細(xì)顆粒物悄悄地殺你?

錢 煒

王倩的媽媽在北京的一所高校當(dāng)圖書管理員,前段時間查出了肺癌。由于自己做科研工作,王倩在難過之余試圖追尋媽媽得肺癌的原因。在咨詢了一些專家后,她發(fā)現(xiàn)媽媽得肺癌的外部誘因可能有兩個:圖書管理員的工作環(huán)境和長期在家炒菜做飯受到的污染。而這二者都會產(chǎn)生危害肺部健康的因素——細(xì)顆粒物(PM2.5,即動力學(xué)直徑小于2.5微米的顆粒物)。

近年曾有消息稱,環(huán)保部正在制定細(xì)顆粒物標(biāo)準(zhǔn)并將其納入空氣質(zhì)量監(jiān)測體系。然而,根據(jù)國內(nèi)目前的研究結(jié)果,細(xì)顆粒物正式成為約束性指標(biāo)的進(jìn)程,也許并不會如想象的那么快。

“中國標(biāo)準(zhǔn)”尚待摸索

“和其他污染物不同,我們并不知道最低多少濃度的細(xì)顆粒物,就能對人體健康造成危害”,北京大學(xué)環(huán)境系副教授劉兆榮的話引起了記者的好奇。要解釋這一點,就不得不從與細(xì)顆粒物有關(guān)的一項研究說起。

從1972年開始,哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院對美國東北部6個城市的大氣細(xì)顆粒物濃度及當(dāng)?shù)氐?000多位居民的健康狀況展開了長達(dá)15年的監(jiān)測。包括此后美國癌癥學(xué)會和歐洲的類似研究在內(nèi),這些研究的結(jié)果均顯示,當(dāng)大氣細(xì)顆粒物濃度在9～11μg/m3(微克每立方米)時,仍能觀察到其對人體健康的影響。這就意味著,細(xì)顆粒物即使在很低的污染水平,也會影響人體健康。

“迄今為止的研究都無法說清,多少濃度水平的細(xì)顆粒物會對人體健康有什么樣的影響。所以國內(nèi)外的研究,都是以其濃度每提高10μg/m3而帶來多大的健康效應(yīng)作為衡量指標(biāo)。”劉兆榮解釋說。

既然如此,那么國際上到底如何對細(xì)顆粒物的污染水平做出規(guī)定呢?世界衛(wèi)生組織(WHO)2005年發(fā)布了最新修訂的環(huán)境指導(dǎo)值,對細(xì)顆粒物年平均濃度的規(guī)定是10μg/m3,這是美國癌癥協(xié)會在2002年研究中用的下限值。

鑒于中國目前還沒有細(xì)顆粒物的監(jiān)測及標(biāo)準(zhǔn),要更好地理解這個數(shù)字的意義,可參照具可比性的可吸入顆粒物(PM10,簡稱顆粒物,即動力學(xué)直徑小于10微米的顆粒物):WHO對顆粒物的指導(dǎo)值是20μg/m3,而中國目前規(guī)定的空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)(也就是達(dá)標(biāo)水平)是100μg/m3。根據(jù)環(huán)保部此前發(fā)布的消息,全國城市的首要空氣污染物就是顆粒物,并有多個城市顆粒物污染超標(biāo),那么,中國當(dāng)前的細(xì)顆粒物濃度水平與WHO指導(dǎo)值之間的差距可想而知。

顯然,如果直接照搬WHO的環(huán)境指導(dǎo)值,將其設(shè)定為國內(nèi)大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是不現(xiàn)實的。除此原因之外,中國標(biāo)準(zhǔn)的特殊性還有其他科學(xué)上的理由。

北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院教授郭新彪于2007年曾對美國、西歐和亞洲地區(qū)因顆粒物濃度變化引起人群總死亡率的變化幅度做了分析對比,他認(rèn)為,這一數(shù)字在各國人群之間的差別不明顯。

然而,在今年剛結(jié)束的一項對珠江三角洲地區(qū)的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)卮髿庵蓄w粒物濃度每增加10μg/m3,人群總死亡率只增加了約0.38%,這個數(shù)字要比國外低,而呼吸系統(tǒng)疾病死亡效應(yīng)的系數(shù)則與國外接近。

這一結(jié)論發(fā)表在今年第7期《中國環(huán)境科學(xué)》雜志上,劉兆榮是該論文的責(zé)任作者。他透露說,研究還發(fā)現(xiàn),盡管當(dāng)?shù)氐念w粒物(包括細(xì)顆粒物)濃度要比國外高出很多,但某些呼吸系統(tǒng)的發(fā)病率卻比國外低。“有人認(rèn)為這是由于不同的人群對污染物的耐受能力不同所致,但這還需要進(jìn)一步的研究才能下結(jié)論。”但無論如何,他認(rèn)為,如果完全按照國外現(xiàn)有的研究結(jié)果來制定國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),會有失準(zhǔn)確。

細(xì)顆粒物成分之謎

細(xì)顆粒物是對所有動力學(xué)直徑小于2.5微米的顆粒物的總稱。一般說來,粒徑越小的顆粒物,能夠進(jìn)入肺部的位置也越深,對人體健康的危害也越大。對此,劉兆榮表示,更準(zhǔn)確地說,大小處于中間區(qū)段,即大約在2.5～0.5微米之間的顆粒物,其“穿越”能力是最活躍的,最有可能到達(dá)肺泡最深處。而更加細(xì)微的顆粒物,從空氣動力學(xué)角度來說,大多只能“徘徊”在人體上呼吸道并隨著鼻涕痰液而被排出體外。

