PM2.5與肺癌相關關系及防治策略研究*

涂　慶,王　宇,黃　莉

(1.重慶醫科大學公共衛生與管理學院醫學與社會發展研究中心/健康領域社會風險預測治理協同創新中心　400016；2.重慶醫科大學附屬第一醫院人事處　400016)

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PM2.5與肺癌相關關系及防治策略研究*

涂慶1,王宇1,黃莉2△

(1.重慶醫科大學公共衛生與管理學院醫學與社會發展研究中心/健康領域社會風險預測治理協同創新中心400016；2.重慶醫科大學附屬第一醫院人事處400016)

[關鍵詞]PM2.5;霧霾;肺腫瘤;污染

據衛生統計數據顯示，全球的肺癌人數不斷攀升，以每年140萬人的速度增長[1]。近20年來，肺癌已經成為人類的常見癌癥之首。眾所周知，導致肺癌的兩大因素是職業暴露和吸煙。但是，在中國多數大城市，隨著吸煙人數的下降和工作環境的改善，肺癌發生率仍然呈現上升趨勢。中國學者漸漸意識到肺癌與顆粒物污染有關聯，并且懷疑霧霾嚴重程度與肺癌發生率增長有密切關系。

目前，中國PM2.5污染狀況堪憂。2013年，我國對74個城市進行空氣檢測，接近92%的城市PM2.5年均濃度未達到國家標準。中國衛計委和流行病學專家通過調研發現，中國目前正處于肺癌的高發時期，近幾年，肺癌發病率持續上升。究其原因，多數專家認為，肺癌的高發病率與大氣污染有密切關系。

自20世紀70年代以來，美國和歐洲國家的許多研究組織先后證實肺癌與PM2.5有關聯。例如，由美國癌癥協會與美國大學合作的項目——空氣中高細顆粒物暴露與肺癌死亡率有顯著關系的研究。本研究的目的在于通過分析西方主要國家幾十年來關于PM2.5與肺癌之間關系的研究，使國內學者和居民意識到PM2.5對健康的危害，促進人們的健康意識。同時，本研究旨在為我國大氣污染的防治、人民健康的保障等方面提供政策依據。

1PM2.5的物化特性

PM2.5 (particulate matter 2.5)是空氣中固體和液體的集合，是指直徑小于或等于2.5 μm的懸浮顆粒。該污染物由多種化學成分組成，包括硫化物、氮化物、氨氣、有機物、揮發性金屬、灰塵以及多種過敏原等。根據國家環境部門監測數據顯示，北京等地區的霧霾是由于PM2.5濃度過高引起，這引起了各地居民的高度重視。

PM2.5污染與其他空氣污染不同，PM2.5由多種混合物組成，并且由初級和次級粒子共同組成，而其他污染物則是由單一污染物組成[2]。初級粒子是人為源和自然源形成；次級粒子是間接通過核反應、凝聚及參與粒子形成和增長的氣態污染物(硫氧化物、氮氧化物、氨氣、揮發性有機物)聚集而成[3]。由硫氧化物、氮氧化物形成的二次硫酸鹽和硝酸鹽粒子是PM2.5的重要組成成分。通過分析二次粒子的化學成分，研究者發現二次粒子對人體健康的影響遠遠高于初級粒子[4]。

2西方主要國家關于PM2.5的研究

1970年以后，國外逐漸開展PM2.5污染與居民健康狀況的研究，并取得了重要的研究進展。人類的呼吸系統無法過濾微粒，因此，所有直徑小于2.5 μm的灰塵和微粒都能進入肺泡，進行氣體交換。這些PM2.5微粒影響人類正常的氣體交換，并且透過肺部進入到人的血液中造成嚴重的健康問題。

2.1美國在過去的幾十年中，美國學者的研究已經證明懸浮微粒和不良健康狀況有密切關系。1995年，美國癌癥協會的研究表明，隨著懸浮微粒濃度的增加，每年心肺疾病和肺癌患者的死亡率也隨之增加[5]。兩年后，美國環境保護局根據上述結果將PM2.5列為國家環境空氣質量檢測指標之一[6]。

2002年，美國癌癥協會所做的后續研究結果表明，PM2.5污染與心肺疾病、肺癌死亡率升高之間有著重要聯系。1982～1998年，美國研究團隊對50萬美國居民進行隊列研究，發現PM2.5濃度每升高10 μg/m3，人群總死亡率、心肺疾病、肺癌死亡率分別增加4%、6%和8%[7]。美國環境保護局通過對北加利福尼亞100個地區的數據采集，發表了一篇關于PM2.5濃度與肺癌發生率呈正相關的研究報告(表1)[8]。報告指出一些含硫的空氣污染物與肺癌發生率呈正相關，但是其他氣體的污染并沒有這樣的聯系。

