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厘清PM2.5的一些基本概念★吴吉祥编写  

2018-05-27 11:00:54|  分类: 空消系列讲座 |  标签: |举报 |字号 订阅

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世界卫生组织声明:《世界卫生组织关于颗粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空气质量准则 》(2005 年全球更新版)建议PM2.5的日平均值不高于25微克/立方米,年平均值不高于10微克/立方米。这个建议并非安全值。实际上,世界卫生组织已经指明没有证据显示存在一个安全阈值,即低于该浓度的暴露不会出现预期的健康危害效应。
我们需要了解一下2005年世界卫生组织发表《关于颗粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空气质量准则 》的背景。
2006年10月5日,日内瓦 -- 世界卫生组织今天要求全世界各国政府改进其城市的空气质量以便保护人民的健康。世卫组织在公布其大幅度降低污染物水平标准的新空气质量标准时作出这项要求。世卫组织相信,减少一种特定类型污染物(称为可吸入颗粒)的含量能够将受污染城市每年的死亡减少15%。标准还大幅度降低了对臭氧和二氧化硫的推荐极限值。
《空气质量标准》首次涉及全球所有区域并提供了统一的空气质量标准。这些标准较目前世界上很多地区使用的国家标准要严格得多 — 对一些城市来说意味着将目前的污染水平减少三倍以上。
据估计,空气污染每年大约造成全球200万人早逝。这一负担的一半以上由发展中国家的人民所承担。在很多城市中,可吸入颗粒(主要来源是焚烧废弃物和其它类型的燃料)的年平均值超过每立方米70微克。新标准提出,为了防止对健康造成损害,这些数值应低于每立方米20微克。
世卫组织公共卫生和环境司司长Maria Neira说:“通过新标准所确定的将可吸入颗粒污染物从每立方米70微克减少至20微克,估计可将死亡减少大约15%。通过减少空气污染程度,能够帮助各国减少因呼吸道感染、心脏病和肺癌造成的疾病负担,否则全球将面临这一负担。此外,减少空气污染直接影响的行动也将减少导致气候变化的气体的释放,提供其它健康益处。”
世界上很多国家没有制定有关空气污染的法规,以致实际上不可能对这一健康的重要风险因素进行控制。现有的国家标准差异很大,不能确保充分保护人类健康。尽管世卫组织同意各国政府必须根据其自身的特定情况制定国家标准,但是这些标准确定的污染程度对健康的危害最小。从而,世卫组织的新标准为各国制定其本身的空气质量标准和政策提供了一个基础,以可靠的科学证据维护健康。
以可吸入颗粒或二氧化硫、臭氧或二氧化氮为形式的空气污染对健康具有严重影响。例如,在欧盟,据估计仅是最微小的颗粒(PM2.5)就使每个欧洲人丧失8.6个月的统计预期寿命。尽管可吸入颗粒被认为是对人类健康最主要的空气污染危险因素,但是新标准也提出了臭氧的每日最低极限,从每立方米的120微克降到100微克。实现这类标准对很多城市将是一项挑战,特别是在发展中国家,以及有着大量日照天数的国家,在日照时,臭氧的浓度达到最高水平,导致呼吸道问题和哮喘发作。
对二氧化硫而言,标准从每立方米的125微克降至20微克:经验证实,采取相当简单的行动即能迅速降低二氧化硫的含量并直接减少儿童的死亡和患病。对于二氧化氮的指标维持不变;然而,实现这些对预防因接触污染而导致诸如支气管炎等健康结果至关重要的极限,对于交通量大的很多地区来说是一项巨大挑战。
