淺談霧霾對人體身心健康的影響與防治

劉藝軒+劉平

摘要：最近幾年， 霧霾橫掃我國大部地區， 空氣質量持續惡化。霧霾不僅影響了人們的日常生活和工作，與空氣污染有關的疾患也嚴重威脅人們的健康。本文不僅闡述了霧霾的成因和組成成分，還從多個角度論述了霧霾對人體機體和心理健康的影響。如何提高人們對霧霾的防范意識，防止霧霾的產生和蔓延，客觀地認識霧霾，進行綜合的科學防治，減少霧霾對人體機體和心理的傷害，是擺在我們面前的重要課題。

關鍵詞： 霧； 霾； 空氣污染； 健康

霧和霾統稱為霧霾。霧霾是目前中國最嚴重的和最突出的環境問題之一[1]。環境流行病學研究顯示，霧霾不僅影響人們衣食住行、減少工作出勤率和生產力，還惡化公眾機體和心理健康狀況、增加人們的發病率和死亡率，尤其是對老人和兒童及孕婦的健康影響更為嚴重[1-3]。霧霾中增加健康風險最重要的污染物是粉塵，苯和苯并芘[4]。心血管疾病、神經系統疾病、呼吸系統疾病和癌癥等都與霧霾密切相關[1，5]。

1 霧霾的來源、組成成分和形成過程

霧霾是大量人為排放的污染物在特定的氣象條件下積聚形成的[6，7]。霧與霾不同，霧是指近地面空氣中的水汽凝結成大量懸浮在空氣中的微小水滴或者冰晶，導致水平能見度低于1 km的天氣現象[8]。而霾為大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10.0 km的空氣普遍混濁現象[8]。能進入肺的可吸入顆粒物（PM）直徑一般為2.5微米（簡稱PM2.5）和更小。PM內容物復雜，包括顆粒污染物（煙霧，煙草煙霧和煤煙等）、各種類型的灰塵、生物污染物（花粉，螨蟲、流感病毒、結核桿菌肺炎球菌和屋塵螨過敏原等）和氣態污染物（交通廢氣等）[1，9-11]。PM2.5或直徑更小的微粒很容易吸入肺內，而這些微粒恰好是中國霧霾的元兇[2]。高濃度的可吸入顆粒物或氣溶膠污染是霧霾的根本成因，但氣象條件對其形成、分布、維持與變化的作用顯著，導致我國霧霾呈區域性分布的特點[6，7]。

近年來，超細顆粒物（UFPs）是在城市中被發現的、新的粒子類型[11]。超微粒子直徑小于100 nm，比可吸入肺顆粒物對人類健康具有更大的危害，被認為是一級致癌物，因為超微粒子可以滲透到血液，在身體肺和其他器官聚集 [11]。室內和室外的UFPs主要來源于香煙煙霧、引擎、烹飪油煙和工業 [11]，而其最重要的來源是機動車尾氣，尤其是柴油排氣，也包括炭黑 [11]。目前，UFPs這個最小的PM不經鼻黏膜過濾直接沉積肺部，導致慢性阻塞性肺疾病（COPD）和哮喘[11]。

2 霧霾對人體健康的影響

霧霾不僅對空氣質量、全球氣候、環境生態、區域可持續發展都構成新威脅，而且嚴重危害人類的健康[1，9]。眾多的流行病和毒理學證實，包括PM2.5在內的霧霾含有多種有害物質都對健康造成影響，可以導致多種健康問題，尤其是呼吸和心血管系統的疾病，甚至早逝[1，12，13]。PM2.5 的危害可分為急性和慢性效應[3，14]：前者主要是咳嗽、眼睛刺激、呼吸系統和心血管病癥狀加重[14]；后者是指長期高濃度的PM2.5能夠增加人們呼吸和心血管系統疾病和肺癌的患病風險，其風險遠大于短期健康危害[14]。空氣中PM2.5每增加10μg/m3，全因死亡率增加14%，心血管疾病死亡率增加26%，肺癌死亡率增加37% [15]。

