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2024年11月24日
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據2005年中國致死和致殘率、2007年中國全國性N C D風險因素等調查數據估算，2030年前慢阻肺的發病率在6種高發疾病中增長速度最快。圖表提供人：廣州呼研所副所長鄭勁平
南都記者陳顯玲 發自北京、廣州
加熱，燒杯中一小團綿軟的小白鼠的肺逐漸升溫，燃燒，直到有機物消耗不見。此時，燒杯底部剩下的一小堆無機物，用肉眼都能看見，它們是吸附在肺里面的空氣顆粒物。改變受污染空氣濃度，重新讓小白鼠“染毒”，重復燃燒，稱重，不同的染毒程度，肺的重量和燃燒剩下的顆粒物的重量并不一樣。
20年前，潘小川，如今的北京大學北大醫學部公共衛生學院教授，在德國的實驗室里用實驗證明，顆粒物真的能隨著空氣進入體內，而且，空氣污染程度越高，顆粒物在肺內殘留越多。
如今，中國的大都市仿佛成了一個個小白鼠籠子，多數茫然不知的人三年前從專家鐘南山的一聲斷喝中得知，城市除了供給居住的環境，每日的飲食，還給了人們慢慢變黑的肺。而罪魁禍首是與我們生活更為休戚相關、卻日益受到污染的空氣。
在關于PM2.5的爭論中，重新微觀都市中一個個肺的變化，斑斑黑點不會在短期內化為疾病，但會提醒人們，大氣環境的惡化終將無聲地作用在人類健康之中。
黑肺說
“到我那里就醫的病患，50歲以上的人，哪怕沒有肺部疾病，（手術）開出的肺部是黑黑的，如果是紅紅嫩嫩的，那肯定不是廣州人。”2008年年中，在廣州舉辦的珠江三角洲大氣污染防治高峰論壇上，中國工程院院士、廣州呼吸疾病研究所所長鐘南山發言說，醫生很怕灰霾天，因為患有呼吸疾病的病人病情會加重，患者增多。
鐘南山說此話的前一年，廣州熱帶海洋氣象研究所的數據顯示，2007年廣州的灰霾天數為131天。廣州人一年有1/3的時間處在灰霾天氣里。一時間輿論嘩然，“廣州式黑肺”一詞瞬間傳開，大城市的空氣質量對人體健康的影響在當年一度引起討論。
并非危言聳聽，有著20多年臨床經驗的南方醫科大學心胸外科屈立新教授證實，所有在大城市長期生活的開刀患者，肺上面都會不同程度地帶有一些黑點，但到了老年之后，男性、女性的肺部顏色相差無幾，看上去灰色、白色和黑色三者相間，布滿在肺泡用于和外界交換氧氣的膜上。
與幼年時期粉嫩的肺泡相比，受到污染的肺泡膜顏色發黑，彈性變差。廣州黑肺說之后，他三年來所見的黑肺患者并沒有減少，黑肺的情況也沒有改變。
屈立新回憶，屬于大城市患者的顏色正常的肺，還要回溯到上個世紀80年代末90年代初，那時他大學剛畢業在廣州從醫不久。
“后來見到的肺，顏色越來越深，肺表面的黑點也越來越多，這和城市的工業化進程以及由此帶來的空氣污染是有一定關系的，因為肺部是最直接的和大氣有關系的人體器官。”屈立新說，肺部顏色的變化，意味著肺上沉積的東西多了，其中一些有害物質排不出去沉積在肺部，容易引起慢阻肺、支氣管炎、肺癌等疾病。
與此產生強烈對比的是，一部分來手術的肺癌患者，打開胸腔，肺部沒有變黑，膜上附著的黑點也少，“一問，準是來自農村的肺病患者”。
長期的多案例觀察，讓屈立新醫生得出印象性的結論，去除吸煙等影響因素，農村患者開刀后肺部情況要明顯好于大城市生活患者的肺，他將此歸于空氣受到污染程度不同導致的差異。
