细颗粒物悄悄地杀你?

2010-05-14 17:16
中国新闻周刊 2010年46期
关键词:颗粒物污染物浓度

钱 炜

王倩的妈妈在北京的一所高校当图书管理员,前段时间查出了肺癌。由于自己做科研工作,王倩在难过之余试图追寻妈妈得肺癌的原因。在咨询了一些专家后,她发现妈妈得肺癌的外部诱因可能有两个:图书管理员的工作环境和长期在家炒菜做饭受到的污染。而这二者都会产生危害肺部健康的因素——细颗粒物(PM2.5,即动力学直径小于2.5微米的颗粒物)。

近年曾有消息称,环保部正在制定细颗粒物标准并将其纳入空气质量监测体系。然而,根据国内目前的研究结果,细颗粒物正式成为约束性指标的进程,也许并不会如想象的那么快。

“中国标准”尚待摸索

“和其他污染物不同,我们并不知道最低多少浓度的细颗粒物,就能对人体健康造成危害”,北京大学环境系副教授刘兆荣的话引起了记者的好奇。要解释这一点,就不得不从与细颗粒物有关的一项研究说起。

从1972年开始,哈佛大学公共卫生学院对美国东北部6个城市的大气细颗粒物浓度及当地的9000多位居民的健康状况展开了长达15年的监测。包括此后美国癌症学会和欧洲的类似研究在内,这些研究的结果均显示,当大气细颗粒物浓度在9~11μg/m3(微克每立方米)时,仍能观察到其对人体健康的影响。这就意味着,细颗粒物即使在很低的污染水平,也会影响人体健康。

“迄今为止的研究都无法说清,多少浓度水平的细颗粒物会对人体健康有什么样的影响。所以国内外的研究,都是以其浓度每提高10μg/m3而带来多大的健康效应作为衡量指标。”刘兆荣解释说。

既然如此,那么国际上到底如何对细颗粒物的污染水平做出规定呢?世界卫生组织(WHO)2005年发布了最新修订的环境指导值,对细颗粒物年平均浓度的规定是10μg/m3,这是美国癌症协会在2002年研究中用的下限值。

鉴于中国目前还没有细颗粒物的监测及标准,要更好地理解这个数字的意义,可参照具可比性的可吸入颗粒物(PM10,简称颗粒物,即动力学直径小于10微米的颗粒物):WHO对颗粒物的指导值是20μg/m3,而中国目前规定的空气质量二级标准(也就是达标水平)是100μg/m3。根据环保部此前发布的消息,全国城市的首要空气污染物就是颗粒物,并有多个城市颗粒物污染超标,那么,中国当前的细颗粒物浓度水平与WHO指导值之间的差距可想而知。

显然,如果直接照搬WHO的环境指导值,将其设定为国内大气质量标准是不现实的。除此原因之外,中国标准的特殊性还有其他科学上的理由。

北京大学公共卫生学院教授郭新彪于2007年曾对美国、西欧和亚洲地区因颗粒物浓度变化引起人群总死亡率的变化幅度做了分析对比,他认为,这一数字在各国人群之间的差别不明显。

然而,在今年刚结束的一项对珠江三角洲地区的研究中,研究人员发现,当地大气中颗粒物浓度每增加10μg/m3,人群总死亡率只增加了约0.38%,这个数字要比国外低,而呼吸系统疾病死亡效应的系数则与国外接近。

这一结论发表在今年第7期《中国环境科学》杂志上,刘兆荣是该论文的责任作者。他透露说,研究还发现,尽管当地的颗粒物(包括细颗粒物)浓度要比国外高出很多,但某些呼吸系统的发病率却比国外低。“有人认为这是由于不同的人群对污染物的耐受能力不同所致,但这还需要进一步的研究才能下结论。”但无论如何,他认为,如果完全按照国外现有的研究结果来制定国内标准,会有失准确。

细颗粒物成分之谜

细颗粒物是对所有动力学直径小于2.5微米的颗粒物的总称。一般说来,粒径越小的颗粒物,能够进入肺部的位置也越深,对人体健康的危害也越大。对此,刘兆荣表示,更准确地说,大小处于中间区段,即大约在2.5~0.5微米之间的颗粒物,其“穿越”能力是最活跃的,最有可能到达肺泡最深处。而更加细微的颗粒物,从空气动力学角度来说,大多只能“徘徊”在人体上呼吸道并随着鼻涕痰液而被排出体外。

