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01 燃煤污染及其健康影响 燃煤污染及其健康影响 2010 年 7 月，云南宣威电厂。 Simon Lim/ 绿色和平 作者 尚 琪 中国疾病预防控制中心 环境与健康相关产品安全所 邹存国 中国疾病预防控制中心 环境与健康相关产品安全所 周少磊 中国疾病预防控制中心 环境与健康相关产品安全所 项目协调员 杨爱伦 绿色和平 江雍年 绿色和平 孟 葳 绿色和平 十大公众预防燃煤空气污染小常识 1. 每天关注空气质量预报，以便适当安排户外活动，时时提高自我保护意识。 2.当空气达轻微污染 （国家空气污染指数III级） 时， 老人、 小孩、 孕妇等敏感人群要特别注意自身健康状况， 并尽量减少户外活动，如有不适需及时就诊。 3. 当空气达中度污染（国家空气污染指数 IV 级）时，大家要尽量避免户外体育活动，外出时戴上口罩 等防护工具。 4. 经常开窗换气，让空气流通，保持室内空气新鲜。 5. 绿色植物是室内空气净化的好帮手，可以在室内种植常春藤、仙人掌、吊兰、虎尾兰、芦荟等植物。 6. 在选择办公、居住的地点时，要特别关注周围的环境是否远离火电厂之类的污染源。 7. 夏季晨练的时间不宜早于 6 点，因为夏季空气污染物在早晨 6 点前最不易扩散，是污染的高峰期。 8. 室内燃煤时，要使用通风的烟囱，并定期清理。 9. 请使用节能、环保的家用电器；电冰箱要采用自然制冷冰箱。 10. 培养良好的生活习惯，比如随手关灯、关闭身边待机的电器。节约每度电，响应低碳生活。 保护环境，为全人类的健康，是我们共同的责任 封面图片提供从左至右赵钢、卢广、Natalie Behring、中国疾病预防控制中心地方病控制中心 0405 燃煤污染及其健康影响 编者的话 中国目前是全球经济发展速度最快的国家之一，对能源 的需求量也在逐年递增，其中煤炭在能源消费结构中约 占 70，仍然是中国大气的主要污染来源。 煤炭的真实成本大气污染与公众健康报告是由 绿色和平发起，委托中国疾病预防控制中心环境与健康 相关产品安全所的研究人员完成的。本研究报告在综合 了以往不同时期、不同地域、不同主题的研究基础上， 筛选最具代表性的研究成果和案例，系统地总结、归纳 和解析燃煤大气污染对普通公众的健康影响，以帮助公 众更科学、更深入地认知燃煤的健康危害。出于普及、 提高的目的，本报告尽量使用通俗易懂的语言和案例进 行阐述。 研究指出，燃煤大气污染是影响我国公众健康的重要危 险因素之一。燃煤大气污染物虽然排放浓度不高，但排 放量巨大，在我国几种最主要能源的大气污染物排放总 量中都占到了七成以上。燃煤大气污染对公众健康的危 害通常是慢性的、长期的，其影响以非特异性人体健康 损害效应为主，如引起人体抵抗力下降、人群发病率升 高等，这种慢性健康危害很容易被忽视。而当接触污染 物的浓度持续达到一定剂量时，也会引起特异性的靶器 官损伤，如诱发呼吸系统疾病、心脑血管系统疾病、肿 瘤、新生儿出生缺陷、地方病等。这些与燃煤大气污染 密切相关的疾病每年给中国造成相当大的健康经济损失 和疾病负担。 同时， 煤炭的大量使用还引起了我国酸雨、 表示大气颗粒污染物大小的指标，是反映大气颗粒物最重要特性的指标，决 定着大气颗粒物在空气中的停留时间、 沉降速度、 在人体呼吸道的沉积部位等， 与健康损伤效应直接相关。 一般而言，颗粒物的粒径越小，其健康危害越严重；而且不同来源的颗粒物， 其各种粒径颗粒物的成分构成不同；同时颗粒物也是构成灰霾的主要成分。 指大气中所有粒径≤ 100μm 的颗粒物，含液体、固体或固液结合存在的， 并悬浮在空气中的所有粒径的颗粒物，包括可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒 物（PM2.5）等。 指大气中粒径≤ 10μm 的颗粒物，因可到达人体呼吸道深部而受关注，能长 时间漂浮于空气中，又称飘尘。 指大气中粒径≤ 2.5μm 的颗粒物，在空气中的悬浮的时间较长，易进入呼吸 道深部和肺泡，对健康危害极大。 燃煤过程中总悬浮颗粒物的一种释放形式。 大气中硫氧化合物的总称， 主要成分有二氧化硫 （SO2） 、 三氧化硫 （SO3） 等， 其中 SO2数量最大，危害也最为严重。 