顆粒可以通過氣血的交換進入血管。
灰蒙蒙的天氣讓國內越來越多的人開始關註PM2.5這個由英文和數字組成的專業術語。事實上,許多中外學者已經證實,它潛伏在空氣中,不僅會危害人們的健康,還會給社會造成不可挽回的經濟損失。
所謂PM2.5是指空氣中的懸浮顆粒物,其直徑小於2.5微米。由於這些顆粒太輕,很難自然沈降落到地面,但它們在空中飄了很久,不僅小到看不見,還小到無法直接進入肺泡,甚至融入血液,與人體內的細胞“戰鬥”,傷害這些細胞。某種程度上,稱之為兇手也不為過。
根據已公布的學術資料和對該領域權威專家的采訪,可以拼湊出這個“兇手”的“面目”和“殺人手段”,公眾也更渴望知道如何“抓到兇手”。
如何給PM2.5“定罪”
從公布的科研數據來看,很多關於PM2.5的研究都集中在肺部。
研究人員從肺部的毒理學研究開始:四組大鼠連續三天每天暴露於pm 2.5 1次。對這些大鼠的肺灌洗液和肺組織病理切片分析後發現,PM2.5可引起肺血管通透性改變,肺細胞損傷,加重氧化應激損傷。高劑量暴露組大鼠肺內炎性細胞滲出,出現肺間隔水腫。
2009年,壹項實驗采集了北京城區空氣中的PM2.5,以人肺泡上皮細胞系(A549)為模型研究了其毒理效應。本實驗通過比較25、50、100、200μg/ml等不同暴露條件,發現隨著暴露濃度的增加,PM2.5可對這些細胞造成炎性損傷。
這類學術研究不勝枚舉,但普通讀者很難“完全理解”。
“各種證據表明,目前這些小顆粒損害細胞是輿論。”中國工程院院士魏告訴中國青年報記者,這些小東西進入人體後,壹般會直接到達支氣管和肺泡,甚至進入血液,被其吸附的重金屬氧化物或多環芳烴等致癌物質危害很大。
今年發表的壹項研究以甘肅某鎳礦開采冶煉區為PM2.5的采集區,研究人員發現,PM2.5中的鎳含量比實驗對照區高65倍。長期暴露在PM2.5中會增加對細胞的損傷。本次實驗所用的細胞被稱為“血管內皮細胞”,是壹組連續包覆在全身血管內膜上的細胞。在研究人員看來,內皮層不僅是血液和組織的屏障,而且其損傷和功能障礙與許多疾病的發生密切相關,包括高血壓、冠心病、糖尿病、慢性腎衰竭等。
北京大學醫學部公共衛生學院教授潘小川發表論文稱,2004年至2006年,當北大校園內各觀測點PM2.5日均濃度升高時,約4公裏外的北大三院心血管疾病急診人數也隨之增加。
“我們用時間序列分析法對收集到的數據進行分析,發現如果每立方米PM2.5濃度增加10微克,醫院高血壓急診人數會增加8%,心血管疾病也會增加。”潘小川說。
從壹群看不見摸不著的小顆粒到進入人體,學者們的研究方向越來越清晰。
今年3月,上海市環保局的壹個項目,通過定量評價的方式,研究了某市PM2.5造成的健康危害和經濟損失。結果顯示,2009年霧霾汙染因子PM2.5對居民健康的危害造成經濟損失246654.38億元,人均損失377元,占2009年全市GDP的0.17%。
研究表明,從各種疾病造成的經濟損失來看,呼吸系統疾病造成的經濟損失最大,占總經濟損失的76%,但哮喘疾病比呼吸系統疾病更易受影響。2009年,本市哮喘病例19589例。研究還表明,不同地區空氣汙染造成的經濟損失是不同的。例如,2004年唐山的大氣汙染對居民健康造成了極大的危害,人均經濟損失達414元/人;遼寧撫順大氣汙染造成的居民健康損失相對較小,為153.5438+05元/人;同時,上海市大氣汙染造成的居民健康損失達315.95元/人。
PM2.5是如何“殺人”的
壹粒灰塵小的不能忽略,PM2.5小的不能忽略。
魏告訴本報記者,壹般情況下,直徑大於10微米的顆粒物會被擋在鼻子外面;直徑2.5微米至10微米的顆粒物可進入呼吸道,但部分隨吐痰和打噴嚏排出體外;而直徑小於2.5微米的細顆粒物會順利通過下呼吸道,小於2.5微米的顆粒物可以進入肺泡,通過氣血交換進入人體血管。
如果妳放大這些小顆粒,它們不壹定是圓形或方形的,而是不規則的。魏表示,這些顆粒物中有壹小部分是自然產生的粉塵,大部分是人為行為造成的二次汙染,如二氧化硫、氮氧化物、硫酸銨、硝酸銨等顆粒物。這些顆粒物很多是化石燃料不完全燃燒產生的有機碳,有時燃煤電廠在高溫下產生的致癌物被這些細顆粒物吸附,冷卻後進入人體。
魏說,這麽小的顆粒很難自然沈降,會在空氣中停留壹周甚至幾個月,本身就對呼吸系統有影響,引起咳嗽和不適。吸附在小顆粒上的致癌物導致癌癥高發。
65438年2月5日,清華大學教授石發表博文稱,在過去的兩年裏,他經常遭受空氣汙染。他的慢性咽炎從2010開始越來越嚴重。說到汙染,“就像有什麽東西堵在喉嚨裏,咽不下去,吐不出來。很難受。不知道有多少人和我壹樣在忍受如此嚴重的空氣汙染。”
