有時候,天空甚至會有白色粉末掉落到地面。
逆溫阻礙了空氣的垂直對流運動,妨礙和阻留了煙塵、水汽凝結物和污染物的對外擴散,使得幾十米甚至幾百米厚的逆溫層像一張巨大的、厚重的棉被那樣,籠罩在城市的上空。一旦有了逆溫層這床厚重的被子,近地面的污染物就變得無處可逃,只好待在原地,停留在城市上空,越積越厚,使空氣污染加重。
煙塵、污染物的堆積,加深了城市霧霾天氣的形成,使得霧霾揮之不散。而且,霧霾看似溫和,可是潛伏期很長,對人體的傷害也比較大,因為霧霾含有酸、堿、鹽、塵埃、化學物質等多種有害物質,而它的含量比普通大氣水滴的含量要高幾十倍,人們長期生活在霧霾嚴重的環(huán)境下,會對健康造成很大的影響,容易引發(fā)急性上呼吸道感染、急性支氣管炎、肺炎、哮喘等疾病。
如果城市連續(xù)好幾天出現(xiàn)逆溫,霧霾加重,空氣污染物大量積累,就很可能引發(fā)空氣污染中毒事件。1948年10月,美國工業(yè)小鎮(zhèn)多諾拉,連續(xù)4天出現(xiàn)逆溫,導致工廠所產生的硫氧化物和煙塵等污染物不能及時擴散,停留在小鎮(zhèn)居民區(qū)近地面上空,從而使這個只有14000多人口的小鎮(zhèn),在4天內足有近6000人患病,近20人死亡。
同樣,1952年,倫敦也發(fā)生過大型的煙霧事件,也是逆溫造成的。當時倫敦工廠區(qū)排放的煙塵和二氧化硫,由于連續(xù)幾天出現(xiàn)的逆溫現(xiàn)象而無法外排,使得4天內有5000人死亡。
可見,逆溫現(xiàn)象對城市空氣質量影響非常大,對于霧霾的加劇更是影響深遠,是必須得到重視的一種非常態(tài)現(xiàn)象。
PM2.5與PM10相比,對健康的危害有什么不同
隨著霧霾天氣頻發(fā),“PM2.5”開始走進我們的日常生活。以往,我們更加關注PM10和其他懸浮顆粒物,不過,PM2.5的殺傷力更為強大。
PM10是指那些在空氣動力學中直徑在10微米以下的固態(tài)和液態(tài)顆粒物,它們一般不能單純靠自身的重力降落到地面,因此,在生活中,我們把它們俗稱為“飄塵”,意思是飄浮在空中的微塵。飄塵的可怕之處在于,它們可以在空氣中漂浮幾天,甚至好幾年。
和其他的懸浮顆粒物一樣,飄塵會隨著空氣的擴散和漂移,傳播到不同的地方,隨著空氣進入人體,從而對人們的身體健康造成影響。不過,我們需要注意的是,飄塵雖然能進入我們的上呼吸道,但是部分飄塵可以通過我們自身的痰液、鼻涕等排出體外,還有一大部分飄塵可以被我們鼻腔內部的絨毛所阻擋,因此,對我們人體的傷害還算是小的。
和PM10飄塵相比,PM2.5的影響更大,因為,PM2.5是指粒徑在2.5微米以下的細顆粒物。由于體積更加微細,所以PM2.5更不易被阻擋,像一般的鼻腔絨毛,就無法阻擋這些微細顆粒。當PM2.5被吸入身體后會直接進入我們的支氣管,感染肺部氣體交換,從而引發(fā)哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。
更可怕的是,PM2.5還可以通過支氣管和肺泡進入血液,由于PM2.5會包含部分有害氣體和重金屬等,這些有害氣體和重金屬元素溶解在我們的血液中,就會對人體健康造成嚴重傷害。
這樣說絕對不是危言聳聽,因為早在2012年,北京大學公共衛(wèi)生學院就公布了《北京PM2.5中重金屬濃度檢測研究》報告,通過采集和監(jiān)測的樣本進行分析發(fā)現(xiàn),PM2.5顆粒中含有鉛、錳、鎘、銻、鍶、砷、鎳、硫酸鹽、多環(huán)芳烴等多種有害物。這些金屬元素是大氣顆粒物中對人們健康危害最大的元素,而PM2.5攜帶重金屬的能力比PM10要強十倍以上,因此,PM2.5有更大的機會攜帶更多的重金屬元素。換言之,如果我們長期吸入PM2.5,很可能會透過呼吸將有害重金屬元素吸入體內。比如PM2.5常見的重金屬砷,攝入大量的砷元素容易使人們出現(xiàn)神經系統(tǒng)損傷、心血管疾病以及尿道癌。而通過皮膚接觸吸入砷元素,也容易導致皮膚癌。除此之外,還有我們比較熟悉的重金屬鉛,大量吸入含有鉛的PM2.5對造血系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內分泌系統(tǒng)等均有不良影響。
懸浮顆粒物是什么?
懸浮顆粒物是一個我們相對比較熟悉的概念,它是指懸浮在大氣中的固體、液體顆粒物。不過,懸浮顆粒物只是一個總稱,由于它們的來源不同、形成不同,形狀、密度、顆粒大小等都不一樣,因此,從光、電、磁等物理性質上來分析,不同的懸浮顆粒物所產生的影響也大不一樣。
懸浮顆粒物主要有兩個來源,一個是天然來源,比如土壤、土地所產生的煙塵,火山灰,深林火災引發(fā)的煙塵等,而另一個則是人為來源,這主要和我們人為地排放化學染料燃燒所產生的煤煙,建筑行業(yè)所產生的粉塵,工業(yè)行為所產生的金屬塵、水泥塵有關;而且,我們的交通廢氣排放也嚴重加劇了懸浮顆粒物的形成,比如汽車尾氣、飛機排氣等。
一般而言,懸浮顆粒物可以分為一次顆粒物和二次顆粒物。一次顆粒物是指由排放源直接排入大氣中的液態(tài)或固態(tài)顆粒物,由于物理性質、化學組成及氣候條件,它們在大氣中沒有發(fā)生變化,所以稱為一次顆粒物。而二次顆粒物則是由排放源排放的氣體污染物,由于它們在適當的條件下與周圍的物質產生了化學反應或物理過程,從而轉化為液態(tài)或固態(tài)的顆粒物,因而被稱為二次顆粒物。
二次顆粒物的影響很多時候比一次顆粒物要強,常見的二次顆粒物有硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、銨鹽和有機氣溶膠等。它們一般是由一次顆粒物二氧化硫、氮氧化物、氯化氫和氯氣、氨、有機氣體等經化學反應形成的,對人們健康的影響更加嚴重。
顆粒小到10微米以下的懸浮顆粒物中可以隨著人們呼吸進入人體肺部,侵入人體后容易引起呼吸道感染、心臟病、支氣管炎、哮喘、肺炎、肺氣腫等疾病,嚴重影響人體健康。
因此,在生活中,我們會發(fā)現(xiàn),懸浮顆粒物的多少是空氣質量日報的一個重要指標。所以,在我們選擇出行,或者長時間暴露在空氣中之前,我們要注意留意空氣報道中有關懸浮顆粒物的相關指標,盡量避免在懸浮顆粒物含量多的天氣外出,或者長時間處在室外環(huán)境中進行活動。
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