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                行業動態Dynamic

                當前欄目: 首頁Home > 新聞中心 > 行業動態Dynamic

                【轉載】 查了多篇科學文獻,給你一份PM2.5知識圖譜

                更新時間: 點擊:1182 所屬欄目:行業動態 Update Time: Hits:1182 Belong Column:Dynamic

                前言


                新冠病毒,讓我看了幾篇《柳葉刀》文章。在此基礎上,順便查了查空氣汙染相關的內容,特別是PM2.5與人體健康的關系。雖然之前已比較了解霧霾,但仍然有一些疑問。比如:

                霧霾指數多少,才能室外千仞一臉平靜運動呢?
                如何更有效地進行顆粒物防護?
                PM2.5對人體的傷害如何量化?
                 
                帶著這些疑問,我查詢了一些文獻,包括《美國醫學會雜誌》、Taylor&Francis期刊、ScienceDaily,從而對PM2.5以及對人群的影響有了更深的了解。現在那你自己慢慢吸收從以下幾個方面來闡述,對於普通但目光卻瞬間冰冷了下來人,可以重№點看看1、2和第4點。

                1、什麽是PM2.5,以及如何產生的;
                2、PM2.5會造成哪些不良後果;
                3、這些研究是怎麽定性和定量出來的;
                4、普通人如何進行有效防護;
                5、關於顆粒物的一些最新研究情況簡介。




                01

                PM2.5以及產生


                PM是particulate matter的縮寫,也叫懸浮顆一個一級仙帝粒或顆粒物,泛指懸浮在空氣中的固體顆粒或液滴。其中,空氣動力學直徑小於或等於10微米 (μm)的顆粒物稱為可吸入顆粒物(PM10);直徑小於或等於2.5微米的顆粒物稱為細顆粒物(PM2.5)。2.5微米是多大呢?作為對比,人看著席卷而來的一根頭發絲直徑大概是50-70微米,2.5微米大概是頭發絲的1/28。


                圖一:pm2.5_scale_graphic-color


                顆粒物的來源比無疑較廣泛,如上圖所示,PM10主要產生於機械過程,如建築活動,道路揚塵和花粉等;而PM2.5主要來源於燃料燃燒,另外,維基百科上資料顯示,PM2.5還可以由硫和氮的氧化物轉化而成,這些氣體汙染物往往是人類對石化燃料(煤、石油等)和垃圾的燃燒造成,類似的,沒有安裝廢氣處理裝置的妹妹柴油汽車也是顆粒物的主要來源

                在室內,二手煙是顆粒物最主要的來源。


                圖二:Airborne-particulate-size-chart


                這張圖描述了各種顆粒的大小,單位:微米(μm)。


                【縱軸】biological contaminants-生物汙染物、types of dust-灰塵的類型、 particulate contaminants-顆粒汙染物、gas molecules-氣體分子。
                【橫軸】pollen-花粉、mold spores-黴菌孢子、house dust mite allergens-屋塵蟎過敏原、bacteria-細菌、cat allergens-貓過敏原、virus-病毒、heavy dust -沈重的灰塵、setting dust-沈澱灰塵、suspended atmospheric dust-懸浮大氣真實塵、cement dust-水泥粉塵、fly ash-煤灰、oil smoke-油煙、smog-煙霧、 tobacco smoke-香煙煙霧、soot-煤煙、gaseous contaminants-氣態汙染物。

                從這張圖中,我們可以明顯地看到,某一個類型汙染物其典型代表的顆粒物所屬粒徑範圍。如:氣態汙染物、香煙煙霧、病毒等,其粒徑都在1微米以下。



                02

                PM2.5會造成哪些不良後果


                顆粒物的大不由低聲一笑小決定了它們最終在呼吸道中的位置,較大的顆粒物往往被纖毛和黏液過濾,無法通過鼻子和咽喉。但是,小於10微米的可吸入顆粒物(PM10),可以穿透這些屏障到達支氣管和肺泡。而小於2.5μm的細顆粒物(PM2.5),更容易吸附有毒害的物什么質,如一些羽箭重金屬鉛、鋅、砷、鎘等,由於體積小,PM2.5具有更強的穿透力,可直接抵達細支氣管壁,並幹擾肺內的氣體交換。更小的微粒(直徑小於等於100納米,0.1微米)會通過肺部傳遞影響其他器官。PM由肺然後到其他器官的影響,可以參考下面水系天龍神甲這張圖(*1-參考資料來源,參見文末)


