第4章 寻找大气污染的元凶(3)
关于气溶胶的是是非非
气溶胶粒子是悬浮在大气中的多种固体微粒和液体微小颗粒，有的来源于自然界，如火山喷发的烟尘、被风吹起的土壤微粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、细菌、微生物、植物的花粉、流星燃烧所产生的细小微粒和宇宙尘埃等。有的是由于人类活动，如煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质，以及车辆产生的废气排放至空气中的大量烟粒等。
气溶胶粒子具有分布不均匀、变化尺度小、复杂性的特点，多集中于大气的底层，对云的凝结核、雨滴、冰晶形成，进而对降水的形成起重要作用。气溶胶甚至可以改变云的存在时间，能够在云的表面产生化学反应，决定降雨量的多少，影响大气成分。
气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，并会使大气的能见度变坏；另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温。
当气溶胶的浓度达到足够高时，将对人类健康造成威胁，尤其是对哮喘病人及其他有呼吸进疾病的人群。空气中的气溶胶还能传播真菌和病毒，这可能会导致一些地区疾病的流行和爆发。
大气气溶胶是造成空气污染的主要原因，尤其是在人类活动排放源很强的工业区，大城市以及频繁生物质燃烧地区及其周边。大气气溶胶对于经济社会的许多方面，如农业、水资源、人体健康、城市化等都会产生重要的影响。
大气气溶胶对城市的影响包括许多方面，首先是污染空气，危害人群的健康；其次是降低城市的能见度，并使霾日的频率明显增加。我国许多城市近二三十年霾日数不断增加，能见度则明显降低，目前中国东部大部分地区霾日都超过100天，其中大城市区域超过150天。
大气气溶胶对农业和生态系统的影响也很大，主要是通过由它们造成的到达地面的直接太阳辐射的减少引起的。在中国稻米和冬小麦生长的主要农业区之一的长江中下游地区，由于大气气溶胶的散射和吸收作用，可使到达地面的太阳辐射量减少5～30％，近70％的作物受此影响至少减产5～30％。硫酸盐气溶胶还是形成酸雨的主要原因。
气溶胶对人体健康可以产生严重危害，对人体健康影响最大的是长时间飘浮在大气中的直径为0.1～10μm的气溶胶粒子，它能直接被人体吸入呼吸道内，进入肺部或进入肺泡，并能进入血液通往全身，由于其本身的毒性或携带有毒物质，因而对人体健康会造成极大危害；大气气溶胶中的重金属成分可以危害人体的多种部位，包括神经、肠胃、心脏、肺、肝、肾、皮肤等；大气气溶胶中的多环芳烃和亚硝胺等化学物对人体有致癌作用。
我们强调气溶胶的危害，并加强大气污染治理的同时，还应该看到气溶胶的另一面——气溶胶可抵消部分温室气体造成的变暖作用。
全球气候变化主要由温室气体浓度的日益增加引起，而空气污染主要由悬浮于空气中的气溶胶粒子造成，它们都主要由矿物燃料的燃烧排放形成。空气污染和气候变化是相互发生作用的，一方面，气溶胶造成空气污染，而且还具有明显的气候效应和改变水圈循环的作用；另一方面，气候变化也可加重和放大空气污染对人体健康、农业生产和生态系统的影响。两者在科学问题上是密切相关的，因而应该采取统一的而不是分离的科学研究战略。
大气气溶胶粒子通过散射和吸收太阳光，减少了到达地面的太阳辐射，具有降冷作用，可以抵消一部分由温室气体造成的变暖作用，这是大气气溶胶对地球气候影响最重要的一种作用。平均而言，不论各种气溶胶的作用有何不同，所有大气气溶胶的总气候效应都是造成地面负的辐射强迫，使地球温度降低。这种作用与温室气体的增暖作用正好相反，它具有抵消温室效应增暖的作用。国际上一些大型的大气气溶胶试验也都证明了这一点。
警惕城市变成大锅炉
随着人们的生活水平逐步提高，城市里的污染也日愈严重起来。现如今，城市里充斥着各种各样的工厂，还有大大小小的锅炉房，矗立着一座座烟囱，昼夜不停地冒着浓烟；各家各户做饭取暖的炉灶，也排出大量油烟废气；马路上穿梭往来的汽车、摩托车，一刻不停地排放着尾气。这些烟尘和废气都进入大气层，使城市上空的空气污浊不堪。如果天气好，随着空气的流动，烟尘会慢慢消散。假如赶上特殊天气，空气中的烟尘、废气无法扩散，就会在城市上空贴近地面的大气层中积聚，造成严重大气污染。
空气看不见、摸不着，大气是否被污染，以及污染的程度，都要靠仪器来检测。不过通过对比也能发现：住在农村的人，夜晚在黝黑的天空上能看到满天繁星；而到了城市，却只能看到稀稀落落的一些星星，而且比较昏暗。城市夜空灯光的辉映是一个原因，而城市空气污浊，透明度小，是影响对星空观测的最主要因素。
总的来说，城市空气的污染源，主要来自以下三个方面：
1.工业：工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多，性质复杂，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘，有的是气体。
2.生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽，这也是一种不容忽视的污染源。
3.交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具，它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重，成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，前三种物质危害性很大。
被污染的大气中有许多有害物质，它们会通过呼吸道进入人体，引起呼吸系统疾病；还可以进入血液并输送到全身各个器官，对人体造成更大的危害。因此，防治大气污染迫在眉睫。
防治空气污染是一个庞大的系统工程，这需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力，具体来说可采取如下几种措施：
（1）减少污染物排放量。改革能源结构，多采用无污染能源（如太阳能、风能、水力发电）和低污染能源（如天然气），对燃料进行预处理（如烧煤前先进行脱硫），改进燃烧技术等均可减少排污量。另外，在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。
（2）控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同，大气对污染物的容量便不同，排入同样数量的污染物，造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段，大气扩散稀释能力强，可接受较多厂矿企业活动。逆温的地区和时段，大气扩散稀释能力弱，便不能接受较多的污染物，否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。
（3）厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过渡集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。
（4）绿化造林，使有更多植物吸收污染物，减轻大气污染程度。
相信在我们的不断努力下，城市里的空气会日愈清新起来。
如果地球上没有了氧气
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。