南宁城市大气污染对人体健康的危害及可持续发展的对策

第六稿南宁城市大气污染对人体健康的危害及大气污染治理的对策胡衡生1、黄文珊2、张新英1、朱易1、黄励1、罗洪亮1、刘航2、王武21广西师范学院资源与环境学院，2广西区人民医院530001）3摘要：南宁市大气属煤烟型污染，大气的主要污染物为SO2、NOx、TSP、降尘,虽然随着环境管理和污染治理工作的加强，污染物浓度逐年下降，但是工业区大气污染仍然较重。污染物流行病学调查显示：工业区癌症和呼吸系统疾病死亡率均高于全市平均水平2倍左右，城区又高于郊区2倍，大气污染综合指数与呼吸内科门诊就诊人数呈正相关。用邓聚龙的灰色系统理论分析得知污染物对癌症和呼吸系统疾病死亡率有关联，关联度从大到小排序为：TSP＞降尘＞SO2＞NOx,最后我们还提出了大气污染治理的对策。关键词：大气污染、癌症、呼吸系统疾病、关联度分析环境与发展是当今世界关注的焦点。现代人们在发展经济的同时，更加关注环境安全，期望人类与城市以及全社会的可持续发展。城市大气环境与人们息息相关，它的安全尤为重要，为此我们调查研究了南宁城市大气污染物给人类健康带来的危害,同时探寻可持续发展对策。1．南宁城区大气环境质量评价南宁市大气污染具有典型的煤烟型污染特征，大气的主要污染物为SO2、NOx、TSP和降尘，我们采用上海大气质量指数进行计算和评价分级，计算及分析结果如表1、图1所示。表一：1991——2002年南宁城市大气质量评价分级表[1]全市大气质量评价评价分级工业区大气质量评价评价分级911.19中度污染3.64严重污染921.13中度污染3.95严重污染931.22中度污染4.79严重污染941.14中度污染2.61重污染951.01中度污染2.70重污染960.85轻污染3.38严重污染970.75轻污染1.75中度污染980.76轻污染2.40重污染990.76轻污染1.58中度污染000.68轻污染1.82中度污染010.77轻污染0.73轻污染020.80轻污染0.91轻污染3作者简介：胡衡生，女，教授，研究方向为环境污染的健康危害。广西自然科学基金资助[桂科自0135042]，广西师院环境科学硕士点建设项目和广西科技创新金源单位项目资助图11991～2002年南宁市大气质量变化曲线0.01.02.03.04.05.0199119931995199719992001上海质量指数南宁市工业区Fig.1QualityvariationalcurveofatmosphereinNanningCityfrom1991to2002从表1和图1可以看出，南宁市大气质量“八五”期间属中污染，“九五”期间至今属轻污染，全市大气平均质量逐渐转好，但是同期工业区的大气质量从严重污染、重污染到中度污染。这是因为工业区集中了全市的重点工业企业、耗煤大户、工业废气污染多年来都占全市等标污染物负荷的90%左右，经过重点治理，南宁市2000年工业废气污染物等标污染负荷较“八五”期间减少40.5%，污染状况明显好转。但是工业废气污染长期作用于该区的职工和居民，对该地区人们的健康造成了严重的危害。2．大气污染物流行病学调查大气污染物是通过呼吸道进入人体危害健康。我们对南宁市区，尤其是工业区进行了呼吸系统疾病和癌症死亡率的调查。在问卷调查和体检的同时，我们还对工业区、交通要道进行了为期一年的大气检测（采用国家标准方法[6]），并对广西区人民医院呼吸内科门诊就诊人数进行了统计。综合调查结果显示：2．1癌症和呼吸系统疾病死亡率：工业区＞全市平均＞郊区体检1553人，问卷和病案调查研究17415份，死亡报告分析15093份汇总如表2所示。