PM2.5的真面目

PM2.5的真面目

True features of PM2.5

2013年，中國(guó)重度霧霾污染的天數(shù)激增，范圍驟擴(kuò)。一夜之間，霧霾成為“上口率”最高的詞語。其中的大氣顆粒污染物PM2.5對(duì)人類的危害已經(jīng)家喻戶曉。那么，PM2.5到底是什么意思呢？

PM是英語“particulate matter”的縮寫，意為“細(xì)顆粒物”。2.5指的是計(jì)量單位2.5微米。2.5微米相當(dāng)于一根頭發(fā)直徑的1/20。所以，直徑2.5微米的細(xì)顆粒物肉眼是看不見的。

比PM2.5大的顆粒物是PM10。按照球體體積公式計(jì)算，PM10的體積是PM2.5的64倍，大了這么多，可是肉眼還是看不見。

比PM10大的顆粒物是PM50。其體積是PM2.5的8000倍，肉眼可見。在房間中，一縷陽光射進(jìn)來，光柱里有無數(shù)微塵在翻飛，那就是PM50和大于PM50的顆粒物。桌面上，落了一層灰，那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于PM50的顆粒物。

PM50、PM10和PM2.5是3個(gè)臨界值，空氣里并非只有這三種直徑的顆粒物，任何直徑長(zhǎng)度的顆粒物都有。

看得見光柱，意味著空氣已經(jīng)被污染了。因?yàn)榭諝獗旧聿环瓷涔?，只有空氣里的?xì)小顆粒物會(huì)反射光，光柱越明顯清晰，意味著細(xì)顆粒物越多。

PM50是肉眼可見、可以進(jìn)入鼻腔的臨界值。鼻腔里的鼻毛，看起來密密麻麻，但對(duì)于PM50來說就顯得很稀疏了。鼻毛能擋住PM100和PM75，但擋不住PM50，能擋住PM50的，是鼻腔黏膜細(xì)胞的纖毛，這些纖毛肉眼看不見，很細(xì)密，所以能擋住PM50，而且，鼻腔里的黏膜細(xì)胞分泌的黏液還可以把PM50粘住，使其不能繼續(xù)前進(jìn)。當(dāng)PM50在我們鼻腔積累到一定程度，我們就會(huì)流鼻涕。

PM10是可以到達(dá)咽喉的臨界值，所以，PM10以下的微粒被稱為“可吸入顆粒物”。咽喉是PM10的終點(diǎn)站，咽喉表面分泌的黏液會(huì)粘住它們，每個(gè)黏膜細(xì)胞還有200根肉眼看不見的纖毛，在不停地向上擺動(dòng)，PM10要想繼續(xù)下行就像逆水劃船一樣。PM10積累于咽喉所在的上呼吸道，積累越多，分泌的黏液也越多。積累到一定程度，就會(huì)產(chǎn)生痰，所以痰要吐不要咽。

PM2.5是到達(dá)肺泡的臨界值。PM2.5以下的細(xì)微顆粒物，上呼吸道擋不住，它們可以一路下行，進(jìn)入細(xì)支氣管、肺泡。我們的呼吸系統(tǒng)就像植物的根系，自上而下，氣管分出支氣管，支氣管又分出很多密密麻麻的細(xì)支氣管，又連著密密麻麻的肺泡，肺泡數(shù)量有3億到4億個(gè)。吸進(jìn)去的氧氣最終進(jìn)入肺泡，再通過肺泡壁進(jìn)入毛細(xì)血管，再進(jìn)入整個(gè)血液循環(huán)系統(tǒng)。我們吸進(jìn)去的PM2.5因?yàn)樘?，也能進(jìn)入肺泡，再通過肺泡壁進(jìn)入毛細(xì)血管，進(jìn)而進(jìn)入整個(gè)血液循環(huán)系統(tǒng)。

PM2.5攜帶了許多有害的有機(jī)和無機(jī)分子，是致病之源。細(xì)菌是人所共知的致病之源。PM2.5是直徑為2.5微米的細(xì)顆粒物，細(xì)菌則是微米級(jí)生物，多為1微米，幾微米，也有十幾微米的，也就是說，PM2.5和細(xì)菌一般大小。細(xì)菌進(jìn)入血液，血液中的巨噬細(xì)胞（免疫細(xì)胞的一種）立刻就會(huì)把它吞下，使其不能令人生病，就如同老虎吃雞。

PM2.5進(jìn)入血液，血液中的巨噬細(xì)胞以為它是細(xì)菌，也會(huì)立刻把它吞下。巨噬細(xì)胞吞慣了細(xì)菌，細(xì)菌是生命體，是巨噬細(xì)胞的食物，但是，PM2.5是沒有生命的，巨噬細(xì)胞吞了它，如同老虎吞石頭，無法消化，最終被“噎死”。巨噬細(xì)胞大量減少后，人的免疫力就會(huì)下降。不僅如此，被“噎死”的巨噬細(xì)胞還會(huì)釋放出有害物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞及組織的炎癥?？梢奝M2.5比細(xì)菌更致病，進(jìn)入血液的PM2.5越多，就越容易生病。

