大气污染对城市居民的健康效应影响研究
2016-02-08叶仙勇
沈 磊 叶仙勇
(浙江省台州市监测中心站浙江台州318000)
大气污染对城市居民的健康效应影响研究
沈磊叶仙勇
(浙江省台州市监测中心站浙江台州318000)
大气污染是目前我国环境污染的主要问题之一,其对人体的健康造成了巨大的伤害,成为目前被重点关注的问题。本文主要论述了目前我国的大气污染现状和主要污染物,分析了常见的大气污染物对居民的健康效应影响,为以后此类问题的研究提供一些建议和参考。
大气污染;健康效应;影响
随着我国经济速度的加快,对环境的负担也随之增重,尤其是重工业废气的排放、机动车尾气的排放以及煤炭资源的燃烧等造成了严重的大气污染。区域性大气污染的严重对于城市密集的人群而言,造成了较大的健康损害,空气中的二氧化硫、二氧化氮、颗粒物质以及臭氧等在一定浓度下会对人体的器官和系统产生伤害,对居民的健康效应产生显著的影响。
1 我国的大气污染现状和主要污染物
目前由于我国以重工业生产为主,导致排放的大气污染物较多,大气污染物是由多种成分混合而成的,可分为化学性、物理学和生物学污染物三种。由于我国的能源结构仍以煤炭为主,排放到大气中的污染以颗粒物、臭氧等为主的复合大气污染较为严重,其中依据其存在的状态分为气态和气溶胶两类,气态主要为二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)和臭氧(O3)。气溶胶态的大气污染物即为大气颗粒物(ambient particulate matter),按空气动力学直径可分为:粒径≤100μm为总悬浮颗粒物,一般用TSP表示,粒径≤10μm为可吸入颗粒物,用PM10表示,而粒径≤2.5μm为细颗粒,用PM2.5表示,粒径≤0.1μm为超细颗粒物,用PM0.1表示。
由于居高不下的大气污染物数量的增加,再加上城市化进程速度的加快,使在大气污染下的城镇居民的密度和数量也随之上升,而这些污染物对城镇居民的健康也造成了潜在的威胁。相对于发达国家和世界WHO制定的空气质量标准而言,我国的大气污染问题十分严重,以PM10为例,WHO的标准为年均值20μg/m3,日均值为50μg/m3,而我国在2010年时,所检测到重点城市的PM10年年均值已为86μg/m3,超出了WHO标准4倍多。严重的大气污染对城镇居民的健康十分有害,据2012年最新的全球疾病的研究结果表示,PM2.5对健康的危害影响排到了第四位,仅在高血压、吸烟和不良饮食习惯之下,而据调查2010年,我国大概有124例居民死亡与其相关,其疾病类型有脑血管疾病、慢性肺病、缺血性心脏病、下呼吸道感染病以及肺癌等。
2 大气污染和城市居民的健康效应影响研究
2.1颗粒物与居民的健康效应影响研究
以PM10为例进行研究,对美国、日本、欧洲以及我国兰州、武汉等地空气PM10调查与健康效应影响研究进行Meta分析发现,大气PM10浓度每增加10μg/m3,其健康终点发生的危险度均会上涨,当健康效应终点为总死亡率时,成人相对危险度为1.0430,95%的置信区间度为1.0260、1.0610;当健康效应终点为慢性支气管炎时,全人群相对危险度为1.0460,95%的置信区间度为1.0150、1.0770;当健康效应终点为呼吸系统住院时,全人群相对危险度为1.0130,95%的置信区间度为1.0150、1.0770;当健康效应终点为慢性支气管炎时,全人群相对危险度为1.0460,95%的置信区间度为1.0010、1.0250,当健康效应终点为内科门诊人数时,全人群相对危险度为1.0095,95%的置信区间度为1.0060、1.0130;当健康效应终点为儿科门诊人数时,全人群相对危险度为1.0039,95%的置信区间度为1.0019、1.0049;当健康效应终点为急性支气管炎时,全人群相对危险度为1.0460,95%的置信区间度为1.0014、1.0064;当健康效应终点为哮喘时,成人相对危险度为1.0040,95%的置信区间度为1.0000、1.0080;当健康效应终点为哮喘时,儿童相对危险度为1.070。
