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什么是PM2.5？專家解讀PM2.5：
顆粒物可通過(guò)氣血交換進(jìn)入血管
灰蒙蒙的天氣讓越來(lái)越多的中國(guó)公眾注意到PM2.5一個(gè)由英文和數(shù)字組成的專業(yè)術(shù)語(yǔ)。其實(shí)很多中外學(xué)者早已證實(shí)，它潛伏在空氣中，不僅會(huì)傷害人的健康，更給社會(huì)造成難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
所謂PM2.5，是指空氣中懸浮的顆粒物，其直徑小于2.5微米。因?yàn)檫@些顆粒物太輕，很難自然沉降落到地面上，而是長(zhǎng)期漂浮在空中，不僅小到看不見(jiàn)，更小到可以直接進(jìn)入肺泡甚至融入血液，和人體內(nèi)的細(xì)胞“搏斗”并傷害這些細(xì)胞。從某種程度上說(shuō)，叫它“兇手”并不為過(guò)。
根據(jù)公開(kāi)的學(xué)術(shù)資料和采訪領(lǐng)域內(nèi)專家，可以拼合出這個(gè)“兇手”的“面貌”和“行兇手段”，公眾則更希望知道應(yīng)如何“緝兇”。
PM2.5如何“定罪”
從公開(kāi)的科研資料看，對(duì)PM2.5的研究很多聚焦于肺臟。
研究者們從肺臟的毒理學(xué)研究入手：以PM2.5對(duì)4組大鼠每天進(jìn)行1次染毒，連續(xù)進(jìn)行3天。對(duì)這些大鼠的肺灌洗液并對(duì)肺組織病理切片分析后發(fā)現(xiàn)，PM2.5能夠引起肺部血管通透性的改變、肺細(xì)胞損傷和加重氧化應(yīng)激損傷，在高劑量染毒組，大鼠肺部炎性細(xì)胞滲出，肺間隔水腫。
2009年的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)采集了北京城區(qū)大氣中的PM2.5，以人肺泡上皮細(xì)胞株（A549）為模型進(jìn)行毒理作用研究。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，以25、50、100、200μg/ml等不同的染毒狀況進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，隨著染毒濃度的增加，PM2.5可引起這些細(xì)胞的炎性損傷。
此類學(xué)術(shù)研究不勝枚舉，但普通讀者很難*“吃透”。
“種種證據(jù)表明，目前這些小顆粒物對(duì)細(xì)胞損傷已是公論。”中國(guó)工程院院士魏復(fù)盛告訴中國(guó)青年報(bào)記者，當(dāng)這些小東西進(jìn)入人體后，一般直接到達(dá)支氣管和肺泡，甚至可以進(jìn)入血液，其吸附的重金屬氧化物或多環(huán)芳烴等致癌物質(zhì)危害很大。
今年公開(kāi)發(fā)表的一項(xiàng)研究以甘肅某鎳開(kāi)采冶煉區(qū)為PM2.5采集區(qū)。研究者發(fā)現(xiàn)，在鎳污染區(qū)大氣中，PM2.5含鎳劑量是實(shí)驗(yàn)對(duì)照區(qū)的65倍，長(zhǎng)期暴露于PM2.5中，高濃度的鎳會(huì)增加對(duì)細(xì)胞的損害。該實(shí)驗(yàn)用來(lái)測(cè)試的細(xì)胞叫做“血管內(nèi)皮細(xì)胞”，是一種連續(xù)被覆在全身血管內(nèi)膜的一層細(xì)胞群。在研究者看來(lái)，內(nèi)皮層不僅僅是血液和組織的屏障，其損傷及功能紊亂還與多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)，包括高血壓、冠心病、糖尿病、慢性腎功能衰竭等。
北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部公共衛(wèi)生學(xué)院教授潘小川發(fā)表論文稱，2004年至2006年間，當(dāng)北京大學(xué)校園觀測(cè)點(diǎn)的 PM2.5日均濃度增加時(shí)，在約4公里以外的北京大學(xué)第三醫(yī)院，心血管病急診患者數(shù)量也有所增加。
“我們利用時(shí)間系列分析研究，對(duì)搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，PM2.5每立方米濃度增加10微克，醫(yī)院高血壓類的急診病人就會(huì)增加8%，心血管疾病也會(huì)增多。”潘小川說(shuō)。
從一群看不見(jiàn)、摸不著的小顆粒物，到進(jìn)入人體，學(xué)者們的研究指向越來(lái)越清晰。
今年3月，上海市環(huán)保局的一個(gè)項(xiàng)目以定量評(píng)價(jià)研究某市PM2.5引起的居民健康危害及其經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)果顯示，該市2009 年霾污染因子PM2.5引起的居民健康危害共造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)24.61億元，人均損失377元，占該市2009年GDP的0.17%。
