海拔2259米的墨西哥城,是世界上最高的首都,曾以“大气透明度最高”著称于世。但随着工业化、城市化的迅速发展,墨城环境污染日益加剧,成为世界上大气污染最严重的城市之一。墨西哥城现有汽车370万辆,工厂3.5万家,饭店1.5万家,每年排出废气达400万吨。墨城坐落在高原谷地的底部,四面环山,极少刮风,每逢旱季,无风少雨,大量有毒物质积聚在城市上空,形成一层厚厚的云盖,严严实实地笼罩着全城,使墨西哥城每个市民每天吸入的一氧化碳和氢硫化物,相当于每天被强迫吸两包烟,因此,墨城每年患呼吸系统疾病人数达100万之多。
类似的事件也发生在我国。1977年12月12日至16日,东北大城市沈阳因为城市大气污染过于严重,有2000多人先后急性中毒住院,45人窒息而死。据我国20个大中城市的统计,每年因大气污染患慢性支气管炎的有150万人,有2、3万人死于呼吸道疾病,每年有17.7万人患肺心病,死亡人数为1.3万。
人的一生有1/3以上的时间是在居室里度过的。因此,居室的空气质量自然就直接影响人体的健康。而如果不注意,居室空气质量常常不符合健康的要求。
有些居室封闭较严,通风条件差,居室内的家具、电器占据着一定的空间,平时它们蒙尘积垢;有的家具和电器在使用过程中还发出污染环境的气体和辐射;现在许多家庭讲求室内装修,有些装修材料如地毯、壁纸、人造板、油漆等都能散发有毒的化学物质,有的羊毛地毯还有螨虫寄生;还有的居室饲养狗、猫、鸟等宠物,它们身上也会带一些特有的病菌和寄生虫。
居室里的人不停地呼吸,成人每小时呼出25升二氧化碳,还会排汗、排气;人的衣服、食物也会发出各voc种气体。据研究,人肺可排出25种有毒物质。这些都在污染着室内的空气。
最常见但完全可以避免的是烟草的烟雾。在烟草燃烧时产生的微粒和气体里,混合了相当多的致癌物和毒素。一人抽烟,全居室的人受其害,特别是儿童和少年。
据加拿大的一个卫生组织调查证实,人的病有68%是室内空气污染引起的,因此,全球污染最严重的场所非居室莫属。
1961年夏末,日本川崎市的一家工厂因排放一种含硫醇的废油,恶臭扩散到二十多公里远的地方,沿途不少人被臭气熏倒,许多人恶心、呕吐,眼睛有灼痛感。1978年11月,我国台湾省高雄市南泽区遭到毒气云的袭击,二百余人病倒。附近医院的病床全部住上了病人,患者剧烈呕吐,并主诉眩晕。其中一名女工死亡,留下躺在病床上呻吟的丈夫和两个可怜的幼儿。后来查清,原来是附近一家化工厂将废水注入河中,毒物随河水蒸发而进入大气,形成毒水汽云。毒水汽云底下的人吸入毒气后感到窒息、眼疼,并打喷嚏和咳嗽。至于那条河里的几千只鸭子更是无一幸免。
大气中某些化学物质还有致癌作用,它们大都是有机物,如多环芳烃及其衍生物。多环芳烃系多环结构的碳氢化合物,它是煤、石油、木材、有机高分子化合物、烟草和许多碳氢化合物在不完全燃烧情况下的产物。其中某些成分有致癌作用,尤其是苯并芘类,如长期与这些物质接触,可诱发皮肤癌、阴囊癌和肺癌等。有些无机物如砷、镍、铍、铬等也有致癌作用。本世纪50年代以来,世界各国大城市居民的肺癌、皮肤癌等的发病率和死亡率不断增高,并且显著高于农村,这与大气中的致癌物质增多是有关系的。
