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pm2.5對人體危害

   pm2.5對人體危害近年來，中國多次爆發大面積的霧霾事件，引起了廣泛關注。霧霾是一個組合詞，是霧和霾的統稱。霧霾是大量人為排放的污染物在特定氣象條件下積聚造成的。有研究表明，高濃度的細顆粒物(粒徑小于或等于2.5μm的顆粒物，簡稱為PM2.5)或氣溶膠污染是霧霾的根本成因。霧霾對健康的影響是公眾極為關心的話題，筆者茲就霧霾與健康的研究進展做一簡要評述。

　　霧霾與健康

　　當前，國內關于PM2.5對健康影響的研究結果與發達國家基本一致。中國已有PM2.5與健康之間相關性的生態學研究和干預研究，但缺乏對制訂標準為有用的前瞻性隊列研究。

　　在生態學研究方面，在1993年至1997年，中美學者就合作在廣州、武漢、蘭州、重慶等城市開展了橫斷面調查。結果發現，PM2.5與兒童慢性呼吸系統疾病患病率和肺功能下降呈線性、正相關關系，PM2.5的影響遠大于二氧化硫和二氧化氮。此后，北京、上海、廣州等城市開展的時間序列研究認為，PM2.5暴露確實增加城市居民的死亡和發病風險。通過組分分析發現，中國PM2.5中對健康危害大的成分來自于化石燃料燃燒。

　　在干預研究方面，北京奧運期間開展的干預研究發現，北京大氣PM2.5濃度從奧運前的80μm/m³下降到奧運期間的45μm/m³左右，這期間北京市居民哮喘發病風險下降了50%，各種亞臨床健康指標（比如血液炎癥因子、凝血功能等）也有明顯改善。

　　PM2.5對人體健康的影響

　　由于霧霾是中國近年來才出現的新名詞，甚少有學術文獻直接報道霧霾研究領域的健康效應，因而本文的主要描述基于PM2.5的健康研究進展。

　　1. PM2.5對呼吸系統健康的影響。PM2.5進入肺部對局部組織有堵塞作用，可使局部支氣管的通氣功能下降，細支氣管和肺泡的換氣功能喪失。吸附著有害氣體的PM2.5刺激或腐蝕肺泡壁，先進作用可使呼吸道防御機能受到損害，發生支氣管炎、肺氣腫和支氣管哮喘等。PM2.5還可直接或間接地激活肺巨噬細胞和上皮細胞內的氧化應激系統，刺激炎性因子的分泌以及中性粒細胞和淋巴細胞的浸潤，引起動物肺組織發生脂質過氧化等。大量的流行病學研究發現，無論是短期還是先進暴露于高濃度顆粒物環境中，均可提高人群中呼吸系統疾病的發病率和死亡率。

　　2. PM2.5對心血管系統健康的影響。目前，PM2.5對心血管系統的影響研究較為深入和全面。PM2.5在進入人體后，通過誘導系統性炎癥反應和氧化應激，導致血管收縮，血管內皮細胞功能出現紊亂，大量活性氧自由基釋放入血液，進而促進凝血功能，導致血栓形成、血壓升高和動脈粥樣硬化斑塊形成；另一方面，PM2.5還可通過肺部的自主神經反射弧，刺激交感神經和副交感神經中樞，在影響血液系統和血管系統的同時，還可影響心臟的自主神經系統，導致心率變異性降低、心率升高和心律失常。大量的流行病學研究顯示，短期暴露于高濃度PM2.5環境（甚至是暴露數小時）后就可顯著增加人群每日心血管疾病事件（如冠心病、心肌梗死、心衰、心律失常、中風等）的就診率和死亡率。數個隊列研究進一步證實，先進暴露于高濃度PM2.5環境后，可引起人群中的心肺系統疾病死亡率顯著提高、動脈粥樣硬化形成加速等。例如，經典的美國癌癥協會隊列研究發現PM2.5濃度每升高10μm/m³，人群冠心病死亡率升高24％。

　　3. PM2.5的致癌效應。PM2.5中的多個成分具有致癌性或促癌性，如多環芳烴，鎘、鉻、鎳等重金屬。實驗研究發現PM2.5的有機提取物和無機提取物也都具有致突變和遺傳毒性。美國癌癥協會主持的一項隊列研究，對120萬美國成人進行了長達26年（1982—2008年）的跟蹤調查，結果發現空氣中PM2.5濃度每升高10μm/m3，人群肺癌死亡率將升高15％—27％，且肺癌死亡風險在慢性肺部疾病患者中更高。一項對歐洲1 1個隊列研究的分析結果更為驚人，即PM2. 5濃度每升高5μm/m³，人群肺腺癌風險比HR(hazard ratio)為1.55。