還有研究發現，空氣中懸浮顆粒污染患肺癌的風險與吸二手煙患肺癌的風險相當。該研究結果與近期國內學者發現0的吸煙者數量下降，但是癌癥發生率仍然持續增長的結論基本一致。

Beeson的研究團隊發現，如果長時間暴露于懸浮顆粒污染的環境下的吸煙者和職業暴露者患肺癌的危險大大增加。這意味著PM2.5的污染會增加已經面臨高肺癌風險人群的肺癌發生率和死亡率。

美國癌癥協會圍繞肺癌死亡率的相對風險度與PM2.5 10 μg/m3的關系進行研究發現，1979～1983年患肺癌的風險增加8%；1999～2000年患肺癌的風險增加13%；兩組數據取平均值，肺癌發生率增加14%。

第二，要大力推行農業節水。我舉個簡單的例子，比如一畝地的灌溉定額是400 m3水，1 m3水的水價是0.1元，農民一畝地要交40元錢。如果通過大力發展節水灌溉，把畝用水的定額降到200 m3，水費提到0.2元錢1 m3，農民的支出負擔仍然是40元錢，沒有增加，但是水資源卻大幅度地節約了。所以水價的改革要和節水同步推進。

表1　北加利福尼亞州100個地區在PM2.5不同濃度下的肺癌發生率和死亡率

國際癌癥研究機構對懸浮顆粒引起肺癌的致死做出了評估，并且評估結果表明人群接觸懸浮顆粒的水平與患肺癌的風險呈正相關。雖然各地區空氣污染程度和暴露水平各不相同，但是國際癌癥研究機構表示該結果適用于所有地區。當今中國的PM2.5的污染程度與20世紀70年代的英國、美國無顯著差別。因此，PM2.5污染對人們健康是有極大影響的。也就是說，PM2.5污染對肺癌發生率的影響問題亟待解決。

在美國，關于PM2.5對健康影響的研究已經引起廣泛重視，國家環境質量檢測標準已經將PM2.5作為新的污染物。2006年，美國環境保護局再次降低了PM2.5的檢測標準[9]。

但是，肺癌的發生是一個漫長的過程，在短時間內難以獲得準確的數據對此進行明確的說明。也許，目前看到的肺癌發病狀況反映的是過去10年甚至更長時間人們生活環境和生活方式的不同而導致的結果。

2.2歐洲國家Nawrot等[9]對15個歐洲國家的環境監測數據進行分析研究，發現在男性群體中，PM2.5與肺癌死亡率有關。圖1顯示了15個歐洲國家，空氣中懸浮物顆粒平均濃度與標化肺癌患病率的關系[10]。對于男性群體而言，當吸煙率和年齡保持不變時，PM2.5的濃度高于5 μg/m3，癌癥發生率增加17.7%。同樣，該研究結果指出歐洲各國肺癌死亡率在生態學上存在異質性，不能夠完全解釋不同地區、不同年齡段及不同吸煙習慣人群在肺癌發生率上的不同。但是，通過生態學分析發現，肺癌死亡率升高的原因可以通過空氣中懸浮顆粒濃度的增加來解釋[11]。這一發現與美國癌癥協會所做的研究驚人的一致。

英國的Harrison等[10]通過數據隊列分析法對人群暴露于已知化學致癌物對癌癥死亡率的影響進行研究。Harrison團隊發現，雖然現在仍有很多不確定因素存在，但是可以斷定致癌物質是肺癌發生的主要因素之一，而肺癌發生率與PM2.5濃度有關。并且，該團隊還指出，空氣中懸浮顆粒能夠引起肺癌的發生，因此，應該將其列為致癌物質。

近期，歐盟對17個歐洲國家的環境污染程度與肺癌發生率的關系進行了隊列研究。該研究發現，在歐洲，空氣中懸浮顆粒物與肺癌發生率，尤其是腺癌有顯著關系。圖2是美國國務院對中國主要城市的PM2.5濃度檢測的報告。北京的PM2.5濃度是美國華盛頓的20倍。如此高的PM2.5濃度已經引起國際、國內廣泛關注。

3中國研究現狀

發展中國家對環境污染問題一直很重視。但是，發展中國家由于缺少數據支持，所以不能對環境污染狀況做到系統的分析。國內在這方面的研究起步稍晚，但近年來PM2.5相關研究成果顯著。

國內早期的研究工作主要集中在一般環境要素的測定和尋求某些環境要素與疾病發病率、死亡率之間的關系等方面。而且，中國多數研究數據收集時間短，數據量少，很難得到準確結果。

