1、 大氣顆粒物顆粒物對人體的影響l 什么是顆粒物，此物究竟從何而來？l 到底對我們人體有多大危害？大氣顆粒物到底是啥？大氣顆粒物到底是啥？ 背背 景景 事事 件件l 進入2011年10月，那些原本懷著度過“一年中最美季節”的北京市民北京市民卻大失所望：連綿不斷的陰霾天氣加上頻繁入侵的西伯利亞冷空氣，讓人感覺陰冷而又呼吸艱難。一年中最美好的季節，竟然意外的演變成了一年中“最糟糕”的時間l 記者從西安市環保局獲悉，11月份，西安市環境空氣質量優良天數為25天，其中優級天數為3天。受大霧等不利因素影響，本月西安市出現了5天輕微污染，首要污染物仍為可吸入顆粒物，污染指數最高達到117。環境空氣中二氧化硫

2、、二氧化氮和可吸入顆粒物的平均濃度分別為0.023毫克/標立方米、0.030毫克/標立方米和0.103毫克/標立方米，同比分別下降71.6%、56.5%和33.1%。 大氣顆粒物大氣顆粒物（氣溶膠（氣溶膠 ） -懸浮在氣體中的固體或氣體顆粒，在環境科學中，有時把細小顆粒物稱為氣溶膠。總懸浮顆粒物 Dp100m total suspended particulates, TSP 可吸入顆粒物 Dp10m inhalabal particulates, IP particulate matter, PM10 細粒子 Dp2.5mfine particle particulate matter, P

3、M2.5 包括液體、固體或者液體和固體結合 存在的，并懸浮在空氣介質中的顆粒 能進入人體呼吸道，且能長期漂浮于空氣中在空氣中懸浮的時間更長,對健康的危害更大l 一般來說，直徑大于10微米的顆粒通常不會進入人體的肺部，因為我們的呼吸器官可以對他們進行有效的過濾和阻攔，它們只會對我們的眼睛，鼻子和嗓子造成潛在威脅。l 而直徑小于10微米的顆粒物被稱為PM10(Particulate Matter 懸浮顆粒)。其中直徑在2.5微米-10微米之間的被稱為“大顆粒”粉塵，直徑小于2.5微米的則又被稱為“超細顆粒”，即PM2.5。l 人體的生理結構決定了對PM2.5沒有任何過濾、阻攔能力，而PM2.5對人

4、類健康的危害卻隨著醫學技術的進步，逐步暴露出其恐怖的一面。 名稱名稱物理性質物理性質粒徑（粒徑（mm）形成機制形成機制輕霧（輕霧（mistmist）水滴水滴4040霧化、冷凝霧化、冷凝濃霧（濃霧（fogfog）液滴液滴1010霧化、蒸發、凝結和凝聚霧化、蒸發、凝結和凝聚粉塵（粉塵（dustdust）固體粒子固體粒子1 1機械粉碎、揚塵、煤燃燒機械粉碎、揚塵、煤燃燒煙氣（煙氣（fumefume）固、液微粒固、液微粒0.010.011 1蒸發、凝集、升華蒸發、凝集、升華煙（煙（smokesmoke）固體微粒固體微粒1 1升華、冷凝、燃燒升華、冷凝、燃燒煙霧（煙霧（smogsmog）液滴、固體微粒液

5、滴、固體微粒1 1冷凝、化學反應冷凝、化學反應表 顆粒物的形成機制及其物理性質特征按其形成過程，可分為：1 一次污染物：由人類活動直接產生，自污染源直接排入環境后，其物理和化學性狀未發生變化的污染物。2 二次污染物：排入環境的一次污染物，由于自然界的物理、化學和生物因子的影響，其性質和狀態發生變化而形成的新的污染物。大氣顆粒物來源1 1 天然源天然源 地面揚塵（風吹灰塵）、海浪浪沫、火山爆發噴出物、森林火災燃燒物、隕星塵及生物界產生的顆粒物，如花粉、袍子等。森林排出碳氫化合物（主要是萜烯類）-光化學反應-產生微小顆粒；與自然界硫、氮、碳循環有關的轉化產物如由H2S、SO2經氧化生成的硫酸鹽；由

