文_李旭 李曉丹 北京節能環保中心
餐飲油煙污染是室內和室外空氣污染的重要來源之一,根據北京市發布的細顆粒物(PM2.5)來源解析研究成果(2018年),以餐飲油煙排放為主的生活面源占北京本地大氣污染排放源的12%,餐飲油煙污染治理成為北京市打贏藍天保衛戰的重要戰場。近二十年來,眾多研究學者從毒理學、流行病學等方面報道了餐飲油煙對人群健康的危害和影響,本文對此進行綜述,為政府相關部門推進餐飲油煙治理和宣傳工作提供科學依據。
餐飲油煙主要是指食用油和食材高溫加熱后產生的混合油煙霧、氣溶膠以及燃料燃燒形成的煙塵,主要來源于食用油、食材和燃料三部分,廣泛存在于居民家庭廚房、餐飲企業后廚和中央廚房、企事業單位的餐廳后廚等部位。食用油的沸點比較復雜,主要成分的沸點約300℃左右。將油加熱到170℃時,食用油開始汽化分解,形成以10μm小油滴組成的油煙,當溫度提升到270℃時,高沸點食用油分子開始汽化,形成以0.03~10μm微油滴組成的肉眼可見青色油煙;食材加入熱油中急劇汽化膨脹部分凝結成霧,并與油煙形成油煙霧;油煙霧在上升過程中與空氣分子碰撞,溫度下降、飽和蒸汽凝結形成含凝結物的氣溶膠;以及食材加熱中氧化分解形成的產物,燃料燃燒產生的煙塵,共同組成餐飲油煙。
餐飲油煙是一系列污染物的混合體,包含固態顆粒物、氣態污染物和液態顆粒物。餐飲油煙污染物可分為三類:第一類是可沉降顆粒物(粒徑>10μm);第二類是可吸入顆粒物(粒徑約為0.01~10μm),餐飲業排放的顆粒物以PM2.5為主,在餐飲源顆粒物中,PM10占總懸浮顆粒物(TSP)質量的97.43%,PM2.5占總懸浮顆粒物(TSP)質量的76.91%,PM2.5可占PM10質量的80%~93%;第三類是有機氣態污染物,其成分繁多,包括脂肪酸、烷烴、烯烴、醛類化合物、酮類、酯類、芳香族化合物、雜環化合物等220多種成分,并且含有苯并[α]芘(BaP)、揮發性亞硝胺、雜環胺類化合物等致突變物和致癌物,揮發性有機物(VOCs)是引發霧霾等大氣區域性復合型污染的重要前體物。
餐飲油煙對人體的鼻、咽喉、氣管、支氣管等器官有刺激性和阻塞性,長期在高濃度油煙環境中工作活動,會出現嗆咳、胸悶、氣短等癥狀,可誘發鼻炎、咽喉炎、氣管炎和支氣管炎等多種呼吸系統疾病。在餐飲油煙誘發的諸多疾病中,肺癌是被頻繁研究報道的一種常見疾病。一些流行病學研究已經證實餐飲油煙暴露與人群的肺癌發病存在關聯性,且顯著增加非吸煙女性肺癌風險。研究發現我國人群肺癌發病的主要危險因素依次為精神因素、吸煙、室內環境污染(以餐飲油煙為主)等,我國人群肺癌發生與餐飲油煙暴露存在關聯性,比值比(OR)為2.72 (95%CI:1.87-3.99)。我國臺灣地區的研究表明,肺癌發病風險與日烹飪次數正相關,OR值為2.71~4.92。
