專家解讀PM2.5:顆粒物可通過氣血交換進入血管

醫用口罩「防空氣污染作用有限」

【正見新聞網2011年12月07日】

據大陸媒體11月7日報導,灰濛濛的天氣讓越來越多的中國公眾注意到PM2.5——一個由英文和數字組成的專業術語。其實很多中外學者早已證實,它潛伏在空氣中,不僅會傷害人的健康,更給社會造成難以挽回的經濟損失。

所謂PM2.5,是指空氣中懸浮的顆粒物,其直徑小於2.5微米。因為這些顆粒物太輕,很難自然沉降落到地面上,而是長期漂浮在空中,不僅小到看不見,更小到可以直接進入肺泡甚至融入血液,和人體內的細胞“搏鬥”並傷害這些細胞。從某種程度上說,叫它“兇手”並不為過。

根據公開的學術資料和採訪領域內權威專家,可以拼合出這個“兇手”的“面貌”和“行兇手段”,公眾則更希望知道應如何“緝兇”。

12月5日清晨,在山東聊城市街頭,市民在大霧中騎車出行。

PM2.5如何“定罪”

從公開的科研資料看,對PM2.5的研究很多聚焦於肺臟。

研究者們從肺臟的毒理學研究入手:以PM2.5對4組大鼠每天進行1次染毒,連續進行3天。對這些大鼠的肺灌洗液並對肺組織病理切片分析後發現,PM2.5能夠引起肺部血管通透性的改變、肺細胞損傷和加重氧化應激損傷,在高劑量染毒組,大鼠肺部炎性細胞滲出,肺間隔水腫。

2009年的一項實驗採集了北京城區大氣中的PM2.5,以人肺泡上皮細胞株(A549)為模型進行毒理作用研究。在這個實驗中,以25、50、100、200μg/ml等不同的染毒狀況進行對比發現,隨著染毒濃度的增加,PM2.5可引起這些細胞的炎性損傷。

“種種證據表明,目前這些小顆粒物對細胞損傷已是公論。”中國工程院魏院士告訴記者,當這些小東西進入人體後,一般直接到達支氣管和肺泡,甚至可以進入血液,其吸附的重金屬氧化物或多環芳烴等致癌物質危害很大。

今年公開發表的一項研究以甘肅某鎳開採冶煉區為PM2.5採集區。研究者發現,在鎳污染區大氣中,PM2.5含鎳劑量是實驗對照區的65倍,長期暴露於PM2.5中,高濃度的鎳會增加對細胞的損害。該實驗用來測試的細胞叫做“血管內皮細胞”,是一種連續被覆在全身血管內膜的一層細胞群。在研究者看來,內皮層不僅僅是血液和組織的屏障,其損傷及功能紊亂還與多種疾病的發生密切相關,包括高血壓、冠心病、糖尿病、慢性腎功能衰竭等。

北京大學醫學部公共衛生學院潘教授表論文稱,2004年至2006年間,當北京大學校園觀測點的 PM2.5日均濃度增加時,在約4公裡以外的北京大學第三醫院,心血管病急診患者數量也有所增加。

“我們利用時間系列分析研究,對搜集的數據進行分析發現,PM2.5每立方米濃度增加10微克,醫院高血壓類的急診病人就會增加8%,心血管疾病也會增多。”潘教授說。

今年3月,上海市環保局的一個項目以定量評價研究某市PM2.5引起的居民健康危害及其經濟損失。結果顯示,該市2009 年霾污染因子PM2.5引起的居民健康危害共造成經濟損失達24.61億元,人均損失377元,占該市2009年GDP的0.17%。

研究顯示,從各種疾病造成的經濟損失來看,呼吸系統病例造成的經濟損失最大,占到總經濟損失的76%,但是哮喘疾病卻比呼吸系統疾病更容易受到影響,2009年該市哮喘患病達19589例。研究還顯示,不同地區由大氣污染引起的居民健康危害經濟損失不同,如唐山2004年大氣污染對居民的健康危害較大,人均經濟損失達到414 元/人;遼寧撫順大氣污染引起的居民健康損失較小,為153.15元/人;同時期的上海大氣污染引起的居民健康損失達到315.95 元/人。

PM2.5如何“行兇”

一粒塵埃小到可以被忽視,但PM2.5正因為太小,而無法被忽視。

魏院士告訴記者,一般而言,直徑超過10微米的顆粒物,會被擋在鼻子的外面;直徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物可以進入呼吸道,但隨著吐痰、打噴嚏被部分排出體外;而直徑在2.5微米以內的細顆粒物,卻會順利通過下呼吸道,小於2.5微米的顆粒可進入肺泡之中,並可通過氣血交換進入到人體血管。

如果放大了看這些小顆粒,他們並不一定是圓形或者方型,而呈不規則狀。魏復盛表示,這些顆粒物中少部分是自然形成的揚塵,絕大部分是人類行為造成的二次污染,如二氧化硫、氮氧化物、硫酸銨、硝酸銨等粒子。這些粒子很多是因化石燃料燃燒不完全產生的有機碳,有時燃煤電廠在高溫中生成的致癌物,在冷卻時被這些細小的顆粒物吸附著進入人體。

