空中污物:越小越危险

黄祺

受伤的大鼠与人

记者闾丘露薇最近在她的电视节目中，采访了软件商人贝志城，他是一位关心北京空气污染状况的网民。节目中，贝志诚给闾丘露薇展示了他办公室里空气净化器的滤网，滤网上积满细细的灰尘。专业人士介绍，事实上，滤网上看到的灰尘，并不是节目中讨论的“PM2.5”。能够肉眼看到的大气颗粒物，粒径一般都在10微米以上，而粒径等于或者小于10微米的颗粒物，也就是“PM10”“PM2.5”肉眼是无法看到的。

把滤网上的灰尘当做细颗粒物是一个误会，不过，这正好是一个缩影。仅仅在2个月前，听说过“PM10”“PM2.5”这两个专业名词的人，还只限于环境工程、公共卫生等学科的专业人群中，而现在，它们显然已经是流行用语了。

PM10 和PM2.5，都是对大气中颗粒物大小的描述，PM是“大气颗粒物质”的简称，后面的数字，表示“空气动力学当量直径”。如果不是与我们的健康息息相关，普通人恐怕不会去探究这些冷僻字眼的含义。越来越多的科研成果证明，大气颗粒物，与我们身边的疾病甚至死亡的发生，有着密切的关系，而且，它们的个头越小，对人类来说就越危险。

复旦大学公共卫生学院宋伟民教授的研究团队，曾做过这样一个实验。科研人员在上海市区采集了PM2.5，将这些大气细颗粒物滴注到实验鼠的气管。实验鼠本身就患有高血压，实验得到的结果是，与滴注生理盐水的对照组相比，实验鼠血压和心率明显升高，心电图结果也有异常。更多的生化指標显示，细颗粒物染毒组的实验鼠，心血管系统受到了损伤。

科学实验描述的或许是极端状态，我们没有被滴注高浓度的PM2.5，但是，越来越频繁的雾霾天气中，一个人日积月累地吸进细颗粒，很可能在某一天就会引发或者加重疾病。这已经不再是个推测，各种流行病学调查数据证实，我们跟实验室里的大鼠一样，因糟糕的空气而很受伤。

宋伟民教授主持的另一项研究，以某城市中心城区作为标本，分析在这个区域中，大气PM10 和PM2.5日平均污染浓度与居民日死亡数之间的关系。标本是一个常住人口124万的城区，调查的时间是2002年1月至2003年1月。最后得到的研究报告显示，大气颗粒物浓度与居民日死亡数之间存在关联。

越小越危险

10月深秋的北京，连续遭遇雾霾天，空气糟糕到让人难以忍受，而空气质量预报却显示“轻度污染”。人们感受与官方空气评价的不一致，引发了一场讨论。环境专家解释，出现这种不一致的原因，是官方预报系统以PM10作为评价因素。公众呼吁，让更小的颗粒物PM2.5进入评价系统，才能准确地反映空气污染的程度。

在公共卫生学者的角度看，监测和公布PM2.5的重要性，是给民众一个防护的提示，PM2.5对健康的影响，才是关心这个数字最终的目的。“如果官方能够预报PM2.5浓度，当然是一件好事，像患有呼吸系统疾病的患者等敏感的人群，可以根据预报安排自己的生活，尽量少去户外，做好防护措施。”宋伟民教授说。

人就像一部精密的仪器，每一个结构都是适应环境的结果。我们的呼吸系统，天然地有着阻挡污染物的能力，那些较大的污染物，在经过鼻腔、咽喉时就已经被阻挡，即便是能够进入气管、支气管的脏东西，也可以随着气管内纤毛的运动，被运送出呼吸道。不过，人体也处处存在漏洞，对于微小的颗粒物，呼吸系统的屏障就无能为力。

穿越屏障以后，细小的颗粒物开始以各种形式在呼吸道中兴风作浪。一个最直接的方式是，这些细微的颗粒物本身，滞留在敏感的呼吸道中，引起局部的阻塞和炎症。研究显示，2.5微米以下的颗粒物，75%在肺泡内沉积。我们可以想象，眼睛里进了沙子，眼睛会发炎。呼吸系统的深处，也是一个敏感的环境，细颗粒物作为异物长期停留在呼吸系统内，同样会让呼吸系统发炎。

1995-1996年的一项研究，对广州、武汉、重庆、兰州四座城市进行了调查，调查结果发现，大气中PM10和 PM2.5污染水平与儿童呼吸道炎症、哮喘的患病率相关，污染水平越高，患病率也随之升高。

除了自己“干坏事”，细颗粒物还像一辆辆可以自由进入呼吸系统的小车，其他致病的物质如细菌、病毒，搭着“顺风车”，来到呼吸系统的深处，造成感染。“因为它们非常小，跟同样多的较大颗粒污染物相比，细颗粒物的表面积就大很多，它们的表面就能携带更多的其他致病物质。”宋伟民教授这样解释。