大气中氮氧化合物的总称，主要成分有一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）等。 一类含多苯环结构的碳氢环境污染物，是重要的已知致癌物。燃煤过程中可 排放这类污染物。 指外源化学物进入人体后对特定组织、脏器的损伤效应。 自然生态体系中，各种生物彼此之间由于摄食的关系所形成的联系。食物链 具有强大的富集浓缩作用，环境有害物质在食物链的逐级传递过程中，浓度 逐级增加。如鱼体内的甲基汞浓度经过食物链的富集。可高达水体浓度值 的上千倍。食物链的富集作用是环境污染物危害健康的一个重要条件。 粗死亡率，又称死亡率，反映人群的总死亡水平；调整死亡率是参照某一标 准人口（如人口普查数据）计算而得的死亡率，用于比较分析不同时期或不 同地区间的死亡率差异，以避免因人群年龄、性别构成不同所造成的影响。 调整死亡率不是真实的比率。 指按各类死因构成比的大小由高到低排列的位次，说明各类死因的相对重要 性。2005 年我国人群死因排名前三位的是脑血管疾病、恶性肿瘤和呼吸系 统疾病。 粒径（Dp） 总悬浮颗粒物（TSP） 可吸入颗粒物（PM10） 细颗粒物（PM2.5） 烟尘 硫氧化物（SOx） 氮氧化物（NOx） 多环芳烃类（PAHs）物质 靶器官效应 食物链 粗死亡率与调整死亡率 死亡原因顺位 术语列表 生物多样性破坏等环境及与之相关的人类健康问题。 从医学的角度来看，大气污染物与一些疾病的关联已得 到广泛的论证。但从公众健康的角度来看，大气污染与 各种相关疾病的发病率及其趋势之间的关联存在着不确 定性。目前国内在大气污染和公众健康方面的研究还存 在着诸多不足，其中最主要的就是相关信息、数据的缺 乏，既缺乏燃煤大气污染物排放（如氮氧化物、汞等） 的数据，也缺乏相关疾病发病率及其发展趋势的数据。 其次，是缺乏全国性的人群健康调查、监测数据，大多 数现有的研究都是集中于某个地区或城市，数据也相对 较陈旧。随着全社会对环境与健康问题的关注度日益提 高，大气污染物暴露水平与人群健康危害的定量研究应 该成为今后的主要研究方向。 鉴于时间和研究规模的限制，本报告尚有不尽如人意之 处，衷心希望有关专家、读者提出宝贵意见。 编者 2010 年 8 月 2007 年 1 月 24 日，山西临汾一电厂附近的工人正在铲煤。 Natalie Behring/ 绿色和平 0607 燃煤污染及其健康影响 内容摘要 第一部分 煤炭消费与大气污染概述 第二部分 燃煤导致的大气污染对公众的健康影响 1. 环境与健康的基本概念 2. 燃煤产生大气污染物的健康影响综述 3. 大气污染物的迁移和扩散 4. 大气污染物的人体暴露途径及体内转化 5. 健康影响 5.1 人群的急性健康危害效应 5.2 人群的慢性健康危害效应 5.2.1 呼吸系统疾病 5.2.2 心血管疾病 5.2.3 恶性肿瘤 5.2.4 出生缺陷 5.2.5 地方病 5.2.6 非特异性影响 5.3 间接健康危害 5.3.1 气候变化 5.3.2 酸雨 5.3.3 臭氧层破坏 5.3.4 影响生物多样性 第三部分 大气污染所致健康损失的分析 第四部分 政策建议 参考文献 08 09 12 13 14 14 14 17 17 17 17 19 20 20 22 23 25 25 25 25 26 27 29 31 目 录序 环境和健康看似是两个领域，实则密切相关。作为一个环保 组织，绿色和平在接触大量环境课题的同时，也关注着环境 变化对人体健康的影响。 煤炭作为中国的第一大环境问题，也威胁着公众健康，特别 是燃煤引发的大气污染，给中国公众的健康带来了极大的危 害。然而由于燃煤大气污染对人体健康的影响作用通常是慢 性的、 长期的， 大多数公众对这个问题还没有给予足够的重视。 同时，国内也缺乏比较全面而又通俗易懂的燃煤大气污染与 健康的相关读物。就是在这样的背景下，绿色和平协同中国 疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所的研究人员， 发布了本报告，希望能为普通公众、媒体以及相关政策制定 者更好地了解相关知识提供参考。 这份煤炭的真实成本大气污染与公众健康报告已经 是绿色和平第二次与中国疾病预防控制中心合作了。上一次 合作是在四年前，中国疾病预防控制中心的研究人员参与了 绿色和平等机构发起的“中国煤炭的真实成本”的研究项目， 为评估中国煤炭使用的健康损失提供了很多扎实的信息与经 验。