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PM10的危害

发布人:pli 来源: 发布时间:2016-12-01 16:33:10

可吸入颗粒物(PM10)是指空气动力学直径小于或等于10µm的大气颗粒物。世界卫生组织称之为可进入胸部的颗粒物,它可经呼吸道进入人体并沉积于肺部或被吸收到血液及淋巴内,其中有毒物质没有经过肝脏转化直接进入血液,严重危害人体健康。另外,PM10对人体健康、生物效应也有其特有的生理作用。因此,PM10已经成为大气化学研究中的最前沿领域。

近年来科学家对PM10的毒理学机理有所揭示,并把它在大气中的形成、污染的行为及颗粒上的非均相反应等化学方面的研究与致毒效应的研究结合起来,形成大气环境化学与环境毒理学交叉研究的新领域。

PM10组成和来源非常复杂,它是多种污染物的载体和催化剂,许多研究证明,PM10与各种疾病的发病率和死亡率密切相关。

PM10中的主要有毒物质有:(1)有机化合物。PM10中的有机物有几百种,包括多种多环芳烃(PAHs)及其衍生物和含氧杂环化合物等。(2)金属元素及其化合物和放射性物质。它们可引起各种金属中毒和放射性污染。(3)硫酸盐与SO2。它们能够削弱肺功能,并会出现咳嗽和眼刺激症状,浓度过高时会引起急性气管炎、肺水肿和呼吸困难。(4)硝酸盐和NOx。它们能刺激呼吸道导致粘膜水肿,分泌物过多,削弱吞噬细胞功能。它们进入血液循环系统,以硝酸或硝酸盐的形式引起其它器官如心脏、肝脏和胃受损。(5)硅酸盐和SiO2。它们能使肺纤维化,引起肺矽病。(6)生物气溶胶。各种病原微生物(细菌、病毒和真菌)是鼻黏膜充血、鼻甲肿大、咽充血、过敏性鼻炎及肺功能障碍的主要危险因素。植物花粉和孢子会引起一些人过敏反应,症状包括喷嚏流泪、鼻塞、眼鼻搔痒、哮喘和皮炎等,甚至会发展成为肺气肿、肺心病等。

PM10对人体的危害程度取决于颗粒物的理化性质及其来源。颗粒物的理化性质包括成分、浓度、状态、粒径、吸湿性、可溶性等。颗粒物成分是主要致病因子;颗粒物的浓度和暴露时间决定了颗粒物的吸入量和对机体的危害程度;颗粒物的粒径和状态与其在呼吸道内沉着滞留和消除有关。PM10中粗粒子主要是人为源产生的原生粒子及自然界尘粒,易沉降,而且容易被阻留在鼻腔和口腔内;而细粒子主要是污染气体经过复杂的多相化学反应转化,或者由高温下排放的过饱和气态物质冷凝,再经碰并、凝聚、吸附而形成。

另外,环境和机体状况也是影响其毒性作用的重要因素,如太阳辐射影响PM10的细胞毒性,颗粒物中的有机成分在有氧时并在射线照射下能形成过氧化物而具有很强的光致毒效应。酸化也严重影响PM10的毒性,当空气中SO2和NOx被催化氧化并与水作用形成硫酸烟雾和硝酸烟雾时,其毒性比原来高许多倍。此外,气象因素和地理因素也会影响PM10的扩散稀释而间接影响其毒性。

PM10中的有害成分在机体内和大气中都有累积性。当铅在人体内积累到一定程度时就会影响人体的生理机能和造血机能,尤其是对青少年及幼儿的中枢神经系统和造血系统影响更大。当大气中几种污染物得不到及时疏散时,也会累积,并发生化学耦合。例如,颗粒物中有机物和NOx在一定条件下形成光化学烟雾。另外,PM10中有害物质的毒性往往会产生协同、加合及拮抗作用。研究表明,大气颗粒物与O3的协同作用使呼吸道病和心肺病患者死亡率日增。PM10中的一些毒物造成肺组织损伤,从而促进了微生物的感染。赵毓梅等实验发现,Zn、Se对颗粒物中其它有毒成分会产生拮抗作用。

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