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空气、水与健康

空气、水与健康

昂贵的空气

来源: 时间:2018-07-07 19:37:20

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空气!昂贵的空气!
我们呼吸的空气从没有像今天这样糟糕过。公众对空气质量的关注也从没有像今天这样热烈过。郑渊洁在微博上“七问”环保部门,潘石屹贴出美国大使馆的监测数据……PM2.5这个生僻的专业术语瞬间变成网络热词。将PM2.5列入常规监测评价体系,并公布监测结果的呼吁骤然强烈。
专家、教授吐露实情,PM2.5不仅是一个科学问题,更是一个严峻的社会问题。如果采用现行的空气质量评价体系,80%的城市空气是达标的。但是采用了PM2.5的空气质量检测评价体系,80%是不达标的。
我们为什么要关心这些肉眼难寻的微粒?越来越多的证据证实,空气中的颗粒污染物,个头越小越危险。中国的空气质量,已经在悬崖边上。
PM10 和PM2.5,都是对大气中颗粒物大小的描述,PM是“大气颗粒物质”的简称,后面的数字,表示“空气动力学当量直径”。如果不是与我们的健康息息相关,普通人恐怕不会去探究这些冷僻字眼的含义。越来越多的科研成果证明,大气颗粒物,与我们身边的疾病甚至死亡的发生,有着密切的关系,而且,它们的个头越小,对人类来说就越危险。
复旦大学公共卫生学院宋伟民教授的研究团队,曾做过这样一个实验。科研人员在上海市区采集了PM2.5,将这些大气细颗粒物滴注到实验鼠的气管。实验鼠本身就患有高血压,实验得到的结果是,与滴注生理盐水的对照组相比,实验鼠血压和心率明显升高,心电图结果也有异常。更多的生化指标显示,细颗粒物染毒组的实验鼠,心血管系统受到了损伤。
科学实验描述的或许是极端状态,我们没有被滴注高浓度的PM2.5,但是,越来越频繁的雾霾天气中,一个人日积月累地吸进细颗粒,很可能在某一天就会引发或者加重疾病。这已经不再是个推测,各种流行病学调查数据证实,我们跟实验室里的大鼠一样,因糟糕的空气而很受伤。
宋伟民教授主持的另一项研究,以某城市中心城区作为标本,分析在这个区域中,大气PM10 和PM2.5日平均污染浓度与居民日死亡数之间的关系。标本是一个常住人口124万的城区,调查的时间是2002年1月至2003年1月。最后得到的研究报告显示,大气颗粒物浓度与居民日死亡数之间存在关联。
人就像一部精密的仪器,每一个结构都是适应环境的结果。我们的呼吸系统,天然地有着阻挡污染物的能力,那些较大的污染物,在经过鼻腔、咽喉时就已经被阻挡,即便是能够进入气管、支气管的脏东西,也可以随着气管内纤毛的运动,被运送出呼吸道。不过,人体也处处存在漏洞,对于微小的颗粒物,呼吸系统的屏障就无能为力。
穿越屏障以后,细小的颗粒物开始以各种形式在呼吸道中兴风作浪。一个最直接的方式是,这些细微的颗粒物本身,滞留在敏感的呼吸道中,引起局部的阻塞和炎症。研究显示,2.5微米以下的颗粒物,75%在肺泡内沉积。我们可以想象,眼睛里进了沙子,眼睛会发炎。呼吸系统的深处,也是一个敏感的环境,细颗粒物作为异物长期停留在呼吸系统内,同样会让呼吸系统发炎。
1995-1996年的一项研究,对广州、武汉、重庆、兰州四座城市进行了调查,调查结果发现,大气中PM10和 PM2.5污染水平与儿童呼吸道炎症、哮喘的患病率相关,污染水平越高,患病率也随之升高。
除了自己“干坏事”,细颗粒物还像一辆辆可以自由进入呼吸系统的小车,其他致病的物质如细菌、病毒,搭着“顺风车”,来到呼吸系统的深处,造成感染。“因为它们非常小,跟同样多的较大颗粒污染物相比,细颗粒物的表面积就大很多,它们的表面就能携带更多的其他致病物质。”宋伟民教授这样解释。