6、NH3、NO和NO2氧化生成的硝酸等。2 2 人為源人為源 （1）燃料燃燒過程中產生的固體顆粒物，如煤煙飛灰等。 （2）工業生產排放的固體微粒。 （3）汽車尾氣排出的鹵化鉛凝聚而形成的顆粒物。 （4）人為排放SO2（一定條件下）-硫酸鹽粒子 。 （5）城市大氣中顆粒污染，如公路揚塵、建筑揚塵等。毒理機制毒理機制 PM10成分復雜,致毒機制也并非一種機制能夠解釋。目前認為PM10的致毒機制主要是: l (1) PM10進入肺內后,首先與肺泡巨噬細胞、肺上皮細胞作用,刺激釋放各種細胞因子,導致肺炎癥和肺纖維化。l (2)PM10與細胞作用后,釋放活性氧(ROS)和自由基,氧化損傷組織細胞和遺傳物質

7、并引起細胞增生和分裂紊亂,最后可能導致惡變。總之,PM10可能通過氧化刺激、炎癥反應及遺傳物質改變等多種機理引起機體各部分的損傷。而這些損傷又是相關的。如PM10由于損害了免疫系統，更易造成其它系統的損害。 細胞急性致毒作用機制細胞急性致毒作用機制l PM10主要通過自由基產生細胞急性致毒效應。研究表明，顆粒物中含多種無機物和有機物，它們在空氣中經紫外輻射,會形成自由基,并引發自由基鏈反應，形成更多的自由基，進而形成更多的過氧化物。在一定條件下,過氧化物在體內氧化分解,并通過脂質過氧化作用破壞細胞膜和損傷DNA，導致很高的細胞毒性。 PM10進入呼吸道后,大部分可被呼吸道表面的纖毛黏液層黏附或

8、清除，但過多的微粒沉積會對氣道產生刺激，并導致平滑肌收縮慢支炎、肺氣腫患者氣道對有害刺激的反應性降低，清除能力減弱，使較多的顆粒物進入小氣道和肺泡，加重了對肺功能的損害。 PM10與肺組織細胞接觸后，可通過 腐蝕刺激或其成分的毒性作用對肺組 織細胞造成損害,導致細胞及其生化成 分發生改變。這些顆粒物進入肺組織 后，可激發體內的脂質過氧化反應,使 體內氧化和抗氧化系統失去平衡。一 方面使得脂質過氧化酶(LPO)增高，另 一方面使體內的抗氧化系統耗竭,表現為 谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)下降和 LPO/GSH-Px增高,導致谷胱甘肽轉化 為氧化型、上皮細胞受到損傷、細胞通 透性增加，引起肺損

9、傷和肺疾病，如肺 功能下降、肺纖維化、慢支、肺氣腫等 對呼吸系統的毒性作用機理對呼吸系統的毒性作用機理 對免疫系統的毒性作用機理 許多研究證明，PM10損壞非特異性免疫功能。國外有研究認為，隨PM10中細顆粒物粒子濃度的增加，巨噬細胞存活率和吞噬功能下降，巨噬細胞出現凋亡，并且降低抗原的提呈能力，使免疫活性細胞功能及組織體液中的殺菌物質改變，從而降低肺局部特異性淋巴細胞的免疫應答，導致局部防御力降低，而引起局部炎癥感染。 對循環系統的毒性作用機理對循環系統的毒性作用機理 苯類化合物及其代謝物酚接觸PM10后，釋放出來的細胞因子使肝臟釋放前凝聚因子，它使血管白細胞移動改變，從而導致血液流動性降低

10、，這可能與顆粒物引起心血管疾病和死亡增加有關。另外，由于PM10可以引起肺纖維斷裂而發生慢性肺氣腫并導致局部纖維增生，因而肺泡受損，使氧在肺泡內失去彌散交換功能，引起低氧血癥。肺泡壁的纖維增生、變性，損害肺泡壁上的微細血管，導致小動脈和小靜脈狹窄阻塞，造成肺部血管阻力增加，使肺動脈壓升高，進而右心室出現肥大，最終導致肺性高血壓和肺心病。 “三致”效應(致癌、致突變、致畸) PM10內含有各種直接致突變物和間接致突變物，可以損害遺傳物質和干擾細胞正常分裂，同時破壞機體的免疫監視，而引起癌癥和畸形。PM10的化學組分或活性氧直接損害遺傳物質而導致癌基因激活、抑癌基因失活、遺傳物質改變,進一步可能導

