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生命教科书·化学:一颗气溶胶的旅行
2007-12-3 16:49:06 来源: 南都周刊 浏览量: 5360发表评论  0条】
作为气溶胶家庭的一员,我跟很多同类一样,在一辆柴油车的引擎里出生,然后通过排气管降临到这个世界上。我在空气中飘飘荡荡,不料,偶然之间我被卷入了一个巨大的黑洞,那是一个人类的鼻孔。从此,我在这个人类的身体里开始了一段奇异的旅行。
 编辑 王海燕 美编 何卓英 文 炫风
 
 
  一股湍急的气流突然把我引向另一边。那边是一个人类。我迅速地接近了他的脸。

  “那将是你的归宿之地,”离我几十微米(注:一微米相当于一米的一百万分之一)的地方,一个有棱有角,同样在空中飘荡的二氧化硅对我叫嚷。我不懂它说什么,但我知道自己离两个巨大的黑洞——那个人类的鼻孔——越来越近,两个黑洞一呼一吸,把周围的空气搅起一阵阵漩涡。

  我开始紧张起来。很显然我马上就会被卷入那两个巨大的黑洞之中。我在这世上存在多少天了?我在空气中飘飘然游走,游走在起落的太阳下,游走在干燥或潮湿里,游走在四季寒暑的更替中。我看惯了离合聚散,却从没像今天那样惊恐。

  作为一颗直径只有一微米的无定形碳,我的名字叫做碳黑,我是气溶胶家庭的一员,我还没想过自己会有消失的那一天。跟很多同类一样,我在一辆柴油车的引擎里出生,然后通过排气管降临到这个世界上。

  “有缘再见,兄弟,”二氧化硅打断了我的回忆,然后迅速地消失在黑洞之中。

  我太轻了,从来没掉到过地上。但很快我将要被俘获,然后分解,消失。人类把我制造出来,然后我要进入他们的身体。这就是我的一生。

旅行途中

  在被吸进黑洞之前,我向四周看了一圈。原来我是在高速公路的上空被卷进一辆小车的后座。

  “为什么新闻说今天空气质量优良,但我感觉还是脏兮兮的?”一个小女孩问正在开车的父亲;父亲微笑着回答:“那可能是因为这些天气预报回避了细颗粒物的污染。”是啊,二氧化硫等污染气体,现在是越来越难碰上了,我们倒是越来越多。

  我迅速地被吸入了鼻腔。气流更湍急,微弱的光线下,我见到了巨大的森林。绒毛们看起来很狰狞,似乎要把我们统统拦截下来似的,但我只能听天由命。

  过去我多么自由啊。自我出生那天开始,我就慢慢地跟其它空气中的物质聚在一起,越聚越多,最后跟二十几种元素组成絮团,合伙旅行。很多像我这样的家伙——譬如那位二氧化硅兄弟——在空气中单独、或合伙做着同样的事情。我们充斥在空气中,人类把我们叫做悬浮颗粒物。

  在我的四面八方,无数颗粒物正在撞向前面的森林。很多大颗粒一下子被鼻毛粘住。它们多么幸运,兴许呆会一个喷嚏就能把它们送回空气中去!更多的是像我这样的小颗粒,它们一下子就越过了森林,转头向下。

  这是一条黑暗的,长长的管道,直通人类的肺。一些颗粒粘在了管道的黏膜上,然后它们马上要与人类的免疫系统作战。如果它们没有一下子被灭掉,人类就要发炎、发烧。在城市里,人类的气管有太多的颗粒(兴许还有一些污染气体)通过,所以这些仗总是断断续续地打个不停。

  我很快就落到了这次旅程的尽头:肺泡。在一个个巨大的巢穴里,鲜红色和暗红色的血液交替涌动,很多比我更小的粒子直接就跑到血液中去,它们将随着血液循环游走到躯体的各处,甚至大脑。在空气里,越小的颗粒物吸附污染物的能力就越强,所以它们往往装载着重金属甚至病毒旅行,然后经过呼吸道冲进人体。人类说它们是去捣乱的,其实,可能它们是人类制造污染物的运输者而已。

  很快,我就被一个巨噬细胞发现了。那是一个长着触角的大家伙,在人类的组织里游走,吞噬一切它认为有害的颗粒。它向我慢慢地移动过来。我绝望了,它的触角正在伸展,而我动弹不得。

  “喂!碳黑!”我突然听到了熟悉的声音,然后看到那位大大咧咧的二氧化硅就在那个大家伙的肚子里!“它杀不死你,”二氧化硅说,“就让它把你吞掉吧。”这是多么神奇的遭遇啊!我简直不敢相信自己的眼睛。我很疑惑,但又兴奋。我赶紧问二氧化硅:“到了它肚子里就是我们的归宿吗?”

  来不及听回答,我就被卷到巨噬细胞的肚子里去了。惟一值得高兴的是我并不孤单。
 
  我开始坐在那里,等着变老——更准确的应该是等着这里的各种细胞变老,等着这个人变老,到他死亡被火化的那一天——我们碳黑都是在燃烧里产生的,我生在人类制造的燃烧中,也将重生于人类死去的燃烧中。

归宿与等待

  又见面了。我不可避免地跟人类学了个俗套。“从哪里来的啊,兄弟?”