当时的研究结果表明，燃煤导致的健康经济损失为 44.8 元 / 吨，占煤炭燃烧环境成本的近一半。 这次我们两家机构再次联手编写这份读物，希望通过典型的 案例，深入浅出地将大气污染对健康的影响做一次系统性的 梳理和阐述，以提高公众相应的自我健康保护意识，并引起 全社会对相关议题的更多关注。 绿色和平气候与能源项目经理 杨爱伦 2010 年 8 月于北京 2010 年 6 月，山西大同二电厂外，排成长队的运煤车 赵钢 / 绿色和平 08 燃煤污染及其健康影响 内容摘要 1. 燃煤是我国大气污染的最主要原因。全国烟尘排放的 70，二氧化硫排放的 85，氮氧化物的 67，二氧化 碳的 80 都来自于燃煤。我国电力行业的煤炭消费占到全国消费总量的 50 以上，是大气污染物的最大排放者。 2. 燃煤火电厂大气污染物的可扩散范围非常广，可迁移到周围数公里甚至数千公里外。例如含汞颗粒物可扩散到 1000 公里之外，相当于上海到广州的距离。这意味着，远离污染源的人群并不能完全避免环境污染的影响。 3. 燃煤大气污染物对人体健康的危害是慢性、长期的，因此很容易被忽视。其危害以非特异性健康危害为主，如 引起正常生理功能、免疫功能下降，对外界污染的敏感性增加等，对儿童、慢性病患者和老年人等敏感人群的影 响尤为显著。 4. 虽然燃煤污染物在大气中浓度和人群暴露水平偏低，但是有些物质能长时间贮存在组织和器官中，在暴露人群 体内的浓度达到一定水平时，也会影响人体的健康。 5. 2008 年，我国与大气污染有关的死亡人数达到 50 万，其中婴儿死亡所占比例高达 1/10。 6. 燃煤大气污染可使呼吸系统疾病发病率明显升高。根据太原市案例，燃煤污染区咳嗽、咳痰的发生率是对照区 的 2 倍，肺炎和支气管炎的发病率是对照区的 3 倍。 7. 燃煤大气污染可引起老年人的心血管疾病死亡率升高。沈阳市一研究表明，在基础暴露水平的条件下，当总悬 浮颗粒物每增加 50μg/m3，总人群心血管病死亡率增加 1.22，而老年组的心血管死亡率升高 4.3。 8. 燃煤大气污染物中含有多环芳烃类（PAHs）等致癌物质。与大气污染联系最紧密的肺癌在我国人群恶性肿瘤死 亡率中高居榜首。 9. 燃煤污染可引起新生儿出生缺陷率的升高，孕期暴露于燃煤污染物中会对婴儿的神经系统发育产生不良影响。 根据重庆铜梁县的案例，电厂运行期间，大气中多环芳烃类（PAHs）物质含量提高到平时的 3.5 倍，暴露于此环 境下出生的婴儿的神经系统发育指标迟缓率比普通环境下出生婴儿明显升高。 10. 燃煤大气污染造成的健康、经济损失巨大。2003 年，我国由于空气污染引发的过早死亡以及疾病的经济损失 为 1573 亿元，占到当年 GDP 的 1.16。2005 年，燃煤导致的健康经济损失为 44.8 元 / 吨，占到煤炭燃烧环境 成本的 49。 第一部分 煤炭消费与大气污染概述 2008 年 8 月， 山西省朔州市神头电厂附近，等待过秤的排队运煤车。 Simon Lim / 绿色和平 1011 燃煤污染及其健康影响 电力 52.99 建材 16.43 化工 5.42 电力钢铁建材化工其他 钢铁 17.18 其他 7.98 0 5 10 15 20 25 30 35 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 生产量 消费量 煤炭在我国一次能源消费中占 70 左右，高出世界平 均水平 40，是我国经济发展和人民生活水平提高的 能源基础。我国煤炭的开采和消费量均排名世界第一， 2009 年的煤炭消费量已突破 30 亿吨 1，超过排名第二 位到第五位的四个国家的消费量总和 2。 如图 1-1 所示。 我国的煤炭消费结构中，电力用煤比例最大，占到全国 煤炭消费的50以上。 至2009年底， 全国火电装机6.51 亿千瓦，占总装机容量的 74 3。中国的电力行业是全 世界最大的煤炭消费行业。如图 1-2 所示。 燃煤过程中可产生多种大气污染物，主要包括总悬浮颗 粒物（TSP）、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、 多环芳烃类（PAHs）物质、重金属元素（如汞、镉、铅） 以及氟和砷等。 长期以来，以煤为主的能源结构是影响我国大气环境质 量的主要因素。