機動車尾氣對人體健康的危害

范武波，陳軍輝，錢駿，葉宏（四川省環(huán)境保護科學(xué)研究院，成都 610041）

機動車尾氣對人體健康的危害

范武波，陳軍輝*，錢駿，葉宏
（四川省環(huán)境保護科學(xué)研究院，成都 610041）

摘 要隨著城市機動車保有量的不斷增加，機動車尾氣已經(jīng)成為影響我國城市大氣環(huán)境的主要問題之一。本文以兒童和交通警察兩類人群為例，分析了機動車尾氣污染給人體呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)等造成的危害。結(jié)果表明，由于兒童的呼吸帶與機動車尾氣排放帶非常接近，交警在機動車尾氣環(huán)境中暴露事件太長，導(dǎo)致這兩類人群的呼吸系統(tǒng)極易遭到破壞，發(fā)生支氣管炎等疾病的概率大大增加；而免疫球蛋白水平和血壓發(fā)生改變導(dǎo)致了抵抗能力的下降。最后建議通過采取發(fā)展公共交通、加強城市交通管理、完善檢查維修制度等有效措施加強機動車尾氣治理，減少對人體健康產(chǎn)生的危害。

關(guān)鍵詞機動車尾氣；健康危害；兒童；交警

*責(zé)任作者： 陳軍輝（1973—），女，四川省環(huán)境保護科學(xué)研究院，高級工程師，從事大氣灰霾污染防治研究。

引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，尤其是大氣污染。2013年1月，我國東部地區(qū)出現(xiàn)了持續(xù)時間長、霧霾強度大的污染事件，尤其是北京出現(xiàn)了長達26天的霧霾天氣，引起了全社會的廣泛關(guān)注[1,2]。霧霾是發(fā)生在大氣近地面層中的一種災(zāi)害天氣，細(xì)顆粒物（PM2.5）是造成霧霾污染事件的主要污染物。

PM2.5的來源廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給大氣環(huán)境和人體健康帶來巨大危害。2014年，北京市環(huán)保局對大氣細(xì)顆粒物的來源解析表明，機動車、燃煤、工業(yè)生產(chǎn)和揚塵是構(gòu)成PM2.5的主要來源，貢獻占比分別達到31.1%、22.4%、18.1%和14.3%；同年，天津市環(huán)保局對細(xì)顆粒物的來源進行了解析，結(jié)果表明，揚塵、燃煤、機動車和工業(yè)生產(chǎn)為主要來源，貢獻占比分別達30%、27%、20%和17%；2015年上海市公布了大氣細(xì)顆粒物來源解析的結(jié)果，移動源、工業(yè)生產(chǎn)、燃煤和揚塵對PM2.5的貢獻分別為29.2%、28.9%、13.5%和13.4%。從以上解析結(jié)果可以看出，不同城市細(xì)顆粒物來源解析各不相同，但機動車尾氣對城市大氣細(xì)顆粒物的貢獻越來越突出。

1 機動車保有量及排污量

我國機動車保有量增勢迅猛，據(jù)《中國機動車污染防治年報2013》統(tǒng)計[3]，2012年我國機動車保有量達到2.24×108輛，年均增長率達8.5%，而汽車保有量達到1.08×108輛，年均增長率達18.5%。與往年相比，汽車保有量已經(jīng)超過摩托車保有量，占主導(dǎo)地位。按照車輛用途分類，客車占比達到82.5%，貨車占比約為17.5%；按照燃料分類，汽油車占比達到82.5%，柴油車占比達16.1%，燃?xì)廛囌急冗_1.4%；按照排放標(biāo)準(zhǔn)分類，國Ⅰ前、國Ⅰ、國Ⅱ、國Ⅲ和國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的汽車占比分別為7.8%、14.9%、15.7%、51.5%和10.1%；按環(huán)保標(biāo)志分類，“黃標(biāo)車”占13.4%，“綠標(biāo)車”占86.6%。

機動車產(chǎn)生的尾氣中含有多種有害物質(zhì)，不同類型機動車產(chǎn)生的主要污染物各不相同。據(jù)統(tǒng)計，2012年全國機動車產(chǎn)生的CO為3471.7萬t、HC為438.2 萬t、NOx為640.0萬t、PM為62.2萬t。汽車是污染物總量的主要貢獻者，其排放的NOx和PM超過90%，HC和CO超過70%。其中，汽油車產(chǎn)生的污染物主要為碳?xì)浠衔铮–H）和一氧化碳（CO）等，柴油車產(chǎn)生的污染物主要為氮氧化物（NOx）和細(xì)顆粒物（PM2.5）等；摩托車產(chǎn)生的污染物主要為碳?xì)浠衔锏取Ａ硗?，按照排放?biāo)準(zhǔn)分類，占汽車保有量7.8%的國Ⅰ前標(biāo)準(zhǔn)汽車，其排放的四種主要污染物占排放總量的35.0%以上，而占保有量61.6%的國Ⅲ及以上標(biāo)準(zhǔn)汽車，其排放量還不到排放總量的30.0%。