2.1對呼吸系統的影響

由于形成霧霾的微粒直徑小，PM2.5能經過呼吸道深深地滲入肺內，增加呼吸疾病的患病風險[2]。可入肺顆粒物的組成成分侵入呼吸道，可堵塞部分細支氣管和肺泡組織，導致氣管和肺組織通氣和換氣功能障礙[6，12]。臨床癥狀包括鼻炎，鼻塞，痰量過多，呼吸不暢、胸悶，胸痛，干咳，咽喉干癢，對青少年和幼兒的生長發育和體質均有一定的影響[3，12，16]。 長期暴露于霧霾還可激活肺巨噬細胞，刺激炎性因子的分泌以及中性粒細胞增加、促進炎性細胞的浸潤和氧化應激系統激活[13]。黑碳氣溶膠會加劇肺組織氧化、增加炎癥損傷、增加嗜酸性粒細胞數量、提高特異性IgE和IgG抗體表達，引發哮喘[12]。據載，長期的PM2.5的平均健康風險是：30歲以上的成年人全因死亡率高達22%；心肺相關死亡率高達25%[4]。可吸入顆粒物PM10的長期平均健康風險是：可使嬰兒嬰兒死亡率高達30%；兒童支氣管炎的患病率高達61%；成人慢性支氣管炎的發病率高達89%[4]。

2.2對心血管系統的影響

越來越多的證據表明即使是暴露于較低水平的煙霧微粒，足以引起人們不良的生物反應，增加心血管疾病死亡率的風險。空氣污染可能加速動脈粥樣硬化的進展，降低斑塊穩定性， 降低血氧飽和度，誘發或增加心血管疾病事件如冠心病、心肌梗死、心律失常和心衰的風險[13，16，17]。美國癌癥協會隊列研究發現PM2.5濃度每升高10μg/m2人群冠心病死亡率升高24%。Weber 等認為PM能降低心率變異性、升高心率和導致心律失常[13]。Kelishadi 等[18]研究表明，暴露于微粒性的霧霾天氣會導致青少年動脈血管功能障礙，引起血管收縮和血壓升高。實驗室和臨床隊列研究都表明，暴露于PM2.5下可以觸發一系列的病理生理反應，導致高血壓的發展[19]。2013-2014年期間，霧霾下的中國缺血性心肌病的住院率與PM2.5和PM10有明顯的正相關性[17]。

2.3致癌、致畸和致突變作用

氣態污染物有二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、碳氧化物 （COx）、臭氧（O3）及烴類物質等， 這些有毒的有機物， 經呼吸作用和血液循環作用而影響全身， 它們在人體中不斷積累， 對人體多種內臟器官有致癌、致畸和致突變作用[20]。多環芳烴化合物及其他衍生物是使人類致突變和致癌最危險的因素，是2012年世界范圍內空氣污染造成370萬例早產兒死亡的主要原因[20]。PM2.5每增加10μg/m3濃度，肺癌死亡率增加15-27% [21]。endprint

2.4 導致皮膚粘膜損害

皮膚是人體最大的器官，是人體的第一道最重要的防御屏障[11]。雖然一些臨床和流行病學研究強調空氣環境PM對健康的影響，但是迄今為止，很少有關于PM對皮膚作用的研究 [5]。有研究提示，PM通過氧化應激和炎性細胞因子影響了皮膚疾病的發生和發展[11]。近期流行病學表明，PM促進炎性因子釋放，破壞DNA修復，抑制膠原合成，誘導脂肪分解，減少脂肪合成，促進皮膚老化和脂肪丟失 [11]。有證據表明皮膚過敏與大氣PM2.5濃度增加有密切關聯[22]。PM2.5濃度超過10μg/m3（空氣質量極限值）時候，通過皮膚點刺試驗證實兒童過敏性皮炎的發生率顯著增加[22]。另外，超細顆粒物（UFPs）包括黑碳和多環芳烴（PAHs）增強皮膚癌發病率[11]。相對較高濃度的PM在城市地區的面部色素斑增加了20%以上，表明在空氣中的PM增加水平加劇皮膚老化[11]。空氣污染會加重皮膚粘膜病患者的癥狀如眼結膜炎癥和濕疹 [6，16].

