城市大气、环境污染和人类健康
张一平
中国科学院西双版纳热植园森林生态研究室
昆明650223
人口及经济因素高度凝聚的城市为人类提供乡村环境无与伦比的高额利润及优越的生产,生活条件,使得人类越来越向城市集中。在人为影响下,城市区域的生态环境发生了根本变化:地表状态改变,建筑物增加和人类活动加剧,环境恶化等,使其与自然环境相比,城市区域不大的空间范围,景观结构,气候环境,生物多样性等都发生了很大变化。加之人类自身在生产、生活中所产生的大量污染物,对环境和人类本身造成了极大危害。这对现代城市的健康、持续发展和城市人们生活势必造成很大影响。已受到世界关注
。
随着经济的发展,城市规模也不断扩大,统计表明:1995年末全国已有城市640个,城市人口37427.1万人,其中非农人口18321.4万人;城市面积1082956km2,其中建成区面积18400.9km2,城市人口密度346人/
km2。据了解,北京市区仅占全市6%的面积,却集中了50%的人口、80%的建筑、60%的工业产值和80%的能源耗。昆明伴随城市的建设,城建区面积不断扩大,城建区面积由1950年的7.8km2,1994年已达116km2,预计到2000年主城区建设用地将达177.9km2,常住人口达177.89万人。建筑物不断向大型化,高层化发展,使城区气象状况及粗度等物理状况发生变化,改变城市气候的立体构造和局地环流。众所周知,环境污染物的分布、扩散与大气环流有着十分密切的关系。城市区域,由于特殊的下垫面条件、高矮不一的建筑物,相互交错的道路网等,在城市内形成了不同于郊外的局地环流,造成城市区域的污染物分布、扩散与郊外的差异。
统计显示全国城市环境污染呈加重趋势:据87个城市1995年的监测,大气中TSB年日均值0.055mg/m3—0.732mg/m3,北方城市0.392
mg/m3,南方城市0.242 mg/m3,有45个城市年日
均值超过国家二级标准,占监测城市数的51.7%。据84个城市的监测表明,降尘量年月均值3.70—60.13t/km2·月,南方城市平均为10.16
t/km2·月,北方城市为24.73 t/km2·月。88个城市SO2的年日均值为0.002 mg/m3—0.424 mg/m3,北方城市平均为0.081
mg/m3,南方城市平均为0.080 mg/m3,超过年日均值标准的城市有48个,占监测城市数的54.4%。进入80年代以来,我国
大中城市的空气污染日趋严重,北京、上海、广州、武汉等大中城市相继进入世界污染最严重的城市行列。对于昆明市来说,市区所排放的污染物占云南省污染物排放量的1/3以上,据昆明城内外的观测表明:在冬季,城内的大气污染物(SO2,NOx)浓度比城外清洁区高3-5倍;城内的大气污染分布受风速的影响较大,风速较小的午前污染物浓度高于风速较大的午后;午后城内的污染物浓度接近甚至小于郊外。
城市环境(大气、水体)的污染必然影响到生存在其中的生物。对人类来说,将直接影响到其健康。从1993年的统计来看,全国城市人口死亡率中癌症已为第一位,占21.7%;其中肺癌的死亡率最高,占癌症死亡人数的27.0%。而且,在污染状况严重的大城市,其死亡率高于中小城市。
昆明市城内外的统计资料显示,在城区肺癌的死亡率同样位居榜首。从大气污染物的时间分布来看,在早上7时左右污染物出现最大值,而在该时间段正是上班高峰期,众多的人群处在高污染的大气中,必然加重大气污染对城市内人群的危害。另外,退离休的人群不断增加,其中有许多常在早上进行锻炼,由于中国在城市规划中公园设置较少,很多锻炼者就在道路旁活动。众所周知,在活动时,呼吸次数增加,血液流动加快,这势必增加进入体内污染物质量,加大对人群的危害。加之晨练者中老龄者居多,抵抗力相对较弱,更易引起疾病。由此看来大气环境恶化乃是城区肺癌死亡率名列榜首的原因之一。
为了自己和他人的健康,城市居民应加强自身的素质修养,维护环境卫生。从自然和人为两方面来解决城市环境污染问题。
晨练——益寿?折寿?