國內學者對大氣污染影響健康的機理多有研究：大氣污染物中的固體顆粒物吸附了空氣中的化學物質，顆粒物本身可能損傷人的呼吸系統，但主要是進入體內的顆粒物，上面吸附的化學物質被人體吸收，產生毒性作用。
灰蒙蒙的被污染的渾濁空氣中有固體的顆粒物，還有氣態污染物：二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮、臭氧等，
早些年，國家大型城市空氣污染以燃煤污染為主，被圍追堵截的有害物質主要是二氧化硫。這其中有空氣污染類型的區別，也有儀器設備落后的原因。
近幾年，大城市燃料結構逐漸改變，人們的目光從黑煙囪轉移到滿大街擁堵的汽車屁股嘟嘟冒出的黑色尾氣，即使尾氣顏色逐漸淡化，但是包含在其中的有害物質卻幾無改變，顆粒物作為一種新的污染物質，進入人們的視線。
清晨，大城市醒來后，買菜、等車、跑步的人，他們不知道，TSP、PM10、PM2.5正一股腦地混雜在空氣中，進入他們的鼻腔。
從科學角度劃分，目前大氣顆粒物分為三種，一種叫總懸浮顆粒物（T SP），空氣動力學當量直徑≤100微米的顆粒物。這種顆粒物會較長時間懸浮在空氣中，這樣才能被人通過鼻腔吸收進來，但這類顆粒物在鼻腔就遇到阻礙，被擋在呼吸系統外面，最后成為鼻涕被甩掉。
粒徑≤10微米的顆粒物通稱可吸入顆粒物，又稱PM10，這一粒徑范圍的顆粒物可通過呼吸道進入人體。
PM10包含PM2.5，通常PM2 .5占PM10的60%-70%，在廣州所處的珠三角地區，PM 2.5比例較高，成為灰霾天氣的元兇之一。
顯微鏡下，固體顆粒物形狀多樣，并不規則。可怕的在于，固體顆粒物比較容易吸附重金屬，如鉛、汞的毒性。還有可能吸附多環芳烴致癌物，具有致癌效應，其中還含有對生育有影響的物質。
學界有共識的看法是，PM10、PM2.5都直接和人的健康有關系。在PM10和PM2.5質量濃度相同的情況下，PM 2.5包含顆粒物更易進入呼吸系統深處，產生健康影響的程度越大。
PM10時代：肺癌研究熱
人們對空氣污染物的認識，走過了二氧化硫和PM10時代，最近幾年，PM2.5逐漸從實驗室走進公眾的視線，并成為一個廣受關注的名詞。
上世紀七八十年代，空氣中污染的顆粒物主要來自于煤炭燃燒，在當時還是北大學生的潘小川眼中，那時的北京像極了上世紀50年代的霧都倫敦。當時學界關注比較多的是苯酶芘等致癌物和二氧化硫對人體的危害。
上世紀70年代末，中國醫學科學院衛生研究所（現在中國C D C前身）牽頭，開始在全國20多個主要城市開展城市大氣污染與肺癌的研究，這也是國內學界較早開始關注到肺癌的發病率增高，是否與大氣污染有關系。
潘小川跟隨導師參加了北京的項目監測：當時分為清潔對照區、老城區和工業污染區，工業污染區選定為石景山區、清潔對照區選擇高校集中的海淀區，東城區作為老城區監測。
監測到的數據運用流行病學的分析方法，很容易得出結論：工業區的空氣污染最嚴重，相應的肺癌發病率也最高。老城區次之，幾乎沒有什么工業項目的海淀區癌癥發病率最低。
“當時工業區和清潔對照區的癌癥發病率相差在一倍左右，差距相當明顯”，潘小川說，而近些年空氣已經較當時的北京石景山區有所改善。