PM2.5对我们呼吸系统的损伤,听起来还算比较容易理解,起码,在雾霾的天气里,脏空气引起的呼吸不适,是很多人都能体会的直观感受。但专家告诉我们,细颗粒物PM2.5的危害还不止在呼吸系统,很多心血管疾病的发生或者恶化,也可能是细颗粒物作怪。
不要以为只要远离大鱼大肉的不良饮食习惯,就能躲开心血管疾病,细颗粒物也有很多“办法”诱发心血管疾病。比如,细颗粒物可以直接进入血液,诱发血栓的形成。另一个间接的方式是,细颗粒物刺激呼吸道产生炎症后,呼吸道释放细胞因子引起血管损伤,最终导致血栓的形成。
还有一些发现,让人更加担忧。近年的一些报告显示,人类的生殖能力正在明显下降,环境污染被认为是罪魁祸首。来自波希米亚北部的一项调查,对接触高浓度PM2.5的孕妇进行了研究,发现高浓度的细颗粒物污染可能会影响胚胎的发育。更多的研究发现,大气颗粒物质的浓度与围产儿、新生儿死亡率的上升,低出生体重、宫内发育迟缓( IURG),以及先天功能缺陷具有相关性。
悬崖边上
细颗粒物究竟有多危险?即使是专门从事研究的科学家,也不能做出最准确的描述。人每时每刻都在呼吸,每时每刻吸入的空气中都存在细颗粒物,而细颗粒物的化学成分多达数百种,要摸透细颗粒物损害人体健康的因果关系,是一个庞大的工程。
不过,一些最直观的危险,已经被各种研究证实,其中最受到重视的,是细颗粒物的致癌作用。通过实验室的动物实验可以看到,颗粒物提取物可以让大鼠、小鼠诱发皮下肉瘤、皮肤癌和肺癌等。
现在的研究认为,细颗粒物致癌的主要原因,是一种叫做多环芳烃的有机物。流行病学的调查发现,城市大气颗粒物中的多环芳烃与居民肺癌的发病率和死亡率相关。多环芳烃进入人体的过程中,细颗粒物扮演了“顺风车”的角色,大气中的大多数多环芳烃吸附在颗粒物的表面,尤其是粒径在5毫米以下的颗粒物上,大颗粒物上的多环芳烃很少。也就是说,空气中细颗粒物越多,我们接触致癌物多环芳烃的机会就越多。
不管是呼吸系统疾病、心血管疾病还是癌症,最终都会损害人体健康,甚至导致死亡。
2010年美国航空航天局公布的一张图片,如今已经广为流传。这张显示全球PM2.5 浓度分布的图像上,中国东部沿海被染成浓重的橘红色,几乎是整个图片中颜色最深、范围最大的一片区域。
如果联系细颗粒物的致癌性和对死亡率的影响,这样的图片不能不让人担忧,更坏的消息是,随着中国污染源结构的变化,细颗粒物对人健康的影响,也许还将加重。
难怪著名院士钟南山曾表示:“50岁以上的广州人肺都是黑色的。”因为生活在大城市,人们吸入的是二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、重金属和病毒,它们来自工厂排污、机动车尾气、建筑粉尘、大雾、灰霾、香烟、空调以及数百万人的体味。
一个“霾”字,上面是“雨”,下面是“貍”“伏兽也”。古人的先见之明可见一斑。而近些天来,京沪以及其它多个城市弥漫“灰黄色”、“灰蒙蒙”甚至“一股硫黄味”的所谓“大雾”,真凶正是存在于雾中的“霾”。其中,PM2.5,则是“灰霾”的元凶。
气象科学家吴兑早前便研究出灰霾与肺癌二者之间的微妙关系,即出现灰霾严重的年份后,相隔7年就会出现肺癌高发期。
说得更精细一点,一般来说:水分含量达到90%以上的,叫雾;水分含量低于80%的,叫霾。而在80%至90%之间的,是雾霾混合物,但主要成分是霾。
事实上,对于大多数市民而言,生活在灰霾天气中,“憋气、咳嗽、头晕、乏力、犯困、反胃、恶心、易怒……”医学专家们所列举的上述身体反应,是或多或少存在着的。适应灰霾天气的过程曾经被人们形象地比喻为“温水煮青蛙”,缓慢地适应着周遭,想要脱身之际,也许觉之已晚。
所以,在大都市中生活,身心的坚强是必需的。
据了解,雾中有包括螨虫、尘埃、细菌、病毒、硫酸盐、铅、锰等在内的20多种对人体有害的细颗粒有毒物质。这些物质均会对人体的呼吸道产生影响,引发相关疾病。