2.2二氧化硫与居民的健康效应影响研究
SO2具有较强的刺激性,会刺激眼结膜和鼻咽部粘膜,且易溶于水,会被上呼吸道和支气管黏膜的黏液吸收,从而作用于上呼吸道系统,逐渐的损伤呼吸道及其支管,引发气管炎和慢性阻塞性肺病,若长期接触低SO2浓度,会引发慢性鼻炎以及肺气肿等。尤其当其吸附到PM2.5表面而进而呼吸道深处时,毒性会增加3~4倍。据实验表示,健康的志愿者在吸入200 ppb较低浓度的SO24h后,其心脏脚杆神经控制性减少(P<0.05)。对有关文献进行Meta研究分析后发现,SO2浓度增加1μg/m3时,与疾病的暴露-发应函数系数会发生变化,当健康评价指标为死亡时,暴露-发应函数系数为0.07%~0.12%,95%置信区间为0.09%~0.16%;当健康评价指标为婴儿死亡率时,暴露-发应函数系数为0.15%,95%置信区间为-0.5%~0.2%;当健康评价指标为住院总数时,暴露-发应函数系数为0.21%,95%置信区间为0%~0.34%;当健康评价指标为呼吸疾病住院时,暴露-发应函数系数为0.2%~0.25%,95%置信区间为0.13%~0.38%;当健康评价指标为COPD时,暴露-发应函数系数为0.04%,95%置信区间为0%~0.08%;当健康评价指标为急诊病人时,暴露-发应函数系数为0.037%~0.05%,95%置信区间为0.023%~0.052%。
2.3氮氧化物与居民的健康效应影响研究
氮氧化物作为大气污染物的主要成分之一,其特别是二氧化氮会侵入肺部的巨噬细胞内,然后释放出蛋白分解酶,进而破坏肺泡等。试验分析证明当正常的志愿者在室内水平二氧化氮3j,便会产生轻微的呼吸道炎症。对患有轻微呼吸道疾病和过敏者患者分别设立两组,一组为暴露在50μg/m3的二氧化氮环境中30min,一组为无暴露对照组,发现在暴露环境中的人群其肺泡中的嗜中性粒细胞增加(P=0.02)。在选取几个城市资料为基础上,对二氧化氮浓度采用统一的标准方法进行分析,并针对单个城市资料采用基于广义相加模型基础上的Poisson回归模型进行分析后发现,居民每日死亡率与浓度有显著的关系,二氧化氮(1h最大)浓度每上升50μg/m3,居民日死亡数增加1.3%,95%置信区间为0.9~1.8,在黑烟浓度越高的城市中,二氧化氮产生的健康效应也越大。此外,氮氧化会在阳光的紫外线照射下,产生严重的二次污染,并且一氧化氮和二氧化氮作为有毒物质,还是形成酸雨的主要元凶,其具备较为广泛的生理学作用,会增加细胞内的cGMP水平。
2.4臭氧与居民的健康效应影响研究
臭氧是大气污染物中的另一重要成分,也是目前光化学烟雾的组成因子,其为有毒气体,当其浓度上升到一定程度时,会对耳鼻喉等部位产生强烈的刺激,并随着浓度进一步上升,会局部麻痹人的呼吸道和头部。免疫学研究显示臭氧主要对人体的呼吸系统产生危害,会对肺部产生急性危害,哮喘病的上升率便与其浓度上升有关。收集美国448850名个体情况再综合对比空气污染的其他因素而言,臭氧相对来说对心脏性死亡作用较弱,但是其长期暴露会增加呼吸系统的死亡率,臭氧的浓度每上升10ppb,呼吸系统死亡率会增加1.040,95%的置信区间为1.010~1.067;对比儿童的呼吸道症状发现,其浓度每上升10ppb,呼吸过敏以及其他呼吸道并发症发病危险增加1.20,95%置信区间为1.15~1.26;对比老年人个体情况发现,臭氧每增加15 ppb,会导致滞后48 h的FEV减少1.25%,95%的置信区间为1.96%~0.54%。
3 结语
综上所述,大气污染物中的主要成分颗粒、二氧化氮、二氧化硫和臭氧均会对人体的健康效应产生严重影响,目前的研究成果还无法满足当下的需要,需要通过对人群的长期跟踪和调查进一步分析,从而为评估大气污染对人体健康效应影响提供科学有力的证据。
[1]陈仁杰,陈秉衡,阚海东.我国113个城市大气颗粒物污染的健康经济学评价[J].中国环境科学,2010,03:410-415.
[2]阚海东,邬堂春.我国大气污染对居民健康影响的回顾和展望[J].第二军医大学学报,2013,07:697-699.