全国烟尘排放的 70，二氧化硫排放 量的 85，氮氧化物的 67，二氧化碳的 80 都来自 于燃煤 4。2002 年，燃煤电厂向大气排放汞的比重在五 大排放源中高达 55 5。 京津冀、长三角和珠三角三大城市群占全国 6.3 的国 土面积，却消耗着全国 40 的煤炭。因为大气污染物 排放集中，重污染天气在此区域内大范围同时出现，是 我国多年来大气污染的重点治理区域 6。表 1-1 为全国 主要大气污染物排放表。 与燃煤大气污染相比， 室内燃煤的危害更严重、 更直接、 更容易被忽视。目前，我国省会城市中居民直接燃煤的 比例已大幅下降，不过室内燃煤在中小城镇和农村仍然 普遍。室内燃煤危害的研究，为我们了解燃煤所导致的 污染物与人体健康之间的关系提供了重要的信息。 2008 年 10 月，由绿色和平、美国能源基金会等多家机 构联合发起， 国家发改委能源研究所、 天则经济研究所、 山西省社会科学院、中国疾病预防控制中心等单位参与 撰写的我国首份煤炭外部成本综合性研究报告煤 炭的真实成本发布。报告较全面的概括了煤炭的各种 外部成本，指出每使用一吨煤炭的外部成本是 150 元 人民币。2007 年我国煤炭造成的环境、社会和经济等 外部损失达到人民币 17450 亿元，相当于当年国内生 产总值的 7.1 8。该报告指出，由于市场和政策失灵的 结果，致使环境损失等外部成本①没有纳入煤炭价格体 系当中， 我国的煤炭燃烧所造成的环境问题一直被淡化。 在高昂的外部成本中，燃煤导致的死亡、呼吸和循环系 统疾病以及慢性支气管炎疾病等人体健康损失约占全部 燃煤环境成本的 49 9。2003 年，由于空气污染引发的 过早死亡和疾病的经济损失为 1573 亿元 10。由于燃煤 大气污染物危害人体健康的特点是低浓度、慢性、长期 作用，所以受影响的人没有明显特征性表现，但会有虚 弱易病、久病难愈等不良感觉。这种非特异性健康损失 还无法准确地计算出来。因而，特别有必要通过此研究 将燃煤污染对公众的健康影响进行系统地阐述。 ① 煤炭的外部成本指煤炭开采、加工、储存、运输、消费过程对环境造成各种损害的成本，包括气候变化、空气和水体污染、土地破坏、健康损失等各类环境问题的综合性成本。 图 1-1 我国近些年煤炭的生产量和消费量 单位亿吨 图 1-2 2007 年各行业煤炭消费比例 表 1-17 全国主要大气污染物 （单位万吨） 注氮氧化物从 2006 年开始监测，生活排放量中含交通源排放的氮氧化物。 年度 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 二氧化硫 烟尘 氮氧化物 合计 1947.8 1926.6 2158.7 2254.9 2549.3 2588.8 2468.1 2321.2 2214.4 工业 1566.6 1562 1791.4 1891.4 2168.4 2237.6 2140 1991.3 1866.1 生活 381.2 364.6 367.3 363.5 380.9 351.2 328.1 329.9 348.3 合计 1069.8 1012.7 1048.7 1094.9 1182.5 1088.8 986.6 901.6 847.2 工业 851.9 804.2 846.2 886.5 948.9 864.5 771.1 670.7 603.9 生活 217.9 208.5 202.5 208.4 233.6 224.3 215.5 230.9 243.3 合计 1523.8 1643.4 1624.5 工业 1136 1261.3 1250.5 生活 387.8 382 374 13 燃煤污染及其健康影响 第二部分 燃煤导致的大气污染 对公众的健康影响 1. 环境与健康的基本概念 ▲ 人群环境污染物会对人类健康产生危害，这种说 法针对的是整个暴露人群，而并非是具体的暴露个体， 因此并不是所有的暴露个体都会患病。 ▲ 有阈值和无阈值化合物环境污染物可分为有阈值 化合物和无阈值化合物。一般的环境污染物都是有阈值 化合物，即该化合物只有在达到或是大于某剂量水平的 情况下才会产生健康危害效应，低于此剂量则不会产生 危害作用；而无阈值化合物是指在大于零的剂量暴露下 均可能发生有害健康效应， 各种致癌物属于此类化合物。 ▲ 暴露水平又称生理负荷，为衡量人体内有害化学 物质水平的指标。