魏素靈
(梅州市環境監測中心站 廣東梅州 514017)
大氣是人類賴以生存的基本環境要素。然而,隨著工業的發展、煤炭和石油等化石燃料使用的迅猛增長以及城市人口的密集,大氣中的空氣顆粒物顯著增加,大氣環境質量日趨惡化,已成為影響人類身體健康的主要危害因素之一。
PM2.5指的是空氣中動力學當量直徑小于或等于2.5μm的顆粒物,在研究上也被稱之為可入肺顆粒物。PM2.5主要來源于以下幾個方面:機械作用產生的揚塵,包括道路揚塵,建筑施工揚塵,刮風致各種堆場如煤堆、煤灰堆、礦渣堆、垃圾堆和裸露地面產生的揚塵;燃煤煙塵,尤其是火電廠的大量燃煤;水泥塵;鋼鐵冶金和有色金屬火冶塵;機動車尾氣塵;各種焚燒產生的煙塵,包括秸稈、廢塑料和橡膠、垃圾被焚燒產生的煙塵;餐飲業和居民燃燒和烹飪時產生的煙塵等[1]。
PM2.5能夠長期懸浮在空氣中,不易沉降,是大氣中大量有害物質的載體。PM2.5對人體的危害程度主要取決于其粒徑、成分和濃度的不同。顆粒物的粒徑與其在人體呼吸道的沉著、滯留和清除有關;其成分決定著是否有害和引起疾病的類型;其濃度和暴露的時間則決定了吸入量——顆粒物濃度越高、暴露時間越長,對人體的危害就越大;同時,環境因素如相對濕度和溫度對顆粒物的吸入危害也存在一定的影響[2]。
有專家從流行病學,動物實驗和體外細胞培養等方面對PM2.5的相關研究表明細顆粒物對肺組織存在毒性作用,主要表現為生化成分的改變、炎癥因子的產生、免疫功能的抑制與調節紊亂以及DNA、染色體等不同水平遺傳物質的損害[3]。
在人的呼吸過程中,PM2.5很容易進入人的體內,其中除有小一部分滯留在鼻腔、氣管和支氣管外,其余多數會直接進入肺泡。進入肺泡的顆粒物一部分會沉積下來,另外一部分將隨淋巴液的循環進入支氣管淋巴結和血液循環系統,然后輸送到人體的各個組織和器官,它們在人體內可以滯留數年之久。人體長期吸入粉塵特別是含有有毒、有害的粉塵將會引起鼻炎、肺炎甚至肺癌等嚴重疾病。如果有非溶解性物質如石棉、石英等隨粉塵沉積在肺部,凝結為小結節使肺組織逐步纖維化,最終導致肺功能衰竭。粉塵還有很強的吸附功能,可以吸附空氣中的有害氣體、液體和固體微粒,甚至細菌和病毒。
進入人體肺部及血液的PM2.5,能夠引發人體整個范圍包括心腦血管疾病,哮喘,支氣管炎等的疾病。美國心臟協會的研究表明,每年在美國被PM2.5顆粒污染的空氣引發死亡的人數就高達60,000人。這些顆粒還可以通過支氣管和肺泡進入人體血液循環系統,其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中,對人體健康的傷害更大。在歐盟國家中,PM2.5導致人們的平均壽命減少8.6個月[4]。
南京信息工程大學的專家們的研究成果表明,在南京,直徑在0.01~0.1μm的超細微粒的濃度是顯著增加了。這些沉積在肺部的粒子能存留數周至數年,可吸入顆粒物在鼻腔內的大量沉積可導致上呼吸道疾病如鼻竇炎、過敏癥等。這也是折磨哮喘和老慢支反復發作的重要原因[5]。
PM2.5對人體健康的影響是多方面的,目前認為PM2.5對健康的影響主要通過引起肺炎癥反應和氧化損傷、引發系統性炎癥反應以及神經調節改變,從而影響呼吸系統、心血管系統以及中樞神經系統等。
鑒于我國PM2.5污染已經較嚴重且較普遍,對健康危害嚴重,設立獨立的細顆粒物的空氣質量標準是環境和人類健康需要對相關工作提出的刻不容緩的要求。此外,隨著我國各省市PM2.5監測數據的發布,PM2.5的成分研究和健康效應研究的逐步推進,這將為研究PM2.5對人體健康的影響提供更多的理論基礎。
[1]闞海東,陳秉衡.我國大氣顆粒物暴露與人群健康效應的關系[J].環境與健康雜志,2002,19(6):422-424.
[2]趙傳陽,李永安,劉學來.粉塵PM2.5及其對人體的危害[J].制冷與空調,2013,8(27):403-406,419.
[3]張旻,付娟玲,何凌燕,等.北京市大氣顆粒物的遺傳和非遺傳毒性研究.中國環境科學,2003,23:337-340.
[4]Prendes P,Andrade JM,Lopez Mahia P,et al.Source apportionment of inorganic ions in airborne urban particles from Coruna city(N W of Spain)using positive matrix factorization[J].Talanta,1999,49(1):165-178.
[5]趙榮義,范存養,薛殿華,等.空氣調節[M].北京:中國建筑工業出版社,2009:211-230.