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二氧化硫的危害与防护

  二氧化硫是一种常见的和危害较大的大气污染物。在5种主要大气污染物(一氧化碳、二氧化硫、碳氢化物、飘尘、氮氧化物)中,它的含量约占15%。

  二氧化硫形成对人类健康有害的硫酸雾有两种过程:

  一是二氧化硫遇水蒸气可生成具有腐蚀性的亚硫酸,进而被氧化成硫酸雾;

  一是二氧化硫在阳光或空气中氧化物的作用和催化下,可氧化成吸湿性强的三氧化硫而形成硫酸雾。

  此外,飘尘中所含的铁、锰、镁等金属成分,也可催化二氧化硫氧化成三氧化硫。若大气干燥清洁,二氧化硫可停留1~2个星期。若大气潮湿或含有其他污染物,则只需1小时就可能氧化成三氧化硫并以硫酸雾的形式沉降到地面。

  二氧化硫主要有下列3个来源:

  (1)含硫燃料(如煤和石油)的燃烧;

  (2)含硫矿石(特别是含硫较多的有色金属矿石)的冶炼;

  (3)化工、炼油和硫酸等的生产过程。到20世纪60年代后期,全世界二氧化硫的年排放量约为1.5亿t。

  二氧化硫在大气对流层中的平均浓度约为0.2×10—9;在城市上空的年平均浓度则高达(0.1~0.15)×10-6

  二氧化硫有刺激作用。二氧化硫易溶于水,当通过鼻腔、气管、支气管时,多被管腔内膜水分吸收阻留,变为亚硫酸、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌内因有末梢神经感受器,遇刺激就会产生窄缩反应,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用,在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。当二氧化硫的浓度达到(10~15)×10-6时,呼吸道的纤毛运动和粘膜分泌功能均受到抑制。浓度达20×10-6时,刺激作用明显增强,引起咳嗽,眼睛难受,即使习惯于低浓度二氧化硫的人也会感到不适。二氧化硫浓度达25×10-6时,纤毛运动有65%~70%受到障碍。若每天8小时连续吸入浓度为100×10-6的二氧化硫,则支气管和肺都将出现明显的刺激症状,使肺组织受损。如果二氧人硫浓度达到400×10-6则可使人呼吸困难。

  二氧化硫和飘尘有联合毒性作用。二氧化硫和飘尘一起进入人体,飘尘气溶胶微粒能把二氧化硫带到肺的深部,使毒性增加3~4倍。此外,飘尘中含有三氧化二铁等金属成分,可以催化二氧化硫氧化成为硫酸雾,吸附在飘尘微粒的表面,被带入呼吸道深部。硫酸雾的刺激作用比二氧化硫约强10倍。二氧化硫和飘尘等污染物一起侵入细支气管和肺泡后,一部分随血液输至全身各个器官,造成危害;另一部分则沉积在肺泡内或粘附在肺泡壁上。这些微粒的长期作用会促使肺泡壁纤维增生,如果范围扩大,还会形成肺纤维性变。同时,这些微粒又能刺激和腐蚀肺泡壁,使纤维断裂,形成肺气肿。

  二氧化硫还有促癌作用。动物实验证明,10mg/m3的二氧化硫可以增强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。在二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用下,动物肺癌的发病率高于单个致癌因子的发病率。浓度为28.6mg/m3的二氧化硫的长期单独作用,只能引起组织内发生一些肿瘤前期的改变,而262mg/m3的大剂量二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用,在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。

  二氧化硫对健康的其他有害作用。在正常情况下,维生素B1和维生素C能形成结合性维生素C,使之不易被氧化,以满足身体的需要。二氧化硫进入人体,便会与血中的维生素B1结合,使体内维生素C的平衡失调,从而影响新陈代谢。二氧化硫还能抑制和破坏或激活某些酶的活性,使糖和蛋白质的代谢紊乱,从而影响机体的生长和发育。

  防治措施:

  (1)城镇建设要合理布局,实际功能分区,将排放二氧化硫的工厂配置在当地暖季风向频率最小的上风侧;

  (2)改造锅炉,改进燃烧方法,以消烟除尘;

  (3)发展区域集中供暖,适当增加烟囱高度,安装净化器及设备,以减轻或消除污染;

  (4)改革生产工艺,开展综合利用,将金属冶炼厂排放的二氧化硫适当回收。

  根据中国《工业企业设计卫生标准》的规定,居住区大气中二氧化硫一次最高允许浓度为0.5mg/m3;日平均最高允许浓度为0.15mg/m3

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