2.5 對神經系統的影響

雖然多年來空氣污染與神經系統損傷的關聯性已經被證實，然而，污染物對神經發育的影響一直被低估。通過流行病學和實驗毒理學研究證實空氣污染能導致慢性腦炎癥、小膠質細胞活化和白質異常[23， 24]。霧霾天氣中含有大量的鎳、鎘等重金屬元素，還含有大量的甲醛、苯、雙酚A 等有機化合物，會引起青少年腦組織的氧化應激反應、炎癥反應和血腦屏障的功能失調[25]。與神經系統后遺癥有關的霧霾成分是多環芳烴、黑碳、重金屬、揮發性有機化合物、環境煙草煙霧、臭氧和CO [23，24]。CO是室內外空氣污染的常見成分，可以穿過胎盤通過胎兒循環和發育中的大腦，影響神經發育，被視為一種神經毒素 [23]。Kicinski 等證實霧霾天氣會損害青少年的神經系統，導致青少年注意力下降，短期記憶受損，肢體靈活性降低，影響其學習成績及解決問題的能力[26]。霧霾能導致頭痛頭暈，甚至出血性中風 [1，3]。PM2.5損害內皮細胞的緊密連接，并增加血管滲透性，表明PM2.5能夠破壞血腦屏障的完整性和進入中樞神經系統[27]。PM2.5能使培養的初級神經元細胞存活率減少[27]。總之，這些研究結果表明PM2.5作為一個潛在的神經毒性因子，危害人們的神經系統 [27]。

2.6 對其他器官的影響

許多流行病學研究表明增加的環境PM濃度與早產高度相關[11]，影響胎兒生長和發育[16]。Khoo等認為霧霾天氣中的有害物質會刺激個體的眼球組織，使其視力受到不同程度的損害[28]。

2.7導致心理障礙

霧霾可以導致輕度至中度心理應激[3]。當空氣質量惡化和霧霾來臨的時候，人們承受更大的心理壓力和更容易遭受健康惡化的威脅[3]。在研究的患者中，令人煩擾的癥狀諸如反復思慮和臆想霧霾的出現比過度警覺和逃避癥狀更為常見[3]。最新研究表明出生前或產后暴露于環境污染，特別是多環芳烴，PM2.5和氮氧化物對兒童神經心理發育有負性影響[29]。在過去的幾年里，已經有五個關鍵研究證實戶外空氣污染與自閉癥之間的因果聯系[23，30]。臺灣的幾個環保署監測站報道，每增加10 ppb的CO，自閉癥的風險就會增加37% [23]。

3 綜合防治

3.1提高對霧霾的認識和加強宣教：政府牽頭組織有關部門制定相應的政策進行行政干預，廣泛的宣傳教育，灌輸人們相關的霧霾知識，提高公眾對霧霾危害的認識，特別是定期更新和預測霧霾的情況，宣傳一些常用的防范措施，可以幫助人們減少心理壓力。促進人們采取相應的健康防護措施，以有效減少或避免霧霾對健康的危害。

3.2建章立制，依法治污： 加強環保與健康立法、建立和完善相關法規是解決我國包括霧霾問題的根本保證。到2012年， PM2.5被納入中國環境空氣質量標準。為了消除陰霾， 2013年9月中國國務院發布了全國空氣污染控制行動計劃（NAPCAP） 。環保部門也積極設立更加嚴厲的工廠排放標準以控制霧霾的產生[2]。

3.3低碳減排，改善空氣質量：減少污染物的排放，加快污染物的清除，提升空氣的質量，這是治理霧霾最關鍵的方法。盡管口罩和防毒面具使用能減少有害物質的吸入，減少呼吸系統感染疾病的發生率，但經濟發展不應該以犧牲人民健康為代價[2]。及時調整我國的經濟結構， 減少煤，煤焦油和石油污染量，提高環保低碳在經濟結構中的比重， 充分利用可再生資源，例如太陽能、風能、生物能和海洋能等。