餐飲油煙誘發肺癌的致病機制有以下幾個方面:一是導致基因損傷。餐飲油煙中的多環芳烴、芳香烴和雜環胺(HCA)等致癌成分,具有誘導細胞基因突變、DNA堿基氧化、單鏈DNA裂解、姐妹染色單體交換和DNA交聯的能力,餐飲油煙暴露影響DNA修復系統和MicroRNA(miRNA)的功能從而誘發肺癌。二是阻斷相關蛋白功能,餐飲油煙暴露會阻斷谷胱甘肽S-轉移酶、X射線交叉互補修復基因(xrcc1)等在調節細胞功能或DNA修復中起重要作用蛋白的功能,進而增加肺癌風險。三是影響細胞活性,餐飲油煙中的有毒成分可促進機體產生大量氧自由基和脂質過氧化物等活性氧化物(ROS),這些活性氧化物可以攻擊生物膜上的不飽和脂肪酸, 使其結構發生改變,進而誘導細胞死亡。餐飲油煙暴露可使Ⅱ型肺泡上皮細胞活性下降,且存在劑量-反應關系 ,并可通過線粒體和Ⅱ型肺泡上皮細胞的死亡受體途徑導致細胞凋亡。此外,餐飲油煙中的PM2.5通過呼吸作用,深入滲透到肺泡細胞,直接導致細胞死亡。四是直接侵入組織器官,餐飲油煙中的揮發性有機物、細顆粒物等可以通過呼吸作用,直接進入呼吸系統,并沉積附著在氣管、支氣管、甚至是肺泡的表面,影響呼吸系統的功能,進而深入肺泡的多種有毒成分可以誘發肺癌等呼吸系統疾病。
餐飲油煙可通過氧化損傷等作用引起心血管系統的損傷,研究表明餐飲從業人員的總膽固醇(CHOL)、載脂蛋白B(apoB)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL)等血脂指標和血清中脂質過氧化物丙二醛(MDA)濃度增高,丙二醛是血液中的脂質過氧化最終分解產物,與心臟病等循環系統疾病密切關系,餐飲油煙中的細顆粒物能夠透過肺泡直接進入血液循環系統,多環芳烴(PAHs)等親脂性化合物,可以很容易穿透細胞膜,引起機體自由基(O2-)水平升高,進而導致脈粥樣硬化和冠心病等循環系統疾病的發病風險,即使短期接觸多環芳烴也會導致冠心病患者的血栓形成。
餐飲油煙對人體的體液免疫和細胞免疫功能存在影響,長時間暴露于餐飲油煙,降低紅細胞免疫黏附功能,并對人外周血淋巴細胞具有毒性,且存在劑量-反應關系。研究發現長期餐飲油煙暴露,對人體細胞免疫功能存在明顯抑制,暴露人群外周血中T淋巴細胞轉化率(PBLT)明顯降低。
餐飲油煙含有二苯并芘、四氫呋喃、飽和醛、多環芳烴等生殖毒性物質,其中甲苯、苯乙烯等具有女性生殖毒性,研究發現長期接觸餐飲油煙,女性腰酸背痛、乳房脹痛、嗜睡( 失眠) 等月經先兆癥狀、月經經量異常、娠期高血壓的發生率增加。餐飲油煙的多種脂溶性物質,可通過母體胎盤影響胎兒發育,妊娠期餐飲油煙暴露可誘發胎兒低出生體重,生長發育受限以及早產、自然流產等不良妊娠結局。
餐飲油煙可引起人體神經系統的損傷,尤其是多環芳烴具有神經毒性,研究發現多環芳烴暴露與人群的記憶能力下降、認知功能及抑郁癥狀有關聯。餐飲油煙與睡眠質量之間存在關聯性,烹調油煙暴露是睡眠質量差的危險因素之一,油煙中的多環芳烴等化合物可通過神經系統毒性作用影響睡眠-覺醒周期,導致睡眠障礙等睡眠質量問題。
綜上所述,餐飲油煙含有多種有毒化學物質,通過遺傳毒性作用、氧化損傷作用、免疫毒性作用會對人體的呼吸系統、循環系統、免疫系統、生殖系統、神經系統造成不同程度的損傷,危害人群健康。餐飲油煙已經成為北京市霧霾和細顆粒物污染主要污染源之一,在打贏藍天保衛戰的大環境下,研究推廣經濟有效可行的餐飲油煙治理技術和措施,實現餐飲業油煙排放的高效綜合治理,對人民群眾的健康和相關疾病的預防預控具有重要意義。