2 機動車尾氣污染物對人體的危害

大量醫(yī)學(xué)研究表明，長期接觸汽車廢氣可使呼吸系統(tǒng)免疫力下降，導(dǎo)致慢性氣管炎、支氣管炎及呼吸困難等發(fā)病率升高、肺功能降低，并影響人體的整體免疫功能，甚至?xí)T發(fā)癌變，對人體造成較嚴(yán)重傷害。

2.1 尾氣對呼吸系統(tǒng)的影響

機動車排放的尾氣與人體的呼吸帶非常接近，尤其與兒童的呼吸帶最為接近，導(dǎo)致人體的呼吸系統(tǒng)成為其對健康危害的主要靶器官。相關(guān)研究表明，長期接觸汽車尾氣可直接刺激人體呼吸道，使呼吸系統(tǒng)的免疫力下降，導(dǎo)致暴露人群慢性支氣管炎、支氣管炎及呼吸困難的發(fā)病率大大升高，肺功能下降等癥狀。

劉美娟等[4]于2002年4月隨機抽取了鞍山市輕、中、重污染區(qū)小學(xué)和幼兒園各一所，對校內(nèi)所有學(xué)生的健康狀況及室內(nèi)外環(huán)境進行了調(diào)查，結(jié)果表明：重污染區(qū)兒童持續(xù)咳嗽和持續(xù)咳痰的發(fā)生率高于輕污染區(qū)兒童的發(fā)生率（P<0.05）。同時，隨著住房與交通干線距離的接近，該地區(qū)兒童呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生率逐漸升高。王少利等[5]根據(jù)北京市環(huán)境監(jiān)測的結(jié)果，在污染程度和類型不同的A、B和C三個區(qū)域各選擇三所小學(xué)的5749名學(xué)生作為研究對象，對其呼吸系統(tǒng)的健康狀況進行調(diào)查，結(jié)果表明：在大氣環(huán)境質(zhì)量較好的A區(qū)，兒童各呼吸系統(tǒng)疾病和癥狀的發(fā)生率均小于污染嚴(yán)重的B、C區(qū)，差異具有顯著性（P<0.05）；而在污染類型不同的B、C區(qū)，兒童各呼吸系統(tǒng)疾病和癥狀的發(fā)生率相當(dāng)（P>0.05），且咳嗽、感冒時咳嗽、咳痰、感冒時咳痰以及咳嗽、咳痰等癥狀在B、C區(qū)兒童發(fā)生的危險性高于A區(qū)兒童，最終得出結(jié)論認(rèn)為，學(xué)齡兒童中一些呼吸系統(tǒng)癥狀的增加與北京市城區(qū)大氣污染有關(guān)。

Gauderman等[6]對美國加州南部1678名兒童進行了為期四年的列隊觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：空氣中NO2與PM2.5的高低與兒童肺功能的降低程度有明顯關(guān)系。Van Vliet等[7]在荷蘭進行的一項橫斷面研究表明，在距離高速公路兩側(cè)100m內(nèi)學(xué)校的學(xué)生發(fā)生慢性咳嗽、呼吸困難、支氣管炎和鼻炎等呼吸道癥狀的概率明顯高于對照人群，且與學(xué)校周圍機動車輛密度和可吸入顆粒物濃度呈正相關(guān)關(guān)系。

機動車尾氣除了對兒童的呼吸系統(tǒng)的影響嚴(yán)重之外，還對經(jīng)常暴露于機動車尾氣帶的交通警察有較大影響。顧珩等[8]于2001年選擇了大氣污染較嚴(yán)重的太原市和大氣質(zhì)量相對較好的青島市100多名男性外勤交通警察作為研究對象，探討了長期暴露于城市大氣污染物對交通警察呼吸功能的影響，結(jié)果表明：1996—2000年太原市大氣中SO2、TSP的年均濃度均高于青島市，1998—2000年太原市大氣中NOx的年均濃度高于青島市，而太原市交通警察肺功能測定指標(biāo)包括肺活量、用力肺活量、第1秒時間用力肺活量、25%用力肺活量時呼氣流速、50%用力肺活量時呼氣流速均低于青島市交通警察，說明交通警察的肺功能和呼吸系統(tǒng)健康狀況均受到影響。黃勵等[9]于2002年測定了南寧市主要道路空氣污染物水平，發(fā)現(xiàn)NO2的平均濃度分別超過了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—1996）NO2二級標(biāo)準(zhǔn)中年均濃度0.034倍、日均濃度0.098倍，同時發(fā)現(xiàn)南寧市交通警察中咳嗽、咳痰、咽部疼痛、咽部異物感、鼻塞、氣喘等呼吸系統(tǒng)癥狀的出現(xiàn)率顯著高于對照組（P<0.01，P<0.05），結(jié)果表明，機動車尾氣可增加交通警察呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率。朱婭玲等[10]、趙曉紅等[11]分別對北京、蘭州的研究也得出了相似結(jié)論。