空气中的细颗粒物包括了各种来源,尤其是化石燃料带来的颗粒物,此外还包括硫酸盐、硝酸盐、铁、硅等。不同的化学成分,对人体的健康效应也是不同的。比如含铅的颗粒物是有毒的,而多环芳烃对人体的危害可能就要小一些。

但刘兆荣说,很遗憾的是目前国内外学界对细颗粒物组成成分的认识,仍然面目模糊。“比如,在实验室里我们可以定量解析出细颗粒物中含有多少元素、多少离子,但至于这些离子或元素,当时究竟是与哪些其他离子和元素相结合、以什么样的化学形式存在于大气中,这就很难定量了。”从这个角度出发,要想把一个地区大气中的细颗粒物组份真正弄清楚是很困难的。因此,在现实中,人们只能通过对某地区污染源和燃烧活动的分析来做推断。

尽管如此,国内科学界在此领域也不是毫无建树。刘兆荣的同事、北大环境与健康研究中心主任朱彤透露说,根据他们的最新研究,细颗粒物中的黑炭,有可能是危害人体健康的“主要犯罪分子”。

朱彤和他的研究团队曾参与了北京奥运会的空气质量保障工作,并从2006年起,就开始了对北京地区细颗粒物的观测。在2008年,他们以40名北大附小10岁左右的儿童作为目标人群,选取与细颗粒物污染相关的健康指标进行研究,结果发现,在奥运会期间由于实施了多重保障措施,北京的空气质量明显好转,细颗粒物包括黑炭的浓度也大为下降,儿童的相关呼吸系统指标要好于奥运前。在同时对其他几种主要大气污染物的健康效应做扫描式分析对比后,他们得出结论:尽管黑炭只占细颗粒物总体的5%左右,但其对人体健康的影响却相当于细颗粒物的整体效应。

这个发现是很有意义的。朱彤说,因为黑炭的来源主要是机动车尾气和煤炭燃烧,前者在北京这样的大城市比较严重,后者更多的是由燃煤电厂的排放所致。此外,黑炭也是造成气候变化的一个重要因素。因此,直接控制黑炭,要比控制细颗粒物目标更明确,效果更好。

亟需加强监测

刘兆荣的研究是国家“863”项目的一部分。他从健康的角度出发研究细颗粒物,是要为政府决策提供科学依据。因为与二氧化硫、氮氧化物等其他污染物相比,我国首要大气污染物就是颗粒物,其中细颗粒物对人体健康的影响尤甚,尤其是对呼吸系统、心脑血管健康的影响。

然而,记者采访的科研人员都强调数据缺乏的问题。哈佛6城市的研究在所有人眼里都是个经典。目前国内的研究大多是细颗粒物对健康的短期效应,5年以上乃至数十年的长期效应研究还很缺乏,而且细颗粒物污染的监测数据也很有限。

在刘兆荣的研究中,整个珠江三角洲地区只有广州和香港有6个细颗粒物监测点,其余只能用颗粒物替代。数据的连续性和可靠性,是科研急需解决的问题。此外,对人群的大规模流行病学调查也没有。刘兆荣说,为了尽快将细颗粒物污染控制起来,他们研究的其中一个目的,就是在社会为细颗粒物污染付出的健康代价与控制其污染的成本之间,寻找一个平衡点。

“如果细颗粒物污染日趋严重,人们的健康受到危害,整个社会将付出高昂的医疗成本和经济代价。但另一方面,细颗粒物监测设备目前还主要从国外进口,如果全国每一个空气监测点都添购一套这样的设备,那将是一笔很大的投入。同时,相关企业和交通系统为减少细颗粒物的排放,也将付出额外的成本。如何在控制污染、保障人们身体健康的同时,减少这些成本,正是我们所谋求的。”

刘兆荣做了一项计算:如果以WHO指导值为参考,2006年珠江三角洲由颗粒物污染带来的急性健康效应经济损失高达2.72亿元,相当于该地区当年生产总值的0.13‰。而细颗粒物在这些损失的成因中所占的比例则超过九成。★

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