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室内颗粒物的健康危害与研究对策 中南大学能源科学与工程学院 邓启红 路婵 贺广兴 摘要：分别从流行病学、毒理学及污染控制三方面综述了颗粒物对人体健康的影响水平、致病机理及改 善策略等领域的研究成果与进展。流行病学研究颗粒物污染的短（长）期暴露与人体急（慢）性健康反 应之间的关系，结果表明颗粒物浓度与健康反应之间呈明显的线性关系。毒理学研究表明：粒径大小与 化学组分是颗粒物毒性的主要因素；颗粒物进入人体后能够产生活性氧，然后通过氧化应激作用对人体 细胞造成损伤与基因破坏，导致疾病与癌症。降低颗粒污染物浓度能够显著提高身体健康水平甚至延长 生命，但需要付出巨大的经济利益，经济有效的颗粒物污染控制策略成为研究热点。 关键词：颗粒物 空气污染 流行病学 毒理学 污染控制 引 言 “探索空气污染与人类疾病之间的关系是十年来最大的一场环境战争”— Kaiser J ．Showdown over clean air science ．Science 277 (1997)：466-469 [1] 。特别是空气中的悬浮颗粒物PM (particulate matter) 由于 能够进入人体呼吸系统甚至穿透肺泡进入血液循环影响心脏与大脑等人体重要器官，对我们的生命与健 康构成严重威胁。近年来，越来越多的科学研究表明颗粒物污染与人类疾病的发病率及死亡率之间具有 很强的相关性[2-3] 。 颗粒物对人体健康危害程度远超出我们的理解与认识。颗粒物不仅能导致呼吸系统与心脑血管疾病， 而且能够影响内分泌系统、人体免疫系统、中枢神经系统等[4] ；颗粒物不仅导致疾病的发生与加重甚至导 致死亡，而且能够使基因变异导致癌症；长期颗粒物污染暴露不仅严重影响我们的健康水平，而且能够 缩短我们的寿命[5] ；颗粒物不仅影响暴露人群的身体健康，而且影响胎儿发育导致出生缺陷，甚至降低人 类的生育能力导致不孕不育[6] ；颗粒物不仅在高浓度时对人体健康产生不利影响，而且能在很低浓度时对 人体健康产生危害。 目前，颗粒物对人群健康的影响评价基本上都是基于大气环境中颗粒物浓度的，即浓度与健康反应 关系（concentration-response ），但实际上人们的健康反应应该与暴露环境的颗粒物毒性与浓度及暴露时间 更相关，即暴露与健康反应关系（exposure-response ）。由于人们一生中90%左右的时间都是在室内度过的 （暴露时间长）；另一方面，室内污染程度远比室外严重（暴露环境颗粒物浓度高）；另外，室内颗粒物 的粒径更小（暴露环境颗粒物毒性更强），因此室内环境中颗粒物对人体健康有更直接更严重的影响[7-8] 。 基于上述原因，近年来，颗粒物的研究重点开始转移：（1）粗颗粒物→细颗粒物；（2）室外→室内。 针对颗粒物对人体健康的影响，人们普遍关注的问题主要集中在以下三方面： 颗粒物对人们身体健康或寿命的影响有多大？或者程度如何？ 颗粒物是如何对人体健康产生影响的？或者说颗粒物的致病机理是怎样的？ 如何降低颗粒污染物浓度提高人们的身体健康水平？ 本文将围绕上述三个问题讨论近年来在颗粒物健康效应研究领域的主要方法与成果。首先是流行病 学研究范畴——从现象中发现问题，即调查、统计与分析颗粒物浓度变化与人体健康反应之间是否存在 相关性。其次是毒理学研究范畴——解释现象背后的原因（回答问题）。最后是探索解决问题的方案、 途径与方法。 1 流行病学研究 流行病学是研究颗粒物浓度水平与人类疾病（特别是呼吸系统、心脑血管等相关疾病）的发病率及 死亡率之间的相关性。研究方法分为两类[9] ： 时间序列法 （time-series analyses ）——研究空气污染的短期（short-term ）暴露导致的急性健康反应 （acute effect ）。该方法是针对固定的区域，通过监测该区域每天的颗粒物浓度水平，同时统计当日 人群的疾病发病率与死亡率，然后进行回归分析。 队列分析法（cohort studies ）——研究空气污染的长期（long-term ）作用导致的慢性健康效应（chronic effect ）。该方法是针对某一固定人群，首先根据个体暴露于大气污染的程度将人群分组，然后测量 和比较这些人群组的疾病发病率和死亡率。 时间序列法比较容易开展，应用较为广泛，但因其结果不能客观反映颗粒物对人体健康的实质性影 响而受到很大的质疑。由于人们的健康反应往往是一个长期的过程，既有目前颗粒物的影响也有过去颗 粒物的作用，因此队列