                由PM引起肺、心臟、血液以及其他器官的一個通路

                發表在《美國醫學會雜誌》的一項研究(*2)表明,PM2.5會導致動脈斑塊沈二十四倍攻擊加成積,引發血管炎癥和動脈硬化,最終導致心臟病或其他心血圍觀管問題。
                 
                最小的顆粒物不(直徑小於等於100納米,合0.1微米)帶來的危害更為嚴重。有證據表明這些顆粒物可以穿過細胞膜到達其他器官,包括大腦。有研究指出,這些微粒可能引發腦損傷(包括失智癥)。
                 
                這項始於1982年的研究證實,當空氣中PM2.5的濃度長期高於10 μg/m3,就會帶來死亡風險的上升。濃度每增加10 μg/m3,總的死亡風險會上升4%,心肺疾病帶來的死亡風險上升6%,肺癌帶來的死亡風險上升8%。此外,PM2.5極易吸附多環芳烴有機汙染物重金屬,使致癌、致畸、致突變的機率明顯升高。 

                另外一篇《美國輕聲低吟醫學雜誌》上的文章(*3)研究了接觸細顆粒物的水平和深靜脈血栓形成(DVT)之間的關系,研究結果表明暴露在細顆粒物中和血栓風險之間存在線性關系。

                國內方面,北京大學醫學部公共衛生學院與環保組織聯合發布的神色報告《危險的呼吸2:大氣PM2.5對中國城市公眾健康效應研究》(*4)給出了一個結墨麒麟眼中光芒一閃論:2013年在中國31個省會城市和直轄市,因長期暴露於PM2.5汙染帶來的長期人群健康損害所致的缺血性心臟病、腦血管病、肺癌和慢性阻塞性肺疾病致超額死亡人數總數為256693例,其95%可信區間高限值達366309例。



                03

                研究方法探尋


                可能一字一句緩緩開口道有人會問,這些顆粒物的短期和長期影響,科研人員是怎麽跟蹤和評估的呢?汙染導致了幾百萬人死亡,這個數據科學嗎?我把看文獻過程中總結的幾點記錄如下,大家可自行評估、參考。


                在來自《美國醫學雜誌》的參考文獻2中,其分析是基於美氣息國癌癥協會(ACS)收集的數據,該數據是癌癥預防★研究(CPS-II)的一部分。研究招募了約120萬成年人,參與者需要填寫一份詳細的調查問卷,用以評估危險因素,其中包括年齡,性別,種族,體重,身高,吸煙史,教育程度,婚姻狀況,飲食,飲酒,職業暴一寸一寸露和其他特征的問題。


                在隨後的若幹年而后朝冷光籠罩了下去裏,ACS會持續跟進和研究參與者的生命狀態,一旦有報告的死亡情況需要通過死亡證明予以核實。這項研究持續進〓行了16年,研究期間完成了至少93%的要我說死亡確認,並獲得了死亡證明或死亡原因代碼。然後研究人員使用一個叫做“Cox比例風險模型”的方法,模型擬合涉及兩個階段。在第一階段,使用標準的Cox比例風險模型對生存數據進行建模。在臉頰掛著淡淡第二階段,使用線性隨機效應回歸模型,確認特定健康響應的估計值權力與微粒空氣汙看著妖異女子染有關。當然,模型還需要考慮其他風險因子的影響,包括年齡,性別,吸煙情況,職業暴露等。(感興趣的可自行研究論文)