有害化学物质的水平低于阈值时，为 可接受的暴露水平。 ▲ 环境有害因素可引起不同的人群健康效应，效应由 弱到强可分为五级，呈金字塔形分布，如图 2-1 所示。 虽然此处将健康效应分为五级，但是这五级只是人为划 分，在现实中强、弱的健康效应之间并没有严格界限。 处在底层的第一级和第二级的暴露人群不会出现明显的 症状和体征，只是出现一些非特异性的反应，如虚弱、 免疫力下降等；而处在顶层三级的暴露人群将有可能出 现不良健康效应。每一级别的效应在人群中出现的比例 不同最弱的健康效应，如生理负荷增加、生理代偿性 变化①等，所占比例最大；最强的危害、最严重的效应 为死亡，所占比例很小。 环境污染物对普通公众的危害主要以前三级非疾病的形 式出现，体现为低浓度、长时间、反复作用于人体的形 式，引起慢性危害，这种作用形式也是环境污染物危害 人体健康的特点。 ▲ 易感人群从图 2-1 中可以看出，人群对环境有害 因素的反应存在着差异。尽管多数人在环境污染物作用 下仅有生理负荷的增加或出现生理性变化，但是仍有少 数人会出现机体正常功能的严重失调、中毒，甚至是死 亡。通常把这类对环境有害因素反应更为敏感和强烈的 人群称为易感人群（敏感人群）。与普通人群相比，易 感人群会在更低的暴露水平下出现有害健康效应；或者 在相同的环境因素变化条件下，易感人群中出现不良效 应的比例会更高，反应更重。儿童、老年人、孕妇及严 重的慢性病患者都属于易感人群。 ▲ 健康累积效应环境污染物对健康的危害具有累积 效应，包括剂量累积和健康损害累积。在长期的暴露过 程中，污染物在暴露人群体内的剂量缓慢增加，健康损 伤也随之累积；当达到一定浓度和程度时，机体就会出 现某种异常，如发病等。一般而言，环境污染因素所导 致的健康损害（如燃煤引起地方性氟中毒等），在目前 的科学技术发展水平上没有特效的治疗手段，但是可以 采取相关措施进行有效的预防。 ▲ 大气监测指标通常选择二氧化硫和总悬浮颗粒物 作为大气监测指标，主要是基于被监测物质的理化特 性、可监测性以及监测所需的经济和技术条件等因素的 考虑。但是这并不表明，没有进行常规监测的其他污染 物不会对人体健康产生危害。例如燃煤过程中排放二氧 化硫和总悬浮颗粒物的同时，也排放其他的污染物，而 且其他污染物的排放量与大气监测指标物质的排放量具 有一定的比例关系。因此，大气监测指标的浓度可以指 示和代表污染源对大气的污染程度。 对健康有明显影响 （需治疗） 对健康有轻微影响 （可耐受） 对健康有潜在影响 死亡 患病 生理反应异常 生理代偿性变化 生理负荷增加 图 2-1 环境有害因素引起的人群健康效应“金字塔” 2007 年 1 月 25 日，山西临汾，一个患呼吸系统疾病的女孩正在一家诊所治病。 Natalie Behring/ 绿色和平 2008 年，山西一焦化厂冒出的浓烟 Simon Lim/ 绿色和平 ① 机体动用功能储备来对抗环境变化的一种代偿性生理反应过程，以维护正常生理功能平衡。如跑步后心跳加快，就是一种正常生理代偿性变化现象。 1415 燃煤污染及其健康影响 二氧化硫、氮氧化物、一氧化 碳、二氧化碳和臭氧等 可吸入颗粒物（PM10）和细颗 粒物（PM2.5） 多环芳烃类（PAHs）物质 铅、镉 汞 进入大气后，可随空气流动而向下风向迁移；也可以垂直上升至大气平流层。迁移过程中可 与其他物质发生化学反应，如二氧化硫在大气迁移中可被氧化为三氧化硫，遇氨或是金属氧 化物形成硫酸盐颗粒；一氧化碳可被氧化为二氧化碳等。 一般说来，可吸入颗粒物（PM10）在空气中受重力、浮力和拖拽力的作用，扩散范围从几十 米至数十公里。细颗粒物（PM2.5）可扩散至数百公里至数千公里之外。 大气中的大多数多环芳烃吸附在总悬浮颗粒物表面，尤其是粒径小于 5μm 的颗粒物上。这 种物质可随小颗粒物一起迁移，在迁移中可与其他污染物发生反应形成其他污染物，最终随 颗粒物一起沉降至地表。 燃煤释放的铅、镉污染物的扩散主要是以烟尘的形式排出，范围主要与烟囱高度和风向风力 有关。一般来说，烟囱高度 30 ～ 40 米，烟尘扩散范围 500 米左右；烟囱高度 100 米，烟 尘扩散范围可达 2000 ～ 3000 米。 金属汞的气态形式称为汞蒸气。大气中的气态和颗粒态的汞随风飘散，其中汞蒸气在大气中 停留的时间较长，颗粒结合态约传输 100 ～ 1000 公里就会沉降到大地或水体中。 