研究顯示，從各種疾病造成的經(jīng)濟(jì)損失來(lái)看，呼吸系統(tǒng)病例造成的經(jīng)濟(jì)損失zui大，占到總經(jīng)濟(jì)損失的76%，但是哮喘疾病卻比呼吸系統(tǒng)疾病更容易受到影響，2009年該市哮喘患病達(dá)19589例。研究還顯示，不同地區(qū)由大氣污染引起的居民健康危害經(jīng)濟(jì)損失不同，如唐山2004年大氣污染對(duì)居民的健康危害較大，人均經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到414 元/人；遼寧撫順大氣污染引起的居民健康損失較小，為153.15元/人；同時(shí)期的上海大氣污染引起的居民健康損失達(dá)到315.95 元/人。
PM2.5如何“行兇”
一粒塵埃小到可以被忽視，但PM2.5正因?yàn)樘?，而無(wú)法被忽視。
魏復(fù)盛告訴本報(bào)記者，一般而言，直徑超過(guò)10微米的顆粒物，會(huì)被擋在鼻子的外面；直徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物可以進(jìn)入呼吸道，但隨著吐痰、打噴嚏被部分排出體外；而直徑在2.5微米以內(nèi)的細(xì)顆粒物，卻會(huì)順利通過(guò)下呼吸道，小于2.5微米的顆?？蛇M(jìn)入肺泡之中，并可通過(guò)氣血交換進(jìn)入到人體血管。
如果放大了看這些小顆粒，他們并不一定是圓形或者方型，而呈不規(guī)則狀。魏復(fù)盛表示，這些顆粒物中少部分是自然形成的揚(yáng)塵，絕大部分是人類行為造成的二次污染，如二氧化硫、氮氧化物、硫 酸銨、硝 酸銨等粒子。這些粒子很多是因化石燃料燃燒不*產(chǎn)生的有機(jī)碳，有時(shí)燃煤電廠在高溫中生成的致癌物，在冷卻時(shí)被這些細(xì)小的顆粒物吸附著進(jìn)入人體。
魏復(fù)盛表示，這么小的顆粒很難自然沉降，會(huì)在空氣中停留一個(gè)星期甚至幾個(gè)月，本身對(duì)呼吸系統(tǒng)就有影響，造成咳嗽、不適。而小顆粒物上吸附的致癌物，更導(dǎo)致癌癥高發(fā)。
12月5日，清華大學(xué)教授施一公發(fā)表博文稱，過(guò)去兩年間，他常常因?yàn)榭諝馕廴径纯?。他的慢性咽炎?010年開(kāi)始逐漸加重，遇到污染天時(shí)，“就像嗓子里堵了個(gè)東西，咽不下去，又吐不出來(lái)，很難受。不知還有多少人像我一樣在忍受這樣嚴(yán)重的空氣污染。”
而在潘小川看來(lái)，顆粒物吸附各種各樣的毒性化學(xué)物質(zhì)才更加要命。
他告訴記者，這些因?yàn)楣I(yè)等人類活動(dòng)產(chǎn)生的、燃燒不*而排出的小粒子，本身由一定的二氧化硅和碳組成。也就是說(shuō)，在它們“出生”的瞬間，可能是清白無(wú)害的，*的特點(diǎn)在于太小，太多。然而，相同質(zhì)量濃度下，顆粒物越細(xì)，數(shù)目更多。比起PM10，PM2.5的表面積要大好幾倍，吸附空氣中的毒性物質(zhì)就會(huì)更多。
當(dāng)PM2.5吸附了致癌物，就有致癌效應(yīng)；吸附了致畸物，就有致畸效應(yīng)。它通過(guò)下呼吸道，進(jìn)入肺的深處，而它攜帶的有害氣體、重金屬就溶解在血液里。
魏復(fù)盛表示，目前學(xué)界對(duì)PM2.5的研究主要有兩個(gè)方面。一種是通過(guò)研究其吸附的成分對(duì)人體細(xì)胞的影響入手，一種是不計(jì)成分，單純對(duì)一定濃度的、可能混有多種成分的PM2.5入手。“現(xiàn)在已經(jīng)肯定的是，濃度越高，對(duì)人體的危害越大，但由于這涉及長(zhǎng)期的、大規(guī)模人群實(shí)驗(yàn)，具體的量值和對(duì)人體具體的傷害，還沒(méi)有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。”
由于PM2.5更容易在老人和孩子身上“發(fā)威”，研究者們很關(guān)注“兇手”接近他們的可能。一項(xiàng)研究表明，北京市城區(qū)交通干道附近居住的兒童PM2.5個(gè)體暴露水平較高。而發(fā)表于2008年9月的一篇論文，國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目，測(cè)定北京某社區(qū)冬季時(shí)老人在污染物中的暴露水平較高。
施一公2008年從美國(guó)普林斯頓大學(xué)終身講席教授的崗位上辭職回國(guó)，現(xiàn)任清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)，但這兩年來(lái)，他的心情“一直隨著空氣質(zhì)量的好壞而變化”，因?yàn)?ldquo;一切都是為了孩子”。