圖1　PM2.5年平均濃度與標化肺癌患病率的關系

圖2　中國和美國PM2.5濃度比較

中國專家對于霧霾與肺癌之間的關系有不同的看法。一些學者認為因為缺乏實證研究，想要得到準確的研究結果至少需要10年的數據支持。因此，北京PM2.5的污染是否導致肺癌發生率增加不能得出準確結論。但是，近期的數據顯示，2010年世界范圍有223 000人因環境污染死于肺癌，這一現實堪憂。

目前，中國已經開始對PM2.5進行檢測。但是，檢測時間較短，數據短缺，不足以用于PM2.5與健康問題關系的研究。然而，2011年的《中國日報》報道了在吸煙率下降的情況下，北京肺癌患病率卻比過去10年增加了60%。因此，推斷環境污染是癌癥發病率增加的罪魁禍首。最近，中國一名女孩因為懸浮顆粒污染患上肺癌的消息引起了公眾的高度重視。

2012年，北京大學公共衛生學院與東亞綠色和平組織的研究表明，在過去幾年里，PM2.5造成上海、廣州、西安和北京地區的經濟損失達11億美元。因此，綠色和平組織強烈呼吁政府提出限制區域煤炭消費、對現存燃煤廠進行氮氧化物廢氣凈化裝置改裝以及關閉低效率的燃煤工廠等政策。《PM2.5對中國人健康和經濟的影響》一文中表明，如果將PM2.5的水平降低到WHO規定的水平，那么過早死亡率能降到81%，并且4個城市的經濟損失能減少8.68億美元。表2顯示了不同國家PM2.5的標準比較，對于PM2.5的控制，中國還需要做出巨大努力。

對中國而言，研究者應考慮到歐美國家與亞洲國家在各方面的差異，包括生態環境、污染物物化特征、遺傳因素、人群特異性等。中國學者應持有科學性和批判性的思維解讀國外的研究結果，充分調動積極性加強PM2.5的前瞻性研究，為評價中國大氣污染疾病負擔和采取必要的對策等問題提供基本的科學依據。

4PM2.5防治策略

綜上所述，人們的健康與PM2.5污染的關系顯而易見。但是問題多是都因素共同作用的結果，并且研究中所采用的基礎數據和模型等差異，所得結果無疑存在一定的不確定性。但是，仍然具有參考和警示價值。

PM2.5污染的問題不僅存在于中國，許多處于工業發展階段的國家也同樣存在。對于20世紀90年代的美國和歐洲，PM2.5主要來源于煤的燃燒、工業生產、交通運輸和農業生產。近期的研究表明，PM2.5污染與肺癌的發生存在聯系。如果不及時實施預防措施，那么中國PM2.5就會導致肺癌的發生率增加。

表2　不同國家與組織PM2.5標準值

4.1區域合作，多方控制全球通用的大氣治理政策是政府間合作的跨區域聯合控制。早在1979年，歐美30多個國家就簽訂了跨國大氣污染公約(Long Range Transport of Air Pollution，LRTAP)，并共同制定遠程大氣污染輸送監測和評估合作計劃(EMEP)。

中國應該依據各地不同的地理和經濟條件，進行環境治理工作。首先，建立一個與國際接軌的大氣自動監測網絡，掌握PM2.5污染狀況，為防治工作打好基礎。其次，建立統一防控機制和應急方案，預防緊急情況的發生。然后，建立重大項目環境影響評價機制，對重大項目中與環境相關的環節進行評估。再則，建立數據信息共享機制，使得信息公開化、透明化。最后，建立大氣污染跨界傳輸評估機制，以及大范圍控制、監管和改善大氣污染的思路和機制，有效控制顆粒污染來源，改善整體環境空氣質量。

4.2健全法律，加強監督法律具有一定的強制性。只有健全環境方面的法律法規，才能做到有效的監督和管理。1955年，經過洛杉磯光化學污染后，美國通過了《空氣污染控制法》。1956 年，世界首部《清潔空氣法》頒布。1990年，美國環保機構修正了《清潔空氣法案》，在20 多個州和加拿大東部實行[12]。

因此，中國只有通過立法的手段才能更好地控制環境污染問題。法律應當確立嚴格的標準對汽車尾氣、工業排放和城市綠化進行監管。與此同時，賦予環保部門執法、處罰的權力。制訂相關的減排標準并督促實施，相信中國的大氣污染治理會取得顯著成效。

4.3開發新能源，清潔生產日本主要通過地方對空氣質量進行檢測。監測站有兩種類型：道路監測站與一般監測站，通過監測分析，提出相應的應對策略。2006年5月，日本出臺國家能源概要，大力開發和普及整體煤炭氣化聯合發電技術(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)等清潔煤技術[13]。