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这是第一次为可吸入颗粒(PM)确定了一项指导值。目的是实现尽可能低的浓度。由于没有发现更低的对健康不造成危害可吸入颗粒的阈值,建议的标准应是一个在地方局限性、能力和公共卫生重点的环境中尽量减少健康影响的可接受和可实现的目标。
定义
可吸入颗粒比任何其它污染物都影响更多的人。它包括悬浮在空气中的
有机和无机物质的固体和液体复杂混合物。这些颗粒根据它们的气动直径加以界定,例如PM10(气动直径小于10?m的颗粒)或PM2.5(气动直径小于2.5?m)。后者更具危险性,因为当吸入之后,它们可能抵达细支气管壁,并干扰肺内部的气体交换。 
主要来源
可吸入颗粒的主要成份是硫酸盐、硝酸盐、氨、氯化钠、碳、矿物粉尘和
水。这些颗粒可根据它们的组成方式分为一级和二级。一级颗粒可通过人为和自然过程,包括汽车发动机或家庭中燃料的燃烧;工业活动;道路交通对路面的侵蚀和刹车及轮胎的摩擦;以及在窑洞和矿井中的工作等途径释放至大气中。二级颗粒也主要从大气中释放,但是它们通常通过气体污染物之间的化学反应在空气中形成。室外产生的颗粒(工业和交通)很容易渗入室内,从而增加了室内可吸入颗粒释放的负担。
健康影响
无论是发达国家和发展中国家目前大多数城市和农村人口均遭受到不同程度的暴露所产生的可吸入颗粒对健康的影响。对颗粒的长期暴露可引发心血管病和呼吸疾病以及肺癌的危险。在发展中国家,暴露于室内明火或传统炉灶固体燃料燃烧释放的污染物可增加急性下呼吸道感染的风险并与幼儿的死亡率相关;来自使用固体燃料的室内污染也是成人中罹患慢性阻塞性肺部疾病和肺癌的一个主要危险因素。高污染城市中的死亡率超过观察到的相对清洁城市的15-20%。即便在欧洲,由于暴露于人类活动产生的PM2.5,人均期望寿命减少8.6个月。
公共卫生影响
公共卫生承认空气污染是健康的一个重要决定因素,特别是在发展中国家。在对空气污染和相关的健康风险的暴露方面存在着很大差别:空气污染与社会和物理环境的很多其它方面在社会不太富裕的群体中造成极大的疾病负担。对空气污染的暴露在很大程度上超出了个人的控制范围,它需要国家、区域甚至是国际一级的公共当局采取行动。卫生部门在领导多部门措施预防对空气污染的暴露方面能够发挥核心作用。它能够吸引和支持其它相关部门(交通、住房、能源生产和工业)制定和实施长期政策,以减少空气污染对健康的危害。
未来方向
减少空气污染对健康的影响需要审视国家有关空气质量管理的政策和规划,以确保它们根据世界卫生组织的空气质量标准将健康问题作为一项重点。在很多情况下,也应修订诸如空气质量标准或限值的管理文书。必须改进对PM10和(或)PM2.5的监测,以评估人口的暴露情况并帮助地方当局制定改进空气质量的计划。应采用相关的管理文书,诸如国家释放限值、特别释放源的特别限值(例如企业、车辆和热力站)等管理文书以及限制使用污染技术的规定来解决污染物向大气释放的问题。世卫组织将帮助会员国共享有关成功的做法、暴露评估的方法以及监测污染的卫生影响方面的信息。
需要厘清的问题是:
世界卫生组织是第一次为可吸入颗粒(PM)确定了一项指导值。目的是实现尽可能低的浓度。由于没有发现更低的对健康不造成危害可吸入颗粒的阈值,建议的标准应是一个在地方局限性、能力和公共卫生重点的环境中尽量减少健康影响的可接受和可实现的目标。
“指导值”,这是世界卫生组织提出的概念,怎么定义?不是标准、不是阈值、不是限值,那是什么?
那么健康的标准是什么?安全的阈值是什么?
