如今,日益普及的各種燃器具走進了現(xiàn)代家庭。然而,正當人們陶醉于家園的溫馨與美好時,一個無形的殺手也正向人們逼近,威脅著人們的身心健康,這就是氮氧化物。
氮氧化物究竟是什么
氮氧化物(統(tǒng)稱NOx)包括氧化亞氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N204)和五氧化二氮(N2O5)等6種,NOx中除N02外均極不穩(wěn)定,一般大氣中含量高且實際意義大的是NO和NO2,一氧化氮是無色無刺激性氣體,二氧化氮在常溫常壓下具有刺激性紅棕色氣體或黃色液體。而NO在空氣中遇水和氧易轉(zhuǎn)化為N02,因此大氣中NOx具有生物學(xué)意義的只有NO2一種。NO與NO2的混合氣體,亦稱為硝氣。
氮氧化物的危害
一氧化氮可作用于動物中樞神經(jīng)系統(tǒng),在較高濃度下(3057毫克/米3)暴露6~7分鐘,即可引起小鼠麻痹驚厥,12分鐘可致死亡;NO還能和血紅蛋白結(jié)合,形成亞硝基血紅蛋白,使血液中高鐵血紅蛋白含量增高,導(dǎo)致血液的攜氧能力降低,造成組織缺氧,NO對血紅蛋白的親合力為一氧化碳的1400倍,氧氣的30萬倍。
N02生物活性大,具有刺激性,毒性為NO的4~5倍,視接觸濃度、時間、接觸方式、動物種屬的不同而異。它主要影響肺部終末細支氣管和肺泡上皮,急性毒性主要引起肺水腫,并致死亡。
由于NO2較難溶于水,故對上呼吸道及眼刺激作用較小,而主要是作用于深部呼吸道,到達肺泡時,緩慢地溶于肺泡表面的水分中,形成亞硝酸和硝酸。NOx引起肺水腫,主要是由于亞硝酸和硝酸對肺粘膜的刺激,導(dǎo)致毛細血管壁通透性發(fā)生改變,使大量的血漿蛋白從血管中滲出,造成血管內(nèi)腔體滲透壓下降,過多的液體流入組織間隙之故。
NO2還能以亞硝酸根離子和硝酸根離子的形式通過肺進入血液,參加全身循環(huán)后由尿排出。因此,NO2亦可能影響到腎臟、肝臟、心臟等重要器官,使其發(fā)生繼發(fā)性病變。
NO2和O3共存時,產(chǎn)生協(xié)同作用,可以顯著降低動物對呼吸道感染的抵抗力。NO2與煙類共存時,在強烈日光照射下,可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),生成一系列光化學(xué)氧化物,呈煙霧狀態(tài),主要刺激眼睛、呼吸道粘膜等。
從上述可見,長期生活在含有一定濃度的NOx環(huán)境中,將使人類健康蒙受各種各樣的損失,因而對NOx絕不能等閑視之。
無形殺手侵入廚房
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,民用炊事燃料亦經(jīng)歷了跨時代的變化。就城市而論,十多年前,人們每日忙于搬運蜂窩煤,家家戶戶都不停地“生爐點火,到處生煙”?,F(xiàn)在已逐漸改用了管道煤氣、天然氣或液化石油氣。人們想起使用蜂窩煤的光景,還有點“談虎色變”,因為一不小心就會造成一氧化碳中毒(俗稱煤氣中毒)。但舊的矛盾解決了,又產(chǎn)生了新的矛盾。隨著民用炊事燃料的改變,同時也帶來了室內(nèi)污染物內(nèi)容和濃度的改變,從而讓NOx這個無形的殺手侵入了人們美好的家園。
一氧化碳(CO)的產(chǎn)生是由于含碳物質(zhì)不完全燃燒所致,煤爐不旺時,就會有大量CO產(chǎn)生積聚,這也是為什么以煤為主的家庭危害最大的是CO污染。當然,煤氣燃燒不充分時,也會導(dǎo)致CO的排放。但NOx的形成,則遵循另一個截然不同的途徑,煤氣燃燒時較高的火焰溫度,使周圍空氣中的一部分氮和氧由分子態(tài)轉(zhuǎn)化為原子態(tài),結(jié)合形成NOx。有人研究發(fā)現(xiàn),燃燒溫度達500℃時,空氣中的氮氧合成少量的NOx;而當燃燒溫度達1500℃時,空氣中的氮氧能合成約4000毫克/米的NOx。溫度越高,NOx的合成量越大。
據(jù)有關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),隨著燃氣具的日益普及,NOx已成為居民室內(nèi)污染的主要污染源,加上CO的助紂為虐,把它們視為無形殺手,并不為過。
如何控制NOx的危害
人的一生約有三分之二的時間是在居室內(nèi)度過的,因此室內(nèi)污染對健康的影響越來越受到人們的重視。控制廚房的污染,減少CO和NOx的危害,保護人民的身體健康,是當前環(huán)保話題的焦點。怎樣才能減少CO和NOx的危害,把無形殺手消滅,不外乎三條錦囊妙計:
第一,通過健康教育,使人們對NOx有更深的了解,認識到它的作用特點是低濃度、慢性;損害健康的特點是以呼吸系統(tǒng)為靶系統(tǒng),使呼吸道慢性癥增多,從而提高人們的警惕性和抗爭的自覺性。
第二,改善廚房通風(fēng),或者選擇自然通風(fēng)的力量,開門、開窗,或者采取機械通風(fēng),如排氣扇或抽油煙機等,使廚房中的污染物濃度降到安全水平。
第三,減少污染源排放量,這是一個治本的方法。室內(nèi)污染源主要是灶具,研究低污染灶具是個關(guān)鍵。目前,很多國家都在研制一種環(huán)保、健康的灶具——低氮灶。
低氮灶通過增大火焰面積,降低焰面局部高溫區(qū)溫度,控制二次空氣的供給量與供給點,減少過剩氧含量及縮短其在焰面上的停留時間,有效抑制了NOx的產(chǎn)生,使NOx的排放比普通灶具降低了30%~40%以上,并且在降低NOx的同時也抑制了CO的大量生成。