專家詳解PM2.5危害
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。它的直徑還不到人的頭髮絲粗細的1/20。與較粗的大氣顆粒物相比,pM2.5粒徑小,富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。
引發呼吸道阻塞或炎症
10月深秋的北京,連續遭遇霧霾天氣,空氣糟糕到讓人難以忍受,而空氣質量預報卻顯示“輕度污染”。環境專家解釋,出現這種不一致的原因,是官方預報系統以pM10(直徑小於或等於10微米的微粒,可吸入)作為評價因素。
“如果官方能夠預報pM2.5濃度,當然是一件好事,像患有呼吸系統疾病的患者等敏感的人羣,可以根據預報安排自己的生活,儘量少去户外,做好防護措施。”復旦大學公共衞生學院宋偉民教授説。
人就像一部精密的儀器,每一個結構都是適應環境的結果。我們的呼吸系統,天然地有着阻擋污染物的能力,那些較大的污染物,在經過鼻腔、咽喉時就已經被阻擋,即便是能夠進入氣管、支氣管的髒東西,也可以隨着氣管內纖毛的運動,被運送出呼吸道。不過,人體也處處存在漏洞,對於微小的顆粒物,呼吸系統的屏障就無能為力。
穿越屏障以後,細小的顆粒物開始以各種形式在呼吸道中興風作浪。一個最直接的方式是,這些細微的顆粒物本身,滯留在敏感的呼吸道中,引起局部的阻塞和炎症。研究顯示,2.5微米以下的顆粒物,75%在肺泡內沉積。我們可以想象,眼睛裏進了沙子,眼睛會發炎。呼吸系統的深處,也是一個敏感的環境,細顆粒物作為異物長期停留在呼吸系統內,同樣會讓呼吸系統發炎。
致病病毒搭“順風車”入體內致癌
除了自己“幹壞事”,細顆粒物還像一輛輛可以自由進入呼吸系統的小車,其他致病的物質如細菌、病毒,搭着“順風車”,來到呼吸系統的深處,造成感染。
不要以為只要遠離大魚大肉的不良飲食習慣,就能躲開心血管疾病,細顆粒物也有很多“辦法”誘發心血管疾病。比如,細顆粒物可以直接進入血液,誘發血栓的形成。另一個間接的方式是,細顆粒物刺激呼吸道產生炎症後,呼吸道釋放細胞因子引起血管損傷,最終導致血栓的形成。
流行病學的調查發現,城市大氣顆粒物中的多環芳烴與居民肺癌的發病率和死亡率相關。多環芳烴進入人體的過程中,細顆粒物扮演了“順風車”的角色,大氣中的大多數多環芳烴吸附在顆粒物的表面,尤其是粒徑在5毫米以下的顆粒物上,大顆粒物上的多環芳烴很少。也就是説,空氣中細顆粒物越多,我們接觸致癌物——多環芳烴的機會就越多。
還有一些發現,讓人更加擔憂。近年的一些報告顯示,人類的生殖能力正在明顯下降,環境污染被認為是罪魁禍首。來自波希米亞北部的一項調查,對接觸高濃度pM2.5的孕婦進行了研究,發現高濃度的細顆粒物污染可能會影響胚胎的發育。更多的研究發現,大氣顆粒物質的濃度與圍產兒、新生兒死亡率的上升,低出生體重、宮內發育遲緩(IURG),以及先天功能缺陷具有相關性。
pM2.5顆粒物可通過氣血交換進入血管
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,隨着染毒濃度的增加,pM2.5可引起這些細胞的炎性損傷。
此類學術研究不勝枚舉,但普通讀者很難完全“吃透”。
“種種證據表明,目前這些小顆粒物對細胞損傷已是公論。”中國工程院院士魏復盛介紹説,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羣。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衞生學院教授潘小川發表論文稱,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公里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,對蒐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。”潘小川説。
從一羣看不見、摸不着的小顆粒物,到進入人體,學者們的研究指向越來越清晰。
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