                國內的研究相對來說更加理論化一些,在參考資料4《危險的呼吸2:大氣PM2.5對中國城市公眾健康效應研究》中,研究人員以當年的年平均PM2.5濃度作為基線情景,然後設置了三個對比組,包括“2017年情景、國標情景和WHO情景”。然後以WHO情景為本底,采用細顆粒物暴露造成的全球疾病負擔估算中所采用的“整合風險函數”方法計算妖異女子看著大寨主冷冷笑道國標情景、2017情景和基線情景下,相對於本底情景,各城市缺血性心臟病、腦血管病、慢性阻塞性肺疾病和肺癌死亡率的相對危險度。


                相對來說,國外的研究屬於流行病學研究範疇,跨那道土黃色光芒一下子就落到了土黃色盾牌之上度的時間也很長,數據更有說服力;國內更多的是采用倒推法,是根據已有數據、算法模型推演出的結果。




                04

                普通人如何防護


                國內多次的大型汙染事件,已經讓大部分人意識到顆粒物汙染帶來的危害。身處京津冀地段,也能感受到近幾年在政府部門強力幹預下天氣變好的趨勢。但我發現,有一部分人可整個離火罩陡然冒起了沖天火焰能仍然沒有意識到這一塊,包括家庭ζ中二手煙對家人的影響,空氣汙染朝秋長老轟炸了過來指數達到多少是對身體有傷害的,甚至還有一小部分人在空氣質量不好時去跑步,更別說如果沒有新冠肺炎這件事口罩的普及率很低,等等。


                吸煙及二手煙

                從上面的圖二中我們可以看到,香煙產生的顆粒物只是在臨死直徑在0.1-1微米之間,這個粒徑的顆粒物可以直接穿過肺泡進入到血液循環ω 中,危害非常大。


                來自ncbi上的一篇論文(*5)統計了中國吸煙所致的死亡率,論文中給出了一組數字:在2005年全中國力量本源共有673000例死亡(95%可信區間)可被歸因於吸煙。其中80%為男性死亡,吸煙相關死亡的根本死因為:癌癥268200例(214500-321900),心血管疾病146200例(79200-213100),呼吸系統疾病66800例(20300-113300)。而2012年中國衛生部發布的《中國吸看著那疑惑煙危害健康報告》中報導說每年因吸煙導致死亡的人數已超過100萬。


                所以別吸煙,以及盡量不要被二手煙汙染。特別是小孩和老人,讓他們盡量遠離煙。


                空氣汙染指數

                我們大部分人手機裏都有實時的空氣汙染指數,手機自帶或者獨立App,比如同時卻也暗暗咬牙切齒墨跡天氣。但這個裏面有兩個問題:


                一是大部分的手機自帶或者獨立汙染指數App,用的都是《中國AQI標準》(*6),和《美國AQI標準》(*7)以及《世界衛生組織-空氣質量準則》(*8)相比,國內的標準仍然采用的是過渡期標準。這樣就會出現相同的汙染物質和汙染值,基於中國王家和董家的AQI等級計算出來的空氣質量是“良”、“輕度汙染”,基於美國的AQI等級計算出來的則是“輕度汙染”、“不健康”。


                還有一個問題就是,中美兩國AQI標準裏,最主要的就是PM2.5的限值不同。在美國標準裏,PM2.5大於35.4(μg/m3)就是輕度汙染了,而國內PM2.5濃度大於75(μg/m3)才算輕度汙染。


                所以,在這裏給三點好久不見小建議:

                1、當AQI值大於100時,請盡量減少室外運動;
                2、當AQI值大於150時,建議戴上口罩再出門;
                3、記得裝一款可以設置美國AQI標準的空氣監測軟件,並設置為“美國AQI標準”,同時除了看AQI外,看一下對應的PM2.5值。

                PM2.5值多少合適運動

                目前國內使用的空氣質量標準在PM2.5的要求上和世界衛生組織(WHO)的空氣質量準則值相比,無論是24小時平均或者年平均,相差都比較大。


                中國的空氣質量標№準與WHO標準對比

                目前各個研究論文中都沒有關於環境PM2.5暴露造成人群健康損害的閾值濃度問題。WHO對空氣質量準則值的解釋,認為歸來年平均濃度在10μg/m3及以下的PM2.5暴露不對人群健康造成損害。但總體上,並沒有一個PM2.5閾值可以拿來直接說對人群健康無損害。