3.4健康評估：開展霧霾天氣的健康風險評估是制定環境空氣質量標準的基礎。這需要建立多部門的合作，包括衛生部門、氣象部門、環保部門等。建立符合中國國情的健康風險評估體系、開展霧霾天氣健康風險預警，并為修訂完善環境空氣質量標準提供科學依據。

3.5飲食預防：

3.5.1適當補鈣：由于霧霾影響光照，影響維生素D合成，有可能導致缺鈣。因此，可以適當多食豆腐和牛奶等含鈣豐富的食物，適量補充維生素D，有可能增加鈣的攝入。

3.5.2飲食清淡多喝水：霧天的飲食宜選擇玉米、蕎麥、燕麥和木薯等清淡易消化且富含維生素的粗纖維食物，多吃芹菜、白菜、油麥菜和筍類等粗纖維蔬菜，不僅補充各種維生素和無機鹽，還能起到清腸通便，潤肺除燥、祛痰止咳和幫助身體排毒。除了多飲水外，少吃刺激性食物，喝些綠豆湯或蓮子煮水。適當吃些梨、蘋果、銀耳和枇杷等清肺化痰的水果。還可以吃一些豬血吸塵清肺。

3.5.3，建立良好的生活和健康習慣：盡量用鼻子呼吸，請勿用嘴呼吸，避免有害物質直接進入氣管和肺臟。有過敏性哮喘等對污染比較敏感的人群，在室外逗留后注意及時洗臉洗手，勿摳鼻孔。戒煙限酒，利己利人。保證充足睡眠，避免過勞，增強人體抵抗力，能更好地對抗霧霾。

3.5.4使用防護裝置：有研究證實口罩和空氣凈化器使用頻率與呼吸道感染發生頻率呈負相關，而且，使用口罩比使用空氣凈化器更能降低呼吸道感染發生頻率[31]。口罩的佩戴時間不宜過長，尤其是有心臟病的老年人，以免影響通氣和發生呼吸困難等問題。endprint

3.6凈化室內空氣：PM2.5濃度在中午時間是一天中相對最低的，盡量在這個時候給房間開窗換氣。霧霾天氣的污染物很難消散，應該關閉門窗。安裝空氣凈化器，種植吸霾盆栽植物等凈化室內空氣。

3.7 盡量減少出門：霧霾天氣能見度低，氣壓低，容易誘發心腦血管病和呼吸系統疾病，因此在霧霾天氣減少戶外活動的時間是非常必要的。即使出門，最好選擇空氣質量較好，能見度較高的時段或者好天氣進行，建議減少停留、平和呼吸、小步快走。

3.8改善交通行為：工業排污和交通尾氣是人為造成霧霾的2 個主要原因。交通工具產生的PM2.5占整個霧霾成分的15%以上[10]，因此為減少汽車尾氣排放，倡導環保出行，動員更多的人放棄私家車，選擇地鐵和公交等公共交通出行方式。

3.9 藥物防治：霧霾中的氧化物濃度較高，吸入抗氧化劑谷胱甘肽可以迅速增加肺部的谷胱甘肽水平，從而減少霧霾天氣污染物對于呼吸系統的損傷[32]。

綜上所述，霧霾的形成來自自然源和人為源，以后者為主。霧霾對人體多個系統器官和心理造成傷害。如何防霾治霾是個關鍵的問題。美國洛杉磯的空氣污染已經治理了60 年的時間，至今仍有時不達標。中國要想實現世界衛生組織提出的PM2.5 的標準，霧霾治理任重而道遠。全社會都要關注霧霾下人們的身心健康，齊抓共管，減排防污。

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（作者單位：1山東省實驗中學東校區，山東 濟南 250109；2 山東大學第二醫院心內科，山東 濟南 250033）endprint