呼吸功能是評價空氣污染對呼吸系統(tǒng)映像和反映肺部疾患的早期效應(yīng)指標(biāo)，當(dāng)呼氣流速降低時，提示人體呼吸系統(tǒng)小氣道發(fā)生病變；當(dāng)用力肺活量及第1秒時間用力肺活量降低時，提示人體呼吸系統(tǒng)大氣道或肺組織彈性發(fā)生病變。臨床研究表明，人體大、小氣道長期發(fā)生病變可引起慢性支氣管炎、哮喘、肺氣腫等肺部差異，而兒童和外勤交警這兩類人群最容易接觸到機動車尾氣，是呼吸系統(tǒng)疾病的高發(fā)人群，應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。

2.2 尾氣對免疫系統(tǒng)的影響

免疫系統(tǒng)對大氣污染的影響十分敏感，是機體對環(huán)境因素發(fā)生反應(yīng)的第一道防線，研究表明，機動車產(chǎn)生的尾氣首先影響和破壞免疫系統(tǒng)的防御功能，使機體抵抗能力下降。低濃度的環(huán)境污染物長期反復(fù)作用于人體，可以使機體的免疫功能受到損害，導(dǎo)致免疫球蛋白水平發(fā)生改變。有研究證明，長期居住在不同程度大氣污染環(huán)境中的兒童，在未出現(xiàn)臨床癥狀之前，其免疫功能已有不同程度的下降。

近年來國內(nèi)外不少學(xué)者針對大氣污染與免疫球蛋白的分泌水平的關(guān)系進行了不少的研究。肖純凌等[12]選擇重污染區(qū)和輕污染區(qū)的6～8歲兒童作為研究對象，對其免疫球蛋白水平進行了定量分析，結(jié)果表明，重污染區(qū)兒童的IgA（免疫球蛋白A）、IgM（免疫球蛋白M）水平較輕度污染區(qū)低，有顯著差異，說明大氣污染對兒童體液免疫功能有影響，可使IgA、IgM水平下降；而IgG（免疫球蛋白G）、IgE（免疫球蛋白E）水平則是重污染區(qū)較輕污染區(qū)高。IgG水平明顯增高可能是長期生活在污染的環(huán)境中使人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生了代償作用。有研究[13]對不同大氣污染區(qū)兒童的健康狀況進行調(diào)查，結(jié)果顯示，重污染區(qū)小學(xué)生唾液中分泌型免疫球蛋白A（sIgA）含量為72.25μg/mL，顯著低于輕污染區(qū)的91.86μg/mL；而血清中IgE含量，重污染區(qū)為103.24μg/mL，高于輕度污染區(qū)64.26μg/mL，這表明機體抗體下降，對呼吸道的易感性增加，提示重污染區(qū)大氣中含有較多的致敏因子，更易引起哮喘等過敏性疾病的發(fā)生。

Polosa[14]認(rèn)為，隨著城市化進程的加劇和交通運輸?shù)陌l(fā)展，由機動車尾氣帶來的交通污染是過敏性疾病的主要危險因素，由機動車排出的顆粒物污染可以介導(dǎo)過敏性炎癥，增強IgE應(yīng)答和提高氣道敏反應(yīng)。機動車尾氣顆粒物進入肺部后，肺泡巨噬細(xì)胞將整個顆粒物吞噬，并釋放出一系列細(xì)胞因子和前炎癥因子，如腫瘤壞死因子（TNF-α）、核轉(zhuǎn)錄因子（NFKB），而前炎癥因子或沉積與肺部的顆粒物進一步作用于肺上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞，使其分泌黏附因子及細(xì)胞因子，這些分泌黏附因子及細(xì)胞因子使各種炎癥細(xì)胞聚集，從而引發(fā)炎癥反應(yīng)。