污染物 迁移扩散 表 2-1 主要大气污染物的迁移扩散 11 图 2-2 主要燃煤大气污染物及其健康危害 酸性刺激性气体 多系统毒物 刺激性气体 无刺激性毒性气体 温室气体 有特殊臭味气体 致癌物 多系统毒物 神经系统毒物 肾毒性、骨毒性物质 骨毒性物质 皮肤、神经毒物 二氧化硫 颗粒物 氮氧化物 一氧化碳 二氧化碳 臭氧 多环芳烃 铅 汞 镉 氟 砷 其它 引起呼吸系统症状或疾病，如咳嗽、气喘、哮喘、呼吸困难等；破坏心脏节律； 可导致婴儿低出生体重率及婴儿死亡率升高；造成生态破坏，如形成酸雨等。 引起呼吸系统疾病，如咽喉炎、支气管炎、肺炎、肺癌等；引起心血管疾病，如 心脏病、血栓、中风等；造成婴儿的早产、低出生体重及死亡等； 导致呼吸系统异常，如肺功能降低、肺水肿、肺气肿等；可引发炎症；造成组织 缺氧；与臭氧、颗粒物有协同作用等。 可造成组织缺氧，尤其是脑组织缺氧；低浓度引发头痛、呕吐等不良反应；高浓 度导致感觉、反应、理解力和记忆力减退，重者危及生命。 对神经系统、消化系统、造血系统、泌尿系统、心血管系统、免疫系统、内分泌 系统等均有不良作用。 通过温室效应间接影响人类健康，如增加生物媒介传染病、暑热相关疾病的发病 率等。 引起呼吸系统异常，如呼吸道道炎症、肺功能下降、哮喘；可降低视觉敏感度及 视力等。 长期高浓度暴露可加大患肺癌风险；胎儿期暴露，可引起儿童神经发育迟缓等。 急性中毒有腹痛、腹泻、血尿等；慢性中毒有精神失常、肌肉震颤、口腔炎等。 可引起肾损伤；骨损伤；长期接触可加大患癌风险等。 可引起地方性氟中毒，导致氟斑牙，氟骨病发生等。 引起地方性砷中毒，导致皮肤和神经病变；长期接触可加大患癌风险等。 燃煤污染物 2. 燃煤产生大气污染物的健康影响综述 燃煤过程中排放的大气污染物多达数十种。这些物质作 用于人体会产生各种危害，影响机体各个系统的功能， 有时甚至会危害到生命。除极端情况外，大气中的污染 物浓度不会达到引发急性毒性的阈值，但对长期暴露于 一定污染物水平下的人群会产生潜在的健康影响。图 2-2 中总结了主要大气污染物对人体健康的慢性影响。 3. 大气污染物的迁移和扩散 大气污染物排放至空气中后，会随空气流动发生迁移和 扩散。一方面污染物稀释，另一方面可将部分污染物扩 散到更大的范围。此外污染物也可以从空气中逐渐沉降 至水、土壤等环境介质中。迁移和扩散过程可受多种因 素影响，如污染源排放情况（排放量、排放高度等）、 气象因素（风向、风速等）和地形因素等。 电厂燃煤污染物在多种因素综合作用的影响下，会对其 周围数公里甚至数十公里范围内的人群造成危害。一般 来说，离污染源（火电厂）的距离越近，污染越严重， 对人群健康危害越大。这并不意味着远离污染源的人群 就不会受到任何影响。随着迁移和扩散，更广泛的人 群在一定程度上仍会接触到大气污染物。以细颗粒物 （PM2.5）为例，它的扩散距离可以达到数千公里，造 成大范围的污染，甚至成为全球性问题。表 2-1 为主要 的燃煤大气污染物的迁移和扩散过程。 4. 大气污染物的人体暴露途径及体内转化 如图 2-3 所示，大气污染物主要通过呼吸道进入人体， 小部分的污染物 （主要为总悬浮颗粒物、 重金属等物质） 也可以降落至食物、水体或土壤，通过进食或是饮水， 经消化道进入体内。还有些脂溶性的污染物① （如多环 芳烃类、砷等）可通过直接接触粘膜、皮肤进入机体。 除此之外，燃煤排放的某些污染物（如多环芳烃类）可 能还会通过胎盘转运至胎儿体内从而造成健康危害。 人体接触外源化学物后，会经历吸收、分布、代谢和排 泄四个过程。依接触方式和化学性质的不同，外源化学 物可经皮肤、肺（呼吸）粘膜和消化道吸收。经皮肤、 粘膜吸收的直接进入血液循环至全身各处；经消化道吸 收后到肝脏，代谢后分布至全身各组织器官。作为所有 化学物的代谢中心，肝脏内各种酶② 的作用使外源化学 物发生各种复杂的代谢转化反应，相应地其化学毒性也 会有增强、减低和不变三种变化。外源化学物及其代谢 产物可经尿、粪、汗、呼气等各种途径排出体外。 外源化学物在体内的过程中，有的物质可以直接或间接 对靶器官产生毒性作用，有的物质则可以蓄积在某些组 织器官内，产生慢性危害。具体过程如图 2-4 所示。 ① 不溶于水而溶于脂肪、有机溶剂的一类化合物。 ② 酶是生物体内存在的参与化学物机体内代谢、转化过程的必需物质。