博帕尔是印度一座70万人口的中等城市,1984年12月2日午夜,正当人们酣睡的时候,死神无情地袭来了。美国联合碳化物公司的一家农药厂,因年久失修,装有剧毒化学物质的储气罐阀门失灵,45吨剧毒性甲基异氰酸盐毒气像决堤的洪水那样汹涌溢出,向梦乡中的居民们猛扑过去。在这场浩劫中,2500多人无辜丧生,3000多人濒临死亡,12.5万人不同程度地遭到毒害,估计约有10万人将终身残疾。惨案发生后,博帕尔市的男女老少陷人一片恐慌之中,各国人民则给予普遍关注和同情。1984年发布的“世界十大新闻”中,竟然也列人了博帕尔事件,而且是最迟发生的一件。
更有甚者,1986年4月乌克兰切尔诺贝利核电站发生爆炸事件,该事件进一步震惊了全世界。核电站利用核能发电,本是对环境污染最小的清洁能源,是人类能源的发展方向。但是由于该核电站造价低、工艺落后、缺乏安全装置,最后酿成大祸,给切尔诺贝利城和整个欧洲都带来了灾难性影响。人们像潮水一样外逃,大地和家园一片荒芜。先后有8000名乌克兰人死于核辐射。
在震惊世界的八大公害事件中,占比例较大的就是这种煤烟型毒雾事件。其中以1952年12月5日发生的“伦敦烟雾事件”最为著名。当时由于伦敦上空被逆温层封盖,致使烟囱中排出的烟尘经久不散。大气中每立方米烟尘达4.5毫克,二氧化硫3.8毫克。几千市民感到呼吸困难,当天死亡人数急剧上升,4天中死亡人数比以往同期多4000人。甚至,在烟雾事件后的2个多月内,还陆续有8000人病死。伦敦的烟雾事件不仅严重,而且连续反复发生,在1956、1957年和1962年曾连续重演。
美国的多诺拉大气污染事件和比利时的缪斯河谷烟雾事件,也把人们惊得目瞪口呆!这种烟雾污染主要是来自工业锅炉和居民取暖用的燃烧等。这种烟雾的危害同酸雨一样,可通过大气、水体的不断运动而扩散转移,致使危害面扩大,而且难以治理。
大气污染对植物的损害也是很大的,它使作物和树木枯萎,产量降低,品质变劣。此外还能助长病虫害的发生和蔓延。
污染物质对植物的危害主要是通过叶面气孔进入植物体而造成的。这是因为有毒物质进入植物活体组织后,干扰了酶的作用,阻碍了各种代谢机能。同时,有毒物质在植物体内可进一步分解或参与合成过程,产生新的有害物质,加速侵害机体的细胞和组织,并使其植物个体坏死,严重时甚至造成种群消失。
由于植物是固定在某一地方不会移动的,所以它不像动物那样可以主动避开污染源;而且植物不具备动物的循环系统,故缺乏对外界影响的缓冲作用;再则,植物叶面占有庞大的空间,与污染空气有广泛的、活跃的分子交换,从这个意义上讲,植物比动物更易受大气污染的危害。
1988年12月17日《中国环境报》报道:乌鲁木齐市连续16天有弥天的烟雾笼罩在市区上空,致使汽车不能快速行驶,民航班机一次又一次延期飞行。又如1989年2月21日该报报道:古城西安市1988年冬天一直被烟雾笼罩着。据1988年12月1日以后的40天监测,大气能见度低于1公里的就有30天,大气中二氧化硫、氮氧化物分别超过国家一级标准的几倍,西安机场整天被烟雾包围,50%以上的航班不能正常起飞。据1992年《中国大气环境污染状况》的统计:1992年,全国废气排放量10.5万亿立方米。废气中烟尘排放量1414万吨,比上年增长7.6%;二氧化硫排放量1685万吨,比上年增长3.9%;工业粉尘排放量576万吨,比上年下降0.5%,这些数字并不包括中国众多的乡镇工业。在80年代,曾有联合国的一个环保监测组来北京检测,下了飞机后将仪器打开一看,指针到了污染最高值,已超过了最大测量能力,使测量者大吃一惊!