2.3 尾氣對心腦血管的影響

心腦血管雖然不是大氣污染物直接接觸的靶器官，但大量流行病學(xué)和毒理學(xué)研究均表明，大氣污染可對機體心腦血管產(chǎn)生不良影響。

趙茜等[15]于2000年對西安市4個不同交警執(zhí)勤點位附近的大氣質(zhì)量進行了監(jiān)測，同時對該地區(qū)630名交警人員的心電圖進行了測試，結(jié)果表明：交警執(zhí)勤點位附近NOx濃度為0.01～0.02mg/m3，O3濃度為0.09～1.08mg/m3，CO濃度為2.6～2.7mg/m3，而對交警心電圖測定后發(fā)現(xiàn)，竇性心律不齊、竇性心律過緩伴不齊以及左心室高電壓等心電圖異常有143例，占受檢人數(shù)的22.7%，明顯高于對照組（P<0.01）；年齡<29歲、>39歲和警齡<10年的交通警察心電圖異常也明顯高于對照組（P<0.01），這說明長期暴露于機動車尾氣污染可導(dǎo)致心血管系統(tǒng)異常改變。

李海斌等[16]根據(jù)河南省某市交通道路口的分布選擇了有代表性的三個路口與無車輛行駛的交警機關(guān)單位作為空氣質(zhì)量檢測對象，同時對該市300名男性交警進行血壓測量，結(jié)果表明，三個交通路口大氣可吸入顆粒物水平、氮氧化物水平、CO水平及烴類物質(zhì)的最低值分別為0.160±0.050mg/m3、0.462±0.111mg/m3、2.82±1.56mg/m3、0.085±0.029mg/m3，而交警機關(guān)單位上述污染物的濃度分別為0.094±0.033mg/m3、0.028±0.090mg/m3、1.55±0.31mg/m3、0.055±0.020 mg/m3，低于三個交通路口，而對281名內(nèi)、外勤交警的健康調(diào)查顯示，外勤交警血壓異常率50.9%高于內(nèi)勤30.4%，外勤警收縮壓為145.6±5.89mmHg、舒張壓為98.5±5.12mmHg（1mmHg=0.133kPa），均高于內(nèi)勤（P<0.05），說明長期接觸交通污染環(huán)境能引起交警血壓的改變。

3 結(jié)論

（1）汽車是機動車排污的主要貢獻車型。其中，汽油車產(chǎn)生的污染物主要為CH和CO，柴油車產(chǎn)生的污染物主要為NOx和PM2.5等，摩托車產(chǎn)生的污染物主要為CH。

（2）長期暴露于機動車尾氣中的部分人群發(fā)生呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)疾病的概率大大增加，尤其是兒童與交通警察。

4 展望

我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，國內(nèi)機動車保有量增長較快，機動車尾氣的大量排放不斷加重了大氣污染，對人體健康產(chǎn)生了諸多危害。盡管我們在機動車尾氣對人類健康危害方面開展了大量工作，但是研究工作還不系統(tǒng)、不全面，缺乏深入的學(xué)習(xí)和研究。只有充分認(rèn)識到現(xiàn)階段工作的不足，才能在今后的研究工作中找準(zhǔn)重點，突破難點，才能真正地解決機動車尾氣給人體健康帶來的問題。

除此之外，我們應(yīng)當(dāng)在控制機動車尾氣產(chǎn)生方面提出切實可行的措施，尤其是發(fā)展公共交通，加強城市交通管理，完善機動車檢驗維修制度，控制機動車保有量增長，淘汰黃標(biāo)車、老舊車，開發(fā)新能源車輛，劃定機動車限行區(qū)域等，從而在源頭上減少機動車尾氣排放，降低機動車給人類帶來的危害。

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更正說明：

Effects of Vehicle Emissions on Human’s Health

Fan Wubo, Chen Junhui*, Qian Jun, Ye Hong
(Sichuan Research Institute of Environmental Protection, Chengdu 610041, China)

Abstract:With the increase of urban vehicle quantity, the traffi c exhaust pollution in the city has been an issue of major concern in China. In this paper we took children and traffi c police as an example and analyzed the damage of vehicle exhaust emission, which include respiratory system, immune system and cardiovascular. The results showed that the respiratory system is vulnerable to attacks because that the children's respiratory area is very close to vehicle exhaust emission area and traffic police expose to vehicle exhaust emission for too long, leading to a gradually increasing morbidity of bronchitis and lung disease, as well as the suppressed the immune system following with the change of immunoglobulin levels and blood pressure. Finally, suggestions were presented in terms of public transportation development, urban traffi c management, and perfecting inspection maintenance system to strengthen management of vehicle exhaust, for the purpose of reducing the harm to human body health.

Keywords:vehicle emissions; health effect; children; traffi c police

作者簡介：范武波（1988—），男，四川省環(huán)境保護科學(xué)研究院，工程師，從事機動車尾氣污染防控研究。 2015年第六期發(fā)表的《污染排放量對經(jīng)濟發(fā)展的負(fù)面影響研究》一文，文中的單位名稱應(yīng)為環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院。特此更正說明。

基金項目：四川盆地大氣污染（灰霾）綜合防控研究——區(qū)域大氣污染物排放清單建立。

中圖分類號：X24

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-6252(2016)01-0110-04