在他看來(lái)，污染的空氣對(duì)幼兒的發(fā)育、智力、健康都會(huì)有不良影響?？膳碌氖?，這些影響一般不會(huì)在幾個(gè)月甚至幾年內(nèi)被明顯察覺(jué)到，也許有些長(zhǎng)期受到空氣污染的人一輩子都不會(huì)覺(jué)察其影響……zui為可怕的是，普通老百姓對(duì)空氣污染沒(méi)有足夠的意識(shí)，一般情況下也不會(huì)主動(dòng)訴求。而對(duì)患者，很難確診是否由于空氣污染引發(fā)病變。
他表示，空氣污染比其他的污染危害更大。首先，受害人zui多。除非生活在過(guò)濾器里，所有人都會(huì)受害。其次，幾乎無(wú)法防護(hù)。我們擔(dān)心水污染時(shí)，可以加裝一個(gè)有害物過(guò)濾器；擔(dān)心食物安全時(shí)，可以選擇一些比較安全的食物或洗干凈后再食用。對(duì)付空氣就沒(méi)有辦法了，因?yàn)榭諝?、無(wú)處不在。zui多就是在辦公室和家里裝上空氣過(guò)濾器，但效果有限。
怎樣“緝拿”PM2.5
PM2.5*，但人不能生活在罩子里。公眾們希望，至少知道“對(duì)手”的力量以求自保。
劉昌峰在位于北京的一家世界500強(qiáng)企業(yè)上班。業(yè)余時(shí)間，他帶著檢測(cè)器，去比較地鐵、出租車、公交車、騎車的4種交通方式。他發(fā)現(xiàn)，地鐵上沒(méi)有二手煙的危害，沒(méi)有地面上汽車尾氣的排放，因而PM2.5數(shù)值z(mì)ui低。于是他放棄了每年春秋兩季的騎行，盡量乘地鐵。他發(fā)現(xiàn)封閉的寫(xiě)字樓里PM2.5的數(shù)值尚可，午餐時(shí)放棄外出吃飯，就在寫(xiě)字樓的地下二層用餐。他還給自己的家里種了27盆綠色植物，雖然他心里清楚，這也沒(méi)有多大用處。
這臺(tái)檢測(cè)的儀器是他從達(dá)爾問(wèn)自然求知社借來(lái)的，在劉昌峰看來(lái)，這臺(tái)儀器受濕度的影響，分辨不出來(lái)空氣中的小水珠和微塵。所以他們準(zhǔn)備換一臺(tái)設(shè)備，使得這種測(cè)試朝著更加科學(xué)的方向發(fā)展。
潘小川是致力于研究環(huán)境與公共衛(wèi)生關(guān)系的專家，為保證其研究數(shù)據(jù)的，他的研究團(tuán)隊(duì)采取“zui原始”的方法“緝拿”PM2.5。
這個(gè)方法就像用“蝦籠”捕捉“獵物”：研究者們采用專門的采樣頭，這是一種濾膜，表面有一定的入口，大的顆粒進(jìn)不來(lái)，只有“小魚(yú)小蝦”才能被捕獲進(jìn)來(lái)，進(jìn)來(lái)了保證其出不去。把這個(gè)“蝦籠”放置在采樣點(diǎn)24個(gè)小時(shí)后，拿來(lái)稱重，多出來(lái)的重量就是小顆粒們的重量。
潘小川表示，用目前流行的檢測(cè)儀等設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，從技術(shù)條件上來(lái)說(shuō)并不完善。
復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系大氣化學(xué)研究中心主任莊國(guó)順告訴本報(bào)記者，我國(guó)對(duì)PM2.5的檢測(cè)無(wú)論是在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都沒(méi)有難度。技術(shù)上*可以與成熟的技術(shù)接軌，專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備每臺(tái)約10萬(wàn)元，在北京、上海、廣州等大城市配備這樣的設(shè)備*是有能力的。
對(duì)PM2.5的緝拿和判罪，其實(shí)不是新鮮事。魏復(fù)盛曾任中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站總工程師，早在上世紀(jì)90年代就開(kāi)展了空氣污染對(duì)呼吸健康影響的研究。他告訴本報(bào)記者，當(dāng)時(shí)美國(guó)尚未制定PM2.5的相關(guān)政策。
魏復(fù)盛告訴本報(bào)記者，上世紀(jì)90年代美國(guó)的PM2.5研究主要從學(xué)理角度出發(fā)，美國(guó)的衛(wèi)生部門和環(huán)保部門極力主張制定PM2.5標(biāo)準(zhǔn)，但產(chǎn)業(yè)部門和企業(yè)家們都反對(duì)，政府也有一些反對(duì)的聲音。因?yàn)橐坏┲贫?biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)確定將PM2.5納入治理范圍，意味著企業(yè)和社會(huì)都要付出更高的成本和代價(jià)。環(huán)保部門為搜集證據(jù)，花了很多錢和精力去進(jìn)行相關(guān)研究。
魏復(fù)盛說(shuō)，美國(guó)制定PM2.5標(biāo)準(zhǔn)的博弈持續(xù)了近20年。