污染的空气为何是一级致癌物

防化学院 田 伟 王 敏

“当一个人一走出家门，他可能就身处致癌物的包围之中。”这可不是危言耸听——2013年10月17日，世界卫生组织（WHO）下属的国际癌症研究机构(IARC)对外宣布，确定室外空气污染为新的致癌物，致癌级别与吸烟、吃发霉的食物、遭受紫外线辐射、呼吸甲醛等归为一类，属于一级致癌物。

定级污染空气的由来

我们已经知道，空气污染会增加很多疾病的风险，如呼吸道和心脏的风险疾病。近年来的研究表明，在一些地区空气污染的曝露水平显著增加了，尤其是在快速工业化的人口大国。根据世界卫生组织的统计，2004年城市室外空气污染共造成约115万人过早死亡。2008年这一数据达到134万，2010年，全球范围内因空气污染而死亡的人数超过200万。近期最新数据显示，2012年全世界约有700万人死于空气污染相关疾病，其中世界卫生组织西太平洋区域情况最为严重。由此不难发现，全球范围内每年空气污染导致疾病和死亡的人数呈逐年显著上升趋势。

在这种大背景下，IARC专刊组提供了一个权威的致癌物质和风险的科学证据，被称为“致癌物的百科全书”。专刊组独立审阅了超过1 000篇来自五大洲的研究论文，这些论文均为有关研究分析各种存在于室外空气污染中的致癌污染物的研究成果，特别是颗粒物和交通相关的污染。同时该评估由大型流行病学研究引导，流行病学研究中包括了生活在欧洲、北美和南美以及亚洲数以百万计的人。全面审阅最新的科学文献后，专刊组召集的世界领先的专家得出结论，有足够的证据表明曝露在室外空气污染会导致肺癌（一级）。他们还指出，室外空气污染也和膀胱癌的风险增加有关。颗粒物是室外空气污染的主要组成部分。IARC的评估表明，颗粒物和空气污染曝露水平的不断提高增加患肺癌的风险。虽然空气污染成分和曝光水平，在不同地区有很大差别，工作组的结论仍适用于所有地区的世界各地。室外空气污染的主要来源是交通、固定式发电设备、工业和农业的排放量以及住宅的取暖和做饭。

IARC主任Christopher Wild博士强调：“将室外空气污染归类为对人体有致癌作用，是重要的一步。目前我们有一些减少空气污染的有效方法的，考虑到空气污染影响着全世界的人们，这份报告应该向国际社会发出一个强烈信号，我们应该毫不拖延地采取行动。”

污染空气组成诱发癌症

下面简单介绍五种主要污染空气成分诱发病症的情况分析：

PM2.5

PM2.5主要来自机动车尾气、锅炉燃煤和扬尘，它对人的影响要大于其他任何污染物。直径2.5微米以下的颗粒物可深入到细支气管和肺泡，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。被吸入人体后直接进入支气管的细颗粒物，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。当空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，就会带来死亡风险的上升。浓度每增加10微克/立方米，总死亡风险上升4%，心肺疾病带来的死亡风险上升6%，肺癌带来的死亡风险上升8%。此外，PM2.5极易吸附多环芳烃等有机污染物和重金属，使致癌、致畸、致突变的机率明显升高。

PM10

PM10通常来自在未铺水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。PM10中除了包含PM2.5这样的细颗粒物，还包括一些直径介于2.5微米和10微米之间的颗粒，这些颗粒有的沉积在上呼吸道，或进入呼吸道的深部，但无法进入细支气管和肺泡，虽危害程度不及PM2.5，但仍属于空气污染的主要危害。粗颗粒物可侵害呼吸系统，诱发哮喘病，若吸入大量的可吸入颗粒，可以导致呼吸系统病症，例如气促、咳嗽等，并加重已有的呼吸系统疾病，损害肺部组织。

PM10成分复杂，致毒机理也非一种机理能够解释。它通过氧化刺激、炎症反应及遗传物质改变等多种机理引起机体各部分的损伤，而这些损伤又是相关的，如PM10由于损害了免疫系统，更易造成其他系统的损害。

臭氧

与高层大气臭氧层不同，低层臭氧有时被称为“有害的”臭氧，是光化学烟雾的一个主要组成部分。它是由诸如车辆和工业释放出的氧化氮等污染物以及由机动车、溶剂和工业释放的挥发性有机化合物与阳光反应而形成。阳光灿烂时，臭氧污染最为严重。每年全球有70万人死于因臭氧导致的呼吸系统疾病。若干项欧洲研究报告称，对臭氧的曝露每增加10微克/立方米，日死亡率上升0.3%，心脏病增加0.4%。目前它是欧洲最为令人关切的空气污染物之一。

臭氧具有强烈的刺激性，吸入过量对人体健康有一定危害，主要刺激和损害深部呼吸道，引发哮喘、降低肺功能，并可损害中枢神经系统，对眼睛有轻度的刺激作用。臭氧对人体也有致畸性，母亲孕期接触臭氧可使新生儿睑裂狭小发生率增多。

二氧化氮

二氧化氮的主要来源是供热、发电以及机动车和船舶的发动机等燃烧过程。流行病学研究表明，哮喘儿童发生支气管炎症状的增多与长期接触二氧化氮有关。氮氧化物主要损害呼吸道，短期浓度超过200微克/立方米时，它是一种引起呼吸道严重发炎的有毒气体。

人体吸入二氧化氮初期仅有轻微的眼及上呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等，可并发气胸及纵隔气肿。

二氧化硫

二氧化硫主要来源于煤和石油的燃烧，火山爆发时也会喷出该气体。研究表明，当空气中二氧化硫浓度水平较高时，因心脏病去医院就诊的人增多，死亡率增长。二氧化硫与水结合时形成的硫酸是酸雨的主要成分，是造成树木死亡的一个重要原因。二氧化硫可影响呼吸系统和肺功能，并刺激眼睛。呼吸道的炎症导致咳嗽、黏液分泌、加重哮喘和慢性支气管炎并使人们更易患呼吸道感染。二氧化硫还可通过影响人体新陈代谢，对肝脏造成一定的损害。曾经在对长期接触二氧化硫人员的观察中发现，这些人慢性鼻炎的患病率也较高。