在潘小川看來,顆粒物吸附各種有毒化學物質更加致命。
他告訴記者,這些由工業等人類活動產生、因不完全燃燒而排出的小顆粒,是由壹定量的二氧化矽和碳組成的。換句話說,在他們“出生”的那壹刻,他們可能是無辜的,無害的,唯壹的特點就是太小太多。但是,在相同的質量濃度下,顆粒越細,數量越多。與PM10相比,PM2.5的表面積要大幾倍,會吸附更多空氣中的有毒物質。
當PM2.5吸附致癌物時,具有致癌作用;如果吸附了致畸物質,就會有致畸作用。它通過下呼吸道進入肺部深處,攜帶的有害氣體和重金屬溶解在血液中。
魏表示,學術界對PM2.5的研究主要有兩個方面。壹個是研究吸附的成分對人體細胞的影響,壹個是從壹定濃度的PM2.5開始,pm 2.5可能混有很多成分,不考慮成分。“現在可以肯定的是,濃度越高,對人體的危害越大。但由於這涉及長期大規模的人群實驗,具體的量級和對人體的具體危害還沒有準確的數據。”
由於PM2.5更容易在老人和兒童身上“爆炸”,因此研究人員非常擔心“兇手”靠近他們的可能性。壹項研究表明,居住在北京城市交通要道附近的兒童的個體暴露水平較高。2008年9月發表的壹篇論文,在國家“十壹五”科技規劃的支持下,確定了北京某社區老年人在冬季的暴露水平較高。
史於2008年辭去普林斯頓大學終身教授壹職,回到中國。他現在是清華大學生命科學學院的院長。但這兩年,他的心情“壹直在隨著空氣質量變化”,因為“壹切都是為了孩子”。
在他看來,汙染的空氣會對兒童的發育、智力和健康產生不利影響。可怕的是,這些影響壹般幾個月甚至幾年都不明顯。也許壹些被空氣汙染了很長時間的人永遠不會意識到它們的影響...最可怕的是普通人對空氣汙染沒有足夠的意識,壹般不會主動呼籲。對於患者來說,很難診斷這種疾病是否是由空氣汙染引起的。
他說空氣汙染比其他汙染危害更大。首先,受害者最多。除非妳生活在過濾器裏,否則每個人都會遭殃。第二,幾乎無法保護。當我們擔心水汙染時,我們可以安裝壹個有害的過濾器;當妳擔心食品安全的時候,妳可以選擇壹些更安全的食物,或者在吃之前洗幹凈。沒有辦法處理空氣,因為空氣無處不在。最多在辦公室和家裏安裝空氣過濾器,但效果有限。
如何“抓”PM2.5
PM2.5無處不在,但人不能住在油煙機裏。公眾希望至少知道“對手”的實力,以便保護自己。
劉長風在北京壹家世界500強企業工作。閑暇時,他拿著探測器對比地鐵、出租車、公交、騎自行車四種交通方式。他發現地鐵上沒有二手煙的危險,地面上也沒有汽車尾氣的排放,所以PM2.5的數值最低。於是他每年春秋兩季都放棄騎行,嘗試坐地鐵。他發現封閉的辦公樓裏PM2.5的數值是可以接受的。他放棄了在外面吃午飯,在辦公樓的二樓吃飯。他還在家裏種了27盆綠植,雖然知道用處不大。
這個測試儀器是從達爾文自然知識協會借來的。在劉長風看來,這個儀器受濕度影響,無法區分空氣中的水滴和灰塵。所以他們準備換壹個裝置,讓這個測試向更科學的方向發展。
潘小川是壹位致力於研究環境和公共健康之間關系的專家。為了保證他的研究數據的準確性,他的研究團隊采用了“最原始”的方法來“逮捕”PM2.5
這種方法就像用“蝦籠”捕捉“獵物”:研究人員用壹種特殊的采樣頭,這是壹種表面有壹定入口的濾膜,讓大顆粒進不去,只能捕捉“小魚小蝦”,進來了也出不來。把這個“蝦籠”放在采樣點24小時,稱重。額外的重量是小顆粒的重量。
潘小川說,用目前流行的探測器和其他設備進行測試,在技術條件方面還不完善。
復旦大學環境科學與工程系大氣化學研究中心主任莊國順對本報記者表示,我國對PM2.5的檢測無論在技術上還是經濟上都不困難。技術上可與國際成熟技術接軌,每套專業檢測設備約65438+萬元。完全有能力在北京、上海、廣州等大城市裝備這樣的設備。
PM2.5被捕定罪其實不是什麽新鮮事。魏曾任中國環境監測總站總工程師。早在20世紀90年代,他就對空氣汙染對呼吸健康的影響進行了研究。他告訴本報記者,美國還沒有制定PM2.5相關的政策。
魏告訴本報記者,美國上世紀90年代對PM2.5的研究主要是從學術角度出發。美國衛生部門和環保部門極力主張制定PM2.5標準,但工業部門和企業家都反對,政府也有壹些反對的聲音。因為壹旦制定了標準,標準確定了將PM2.5納入治理範圍,這就意味著無論是企業還是社會都要付出更高的成本和代價。環保部門為了收集證據,花費了大量的金錢和精力進行相關研究。
魏說,美國制定PM2.5標準的博弈持續了近20年。