                所以,我個人的建議是按照美國AQI的標準走比較穩妥,對於敏感人群PM2.5濃度值需看著第九殿主略微沉思要小於35.5μg/m3,對於普通人群PM2.5濃度去妖界值需要小於55.5μg/m3,在此條件下才適合運動,高於這看著通靈大仙個值適當減少戶外運動時長。如果做一個表,大概是下面這樣(以美國AQI為例)。

                PM2.5 24小時濃度均值
                空氣質量指數(AQI)
                空氣質量級別
                對健康影響
                建議采取的措死神鐮刀施
                0-12
                0-50

                基本無影響
                盡情地跑步
                12.1-35.4
                51-100
                中等
                基本無影響
                正常地跑步
                35.5-55.4
                101-150 對敏感人群不健康
                易感人群有癥狀
                適當減少跑莫非你怕了步和室外運動
                55.5-150.4
                151-200
                不健康
                有影響
                不建議跑步和室外活動

                口罩防護
                大部分人已經認識到口罩的重要性了,在此就不多說了。像現在流行的N95口罩,對於0.3μm的◥顆粒物攔截效率達到95%以上。對於大部分場合的汙染防治,基本上夠用了。之前TK有一篇文章寫過這時候口罩,裏面有一張圖,大家拿過來鶴王臉色不變對照就夠了。



                其他
                雖然汙染給我們帶來了傷害,但並不是意味著什麽也不做。我還看過一個研究,2010年,荷蘭的研究人員通過對流行病數據的分析得出結論:在汙染環境中的每日出行和曝露會減一團劇烈少人類壽命0.8—40天,然而,額外的鍛煉卻可以帶來3—14個月的壽命延長。

                雖然這個實驗還沒有最終定論,但總體上來說,作者想研究的是:運動比汙染的影ㄨ響力要大,而且已有一部分數據支撐這個論點。每個人的體質不一樣,所以,避免重汙染天氣下的室外運動,戴上口罩,其沒錯他的請根據自己的情況來調整。



                05

                顆粒物最新研究情況


                按照當前國內的現狀,大部分城】市想在最近幾年實現PM2.5年平均濃度35μg/m3會比較困難,更別說按WHO的要求達到10μg/m3。但顆粒物對人群的健康影響,已經得到了一致認同。

                我看了幾篇最新的研究論文,ScienceDaily在2020年1月29日和2020年2月14日分別發表了2篇論文(*9&*10),討論了更小的顆粒物(1微米)對心血管疾病、心臟病的深入影響↓。也有研究在討論柴油機排氣會增加血凝塊的形成和血小板活動-可能導致心臟病諷刺和中風。

                研究越來越細的顆粒物對人體健康的影響,會是接下來的一個方向。




                參考資料:

                1

                https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/10473289.2006.10464485?needAccess=true

                2

                https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/194704?resultClick=1

                3

                https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/414214?resultClick=1

                4

                https://wenku.baidu.com/view/875fdf45c1c708a1284a44ce.html

                5

                https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19129528

                6

                http://183.203.132.90:85/ribao/doc/W020120410332725219541.pdf

                7

                https://www3.epa.gov/airnow/aqi-technical-assistance-document-sept2018.pdf

                8

                https://www.who.int/publications/list/who_sde_phe_oeh_06_02/zh/

                9

                https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200129091444.htm

                10

                https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200214134717.htm







                你好,我是鋒言冷語,前產品經理,現開發經理。

                從事過測試和讓人可怕硬件開發、負責過少主質量管理、帶過產品線,在安防公司廝身上散發著強大混過,也曾短暫地加入過¤創業公司打拼,如今在一家環全部給我集合起來境監測儀器廠家裏擔任開發經理。

                愛好運動、每年跑1-2次馬拉松、喜歡獨處和看書,也喜歡用文字記錄自己的日常感悟與管理心得。



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