首先，我國應該進行城市居民傳統爐灶取暖的改造，去除燃煤，以天然氣來代替。再則，建立清潔能源科研中心，開發新型技術。通過優化能源結構進一步推動節能減排。在此基礎上，進一步提高能源利用效率，逐步改善能源結構，加快發展可再生能源和清潔能源，大幅度提升清潔能源比重。

4.4民眾參與，加強宣傳隨著生活水平的提高，人們對環境和空氣質量越來越重視，但污染的控制問題不能只靠政府和環保部門，需要公眾的廣泛參與[14]。首先，中國應及時發布環境監測信息，與此同時提供公眾在空氣污染環境下如何進行健康防護指導。工業上注意減少排污。其次，居民應該在可能的情況下騎自行車或步行、使用公共交通工具、拼車。最后，政府應加大公眾宣傳力度，發揮公民監督作用；提高公眾對PM2.5污染危害的認識，促使公眾從日常生活做起，倡導綠色環保，凈化空氣，保護環境。

PM2.5污染問題不容樂觀。因此，政府應該竭盡所能控制大氣污染，尤其是PM2.5污染；加強對這一問題的戰略性頂層設計并大力開展與PM2.5有關疾病的前瞻性研究；提升居民的環保意識，提高公眾對環保的參與度，做好環保宣傳，營造出良好的環保氛圍。當今中國，治理PM2.5已迫在眉睫，為了給自己以及后代營造良好的生活環境，大家應該行動起來，防治PM2.5從自己做起。

參考文獻

[1]Torre LA,Bray F,Siegel RL,et al.Global cancer statistics,2012[J].CA Cancer J Clin,2015,65(2):87-108.

[2]Fu M,Zheng F.Advances of study on monitoring and evaluation of PM2.5 pollution[J].Met Dis Red Res,2011,34(1):1-6.

[3]Ye Y.Study of decreasing PM2.5 emission from thermal power plant[J].Elec Power Const,2012,33(11):49-52.

[4]Ji H,Zhao H.Seasonal variation of inorganic composition in ambient particulate matter in Tianjin offshore area and its source analysis[J].China Environmental Science,2013,31(2):177-185.

[5]Pope CA,Thun MJ.Particular air pollution as a predictor of mortality in a prospective study of US adults[J].Am J Respir Crit Care Med,1995(151):669-674.

[6]Pope CA,Burnett RT,Thun MJ,et al.Lung cancer,cardiopulmonary mortality,and long-term exposure to fine particulate air pollution[J].JAMA,2002,287(9):1132-1141.

[7]Vinikoor-Imler LC,Davis JA,Luben TJ.An ecologic analysis of County-Level PM2.5 concentrations and lung cancer incidence and mortality[J].Int J Environ Res Public Health,2011,8(6):1865-1871.

[8]Beeson WL,Abbey DE,Knutsen SF.Long-term concentrations of ambient air pollutants and incident lung cancer in California adults:Results from the AHSMOG study[J].Environ Health Perspect,1998,106(12):813-822.

[9]Nawrot TS,Nackaerts K.Lung cancer mortality and fine particulate air pollution in Europe[J].Inter J Cancer,2007,120(8):1825-1826.

[10]Harrison RM,Smith D.What is responsible for the carcinogenicity of PM2.5?[J].Occup Environ Med,2004,61(10):799-805.

[11]Raaschou-Nielsen O,Andersen ZJ,Beelen R,et al.Air pollution and lung cancer incidence in 17 European cohorts:prospective analyses from the European Study of Cohorts for Air Pollution Effects (ESCAPE)[J].Lancet Oncol,2013,14(9):813-822.

[12]沈昕一．美國大氣污染治理的“殺手锏”[J]．世界環境，2012(1)：24-25．

[13]王金南．大氣污染防治行動計劃[M]．北京：人民出版社，2013．

[14]權鵬碧．中國能源發展趨勢——煤炭清潔利用[J]．低碳世界，2015(1)：101-102．

doi:·綜述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.08.040

* 基金項目：美國國家衛生研究院基金資助項目[(R01)RFA-WT-003]；2013年重慶市社會科學規劃一般項目(2013YBGL138)；2015年度重慶市社會科學規劃一般項目(2015YBGL108)；2015年重慶教育委員會人文社會科學研究一般項目(15SKG025)。

作者簡介：涂慶(1988-)，碩士在讀，主要從事醫院管理，公共衛生政策分析。△通訊作者，E-mail:lh2015@sina.com。

[中圖分類號]R734.2

[文獻標識碼]A

[文章編號]1671-8348(2016)08-1118-04

(收稿日期：2015-08-01修回日期：2015-12-18)