11、致肺癌。有研究發現，PM10中的許多有機成分均能損傷DNA，以多環芳烴最明顯,并且致癌作用與免疫毒性往往是一致的。國外研究認為，接觸顆粒物可導致上皮細胞和巨噬細胞內的細胞因子增加，污染物作用于細胞產生的一些細胞因子如生長因子，可能導致細胞周期失去正常調節，從而使細胞分裂增加，進一步形成腫瘤。顆粒物可通過影響細胞間隙通訊功能的改變而導致細胞進一步惡化。其他毒性機理l 許多研究證明，PM10還能損害生殖系統，降低生育能力，引起胎兒畸形等。煙霧中有毒金屬元素可以干擾卵母細胞的成熟分裂，降低生殖能力。此外，PM10還能使兒童所受的紫外輻射量減少，妨礙了體內維生素D的合成，使鈣磷代謝處于負平衡狀態，造成

12、骨骼鈣化不全。 顆粒物的危害顆粒物的危害l（1）對人體的影響對人體的影響l（2）酸雨）酸雨l（3）對能見度的影響）對能見度的影響l（4）對溫度的影響）對溫度的影響l A 如果吸入顆粒物過多或如果吸入顆粒物過多或顆粒物中含有顆粒物中含有毒有害成分毒有害成分時，就可能時，就可能出現出現免疫功能免疫功能障礙障礙，危害健康；，危害健康；l B 顆粒物中如果含有較多顆粒物中如果含有較多病菌和病毒病菌和病毒時，則可能時，則可能引引發傳染病發傳染病；C 大于大于5m的顆粒物的顆粒物 小于小于5m的顆粒物的顆粒物 長期吸入過量顆粒物，積聚在肺部，可能使人患長期吸入過量顆粒物，積聚在肺部，可能使人患“塵肺病塵肺

13、病”；有些顆粒物沉積在肺部，還可能有些顆粒物沉積在肺部，還可能引起惡性病引起惡性病變變。 人類需要潔凈的空氣人類需要潔凈的空氣 排放到空氣中的有害物質，大致可分為有害氣體和粉排放到空氣中的有害物質，大致可分為有害氣體和粉塵兩大類塵兩大類城市空氣質量評價指標城市空氣質量評價指標l 總懸浮顆粒物總懸浮顆粒物：這是大氣降塵的主要污染指標。 PM10PM10： 粒徑小于10微米不能被人的上呼吸道所阻擋的可吸入性顆粒。 PM2.5PM2.5 ：粒徑小于2.5微米的可吸入性氣溶膠。這種氣膠微粒被吸入人體后，會滲透到肺部組織的深處，可引起支氣管炎和肺癌等病變。l 二氧化硫：二氧化硫：二氧化硫在大氣中會氧化而

14、形成硫酸鹽氣溶膠，毒性將增大10倍以上l 氮氧化物：氮氧化物：氮氧化物與水可生成硝酸鹽、亞硝酸鹽。進入人體，可生成強致癌物亞硝酸氨，也可與人體血液中的血紅蛋白結合，使人產生缺氧癥狀。案例：北京案例：北京 PM2.5PM2.5對人體的危害性對人體的危害性現代醫院證明，含有高濃度超細顆粒（PM.25）和大顆粒(PM10)的空氣會對人體會產生一系列嚴重的健康傷害，例如可以加重呼吸系統疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠狀動脈等心臟疾病。 顆粒物污染較重的中國城市主要分布示意圖PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的固體顆粒物，容易引起灰霾天氣，也稱為可入肺顆粒物，對人體危害較嚴重，易造成呼吸道疾病等。 北京北京PM2.5PM2.5超標事件超標事件北京北京PM2.5PM2.5超標事件超標事件l曾有網友根據信息公開原則，要求北京市環保局公布PM2.5的監測數據，但遭到了拒絕，北京市環保局的書面回應是，PM2.5監測數據目前只能作為研究使用，所以不予公布。 l美國駐華使館會將使館區域內監測到