這麼小的顆粒很難自然沉降,會在空氣中停留一個星期甚至幾個月,本身對呼吸系統就有影響,造成咳嗽、不適。而小顆粒物上吸附的致癌物,更導致癌症高發。

2月5日,清華大學施教授發表博文稱,過去兩年間,他常常因為空氣污染而痛苦。他的慢性咽炎自2010年開始逐漸加重,遇到污染天時,“就像嗓子裡堵了個東西,咽不下去,又吐不出來,很難受。不知還有多少人像我一樣在忍受這樣嚴重的空氣污染。”

而在潘教授看來,顆粒物吸附各種各樣的毒性化學物質才更加要命。

他告訴記者,這些因為工業等人類活動產生的、燃燒不完全而排出的小粒子,本身由一定的二氧化矽和碳組成。也就是說,在它們“出生”的瞬間,可能是清白無害的,唯一的特點在於太小,太多。然而,相同質量濃度下,顆粒物越細,數目更多。比起PM10,PM2.5的表面積要大好幾倍,吸附空氣中的毒性物質就會更多。

當PM2.5吸附了致癌物,就有致癌效應;吸附了致畸物,就有致畸效應。它通過下呼吸道,進入肺的深處,而它攜帶的有害氣體、重金屬就溶解在血液裡。

魏院士表示,目前學界對PM2.5的研究主要有兩個方面。一種是通過研究其吸附的成分對人體細胞的影響入手,一種是不計成分,單純對一定濃度的、可能混有多種成分的PM2.5入手。“現在已經肯定的是,濃度越高,對人體的危害越大,但由於這涉及長期的、大規模人群實驗,具體的量值和對人體具體的傷害,還沒有準確數據。”

由於PM2.5更容易在老人和孩子身上“發威”,研究者們很關注“兇手”接近他們的可能。一項研究表明,北京市城區交通幹道附近居住的兒童PM2.5個體暴露水平較高。而發表於2008年9月的一篇論文,國家“十一五”科技支撐計劃資助項目,測定北京某社區冬季時老人在污染物中的暴露水平較高。

污染的空氣對幼兒的發育、智力、健康都會有不良影響。可怕的是,這些影響一般不會在幾個月甚至幾年內被明顯察覺到,也許有些長期受到空氣污染的人一輩子都不會覺察其影響……最為可怕的是,普通老百姓對空氣污染沒有足夠的意識,一般情況下也不會主動訴求。而對患者,很難確診是否由於空氣污染引發病變。

他表示,空氣污染比其他的污染危害更大。首先,受害人最多。除非生活在過濾器裡,所有人都會受害。其次,幾乎無法防護。我們擔心水污染時,可以加裝一個有害物過濾器;擔心食物安全時,可以選擇一些比較安全的食物或洗乾淨後再食用。對付空氣就沒有辦法了,因為空氣無孔不入、無處不在。最多就是在辦公室和家裡裝上空氣過濾器,但效果有限。

上世紀90年代美國的PM2.5研究主要從學理角度出發,美國的衛生部門和環保部門極力主張制定PM2.5標準,但產業部門和企業家們都反對,政府也有一些反對的聲音。因為一旦制定標準,標準確定將PM2.5納入治理範圍,意味著企業和社會都要付出更高的成本和代價。環保部門為搜集證據,花了很多錢和精力去進行相關研究。

醫用口罩“防空氣污染作用有限”

近日的大霧天氣導致北京空氣品質下降並造成醫用口罩熱銷,並引起北京媒體的持續關注。有專家表示,醫用口罩對防空氣污染作用有限。

專家說,醫用口罩主要針對PM3以上的可吸入顆粒物,但對於PM2.5以下的可吸入顆粒物的作用較小。

北京市醫療器械檢驗所專家宋連友說,敏感人群在大霧天氣佩戴醫用口罩比較合適。但他指出,棉質口罩的防護性有效,最主要的作用是保暖。

據介紹,根據不同的密合性,口罩分為硬質口罩、普通棉織口罩、醫用口罩和時尚口罩等四種不同類型。中國環保部官員說,倍受關注的PM2.5標準徵求意見在12月5日結束,共收到1500多條反饋意見。

反饋建議還建議調整標準的分區和分級,並在實施後加強監督,及時公布數據,使公眾及時了解空氣品質情況。

中國環保部在上月中對外公布環境空氣品質標準二次徵求意見稿和環境空氣品質指數日報技術規定三次徵求意見稿。

二次徵求意見稿的最大調整是將PM2.5和臭氧(8小時濃度)納入常規空氣品質評價。

意見稿中,PM2.5年和24小時平均濃度限值分別定為每立方米0.035毫克和每立方米0.075毫克。

PM2.5

PM2.5是指大氣中直徑小於或等於2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。這種可入肺顆粒物因粒徑小,並富含大量的有毒、有害物質,對人體健康和大氣環境質量的影響較大。據介紹,燃燒都會產生PM2.5顆粒物,工業粉塵、燃煤、機動車尾氣、汽車修理和餐飲油煙,也會產生PM2.5顆粒物。
 

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