是不是我们可以这样理解,世界卫生组织确定了一项指导值,目的是实现尽可能低的浓度。由于没有发现更低的对健康不造成危害可吸入颗粒的阈值,因此,我们可以设定这个“指导值”为我们企业或团体的标准。这是一个我们认为的安全阈值,不是世界卫生组织说的而已。这个安全标准是有根据的。
世界卫生组织也用了限额的定义。我们引用世界卫生组织的观点,需要注意用词。
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还有一则来自世界卫生组织(WHO)下属的国际癌症研究机构(IARC)的有关空气污染物致癌的论说,其基本的理论需要我们大家厘清。该组织于2013年10月17日对外宣布,确定室外空气污染为新的致癌物,致癌级别与吸烟、吃发霉的食物、遭受紫外线辐射、呼吸甲醛等归为一类。
 国际癌症研究机构的报告宣告了一个一锤定音的结果。“室外空气污染作为人类致癌物的结论,是由24位世界顶尖学者组成的工作团队,回顾检视了超过1000篇科学论文,然后在这个基础上作出。”研究的主持者之一、美国内布拉斯加州立大学医学中心教授达纳·卢米斯告诉中国青年报记者。
2013年10月24日,顶级医学杂志《柳叶刀》专门就此问题发表了一篇详细的报告。其中显示,这超过1000篇论文的主要研究对象,是居住于欧美的人群,那里每立方米空气中PM2.5的含量,大约在20~30微克左右。
 “一个人每天都要进行几千次呼吸,吸入约1万升空气。因此,人的肺部会吸入剂量可观的空气污染物,即使那些成分含量甚微。”在国际癌症研究机构发布的名为《空气污染与癌症》的专题报告中,项目组成员乔纳森·萨米特写道。
这一次,被加入一级致癌物名单的除了大气污染,包括颗粒物。用中国环境科学研究院张金良教授的话说,这些困扰科学家们已久的小小颗粒物,终于被“戴上了一顶帽子”。
这顶名为“一类致癌物”的“帽子”,意味着被污染的室外空气是一种对人类有明确致癌性的混合物。
世界各地多有差异的资料却指向了一个共同的结果。卢米斯显然对结论信心十足:“基于这些广泛的科学信息,我们工作小组断定,有充足的证据显示污染的空气是一种致癌物,不论对人类或是对动物都是如此。此外,也有强有力的证据表明,暴露在污染的空气中,会引发细胞损害以及其他能导致癌症的变化。”
他还指出,室外空气污染程度加重后,风险增加的不仅仅是肺癌,甚至膀胱癌也可能增多,这一结果适用于全球所有地区。
以往科学家们只简单地认定空气中某一项污染源为致癌物,这一次他们把整个“室外污染空气”都给塞到帽子里
国际癌症研究机构交出的这份报告,特别提及了PM2.5颗粒。这种来源广泛、成分复杂的细颗粒物,如今已经被越来越多国家当做一项指标性的污染物。
而在学者们从忽视到重视的这一过程中它在全球范围内的平均浓度也从每立方米小于10微克发展到了每立方米约100微克。
比起粒径在10微米以下的可吸入颗粒物(PM10),这种细颗粒物在大气中停留时间长,输送距离远、携带大量有毒、有害物质并可以进入支气管和肺泡,而且“请神容易送神难”。
国际癌症研究机构的报告向国际社会发出一个强烈信号:采取行动,别再拖延了
 “国内的研究比较零散,我们没有条件像欧美那样做大型的、很多年的追踪调查,而这种队列研究的结果往往很可信。”提起国际癌症研究机构这次的结论,张金良注意到他们的主要材料来自欧美科研机构,“所以你看到报告中提及的主要论据,都是基于欧美的环境做出的研究,是在PM2.5数值在20~30之间的情况。”
研究人员们发现,哪怕PM2.5是维持在非常低的水平,每立方米空气中每增加5微克细小颗粒,患肺癌的风险就增加了18%。而空气中的氮氧化物含量、或是附近交通情况,与癌症都没有出现明显联系。
此前,欧盟曾通过《环境空气质量指令》,希望各成员国能在2015年时将城区PM2.5的年平均指数控制在20以内,而主持这项研究的丹麦癌症协会中心研究员则非常简洁地对媒体讲述他们的新发现:“PM2.5越少越好,越多越糟”。
“文责自负”------吴吉祥
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