　　4. PM2.5對身體其他系統的影響。PM2.5在進入母體后，可通過引起系統性的氧化應激、炎癥反應、血液流變學和動力學的改變，對胎兒產生危害，產生一系列的不良生殖問題。目前流行病學對此的研究結果不甚一致，但有提示孕期母體的PM2.5暴露與低出生體重、早產、宮內發育遲緩、出生缺陷等有關系。例如，一項薈萃分析（Meta分析）顯示，PM2.5濃度每升高10μm/m³，早產發生風險增加15％。此外，有部分研究提示，PM2.5誘導的系統性炎癥反應可能累及腦部從而加速老年癡呆癥的進展，導致認知功能減退。

　　PM2.5化學成分與居民健康的關系

　　PM2.5并不是成分單一的物質，而是一種化學成分極其復雜的混合物。不同化學成分的毒性存在差異，因而PM2.5的健康危害與其化學組成密切相關。PM2.5已知的化學成分多達數百種，可分為有機和無機兩大類。

　　無機成分主要指元素及其他無機化合物，如金屬、金屬氧化物、無機離子等。不同來源的PM2.5表面所含的元素不同，例如，來自土壤的顆粒主要含硅、鋁、鐵等，燃煤顆粒主要含硅、鋁、硫、硒、氟、砷等，燃油顆粒主要含硅、鉛、硫、釩、鎳等。其中一些金屬成分還具有催化作用，使大氣中的其他污染物轉化為毒性更大的二次污染物，如硫酸鹽和硝酸鹽。

　　有機成分包括碳氫化合物，羥基化合物，含氮、含氧、含硫有機物，有機金屬化合物，有機鹵素等。煤和石油制品燃燒排放的PM2.5有機成分含量較高。有機成分中以多環芳烴引人注目，而多環芳烴中的苯并芘是已知對人類致癌性強的物質之一。PM2.5還可作為一種載體，吸附細菌、病毒等病原微生物和氣態污染物。

　　有關PM2.5成分與健康的人群流行病學研究結果并不一致，這主要與所研究的健康結局、納入的成分種類、地理位置和統計方法有關。一項大規模的時間序列研究顯示，短期暴露于元素碳、有機碳、硫酸鹽、硝酸鹽與健康的關聯程度大于PM2.5整體。先進暴露研究則提示有機碳、硫酸鹽與健康的關聯更強，但目前的研究證據尚很少。

　　霧霾對每個人的健康危害并不一樣，即人群中存在對霧霾尤其敏感的個體。鑒別人群中存在的敏感個體具有重要的公共衛生意義，可為有針對性地防止大氣污染危害健康提供指南，但是目前的研究結果并不*一致。流行病學研究、受控人體暴露研究和毒理學研究均一致發現下列因素可增加對PM2.5的敏感性：兒童、老年人、患慢性心肺疾病、基因多態性、社會經濟地位較低（如教育背景或收入水平較低）、糖尿病患者和肥胖者。

　　霧霾污染治理與公共健康防護

　　在中國這樣一個“世界工廠”，而非靠旅游資源發家致富的國家，走低環境損耗的發展道路固然是理想之選，“先污染后治理”則是更為現實的無奈選擇。作為的經濟高速增長和城市化高歌猛進的代價，中國大陸城市空氣污染問題的嚴重性和復雜性令人瞠目：發達國家的空氣污染物問題是逐個出現、逐個解決；中國則是多種類污染物同時出現、高濃度爆發。這是一個集前現代化的、餐飲油氣、工業化時代的燃煤煙塵以及現代社會的汽車尾氣于一體的*環境困局。

　　中國現階段的大氣污染形勢如此嚴峻，同時還面臨著工業化和城市化的緊迫任務，因此大氣污染防治在中國是一項緊迫、先進而艱巨的任務。鑒此，如何從公共衛生角度應對霧霾天氣顯得尤為重要。對此，在出現霧霾天氣或大氣PM2.5濃度較高時，筆者提出以下建議：*，居民盡量待在室內，緊閉門窗。如果外出，則需盡量減少室外活動的時間或強度，并佩戴合格的。第二，對PM2.5污染敏感的人群則需要尤其注意自我保護，盡量減少暴露在室外PM2.5中的時間。第三，慢性心肺疾病患者可適當加大藥物用量，加強健康監護，以預防霧霾期間可能加重的心肺癥狀。第四，由于氧化應激是PM2.5主要致病機制之一，因此可適當補充具有抗氧化功效的藥物或營養品，如含ω-3脂肪酸的魚油。第五，參考加拿大環保部門推出“空氣質量健康指數”（AQHI）的做法（為加強全民的環境保護意識，加拿大聯邦衛生部、環境部共同開發了空氣質量健康指數，并向公眾及時提供空氣質量健康指數信息服務，接受輿論和民眾的監督），中國環境管理部門可推出“霧霾健康指數”，直觀地告訴公眾空氣質量對健康危害的程度，從而指導人們采取適當措施減少霧霾對健康的威脅。

　　復旦大學公共衛生學院教授     闞海東 陳