中国的大气污染与其能源结构密切相关。直接燃煤是污染的根本原因,再加上燃烧方式落后和污染源过于集中等因素,更使本来不乐观的大气环境雪上加霜。中国的能源主要以煤为主,它占中国能源的70%左右,而且使用时大部分没有经过冲洗和筛选,再加上落后的燃烧方式,就导致黑烟滚滚,污染严重。
燃烧劣质煤和汽车发动机燃烧汽油都会产生一氧化碳(煤气),而它对人体健康的危害最大也最难消除。几乎占空气中有毒气体总量的1/3,而且可在大气中停留3年之久。一氧化碳极易同人体血液中的血红蛋白结合,影响血浆输输氧能力。当空气中一氧化碳的含量为1/万时,就会使人中毒;达到1/‰时,停留半小时就会危及人的生命;达到5/‰时,只需5~10分钟人就会窒息而死。所以人们称一氧化碳为“神密的杀人凶手”。1944年3月3日凌晨,在意大利南部亚平宁山区隧道运行的一列火车,车上521名旅客和乘务员,在不到5分钟的时间内,全部神秘地惨遭“杀害”,后查其元凶就是一氧化碳。40年代初,美国洛杉矶市的250万辆汽车每天耗油1600万升,向大气层排放废气,长时间滞留大气层不散,酿成光化学烟雾事件,居民随即发生眼睛红肿、流泪、咳嗽、呼吸困难、喉痛、胸痛,甚至心肺功能衰竭等症状,最严重的一次两天内65岁以上的老人死亡400多人。
空气中如氟污染严重,还会引起骨质增生,长骨刺,骨质变脆易折或驼背。
大气污染还会造成空气中的正负离子失去平衡,使人的健康受到危害。实验证明,将动物置于排掉负离子的空气中,2~8天中即死亡。因为负离子对于动物呼吸起重要作用,氧只有靠负离子才能存在于血液中。
目前,对人类威胁最大的癌症,大多与空气污染有直接或间接关系。当煤燃烧时,由于高温裂解,会产生一种强致癌物质3.4苯并芘。每燃烧1千克煤便可产生6~14微克3.4苯并芘,当人吸入0.4微克时,就足以使人致癌,这已为医学界所确认。浓缩了的烟雾可致癌;工厂排出的废气中如含有微量的砷、铬、镍、铍、氧化氮和氮氢化合物等,除直接引起呼吸系统的各种疾病外,还会在紫外线的作用下,形成致癌物质。20多年来,我国癌症死亡率上升了1.45倍,癌症死亡人数在死因中已从原来的第九位上升到第二位。
据日本首相府发表的文件说,每3个日本人中就有一个人的健康是由于工业废气对周围环境的污染而在某种程度上受到损害。
总之,大气污染后引发的各种疾病,远远不止上述的那些,有些至今还没有完全被人们所发现、所认识。
谈蓝色的恶魔
“轰炸机”可不是真正的飞机,它是一只秃鹰。这只秃鹰的嘴巴又大又尖,爪子好像锋利的刀子,乌褐色的两只翅膀舒展开来足足有2米多长。这只威武雄健的秃鹰被挑选为1984年在洛杉矾举办的第23届奥运会开幕式的主要角色之一,因为它将代表美国在运动会会场上空绕飞几周。届时,它将成为成千上万人眼里的“明星”。
“轰炸机”知道自己肩负着如此重大而光荣的历史使命,因此格外起劲地按照监护人的指挥到运动场上空试飞。
开始,监护人对“轰炸机”的彩排非常满意。可是,过了几天,监护人发现“轰炸机”越飞越没劲了,吃的东西也越来越少了。在精心喂养了几天后,就要临近运动会开幕的日子了。“轰炸机”不得不重振精神,到运动会会场四周进行试飞。它展开巨翅在空中飞着飞着,突然一个俯冲,坠下地来,监护人赶紧跑过去,只见可怜的秃鹰翻了两下眼皮,悲哀地惨叫了一声,一动也不动了。
监护人十分伤心,但又很奇怪,他对“轰炸机”的护理和训练都是相当正确的,它怎么会死去的呢?于是要求兽医解剖尸体来确定死因。兽医按照他的要求做了,惊奇地发现“轰炸机”患的是肺尘病、血液中毒和血管破裂。经研究分析,这些病症都是由烟雾诱发的。各家报纸竞相报道,是臭名远扬的“洛杉矶烟雾”杀死了奥运会开幕式上的“演员”。“洛杉矶烟雾”是一种光化学烟雾,最早出现在汽车城洛杉矶。
