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举个栗子:空气中悬浮颗粒有哪些?

日报 举个栗子 2年前 (2017-11-17) 296次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:空气中悬浮颗粒有哪些?

空气中可以悬浮的小颗粒有时也被称为粉尘,这种悬浮颗粒的直径不会太大。沙子大小的颗粒无法悬浮在空气中,小直径的悬浮颗粒可通过呼吸进入人体。直径小于 10 微米的可吸入悬浮颗粒物,我们常称为 PM10,PM 就是“颗粒物”(particulate matter)的首字母。这几年常被提起的 PM2.5 就是指直径小于 2.5 微米的细颗粒物。

颗粒物污染在美国每年可引起 2-5 万人死亡。吸入颗粒物可能引起的疾病包括肺癌、哮喘和心血管疾病。大颗粒物可以被鼻毛等人体保护机制过滤;直径 10 微米以下小颗粒对人体的危害性较大,它们可能通过呼吸进入肺的内部。一般说来,直径越小的颗粒危害越大,100 纳米以下的颗粒可能穿透肺部进入其他器官,甚至进入大脑。世界卫生组织(2005 年)估计,世界上的呼吸系统相关癌症致死,有 5%是 PM2.5 导致的。

以下是生活中几种可能遇到的悬浮颗粒:

花粉:10-100 微米。

在美国,花粉是常见的过敏源之一,能引起过敏者打喷嚏、流眼泪、流鼻涕、咳嗽等症状。中国人对花粉过敏的比例似乎很低。

举个栗子:空气中悬浮颗粒有哪些?

悬浮的粉笔灰:大部分小于 10 微米,普通粉笔产生的悬浮颗粒约一半小于 4.5 微米。

没有幻灯片的年代,前排听课的同学谁没遭遇过粉笔灰和老师的口水?谁能忘记黑板擦的金属边角刮过黑板时那撕心裂肺的声音?粉笔灰本身无毒,但是它产生的粉尘尺寸太小,长期接触对呼吸系统不好。

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炒菜油烟:产生的颗粒取决于具体加热方式和食材。

一项研究发现,烧烤和油炸的烹饪方式产生的颗粒从 6 纳米到 20 微米,烹饪时温度越高,产生的颗粒越多。此外,燃气炉的做菜方式比电炉产生更多颗粒。另一项研究发现,豆油、油菜油和花生油产生的 PM2.5 明显小于玉米油、椰子油和橄榄油。

举个栗子:空气中悬浮颗粒有哪些?

烟草的烟雾:小于 1 微米。

吸烟者本人其实不用关心空气质量好不好。美国三分之一的癌症死亡源于肺癌,美国吸烟者得肺癌和不吸烟者得肺癌的几率比是男性 23 倍、女性 13 倍。

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煤烟和未经任何处理的尾气:大部分小于 100 纳米。

1952 年中国 82%的电力来自火电,2012 年中国依然有 79%的电力来自火电,其中超过 90%的火电来自煤电。2011 年中国的火电行业排放烟尘 1300 万吨。2012 年,美国的煤电占总发电量的比例是 45%,德国是 41%,印度 68%,日本煤电比例是 17%。不过日本面积狭小资源贫乏,能源主要依赖进口,因而没有太大的比较意义。还有一个与我国有比较意义的大国是巴西,巴西是世界第八大能源消耗国,巴西约 80%的电来自水电。这几个大国中,美国已知的煤存储是中国的两倍,德国是中国的一半,印度煤存储与中国接近,他们并不是用不起煤电。请国人支持煤电之外的能源方式,特别是可再生能源。

举个栗子:空气中悬浮颗粒有哪些?

《世说新语》的言语篇中记载:“谢太傅寒雪日内集,与儿女讲论文义。俄而雪骤,公欣然曰:‘白雪纷纷何所似?’兄子胡儿曰:‘撒盐空中差可拟。’兄女曰:‘未若柳絮因风起。’公大笑乐。”四五月份又是飞杨絮和柳絮的时节,柳絮是柳树的种子,上面有白色绒毛,柳絮飘在空中是借助风力,风停了就会沉积在地上,并不被归于悬浮颗粒物。我在空中抓了一把飞絮,没本事分清是杨絮、柳絮还是棉花(实物见下图)。测量发现,单根绒毛直径小于 10 微米,里面白色的实心物直径几十微米。漫天的飞絮除了可能引起过敏,分离的短绒毛还可能产生与可吸入悬浮颗粒物类似的负面效果。

举个栗子:空气中悬浮颗粒有哪些?

文中所用的微米是毫米的千分之一,纳米是毫米的百万份之一。用几个例子直观感受下微米和纳米:大家熟悉的头发直径约 20 微米到 200 微米,单根羊毛纤维可以在 17 微米以下,蚕丝可以细达 5 微米,大多数细菌小于 10 微米,大多数病毒小于 100 纳米。微米这个数量级离我们的生活经验并不远。

(本文作者:锁相)


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