是生命活动的基础条件之一，酶活性的高低可以影响化学物毒性的大小。 1617 燃煤污染及其健康影响 图 2-3 燃煤大气污染物的环境迁移和人体暴露途径示意图 图 2-4 外源化学物在机体内的转运、转化过程 外源 化学物 皮肤、粘膜、肺 分布 吸收 吸收 再吸收 接触 接触 消化道 粪 胆汁肾 尿呼气乳汁、汗等 肺分泌腺 代谢 肝 排泄 排泄排泄 血液循环 靶器官 （损害） 器官组织 （贮存） 经呼吸道 经消化道 CO2 SO2 NOX 重金属 PAHs 颗粒物 扩散至大气 沉降 土壤 食物 大气 水 CO2 SO2 NOX 重金属 PAHs 颗粒物 脂溶性物质 经皮肤黏膜 人体 5．健康影响 燃煤大气污染物对人体健康危害不可忽视，根据健康危 害表现可分为急性健康危害、慢性健康危害和间接健康 危害三种。 5.1 人群的急性健康危害效应 大气污染物的浓度短期内在局部区域急剧升高，可引起 人群的急性健康危害，导致病情恶化，死亡率增加。此 类事件是由于燃煤产生的大量污染物在不良气候条件或 是特定的地理条件下，不能充分扩散，积蓄在大气中， 加重某些严重慢性病患者的病情， 导致支气管炎、 肺炎、 心脑血管等疾病的急性发作，从而引起死亡。 1952 年冬季，英国伦敦发生了严重的烟雾事件，家庭 及工业燃煤排放的污染物在高气压、无风、湿度大、低 温、盆地等特殊条件下，导致 4000 人在 4 天内死亡， 以老人居多，死因主要为呼吸系统疾病和心脏病。在现 代工业社会里，这种急性事件发生的概率已经被大幅度 降低。 5.2 人群的慢性健康危害效应 人体的慢性健康危害效应是污染物在体内长期累积的结 果，包括污染物在机体内的物质蓄积与功能损害蓄积。 虽然暴露人群短期内不会出现明显的症状和体征，但慢 性危害更为严重和持久。仅 2008 年，中国与大气污染 有关的死亡人数就达到 50 万，其中婴儿死亡所占比例 高达 1/10 12。 燃煤的慢性健康危害以长期累积、逐渐影响的形式存在 于地域范围更广、暴露基数更大的人群周围。大气污染 物长久作用于人体可以产生各系统的损伤。按照表现形 式划分，燃煤大气污染引起的人群慢性健康危害主要有 特异性健康影响， 如呼吸系统疾病、 心血管疾病、 肿瘤、 出生缺陷、 地方病等疾病和非特异性健康影响两种形式。 5.2.1 呼吸系统疾病 燃煤产生的很多空气污染物都可以直接作用于人体呼吸 系统，例如二氧化硫、总悬浮颗粒物、氮氧化物、一氧 化碳等。这些污染物进入人体后，首先损害人的呼吸系 统， 引起暴露人群出现各种呼吸系统疾病的症状和体征， 如咳嗽、咽痛、呼吸困难、咽炎、肺炎等。呼吸道炎症 反复发作，可以造成气道狭窄，气道阻力增加，肺功能 不同程度的下降，最终会形成通气不畅的慢性阻塞性肺 疾病，如肺气肿、慢性支气管炎等。 20042005年我国呼吸系统疾病的死亡率为96.28/10万， 占人群死亡总数的 15.81，在我国人群死因顺位中排 第三位 13。 5.2.1.1 燃煤大气污染与成年人群呼吸系统疾病 已有研究表明，燃煤大气污染可使呼吸系统疾病发病 率明显升高。例如 1999 ～ 2001 年进行的太原市 6292 名成人的呼吸系统情况调查 14 结果显示燃煤污染区咳 嗽、咳痰的发生率是对照区的 2 倍，而肺炎和支气管炎 的发病率几乎是对照区的 3 倍。 燃煤大气污染除了导致呼吸系统症状和疾病的发病率升 高外，还会引起呼吸系统疾病死亡率的升高。1991 年 在黑龙江省哈尔滨、鹤岗和大庆三个城市进行的空气污 染对居民健康影响的研究表明，三个城市呼吸系统疾病 死亡率与空气污染程度呈正相关的关系 15 （结果如表2-2 所示）。依据飘尘浓度，污染严重程度由高到低分别为 哈尔滨鹤岗大庆，而肺癌、肺心病、鼻咽癌和慢性 支气管炎的死亡率由高到低的排序也是哈尔滨鹤岗 表 2-2 1991 年三城市几种主要呼吸系统疾病的死亡率（1/10 万） 城市 哈尔滨 鹤岗 大庆 飘尘日均浓度 （mg/m3） 1.1380.381 1.0590.592 0.2550.089 17.17 12.78 6.03 0.94 5.57 3.97 104.42 119.72 82.31 92.62 66.49 87.15 1.71 1.31 1.32 2.27 1.18 0.48 13.24 11.35 5.22 5.77 8.48 5.56 肺癌 肺心病 鼻咽癌 慢性支气管炎 男 女 男 女 男 女 男 女 1819 燃煤污染及其健康影响 大庆。