表2南宁市区、郊区、工业区的肺癌和呼吸系统疾病死亡率对比Table2Contrastofmortalitybetweencancerandbreathsystemdiseaseindowntown,suburb,industrialareaofNanningCity年份肺癌死亡率（1/十万）呼吸系统疾病死亡率（1/十万）郊区城区工业区郊区城区工业区19918.5112.2420.6461.2164.92148.60199213.6023.2337.6080.1284.50203.8119938.7413.7326.7272.5073.15155.0319948.3113.7125.2370.1371.10120.0419958.8513.0525.1165.1466.0280.0319968.2712.5925.2253.0153.9572.2119978.2012.2724.9252.1252.9188.0119988.2013.1020.0562.5363.05104.0319998.2112.6020.3550.1450.52117.5420008.4212.2719.8579.3280.17117.5420018.2311.2419.9768.4169.2194.5120029.0118.1022.1167.7268.2293.22Fig.2VariationalcurvesoflungcarcerandbreathsystemdiseaseinNanningCity(由表2.图2可以看出……)12年肺癌死亡率郊区在8.20~13.60/十万,城区在11.24~23.23/十万,工业区在19.85~37.60/十万；工业区是城区的2.2~1.65倍,城区又是郊区的1.7~2.1倍;呼吸系统疾病死亡率郊区在50.14~80.12/十万,城区在50.52~84.50/十万,工业区在72.21~203.81/十万的范围内变动,工业区是城区的1.4~2.4倍,城区约高于郊区。总体来看南宁市平均的肺癌和呼吸系统疾病除1992年因污染较重引起发病率和死亡率均高于全国平均水平以外,其他年份均约低于全国平均水平[5],而工业区十二年来都高于全国平均水平。这与大气污染程度相对应.大气污染物SO2等对人的危害主要是低浓度，长期持续反复的毒害作用，引起机体慢性中毒或降低机体抵抗力，诱发感染，引起呼吸道各种炎症，使人群慢性呼吸系统疾病的发病率和死亡率增高。研究结果显示：当SO2浓度大于0.068mg/m3时成人开始咳嗽，当SO2浓度大于0.082mg/m310个小时，会有咳痰，咳嗽与SO2浓度成正相关。当SO2日均浓度达到0.118mg/m3以上,PM10平均浓度达到1.02mg/m3并持续一周，可诱发哮喘和肺心病，并使高血压、冠心病、糖尿病和癌症病人肺部感染机会增加22％以上，超死亡率与SO2和TSP污染呈正相关。南宁市大气污染最重的91-95年肺癌和呼吸系统疾病的死亡率也最高，工业区肺癌的死亡率最高值37.60/十万，是全市肺癌平均死亡率13.38/十万的2.8倍。2.2大气污染综合指数与呼吸内科门诊就诊人数呈正相关。12年的环境监测资料显示[1]，每年都是大气污染指数春季＞冬季＞秋季＞夏季，呼吸内科门诊就诊人数也是春季＞冬季＞秋季＞夏季。这不是偶然的巧合而是污染危害健康的后果.因为春冬季，南宁市多发生“地方性环流”天气条件，这时高空逆温强度大，不利于垂直扩散，所以大气污染物的大部分被压制于第一层逆温层（即辐射逆温层）之下，而且由于风速小不利于水平扩散，使污染物分布在近地的上空。又由于市区内的“热岛效应”，产生的“热岛环流”使城市四周的冷气携带着污染物向市内汇合，再加上复杂地形造成的山风动量下传，又把高架源排放的部份污染物输送到地面，加重了市区内的污染强度，同时南宁市冬春二季工厂，如糖厂生产趋于旺盛，而且基建项目施工多在冬、春季进行，导致南宁市在冬春两季污染强度相对较重。使呼吸系统疾病发病率增加，夏、秋二季降水多空气扩散流动迅速，工厂生产任务轻，污染轻。对人的危害少。2.3TSP和降尘污染诱发肺癌用标准大容量颗粒采样器（流量在1.1~1.7m3/min）在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物，简称TSP。