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汽车尾气中含铂颗粒物的毒性研究 中文摘要 随着越来越多配有三元催化转换器的汽车在世界范围内生产、销售、使用， 其释放出的含铂颗粒物的健康影响逐渐引起人们的关注。在我国，自2004年7 月1日起在全国范围内开始实施相当于欧洲II号标准的国家机动车污染物排放 标准第二阶段限值(简称国2标准1，使尾气排放符合这一标准的主要措施是为汽 车安装尾气净化装置，即三元催化转换器。通过三元催化转换器将尾气中的有害 气体催化为无害的气体，使尾气得以净化。但在净化尾气同时，由于高温、化学 反应、机械摩擦等原因，作为催化剂的铂会附着于尾气颗粒物排放出来，形成一 种新的尾气颗粒物一一含铂颗粒物。三元催化转换器的使用能够大大降低尾气中 多环芳烃的含量．但催化剂铂又随之排出，因此，配有三元催化转换器的机动车 尾气中含铂颗粒物其理化性质如何，是否会对人体产生一定的健康影响，以及这 种尾气颗粒物相对于传统车型(即未配有三元催化转换器的机动车)的尾气颗粒 物(即非含铂颗粒物)对人体健康影响是否有所改变，是十分值得关注的。 本课题分别收集配有三元催化转换器的汽车尾气中含铂颗粒物及未配有三 元催化转换器的汽车尾气中非含铂颗粒物，应用扫描电镜(SEM)、等离子质谱 元素含量和两种颗粒物的铂含量及有机物种类进行观察分析：并采用整体动物试 验和体外试验对两种颗粒物的急性呼吸系统损伤和致突变性进行分析比较。 对汽车尾气含铂颗粒物表面特征及化学组分检测分析结果表明，含铂颗粒物 中含有大量的硅和铝，平均浓度分别为30．88％和23．71％：。21xm的颗粒物占64％ 颗粒物颜色为深褐色或黑色。电镜下观察颗粒物形状不规则，表面较粗糙。汽车 尾气含铂颗粒物中铂含量为280+lng／g，汽车尾气中非含铂颗粒物中平均铂含量 中含铂颗粒物的含铂量比大气颗粒物的含铂量高近10倍，较未配备三元催化转 换器的汽车尾气颗粒物的含铂量高近75倍。汽车尾气含铂颗粒物和非含铂颗粒 物均检出多种化学物质。检出的有机物包括烷、醇、醛、酸、酮、炔、烯、酚、 酰胺、酯、杂环化合物及多环芳烃(PAl-Is，包括芘、荧葸、萘、菲、葸等)类物质。 两种样品相比，非含铂颗粒物所含有机化合物种类及含量均多于含铂颗粒物。 采用整体动物试验分析比较汽车尾气中含铂颗粒物与非含铂颗粒物的急性 呼吸系统毒性及肾毒性。将12周龄雄性Wistar大鼠48只，随机分成8组，其 中含铂和非含铂颗粒物染毒浓度各3组，气管滴注颗粒物悬浮液1．6、8．0、 40．0rng／kgbW，另设生理盐水对照组和空白对照组，每天染毒一次，连续染毒3d。 最后一次染毒结束后，将大鼠放入代谢笼中，收集24h尿液。 最后～次染毒结束24h后，处死大鼠，收集肺灌洗液．计算肺灌洗液中各类 白细胞百分比，测定灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸 =醛(MDA)等细胞毒性及氧化损伤指标，计算两种颗粒物的毒性指数。提取肺组 表达，并进行比较。两种颗粒物的中、高浓度染毒组大鼠肺灌洗液中细胞毒性指 标及细胞氧化损伤情况均较对照组的有不同程度的升高，呈一定的剂量反应关 系；同时非含铂颗粒物的各指标变化程度大于含铂颗粒物；非含铂颗粒物的毒性 指数大于含铂颗粒物。说明汽车尾气中非含铂颗粒物的急性肺毒性大于含铂颗粒 物，这可能是由于较强的炎症刺激和氧化损伤能力造成的。 两种颗粒物染毒后，大鼠尿液中各指标及肾脏病理均未见明显改变，说明急 性染毒未能造成肾脏损伤。 采用体外试验分析比较汽车尾气中含铂颗粒物与非含铂颗粒物的遗传毒性。 将人肺II型上皮细胞株(A549)暴露于两种颗粒物混悬液，染毒24h后，运用MTT、 CCK-8方法测定细胞存活率，运用体外微核试验和彗星试验分析其致突变性。 并用easp软件分析彗星细胞尾长及尾矩，评价DNA损伤程度。 随着染毒浓度上升，A549细胞存活率逐渐下降，存在剂量反应关系。体外 微核试验中，两种颗粒物均可以诱导染色体损伤，且非含铂颗粒物诱导A549细 胞的染色体损伤大于含铂颗粒物。彗星试验中，两种尾气颗粒物均能够诱导A549 细胞DNA断裂，而相同浓度下的非含铂颗粒物诱导A549细胞形成彗星细胞率及 彗星细胞平均尾长、尾矩均大于含铂颗粒物。故配有三元催化转换器汽车尾气中 的含铂颗粒物的遗传毒性较未配有三元催化转换器汽车尾气中的非含铂颗粒物 小。 使用三元催化转换器后，汽车尾气颗粒物的有机化合物特别是多环芳烃类有 机化合物含量有所降低，含铂颗粒物的急性呼吸道毒性及遗传