通过空气污染人群健康影响的国内外文献综述,可以清楚地看出,空气污染的影响覆盖了全人群,无论短期暴露还是长期暴露,对健康影响几乎涉及了呼吸系统、心血管系统、中枢神经系统、代谢系统、生殖系统等多系统的代偿性生理功能和生化指标的变化,生理反应异常出现临床症状,患病直至死亡等多方面的健康效应。
人群中的不同群体和个体对空气污染的易感性是有差异的。
要了解空气污染对人群健康影响的全貌,既需要关注对敏感人群较严重的健康危害,也需要关注对一般人样较弱的健康效应。
只有这样才能对空气污染的健康影响做出全面的评估,针对不同类型人群及可能产生的不同层级的效应,采取目标明确的干预措施以规避其健康风险(图1)。
现有的研究认为,PM2.5对健康的短期影响与长期影响机制不完全相同。
一般认为,PM2.5主要通过以下方式影响人体健康:
(1)PM2.5进入肺部,引起局部氧化应激和炎性反应,氧化应激可损害生物膜脂质、蛋白质和DNA,与炎症因子一起作用损伤呼吸道,引起肺功能降低和呼吸系统症状。
(2)PM2.5刺激肺部产生的炎症因子以及通过肺毛细血管进入血液循环的PM2.5组分,改变循环系统的氧化应激状态和炎症水平,引起全身性炎症反应,后者可能对人体组织器官产生不良影响。
(3)PM2.5引起的系统氧化应激及炎性反应可进一步导致人体血液的高凝血状态、血管内皮细胞功能紊乱、血管舒缩异常、心血管的神经调节功能紊乱等,造成人体心血管系统的损害。
(4)进入系统循环的PM2.5组分可对心血管系统、神经系统等产生直接毒害作用。
(5)PM2.5可刺激细胞释放活性氧,氧化损伤人体的组织细胞和遗传物质,引起细胞增殖和分裂紊乱,可能导致细胞癌变。
PM2.5在人体中的“运行”方式
细颗粒物进入人体的途径
人体最露于大气PM2.5污染物主要是通过呼吸道逢径,经皮成手口途径的基量很少。
①PM2.5主要通过呼吸道进入体内;②PM2.5也可以降落至食物、水体成土壤,人通过进食或饮水摄入PM2.5;③幼儿还可因直接食入尘土而摄入PM2.5;④PM2.5中的一些污染物可通过直接接触黏膜、皮肤进入体内。
不同粒径的颗粒物在呼吸道的沉积部位不同。
粒径大于5微米的多沉积在上呼吸道,通过纤毛运动,这些颗粒物被推移至咽部,或被吞咽至胃,或随咳嗽和打喷嚏而排出。
粒径小于5微米的颗粒物多沉积在细支气管和肺泡。
75%的PM2.5在肺泡内沉积,但小于0.4微米的颗粒物可以较自由地出入肺泡并随呼吸排出体外,因此在呼吸道的沉积较少。
有时颗粒物的大小在进入呼吸道的过程中会发生改变,吸水性的物质可在深部呼吸道温暖、湿润的空气中吸收水分而变大。
全球每年与空气污染有关的死亡人数高达700万
细颗粒物的危害与其粒径及化学成分密切相关
颗粒物(PM)中健康危害大的可能是粒径小、数量多的部分,而不是粒径大、质量重的部分。
PM2.5由于粒径小,可以无视鼻腔、上呼吸道等呼吸系统屏障的拦截作用直达肺泡,研究显示,2.5微米以下的颗粒物,75%在肺泡内沉积。
同时,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、重金属、多环芳烃等搭着“顺风车”深入肺泡和血液。
粒径越小的颗粒物比表面积越大,有助于携带更多有害物质。
PM2.5中附着各种组分,易进入肺的深处并沉积,可能引起肺部炎症、降低肺功能、过敏反应、哮喘、心律失常甚至是心肌梗死等症状,给人体健康带来严重的危害。
(1)重金属元素是细颗粒物中重要的无机组分,重金属的蓄积性强、毒性大、易通过呼吸作用随PM2.5进入人体,在体液的作用下, 重金属在体内被溶解、吸收,进而对心肺等有机体造成损害。
(2)PM2.5的有机成分中,以多环芳经类最引人注目,是一种致癌、致畸的纽分,苯并[α]芘就是代表。
(3)PM2.5上可吸肝细菌、病毒等致病微生物,还可作为其他污染物如二氧化硫、二氧化氮、酸雾和甲醛等的载体,这些有害物质可以吸附在PM2.5上进入肺的深部,加重对人体的损害。
本文节选于《大气细颗粒物污染》,由中国环境科学学会编著。
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