空氣中的細(xì)顆粒物包括了各種來源,尤其是化石燃料帶來的顆粒物,此外還包括硫酸鹽、硝酸鹽、鐵、硅等。不同的化學(xué)成分,對人體的健康效應(yīng)也是不同的。比如含鉛的顆粒物是有毒的,而多環(huán)芳烴對人體的危害可能就要小一些。

但劉兆榮說,很遺憾的是目前國內(nèi)外學(xué)界對細(xì)顆粒物組成成分的認(rèn)識,仍然面目模糊。“比如,在實驗室里我們可以定量解析出細(xì)顆粒物中含有多少元素、多少離子,但至于這些離子或元素,當(dāng)時究竟是與哪些其他離子和元素相結(jié)合、以什么樣的化學(xué)形式存在于大氣中,這就很難定量了。”從這個角度出發(fā),要想把一個地區(qū)大氣中的細(xì)顆粒物組份真正弄清楚是很困難的。因此,在現(xiàn)實中,人們只能通過對某地區(qū)污染源和燃燒活動的分析來做推斷。

盡管如此,國內(nèi)科學(xué)界在此領(lǐng)域也不是毫無建樹。劉兆榮的同事、北大環(huán)境與健康研究中心主任朱彤透露說,根據(jù)他們的最新研究,細(xì)顆粒物中的黑炭,有可能是危害人體健康的“主要犯罪分子”。

朱彤和他的研究團(tuán)隊曾參與了北京奧運(yùn)會的空氣質(zhì)量保障工作,并從2006年起,就開始了對北京地區(qū)細(xì)顆粒物的觀測。在2008年,他們以40名北大附小10歲左右的兒童作為目標(biāo)人群,選取與細(xì)顆粒物污染相關(guān)的健康指標(biāo)進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在奧運(yùn)會期間由于實施了多重保障措施,北京的空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn),細(xì)顆粒物包括黑炭的濃度也大為下降,兒童的相關(guān)呼吸系統(tǒng)指標(biāo)要好于奧運(yùn)前。在同時對其他幾種主要大氣污染物的健康效應(yīng)做掃描式分析對比后,他們得出結(jié)論:盡管黑炭只占細(xì)顆粒物總體的5%左右,但其對人體健康的影響卻相當(dāng)于細(xì)顆粒物的整體效應(yīng)。

這個發(fā)現(xiàn)是很有意義的。朱彤說,因為黑炭的來源主要是機(jī)動車尾氣和煤炭燃燒,前者在北京這樣的大城市比較嚴(yán)重,后者更多的是由燃煤電廠的排放所致。此外,黑炭也是造成氣候變化的一個重要因素。因此,直接控制黑炭,要比控制細(xì)顆粒物目標(biāo)更明確,效果更好。

亟需加強(qiáng)監(jiān)測

劉兆榮的研究是國家“863”項目的一部分。他從健康的角度出發(fā)研究細(xì)顆粒物,是要為政府決策提供科學(xué)依據(jù)。因為與二氧化硫、氮氧化物等其他污染物相比,我國首要大氣污染物就是顆粒物,其中細(xì)顆粒物對人體健康的影響尤甚,尤其是對呼吸系統(tǒng)、心腦血管健康的影響。

然而,記者采訪的科研人員都強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)缺乏的問題。哈佛6城市的研究在所有人眼里都是個經(jīng)典。目前國內(nèi)的研究大多是細(xì)顆粒物對健康的短期效應(yīng),5年以上乃至數(shù)十年的長期效應(yīng)研究還很缺乏,而且細(xì)顆粒物污染的監(jiān)測數(shù)據(jù)也很有限。

在劉兆榮的研究中,整個珠江三角洲地區(qū)只有廣州和香港有6個細(xì)顆粒物監(jiān)測點,其余只能用顆粒物替代。數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可靠性,是科研急需解決的問題。此外,對人群的大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查也沒有。劉兆榮說,為了盡快將細(xì)顆粒物污染控制起來,他們研究的其中一個目的,就是在社會為細(xì)顆粒物污染付出的健康代價與控制其污染的成本之間,尋找一個平衡點。

“如果細(xì)顆粒物污染日趨嚴(yán)重,人們的健康受到危害,整個社會將付出高昂的醫(yī)療成本和經(jīng)濟(jì)代價。但另一方面,細(xì)顆粒物監(jiān)測設(shè)備目前還主要從國外進(jìn)口,如果全國每一個空氣監(jiān)測點都添購一套這樣的設(shè)備,那將是一筆很大的投入。同時,相關(guān)企業(yè)和交通系統(tǒng)為減少細(xì)顆粒物的排放,也將付出額外的成本。如何在控制污染、保障人們身體健康的同時,減少這些成本,正是我們所謀求的。”

劉兆榮做了一項計算:如果以WHO指導(dǎo)值為參考,2006年珠江三角洲由顆粒物污染帶來的急性健康效應(yīng)經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2.72億元,相當(dāng)于該地區(qū)當(dāng)年生產(chǎn)總值的0.13‰。而細(xì)顆粒物在這些損失的成因中所占的比例則超過九成。★