WHO曾估计,全球每年有200多万人因吸入室内和室外空气污染中的细小微粒而死亡。PM2.5微粒属于等于或小于5微米的微粒,从呼吸科的专业角度看直径小于5微米的颗粒就能够随呼吸进入到肺部,可能引起哮喘发作和急性下呼吸道感染,甚至引发心脏病、肺癌。
在《世界卫生组织空气质量指南》中,PM10的年平均值为每立方米20微克每立方米,但已公布的数据显示,某些城市的PM10已达到每立方米300 微克,更不用说PM2.5的数值了。
在许多城市区域,常常出现细小颗粒污染程度呈持续性增高情况。细小颗粒污染通常来自发电厂和机动车等燃烧源。WHO呼吁,要提高对城市空气污染带来的健康风险认识,要实施有效政策并密切监测城市里的这一情况。如果PM10从平均每立方米70微克降至年平均值每立方米20微克,预计将减少15%的死亡这被认为是一项重大公共卫生成果。
“这两天,我看过的病例中,就有一个哮喘已经6年没有发作的孩子,因为空气变化,再次引发哮喘急性发作。”岳孟源告诉《新民周刊》记者,人的呼吸系统就好比一个比较天然的,把颗粒物分级的一个系统,直径小于5微米者由于颗粒小、主要以气态存在,不容易被呼吸道所阻挡,能够进入人体的下呼吸道,甚至肺泡中。因此,PM2.5-5也被称为“可入肺颗粒物”。
同时,由于这些颗粒不容易被呼出来,而存留在人体中。虽然其含量很少,但往往富含有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,对人体健康影响更大。
岳孟源说:“尤其对于年老体弱者或儿童来说,因为自身的抵抗力差,所以就容易引起各种各样呼吸道疾病的发生。3岁以下的患儿,比较容易出现感染性的疾病,如果未能及时控制住,可能继而引发肺炎;而在3岁以上的患儿中,哮喘和鼻炎是最常见的疾病。”
此外,岳孟源还补充道,如患有哮喘、鼻炎;老年人的慢性支气管炎、COPD等这些慢性气道疾病的患者,在雾天吸入空气中的颗粒物后,也可能会导致原本疾病的加重,还会诱发过敏反应,或者感染,“这两天因一般呼吸道疾病而引发肺炎需要住院的小孩也很多,床位都安排不过来”。
“一般成年人基本通过鼻子来呼吸,这样还能有效地抵挡住一些颗粒较大的物质。但小孩通常习惯于用嘴呼吸,无形中就增加了患病的风险。”岳孟源表示,针对大雾天气,应当尽量避免剧烈的户外活动,出门最好戴上口罩,以防吸入更多空气中的颗粒物。
1987年,世界卫生组织首次提出了大气中一些主要污染物浓度限值的指导标准(包括颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、铅、气态氟化物等),目的是为欧洲和其他地区的国家在制定空气质量标准时提供一个保护公共健康的卫生基准;1997年又推出了更新版。
世界上很多国家还没有制定有关空气污染的法规,而现有的国家标准之间差异也很大。因此,2005年,世卫组织在修订现行欧洲“空气质量标准”并加以充实的基础上,编制了可应用于全球的第一份标准《空气质量准则》,并第一次为可吸入颗粒物(PM)确定了指导值。
据世卫组织估计,全世界每年有200多万人因吸入室内和室外空气污染中的细小微粒而死亡,生活在中等收入国家的人们面临的这一负担更大。将颗粒物(PM10)从每立方米70微克减少到20微克,则与空气质量有关的死亡就可减少大约15%。世卫组织指出,可吸入颗粒物对人的影响要大于其他任何污染物。它的主要组成成分是硫酸盐、硝酸盐、氨、氯化钠、碳、矿物粉尘和水。它包括悬浮在空气中的有机和无机物的固体和液体复杂混合物。这些颗粒根据它们的气动直径加以界定,例如PM10或PM2.5。后者更具危险性,因为当吸入之后,它们可能抵达细支气管壁,并干扰肺内的气体交换。例如在欧盟据估计仅是最微小的颗粒(PM2.5)就使每个欧洲人丧失8.6个月的统计预期寿命。
 

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