  二氧化硅的自我介绍是传奇而引人入胜的。它已经有几百万岁了,一直呆在内蒙古的某条河谷里。去年,河谷完全干涸了,泥土变成干土,就像岸上那些失去植被保护的土尘一样,它被大风刮向空中。刺激又壮阔的旅行开始了:它一路急速地飞行了几百公里,然后遇到各种它没见过的微粒和气体,有些还与它聚集。它飞越煤田、化工厂和发电厂的上空,而后遇到二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、硝酸硝酸盐……在居民区,它还能遇到垃圾堆发出的氨和甲烷,还有锅炉燃煤产生的硫,家装散发的甲醛、苯、致癌的多环芳烃……仿佛一切东西都在与二氧化硅这样的细颗粒聚集、黏附,然后它还能在不同的阳光、温度和湿度底下看到奇形怪状的各种化学反应,生出它根本认不出的东西来。

  我很羡慕它。我只是个汽车引擎里生出的小东西,终日在城市里飘来荡去,无所事事。“你为什么不怕巨噬细胞?”我很奇怪,听它侃了很久,我仍然是完全无损地附在巨噬细胞里面。被巨噬细胞吞掉的还有细菌、真菌、寄生虫、病毒,它们被拉进来,然后被各种我不明白的分子化学反应掉,我们身边也有很多类似的分子跑来跑去,但我们却没有被分解。

  “因为我们的惰性。”二氧化硅回答。“你,气溶胶兄弟,在空气中是无毒无味无臭,不燃不爆无腐蚀性又耐高温,所以由始至终你没有被化学反应成别的东西;在这里,你几乎不跟任何酸和碱反应,甚至不跟有机溶剂反应,你也不喜欢跟躯体内的骨骼、组织、体液发生关系。这样说吧,你几乎是不死的,到了这个巨噬细胞死掉,甚至到了这个人死掉,你还可能是原来的样子,回到自然中去。”

  原来,这就是我的归宿。

  我开始坐在那里,等着变老——更准确的应该是等着这里的各种细胞变老,等着这个人变老。越来越多的气溶胶和二氧化硅,就如我一样,陆续来到我的身边。终于,巨噬细胞无法负荷,自杀了。很多巨噬细胞吞下的颗粒物太多了,远看过去黑乎乎的,它们也即将要死亡了。当它们衰落的时候,从呼吸道下来的各种细菌病毒——有些依然是乘坐着颗粒物的“大巴”到来——它们更容易攻击人体了。

  半年过去了,我的生活环境越来越不安定。这个人不断地咳嗽,因为肺部和气喉管的感染和发炎越来越严重:有些新来安家的气溶胶告诉我,细颗粒物的堆积会刺激人肺纤维化,使人慢慢地呼吸衰竭而死;而巨噬细胞吞噬我们时产生的自由基,也在加快着人体组织的衰老病死。我已经完成了自己要做的一切,而每天新来报到的更小的颗粒物在血液中流动,散播到人体的各个地方去,以自己或携带物的污染物制造新的是非。

  是的,我积极地等待着。我等着这个人死亡被火化的那一天——我们碳黑都是在燃烧里产生的,我生在人类制造的燃烧中,也将重生于人类死去的燃烧中。

参考题

   1.大气颗粒污染物指的是什么?分为哪几类?
  答
:大气颗粒物是指那些悬浮在大气中的微粒,在环境科学中,有时把悬浮在空气中的颗粒物或液滴称为气溶胶。直径小于10微米的颗粒物,称为可吸入颗粒物;直径小于2.5微米的颗粒物,称为细颗粒物,是进入肺部的颗粒物的主要组成部分;直径小于0.1微米的颗粒物,称为超细颗粒物,可进入血液,并有研究表明可透过血脑屏障。
  2.大气颗粒污染物的来源主要有哪些?
  答:大气颗粒污染物来源十分复杂,主要有天然污染源和人为污染源。天然源可起因于地面扬尘(风吹灰尘),火山爆发的迸出物,土壤粒子、海盐粒子、森林火灾的燃烧物,宇宙来源的陨星尘及生物界产生的颗粒物如花粉、孢子等。人为源包括燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物,如煤烟、飞灰、森林火灾和农业用火等,各种工业生产过程中排出的固体微粒,汽车尾气排出的颗粒物等。
  3.哪些人是大气颗粒污染物的易受害人群?
  答:儿童与老人,以及暴露人群(出租车司机,工地工人等),呼吸系统疾病与心血管系统疾病患者是可吸入大气颗粒物的主要受害者。
  4.除了气溶胶,空气中对人体健康产生危害的物质还有哪些?
  答:还有各种气体和光雾等:一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC),氮氧化物(NOX),甲醛等。
  5.下列选项中与人体抵抗疾病无关的是:
  A.皮肤和粘膜 B.体液和吞噬细胞C.免疫器官和免疫细胞 D.毛发和眼睑毛
  答:D
  6.呼吸道黏膜上的纤毛有什么作用?
  答:清扫作用
 
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