洛杉矶是太平洋沿岸美国加利福尼亚州的一座滨海城市。原来那里风光秀美,气候宜人,千姿百态的绿色植物和随意走动的城市小动物与人们和谐相处,勾勒出一幅幅动人的生态画面。著名的电影中心好莱坞就坐落在它的西北郊。洛杉矶被人誉为“天使之城”,是一个令人驻足的游览胜地。
随着洛杉矶地区石油工业的开发,飞机制造工业、化学工业、交通业以及其他行业的迅速发展,人口开始激增,交通也发达起来了,这个有700多万人口的城市,汽车多达数百万辆,每天耗费汽油600多万加仑。
这座城市40年代就出现了一种浅蓝色的刺激性烟雾,有时几天不散,使许多人喉头发炎,眼鼻受到刺激,而且有不同程度的头痛,严重的会造成死亡。洛杉矶一年中有数十天烟雾严重,因而又被人称为“美国的烟雾城”。
经过七八年的调查,终于弄清了原因。1951年,加利福尼亚大学斯密特教授提出洛杉矶烟雾不是二氧化硫引起的,而主要是汽车尾气中未燃尽的大量碳氢化合物和氮氧化物引起的。
洛杉矶光化学烟雾的形成,还与其特殊的地理环境和气象条件有关。洛杉矶三面环山,一面临大洋,形成50千米长的口袋形盆地空气污染。由于东南北三面山脉的阻碍,只是西面刮来海风,因而光化学烟雾扩散不出去,长期停滞在市内,毒化空气,形成污染。
1955年9月,严重的大气污染再遇上气温偏高,洛杉矶烟雾浓度更加高了,结果两天之内就有400多名65岁以上的老人死亡,相当于平时的3倍多。这就是臭名远扬的洛杉矶光化学烟雾事件。
光化学烟雾不仅危害人体健康,而且使家畜患病,破坏农作物生长,腐蚀建筑物;还会使橡胶老化,染料褪色。
由于光化学烟雾使空气浑浊,空气能见度差,影响汽车和飞机的安全行驶,车祸和坠机事件也会增多。
光化学烟雾可怕又可恨,人们管它叫“淡蓝色的恶魔”。
光化学烟雾是由人为污染源,主要是汽车废气的和化石燃料的燃烧排入大气的氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物在太阳辐射的紫外线作用下,发生光化学反应生成的二次污染物。它是气体污染物和气溶胶的混合物,是一种具有刺激性而带浅蓝色的烟雾。在特定的地理条件下,如遇上逆温或不利于扩散的气象条件,烟雾便会积聚起来,造成光化学烟雾污染。这种烟雾最早见于美国洛杉矶,那里的汽车成灾,地形比较特殊,所以也称做洛杉矶型烟雾。现在光化学烟雾在日本东京、大阪,澳大利亚的悉尼,意大利的热那亚和印度的孟买等大城市也时有出现。20世纪70年代我国兰州的西固石油化工区也发生过这类烟雾事件。
光化学烟雾的特征是烟雾弥漫,大气能见度显著降低。它一般发生在相对湿度较低、气温为24~32℃夏季晴天的日子里,污染高峰出现在中午稍后一些时候,傍晚自然消失。
光化学烟雾对人眼和上呼吸道粘膜有强烈的刺激作用,引起眼睛红肿和喉炎,或诱发各种呼吸道炎症。
通过汽车尾气排放出来的有害气体是形成光化学烟雾的主要物质。所谓光化学烟雾,就是氮氧化物和碳氢化合物在强烈的太阳光照射下,形成的一种有害物质。光化学烟雾主要伤及人的眼睛和呼吸道,严重时也可危害人的神经系统。光化学烟雾对少年朋友的危害尤为明显,这是因为少年的身体发育正处在快速生长阶段,新陈代谢明显高于成年人,这时对如光化学烟雾之类的有害物质比较敏感,所以少年朋友对光化学烟雾的防范更应注意。1980年8月和9月,在我国西北工业重镇兰州市就连续两次发生光化学烟雾事件。据调查,受这两次光化学烟雾事件伤害的2500人中,多数为未成年人。其中76%的人眼睛流泪、怕光;49%的人感到头晕、恶心;37%的人感到头痛;36%的人咳嗽、胸闷、呼吸困难。这种例子并不典型,其实在美国洛杉矶发生的一次光化学烟雾事件,曾经导致400人死亡,这在当时成为爆炸性的新闻而震惊世界。光化学烟雾不但对人体十分有害,对植物和动物的生长也是非常有害的。光化学烟雾可以造成植物枝叶枯黄直接导致农作物大面积减产甚至死亡,给经济造成巨大损失。一旦光化学烟雾形成,在它消失之前,必然或多或少地给人体和植物以及动物造成伤害。