“研究較多的是氣體污染物，那時候技術上只能測總懸浮顆粒物（TSP），沒有儀器能檢測出PM10，更沒有聽說PM2.5.”潘小川說，80年代末，被稱為“飄塵”的固體顆粒物PM 10才作為空氣質量檢測項目列入國家指標，但沒能力進行每日的常規監測，點位也少。
“上世紀八九十年代，在氣體污染物之外，已經開始監測懸浮顆粒物和PM10，但受儀器設備限制，PM 10要全天監測，采樣器古老，數據并不十分精確。”潘小川說，直到1999年下半年，才在北京等大型城市開始監測并公布PM 10數據。
PM10正式監測后，有了連貫的準確大氣污染情況數據，對人體健康的影響的研究也逐漸增多和深入。癌癥因為影響因素多、發病時間長，城市迅速發展也逐漸模糊了污染的不同區域差別。學界的主要研究方向轉為對呼吸系統、肺部和心腦血管的影響進行細分研究。
PM10時代，學界已經得出結論，空氣污染嚴重的地方，慢阻肺、支氣管和呼吸系統的疾病發生率增加十分明顯。而且變化情況與經濟狀況、人群健康狀況均無大差異，只與空氣受污染程度有直接關系。
1998年，北京空氣優良天數不足100天，政府撥款開始實行大氣污染治理的綜合措施。十年后，北京全年優良天氣達到265天。
有了連續監測數據后，2004年公布了全國疾病監測系統死因監測數據，關于空氣污染對人體健康的關注多了起來。
北京大學環境與健康研究中心主任朱彤教授介紹，雖然上世紀國內就開始關于空氣污染對人體健康的單獨、分散研究，但系統研究是始于本世紀初。主要開展的是顆粒物的毒理學和流行病學研究。
朱彤教授說，顆粒物的毒理學研究，主要開展的是細胞毒性試驗，但缺乏對毒性機理的了解。而開展的流行病學研究，主要是根據醫院急診或門診數據、死亡率數據，開展空氣污染與疾病、死亡率相關性的時間序列研究。
“由于缺乏積累，因此基本上沒有空氣污染對人體健康影響的隊列研究，而隊列研究在流行病研究中，通常可給出最有明確性的結論。”朱彤說。
北京大學公共衛生學院教授潘小川介紹，最初，我國大氣標準由衛生部門制定，后來轉由環保部門進行標準制定。而在美國，制定的大氣標準也是以健康為基礎的。
制定標準的方法是希望找到空氣污染物對人群健康影響的某種閾值，因人對物質均有耐受性，在一定數值以下，沒有什么反應，但超過一定的閾值，對健康危害會越來越大。
朱彤教授介紹，目前的最新理論認為，顆粒物對人體健康的影響沒有閾值；顆粒物暴露機理導致人體健康影響的暴露-效應關系不是線性增加的；不同來源的顆粒物健康效應可能不同，除了顆粒物的質量濃度外，顆粒物的表面積、數量濃度、化學組分等，均可能與健康效應存在相關性。
肺部深處的PM2.5
PM2.5，空氣中的超細懸浮顆粒，曾經被忽視的隱形殺手，最近被推上爭論角力的風口浪尖，大多數發達國家已陸續將PM2.5納入監測并強行限制。2005年，世界衛生組織也對PM2.5年平均濃度進行了限值，但在我國國內，尚未對PM2.5進行常規監測和發布。
PM2.5早已進入學界的研究領域。PM10對人體健康的影響也包含PM2.5對人體健康的影響。在PM10和PM2.5質量濃度相同的情況下，PM2.5包含顆粒物更易進入呼吸系統深處，對健康影響的程度更大。
PM2.5在人防御病毒進攻的第一道防護———呼吸系統撕開一道看不見的口子，污濁的空氣，穿過鼻咽部，走過氣管，相對較粗的顆粒停留在人的上呼吸道，可能導致上呼吸道炎癥。而粒徑更小的顆粒可進入支氣管，最小的可進入肺泡。