PM2.5对我们呼吸系统的损伤，听起来还算比较容易理解，起码，在雾霾的天气里，脏空气引起的呼吸不适，是很多人都能体会的直观感受。但专家告诉我们，细颗粒物PM2.5的危害还不止在呼吸系统，很多心血管疾病的发生或者恶化，也可能是细颗粒物作怪。

不要以为只要远离大鱼大肉的不良饮食习惯，就能躲开心血管疾病，细颗粒物也有很多“办法”诱发心血管疾病。比如，细颗粒物可以直接进入血液，诱发血栓的形成。另一个间接的方式是，细颗粒物刺激呼吸道产生炎症后，呼吸道释放细胞因子引起血管损伤，最终导致血栓的形成。

还有一些发现，让人更加担忧。近年的一些报告显示，人类的生殖能力正在明显下降，环境污染被认为是罪魁祸首。来自波希米亚北部的一项调查，对接触高浓度PM2.5的孕妇进行了研究，发现高浓度的细颗粒物污染可能会影响胚胎的发育。更多的研究发现，大气颗粒物质的浓度与围产儿、新生儿死亡率的上升，低出生体重、宫内发育迟缓( IURG)，以及先天功能缺陷具有相关性。

悬崖边上

细颗粒物究竟有多危险？即使是专门从事研究的科学家，也不能做出最准确的描述。人每时每刻都在呼吸，每时每刻吸入的空气中都存在细颗粒物，而细颗粒物的化学成分多达数百种，要摸透细颗粒物损害人体健康的因果关系，是一个庞大的工程。

不过，一些最直观的危险，已经被各种研究证实，其中最受到重视的，是细颗粒物的致癌作用。通过实验室的动物实验可以看到，颗粒物提取物可以让大鼠、小鼠诱发皮下肉瘤、皮肤癌和肺癌等。

现在的研究认为，细颗粒物致癌的主要原因，是一种叫做多环芳烃的有机物。流行病学的调查发现，城市大气颗粒物中的多环芳烃与居民肺癌的发病率和死亡率相关。多环芳烃进入人体的过程中，细颗粒物扮演了“顺风车”的角色，大气中的大多数多环芳烃吸附在颗粒物的表面，尤其是粒径在5毫米以下的颗粒物上，大颗粒物上的多环芳烃很少。也就是说，空气中细颗粒物越多，我们接触致癌物——多环芳烃的机会就越多。

不管是呼吸系统疾病、心血管疾病还是癌症，最终都会损害人体健康，甚至导致死亡。

2010年美国航空航天局公布的一张图片，如今已经广为流传。这张显示全球PM2.5 浓度分布的图像上，中国东部沿海被染成浓重的橘红色，几乎是整个图片中颜色最深、范围最大的一片区域。

如果联系细颗粒物的致癌性和对死亡率的影响，这样的图片不能不让人担忧，更坏的消息是，随着中国污染源结构的变化，细颗粒物对人健康的影响，也许还将加重。

与美国六城市、墨西哥研究结果相比较，上海某区细颗粒物对死亡率的影响，危险度稍低，但这并不值得庆幸。

宋伟民教授介绍说，这种差别的产生有多种原因。不同地区大气污染水平不同、人群对大气污染的易感性不同、人口年龄分布和颗粒物成分也不同。看起来，我们正站在悬崖边上：中国正在迅速走向老龄化，中国城市机动车数量正在以惊人的速度增长，也就是说，中国的情况会很快与欧美相同，细颗粒物引起死亡率增加的风险，也很可能随之增加。

高龄人群是呼吸系统和心血管系统疾病的易感人群，在污浊空气到来时，他们往往最先被“击倒”。2010年末，上海户籍60岁及以上老年人口为331.02万人，占总人口23.4%，老龄化程度已经接近世界老龄化最严重国家。呼吸系统和心血管系统的慢性疾病，多出现在60岁以上人群中，如果空气污染的状况得不到改变，老龄患者的死亡率，很可能继续增加。上海某区的调查也说明了这一点：65 岁以上老年人群死亡的相对危险度，比65岁以下人群更高。

从全国范围来看，目前中国的大气污染为煤烟型，工业用煤和北方冬季取暖用煤，向大气中“贡献”大量的细颗粒物。而在美国和西欧，细颗粒物大多来自机动车尾气的排放。毒理学和流行病学研究均证明，在各种来源的颗粒物中，源于机动车的颗粒物对人体健康影响最大。

不过，中国正在迅速成为“车轮上的国家”。最近几年中，严重的堵车现象从中国一线大都市向中小城市蔓延，在抱怨马路变成停车场时，人们也许还未意识到，“停车场”上空弥漫的汽车尾气，也把城市变成了“毒气室”。

11月中，中国由北向南进入冬季，冷空气吹散浓厚的雾霾，也让这场关于PM2.5的讨论暂时平息下来。晴空之下，人们是否会迅速忘记，中国的空气质量，已经拉响了警报？