在当地年平均大气污染水平条件下，总悬浮颗 粒物浓度每增加 50μg/m 3，人群呼吸系统疾病死亡率 就会增加 2.195％ 16。 5.1.1.2 燃煤大气污染对儿童的呼吸系统的影响 儿童正处在生长发育时期， 各系统、 器官尚未完全成熟， 对环境中有害因素的抵抗力弱，尤其是儿童呼吸系统对 大气污染物有高度的敏感性。因此，燃煤产生的有害物 质更容易对儿童机体产生危害，引起儿童呼吸系统症状 和疾病发病率的升高。 1993 ～ 1997 年在兰州、重庆、广州和武汉四城市进 行了城市空气污染与儿童呼吸系统健康的研究 17。根据 1995 年大气污染物（TSP、SO2）监测数据，将大气污 染程度不同的四城市分为两组兰州为一组，其余三城 市为一组，来比较这两组城市儿童的呼吸系统症状和相 大气颗粒物 肺部炎性反应 肌体炎性反应 内皮功能障碍 白细胞和 血小板活化 氧化应激 肺部神经反射 自主神经系统 自律性 传导性 复极化 心律不齐心肌梗死 血栓形成斑块破裂 急性期反应 和凝集因子释放 动脉粥样硬化形成 和斑块不稳定 心血管 心率、心律 5.2.2 心血管疾病 燃煤过程中释放的总悬浮颗粒物、二氧化硫、一氧化碳 等多种污染物都可以对人体的心血管系统产生作用，但 大气污染物对心血管系统的影响机制尚不明确。目前的 研究表明，颗粒物可能通过以下途径影响心血管系统 （1）干扰心脏自主神经功能的调节；（2）颗粒物本身 或其某些组分直接进入循环系统诱发血栓的形成； （3） 刺激呼吸道产生炎症并释放细胞因子① ，后者通过引起 血管损伤，导致血栓形成 19。见图 2-5。 心血管疾病已成为我国人群首要的健康问题，2005 年 已位居人群死亡原因首位。估计我国每年因心血管病 死亡的人数约为 300 万。每死亡 3 人中就有 1 人是心 血管疾病。相当于我国每天心血管病死亡 8400 人，每 10.5 秒就有 1 人死于心血管疾病 20。在中国，预防、控 制空气污染对心血管疾病的影响已经成为一个重要的公 共卫生问题。 5.2.2.1 燃煤大气污染对普通人群心血管系统的影响 国内很多关于大气污染和人群心血管疾病的研究都表 明大气污染越重，人群的心血管疾病的死亡率越高。 从 1992 年到 2004 的研究数据中可以看出，辽宁省本 溪市、沈阳市空气污染程度重于浙江省杭州市，心脑血 管和冠心病的死亡率也明显高于杭州市。（表 2-3） 5.2.2.2 燃煤大气污染对老年人心脑血管的影响 引发心脑血管疾病的危险因素有很多， 除空气污染以外， 还有高血压、高血脂、血糖异常、肥胖等，老年人对燃图 2-5 大气颗粒物对心血管系统影响的可能机制 表 2-3 中国部分城市大气污染状况和心血管死亡率 城市 杭州 21 沈阳 22 本溪 23 年份 （年） 2002 2003 2004 1992 1994 调查人数 3854933 3929213 4073969 3097353 667553 132.06 25.66 151.05 29.14 149.68 28.11 160.8* 77.9467 290 ～ 620 133 160 ～ 240291.5 11346 污染物浓度（μg/m3） 死亡率（1/10 万） TSP PM10 SO2 心脑血管病 冠心病 煤的大气污染物更为敏感，因此老年群体通常是多种危 险因素聚集的心血管疾病的高发人群。 2000 年前后在辽宁省沈阳市进行的关于总悬浮颗粒物 与心血管疾病死亡率关系的研究 24 表明燃煤大气污染 可引起老年人的心血管疾病死亡率升高。在基础暴露水 平的条件下，当总悬浮颗粒物每增加 50μg/m 3，总人 群心血管病死亡率增加 1.22，而老年组的心血管死亡 率升高4.3。 此外， 山西省太原市的一项研究 25也表明， 大气中颗粒物和一氧化碳的增加会引起老年人各种心血 管疾病，如缺血性心脏病、心衰、心肌梗塞等疾病的 死亡率升高。 2007 年 1 月 25 日，山西临汾，一位医生正在给一个患呼吸系统疾病的儿童进行检查。 Natalie Behring/ 绿色和平 关疾病的患病率。在兰州的大气污染程度明显重于其余 3 个城市的同时，兰州市儿童的感冒咳嗽、感冒咳痰、 感冒气喘、哮喘、支气管炎的患病率分别是其余三城市 的 2.87 倍、1