圖解PM2.5致病過程

PM2.5對(duì)人體的危害非常大，主要有以下幾點(diǎn)。

（1）引發(fā)呼吸道阻塞或炎癥。75%的PM2.5及以下的微粒在肺泡內(nèi)沉積，可以想象，我們眼睛里進(jìn)了沙子會(huì)發(fā)炎。呼吸系統(tǒng)的深處，也是一個(gè)敏感環(huán)境，細(xì)顆粒物作為異物長(zhǎng)期停留在呼吸系統(tǒng)內(nèi)，同樣會(huì)導(dǎo)致發(fā)炎。

（2）致病微生物、化學(xué)污染物、油煙等“搭車”進(jìn)入體內(nèi)致癌。除了自己干壞事，PM2.5還像一輛輛可以自由進(jìn)入呼吸系統(tǒng)的小車，其他治病的物質(zhì)如細(xì)菌、病毒，“搭車”進(jìn)入呼吸系統(tǒng)深處，造成感染。不要以為只要遠(yuǎn)離大魚大肉等不良飲食習(xí)慣就能躲開心血管疾病，細(xì)顆粒物也有很多辦法誘發(fā)心血管疾病。比如，細(xì)顆粒物可以直接進(jìn)入血液誘發(fā)血栓的形成。另一個(gè)間接的方式是，細(xì)顆粒物刺激呼吸道產(chǎn)生炎癥后，呼吸道釋放細(xì)胞因子引起血管損傷，最終導(dǎo)致血栓的形成。

全球發(fā)展中國(guó)家城市PM2.5濃度值分布圖

流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，城市大氣顆粒物中的多環(huán)芳烴與居民肺癌的發(fā)病率和死亡率相關(guān)。多環(huán)芳烴進(jìn)入人體的過程中，細(xì)顆粒物扮演了順風(fēng)車的角色，其中大多數(shù)多環(huán)芳烴吸附在顆粒物表面，尤其是直徑在5毫米以下的顆粒物上，大顆粒物上的多環(huán)芳烴很少。也就是說，空氣中PM2.5越多，我們接觸致癌物多環(huán)芳烴的機(jī)會(huì)就越多。

（3）影響胎兒發(fā)育造成缺陷。一些研究顯示，人類的生殖能力正在明顯下降，環(huán)境污染被認(rèn)為是罪魁禍?zhǔn)住Ｔ趯?duì)接觸高濃度PM2.5的孕婦進(jìn)行的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高濃度細(xì)顆粒污染物可能會(huì)影響胎兒的發(fā)育。更多研究發(fā)現(xiàn)，大氣顆粒物的濃度與早產(chǎn)兒、新生兒死亡率的上升，低出生體重、宮內(nèi)發(fā)育遲緩，以及先天性功能缺陷具有相關(guān)性。

（4）PM2.5顆粒物可通過氣血交換進(jìn)入血管。2009年的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)采集了北京城區(qū)大氣中的PM2.5，以人肺泡上皮細(xì)胞株為模型進(jìn)行毒理作用研究。將每毫升25微克，50微克，100微克及200微克等不同的染毒狀況進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，隨著染毒濃度的增加，PM2.5可引起細(xì)胞的炎性損傷。

北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部公共衛(wèi)生學(xué)院教授潘小川發(fā)表論文稱，2004-2006年間，當(dāng)北京大學(xué)校園觀測(cè)點(diǎn)的PM2.5日均濃度增加時(shí)，在約4000米外的北京大學(xué)第三附屬醫(yī)院，心血管病急診患者數(shù)量也有所增加?！拔覀兝脮r(shí)間系統(tǒng)分析研究，對(duì)搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，PM2.5每立方米濃度增加10微克，醫(yī)院高血壓類的急診病人就會(huì)增加8%，心血管病患也會(huì)增多?！?/p>

世界衛(wèi)生組織認(rèn)為，PM2.5小于10是安全值，而我國(guó)大部分地區(qū)高于50接近80。世衛(wèi)組織為各國(guó)提出了非常嚴(yán)格的PM2.5標(biāo)準(zhǔn)，全球大部分城市都未能達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)發(fā)展中國(guó)家，世衛(wèi)組織也制定了3個(gè)不同階段的準(zhǔn)則值，其中第一階段為最寬的限值，新標(biāo)準(zhǔn)的PM2.5與該限值統(tǒng)一，而PM10此前的標(biāo)準(zhǔn)寬于第一階段目標(biāo)值，新標(biāo)準(zhǔn)也將其提高，與世衛(wèi)組織的第一階段限值一致。

空氣質(zhì)量指數(shù)（Air Quality Index，簡(jiǎn)稱AQI）定義為定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù)。針對(duì)單項(xiàng)污染物還規(guī)定了空氣質(zhì)量分指數(shù)（Individual Air Quality Index，簡(jiǎn)稱IAQI）。利用空氣質(zhì)量指數(shù)可以直觀地評(píng)價(jià)大氣環(huán)境質(zhì)量狀況并指導(dǎo)空氣污染的控制和管理?？諝赓|(zhì)量指數(shù)分為5級(jí)，相對(duì)應(yīng)空氣質(zhì)量的6個(gè)類別，指數(shù)越大，級(jí)別越高，說明污染的情況越嚴(yán)重，對(duì)人體的危害也就越大。

（本文摘自《霧霾生存手冊(cè)》）