進入呼吸系統后，不同粒徑的顆粒在體內的沉積受其慣性和擴散的影響，“并不是粒徑越小的沉積越多，而是較粗和最小的沉積最多，中間粒徑大小的沉積較少。”朱彤教授說。
南方醫科大學臨床醫生屈立新觀察到，來自城市的20歲以上的開刀患者，肺部變色，不同程度地分布著斑斑黑點，在研究學者的眼中，那是帶有化學物質的可吸入性顆粒物在進入人體的過程中，粘在了肺部的膜上，遮掩了紅嫩的肺部本來的面目。
粗、細顆粒進入人體的部位不同，分別會影響肺的通氣和換氣功能：PM 10進入支氣管，更多貼在氣管壁和周圍，“大塊頭”P M10影響肺的通氣功能，貼在管腔會刺激收縮，一縮緊會使人呼吸困難。
P M2 .5會進入肺泡甚至血液，不僅影響肺的顏色，更會損害肺的功能，甚至引起心血管等疾病。P M2 .5如果貼在肺泡的呼吸膜上，就會影響換氣功能，換氣功能使二氧化碳和氧氣交換難以進行。“即使有通氣功能，沒有換氣功能，人還得憋死”，潘小川介紹說，這只是理論分析，目前并沒有具體的實驗結論。
而本文開頭提到的實驗，潘小川稱國內的大氣污染并不這樣做試驗，而多用于職業病和勞動環境衛生方面，“因國內城市空氣污染還沒達到那樣的濃度，污染是個長期的過程。”
臨床醫生屈立新介紹，過去30年來我國的吸煙率一直在下降，但肺腫瘤還是超越肝腫瘤成為我國腫瘤癥中的頭號殺手。而在廣州市呼吸研究所，一到灰霾天，呼研所的病人就增加15%-20%.
備受關注的還有慢性阻塞性肺疾病（COPD，以下簡稱慢阻肺）。廣州市呼研所副所長鄭勁平認為，慢阻肺是是中國最主要的致死和致殘性疾病，在大于40歲的人群中，有8.2%的高發率。
慢阻肺患病率上升同樣被認為與空氣污染加劇相關聯，近30年來的研究結果均確認吸入體內的顆粒物會導致肺炎、氣喘、肺功能下降，可入肺顆粒物PM2.5，進入人體支氣管后，干擾肺部的氣體交換，對罹患呼吸系統疾病的影響更大。
除了對肺本身產生影響，進入呼吸系統的顆粒物，可被肺部的吞噬細胞吞噬，從而導致吞噬細胞的損傷或死亡，并從體內清除。部分超細顆粒物或顆粒物的可溶性組分，可進入血管，進而影響到人類全身的健康。
朱彤教授介紹，目前的最新理論認為，顆粒物首先影響人體的呼吸系統，進而影響到心血管系統。目前也有發現，顆粒物對人體的免疫、嬰幼兒的生長發育、神經系統等都有影響。
增監測減污染需政府作為
“空氣污染得再厲害，能有什么辦法？還不是一樣要呼吸”，即使知道空氣中的顆粒物對于人體健康有不利影響，普通市民表達的通常是一種無力感。缺乏研究數據的專家建議政府要在增加監測數據和減少污染方面，做更多努力。
對于環境與健康影響研究專家來說，2008年奧運空氣質量在短期內的大幅改善，之后三年內進行了大幅反彈，“這不僅是一次前所未有的檢驗政策效果的科學實驗和社會實踐，同時也提供了研究空氣質量大幅改善下空氣污染健康效應改變的機會，因此也是少有的公共衛生干預實驗”，北京大學環境與健康研究中心和北京大學醫學部等單位均進行了相關的實驗研究。
北京大學醫學部的實驗發現，2004年至2006年，PM2.5每增加10個微克/立方米，這個增加一般指的是在超過標準以后的增加，相應的心血管系統疾病的急診人數，以及因為心血管疾病死亡的人數，大概是增加0.5%到百分之六到七這樣一個比例，高血壓的病人，在醫院的急診會增加5%左右。
為保障2008年北京奧運期間空氣質量符合要求，政府采取了前所未有的區域空氣質量改善措施，使得奧運期間空氣質量得到明顯的改善。