其粒径绝大多数在100um以下，其中多数在10微图21991～2002年南宁市肺癌与呼吸系统疾病变化曲线020406080100120140199119931995199719992001死亡率(1/十万)1郊区肺癌2城区肺癌3工业区肺癌4郊区呼吸疾病5城区呼吸疾病6工业区呼吸疾病654321米以下，它们是能在大气中长期飘浮的飘尘，能被人直接吸入呼吸道，这些细小的颗粒物还会作为细菌、病毒和金属微粒的载体将有害病原菌、有毒微粒带入人体呼吸系统乃至肺泡里，使人致病、致癌。南宁市癌症发病率尤其是肺癌发病率最高的几个单位都位于工业区，工作环境或生活环境的大气中含有高浓度的粉尘、煤烟、铬、镉、石棉、石英等颗粒物和有机化合物、橡胶防老剂、芳环烃、苯并芘等污染物。如最严重的某化工集团和橡胶厂癌症死亡率占全市总死亡率的11%-5.3%。此外，还有传统教学环境中的教师、交通干线的交警、建材、冶炼等行业的工作人员都是肺癌发病率的高危人群。颗粒物直径大于30微米的称为降尘,它可携带花粉.病毒和各种过敏源进入人的上呼吸道,诱发过敏性鼻炎,支气管炎和支气管哮喘.2.4、交通尾气污染危害交警的健康表3南宁市机动车拥有量[3]table3possessionquantityofmotorvehiclesinNanningCity年份19951996199719981999200020012002车辆数197004228383212039227383369307376374446345526345南宁市机动车每年增长3~8万辆、交通干线车流量每小时3287~3930辆，机动车尾气成份至少100种，主要成份有CO、NOx、碳氢化合物和铅。CO是一种血液和神经性毒物，由于CO与Hb亲合力比O2与Hb亲合力强200-300倍，只要CO进入人体就会优先结合COHb，使Hb不能与O2结合而失去输送O2的功能,使人体部分器官缺氧,心脑缺氧会导致死亡。NOX是一种毒性很强的腐蚀剂，当空气中的NO2被吸入到肺内会在肺泡内形成亚硝酸和硝酸，会增加肺毛细血管的通透性，导致胸闷咳、气喘甚至肺水肿等症状的疾病。NOX和碳氢化合物参与光化学反应、生成过氧乙酰硝酸酯,各种醛类,臭氧等产生二次污染,使人眼睛红肿,流泪,喉痛,咳嗽,呼吸困难,诱发哮喘,严重时可引起肺水肿甚至致人死亡.南宁市交通道路汽车尾气污染逐年增加.1996年夏季NOX浓度[2]为0.034-0.216mg/m3之间超国家二级标准1.2倍。随着车辆增加，NOX2002年最大日平均值增到0.332mg/m3已超标3.32倍。CO日均浓度变化范围1996年为2.5~~21.82mg/m3，平均超国家二级标准5.2倍，日均值超标路段占85%。2002年春季，CO最大日均值达35mg/m3，超标8.75倍。交通道路TSP日均浓度1996年为0.10~~1.16mg/m3，日均最大浓度值超标2.9倍[2]，超标路段占25%。2001~2002年TSP最大值为7.999mg/m3超标8倍，最大日平均值0.399mg/m3超标1.33倍,超标率100%.交通警察直接面对着污染物，受到的危害较重，据调查：交警肺癌死亡率十年平均达33.3/十万，是全市平均水平的2.49倍。3、大气污染与呼吸道疾病的关联度分析为了解各类致病污染物对人的危害程度,我们应用灰色系统理论[4]来分析计算大气主要污染物与呼吸道疾病死亡率的关联度。设呼吸系统疾病死亡率为母序列，选择引起人呼吸道患病和死亡的污染因子SO2、NOX、TSP，降尘的污染指数（实测值[1]/标准值[7]作为子序列得出以下原始数据。年份1991199219931994199519961997199819992000200120020呼系统疾病死亡率%0.6490.8450.7310.7110.6600.5390.5290.6300.5050.8010.6920.682X1SO2污染指数0.490.690.710.430.550.670.570.620.580.570.870.87X2NO2污染指数0.130.100.10