张一平
中国科学院西双版纳热植园森林生态研究室 昆明650223
随着社会发展,经济实力的增强,在解决了温饱之后,人们对自身的健康的关注程度日益提高。国外的多种调查显示,生活在城市之中者对健康的关心放在首位的百分率均是高居榜首;国内以自身健康为重的人所占百分率也在不断上升。人们为了自身健康,许多人经常在早上进行锻炼,并且随着退离休的人群不断增加,其中有相当多的人也常进行晨练。
但是,城市由于各种各样因素的影响,具有独特的大气状况,较差环境条件,例如:汽车的数量增加,城内行使的汽车数量(出租车和公共汽车)迅速增加,所排放废气中的污染物(氮氧化合物,一氧化碳,铅等)已形成市区新的污染源。监测表明:88个城市的NOx的年日均值为0.012—0.129
mg/m3,北方城市平均为0.053 mg/m3,南方城市0.041 mg/m3,并且NOx污染已成为广州、北京冬季的首位污染。这样势必影响人们的健康。
一般情况下一天中早上的大气最稳定,非常不利于污染物的扩散,造成在早上环境状况最恶劣(已有多个城市的观测显示)。从昆明城内的污染物时间分布来看(表1),大气污染物在早上7时左右出现最大值,其中二氧化硫(SO2)为郊外的267%,是郊外的2.67倍。而在该时间,也正是早上锻炼人群的高峰期。由于中国在城市规划中公园设置较少,很多锻炼者就在道路旁活动,而道路旁受汽车所排放的废气影响更大,环境更加恶劣。众所周知,在活动时,呼吸次数增加,血液流动加快,这势必增加进入体内污染物数量,加大对人群的危害。晨练者中的老龄者,由于抵抗力相对较弱,更易引起疾病。
表1昆明市城内污染物的时间分布
| 时间 |
1:00 |
4:00 |
7:00 |
10:00 |
13:00 |
16:00 |
19:00 |
22:00 |
| SO2(mg/m3) |
0.04 |
0.04 |
0.12 |
0.07 |
0.02 |
0.04 |
0.05 |
0.04 |
| NOx(mg/m3) |
0.06 |
0.07 |
0.19 |
0.15 |
0.07 |
0.08 |
0.08 |
0.10 |
| SO2城内外比(%) |
133 |
100 |
267 |
100 |
67 |
222 |
55 |
200 |
所以在城市里进行晨练,是否对健康有益,达到益寿延年之目的还有待于进一步深入研究,但是如果在不适当的地方(如道路旁)进行晨练,对健康一定没有好处。
作者简介: 张一平 男 1957年8月生 博士/研究员
中科院西双版纳热带植物园森林生态研究室副主任。 1982年1月云南大学地球物理系气象专业毕业,获理学学士学位。在中国科学院昆明生态研究所工作。
1989年9月赴日本留学,在日本广岛大学大学院生物圈科学研究科学习,1995年3月获博士(Ph.D.)学位。现在中国科学院西双版纳热带植物园工作。历任中国科学院昆明生态研究所生态气候研究室主任;中国科学院西双版纳热带植物园森林生态研究室副主任;1998年破格评聘为研究员;1999年10月进入中国科学院“西南生物资源与生物多样性保护研究基地”热带森林生态系统的结构、功能与动态研究组,聘为研究员。并担任中国林学会林业气象专业委员会委员;云南省气象学会常务理事。云南省科技学术交流中心专家委员会委员。作为项目负责人和主要参加者,先后承担了十多个国家、科学院、云南省的重大、重点、面上项目。
主要从事森林气象、城市气候、农业气象研究。已在国内外发表论文近50篇。