利用2007年至2009年的空氣質量數據進行分析，北大醫學院的數據結論有了新的變化：二氧化硫、PM10、PM2.5每增加10個微克/立方米，三者對應的心血管急診人次分別增加0 .83%、0 .33%和0.41%，滯后時間為6天。
“奧運期間的三年，污染物濃度低了，污染物表面吸附的毒性物質少了，相應疾病的發病率、北大三院的急診門診量明顯下降，有些心血管患者的癥狀明顯減輕。”實驗項目參與者潘小川教授分析說。
北京大學環境與健康研究中心則同時開展了顆粒物細胞毒理試驗和對人體健康影響的流行病學研究。顆粒物細胞毒理試驗重點研究顆粒物組分導致細胞的氧化性損傷機制；流行病學采取的是追蹤固定人群的定組實驗，這是流行病學的最新研究方法，重點在利用生物標志物獲取大氣污染暴露導致人體健康影響的早期診斷指標，不僅可以針對空氣污染敏感的人群開展研究，而且通過對固定人群的追蹤觀測，可以避免時間序列研究的不確定性因素。
該中心主任朱彤教授介紹，上述項目已經完成觀測數據的采集和分析。目前研究結果顯示，大氣顆粒物污染可以導致兒童呼吸系統的炎癥、影響有心血管疾病老年人的自主神經節律，其中黑碳是導致顆粒物這些健康效應的主要組分。
監測數據的缺失是空氣污染對健康影響研究的絆腳石，南都記者采訪的多位專家都呼吁國內盡快開展對大型城市PM 2.5的常規監測和數據公布。
“目前國內在大氣污染影響健康這個領域的研究，與國外相比還有十年的差距。”P M2 .5并沒有正式監測和公布，在科研中，潘小川和他的同行都要自己想辦法找合作單位。知識性和準確性受到懷疑。缺乏空氣質量控制數據，論文在國外雜志上發表并不容易。
大氣污染的來源和形成非常復雜，目前對大氣污染導致人體健康影響的認識還是在不斷研究的階段，“大氣污染嚴重與否，更重要的是供參照的空氣質量標準制定是否嚴格，不在于僅僅加上P M2 .5一項監測指標。”朱彤教授認為，大氣污染的控制難度相當大，需要政府、公眾、學術界的共同努力。
顆粒物影響健康路徑
大氣顆粒物
TSP：總懸浮顆粒物，空氣動力學當量直徑≤100微米的顆粒物PM10：可吸入顆粒物，粒徑≤1 0微米的顆粒物PM2.5：粒徑≤2 .5微米的顆粒物，它的直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20
TSP：較長時間懸浮在空氣中，被人體吸入，但直徑大于10微米者在鼻腔就遇到阻礙，被擋在呼吸系統外面，最后成為鼻涕被甩掉
PM10：可通過呼吸道進入人體，進入支氣管，更多貼在氣管壁和周圍，影響肺的通氣功能，也有可能進入肺泡
PM2.5：
會進入肺泡甚至血液，不僅影響肺的顏色，更會損害肺的功能，甚至引起心血管等疾病
心血管系統受損
進入呼吸系統的顆粒物可引起肺部和全身的氧化應激或炎癥反應，激活凝血機制，削弱血管功能和增加動脈硬化；刺激肺部交感神經產生次級神經反射，改變自主神經反射等機制而導致心律不齊；還可引起血液成分的改變，并導致動脈血壓升高
防御貼士
1.重度污染天氣盡量避免外出，如外出盡量佩戴醫用口罩。
2、清晨城市街道汽車尾氣和濁氣不利于鍛煉，可以多到公園、山頂等進行有氧運動。
3、定期到醫院做肺功能檢查。
4、可以多吃富含橡黃素的蘋果、洋蔥，多食用豬血鴨血豬肺，去塵清肺，適當補充維生素D和維生素E.
