PM2.5
——可人肺颗粒物
2013-12-27张玉森
张玉森 李 慧
(1.中华医学会,北京 100710;2.宣武医院,北京 100053)
1952 年12 月,英国伦敦严重的空气污染,导致持续近一周的浓雾无法散去,伦敦市中心连续48小时能见度不足50 米。空气污染使大量居民健康恶化,约1.2 万人因这次空气污染事件死亡,患病者不计其数。这次震惊英伦及世界的空气污染事件,促使英国在1956 年通过世界首部《清洁空气法案》。
同在1952 年12 月,美国洛杉矶市由于大气污染发生光化学烟雾事件,造成400 多名65 岁以上的老人死亡。1955 年9 月,由于大气污染和高温,短短两天之内,又导致400 多名65 岁以上老人离世,许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。直到20 世纪70 年代,美国洛杉矶市还被称为“美国烟雾城”。
几十年来,美国为加强空气环境治理,先后10次修订环境空气质量标准。1971 年首次将TSP(total susPended Particle),即总悬浮颗粒物,定为大气污染中的颗粒物标准;1984 年用PM10(Particulate matter 10),即可吸人颗粒物,取代了TSP;1997年制定了以PM2.5(Particulate matter 2.5)为指标的环境空气质量标准。美国作为第一个将PM2.5列人空气质量管理标准的国家,源于1970 年起,哈佛大学在美国东部6 个城市,对8000 多名居民十多年的跟踪调查研究,发现居民死亡率与空气中PM10 和PM2.5 等颗粒物的浓度有关;美国癌症协会根据50 万美国人死亡原因风险的数据,发现空气中PM2.5 每增加10 微克/立方米,心血管病和肺癌死亡率分别上升6%和8%。1994 年,美国肺协会鉴于空气污染对健康的严重影响,提出要求修订国家空气质量管理标准。在民间力量的推动下,1997 年美国环保局将PM2.5 纳人了《国家空气质量管理标准》。
2010 年底,英国空气污染对医疗影响研究委员会发布报告,证明英国每年有近20 万人因空气污染,特别是长期暴露于空气中的PM2.5 而过早死亡。根据世界卫生组织的数据,因空气污染每年造成世界上数以百万计的人员死亡。即使在污染较轻的欧洲,PM2.5 每年导致386 000 人死亡,使欧洲人均期望寿命减少8.6 个月。
有证据表明,易感人群在高浓度PM2.5 的环境中暴露数小时至数天,急性心肌梗死、脑卒中、心力衰竭、猝死的发生率明显增加。长期居住于大气颗粒物污染的地区,心血管疾病的发生率和死亡率均会上升。实验发现,吸人高浓度的PM2.5 可使心肌梗死的面积增加一倍。人在接触一定量汽车尾气后,24 小时内发生下肢静脉血栓、肺栓塞等情况明显上升。调研结果显示,如果PM2.5 超标,每增加10 微克/立方米,医院心血管系统的急诊及死亡人数增加6%到7%,高血压病的急诊要增加5%。德国研究人员报道,居住在交通要道150 米之内的居民,与远离交通要道的居民相比,冠心病的发生率明显增加。
美国北卡罗莱纳大学研究认为,持续生活在空气污染严重的地区,可能使老年痴呆症等神经退行性疾病的发病年龄趋于低龄化。德国研究表明,长期遭受交通源带来的PM 2.5 污染,增加罹患老年痴呆症的风险。美国芝加哥拉什大学医学中心研究发现,长期暴露在PM2.5、PM10 中的妇女,其认知能力出现明显下降。以上情况说明,大气中PM2.5 的浓度与患老年痴呆症的风险具有相关性。
通过对接触高浓度PM2.5 的孕妇进行观察研究,发现高浓度的细颗粒物污染可能会影响胚胎的发育。大气污染中颗粒物质浓度的上升,与围产儿、新生儿死亡率的上升,低出生体重、宫内发育迟缓,以及先天功能缺陷具有相关性。
大气中粒径小于等于2.5 微米的颗粒物,虽然也来源于大自然本身,但现在大气中PM2.5 大幅升高的原因,主要来自人为污染,如大量的化石燃料(煤、汽油、柴油)、垃圾焚烧、道路扬尘、建筑扬尘、工业粉尘、厨房油烟等。由于人为造成各种污染物的过度排放,使大气中PM2.5 的来源和组成十分复杂,已经成为大气环境中危害最大的污染物之一。
在大气污染的环境中,PM2.5 因其粒径小,被吸人人体后可以直接人肺,干扰肺部的气体交换,使肺功能下降。可引起哮喘、肺炎等急性呼吸系统疾病。同时在这些粒径为2.5 微米以下的微细颗粒物上,附着有大量多环芳烃等化学物质,是导致居民肺癌发病率和死亡率上升的直接原因。
在污染的大气环境中,人的肺就像一台吸尘器,每天约过滤15 立方米的大气,许多有毒有害的颗粒物质被滞留在肺中。严重空气污染给人类健康带来的种种严重危害,已经逐步引起人们和各国政府的高度重视,世界卫生组织及各国相继制定和出台了大气环境治理标准与法案。
2005 年世界卫生组织发布《空气质量准则》,提出PM2.5 年平均含量不超过10 微克/立方米,24 小时平均含量不超过25 微克/立方米的高水平空气质量标准。
欧盟2008 年通过《环境空气质量指令》,设定了PM2.5 限值标准和达标日期。到2015 年,PM2.5的年平均含量要求控制在25 微克/立方米以下;2020 年,PM2.5 年平均含量要控制在20 微克/立方米以下。
美国2006 年将PM2.5 年大气含量值定为15微克/立方米以下,24 小时平均含量值降到35 微克/立方米以下。
英国提出在2020 年前,将PM2.5 年平均含量控制在25 微克/立方米以下,对于乡村等空气质量较好的地区,将实行更严格的标准。
日本于2009 年正式公布PM2.5 大气环境质量标准,为年平均含量值在15 微克/立方米以下,24 小时平均含量值在35 微克/立方米以下。
印度2009 年废除了TSP的空气质量指标,增加了PM2.5 空气质量标准,要求PM2.5 年平均值和24 小时平均值都控制在40 微克/立方米以下。
对空气污染的认识、研究、治理及标准制定,都源于健康、为了健康,最终目标是要人们回归健康的生活环境。名词具有在不同场合、不同环境、不同媒体中被人们随时广泛使用的特性,因此制定一个既能反映其科学含义,又能唤起民众健康环保思识的名词,有重要的思义和作用。它可以让人们在生活中,通过使用这个名词,将健康环保理念天天挂在嘴上、时时警钟长鸣、处处告知大众、不断倡导环保、提高健康思识。
在大气污染的研究与治理中,根据颗粒物的特性及对人类和环境的影响,将其划分为100 微米、10 微米、2.5 微米三个层面。粒径小于等于2.5 微米的,因其粒径更小,并容易通过呼吸达到肺泡,故称其为:可人肺颗粒物,即PM2.5(Particulate Matter 2.5)。通过对大气污染物的中文命名,从总悬浮颗粒物、可吸人颗粒物、可人肺颗粒物的三个层面,展示并体现了其对人体健康和环境的危害与影响形式。有命名服务于健康、命名宣传环保、命名倡导绿色生活的重要含义和内容。通过对名词的命名,向人们揭示、传达、警示大气污染对人类健康和环境的影响,对唤起民众保护环境、从我做起、维护健康的思识有重要的思义和作用。