每年有400多萬升空氣進入人體的肺部,為我們的身體提供維持生命所必需的氧氣。盡管它們看起來透明無菌,但我們每天呼吸的空氣其實充滿了生命。科學家指出,1立方千米的空氣攜帶數百萬個細菌、藻類、病毒、真菌、蘚、孢子和花粉等微生物成分。這些成分被統稱為生物浮塵,在正常情況下它們大部分是無害的,但有些成分卻是很多疾病,包括過敏、霉菌病,甚至是嚴重的細菌和病毒感染的罪魁禍首。
細菌病毒隨風飄浮
現代科學對造成流感、肺炎和其他普通疾病的微生物生活的空氣環境知之甚少,對空氣中會導致罕見卻致命疾病的病菌的情況了解得更是不多。科學家表示,目前對埃博拉病毒、拉沙病毒和導致非洲和南美很多人喪命的其他病毒的研究就是這樣。
幾個世紀前,希臘學者就懷疑“污濁發臭的空氣是導致疫病的根源”,但只到1860年,路易斯·巴斯德才證明,食物之所以會變質是因為一些無處不在的“有機微生物侵占了暴露在空氣中的食物”。隨后幾十年,科學家發現,結核病、脊髓灰質炎、白喉、肺炎和流感等疾病都是通過空氣傳播的,但它們的源頭在哪里還不清楚。
生物和生態學家一直對寄居在空氣里的看不見的微生物進行研究。1930~1960年,通過飛機和熱氣球,科學家發現大氣高層也含有大量的細菌。生物學家跟蹤到花粉隨風飄行數千米的軌跡,并對熱氣流如何借助風力將真菌孢子攜帶至3 000米高空進行了研究。這些孢子被空氣以時速40千米甚至更快的速度運輸了數小時,直到雨滴或其他大氣現象將它們打落在地。
發現和確認空氣中的微生物很困難,因為微生物的體積很小,空氣運動又很頻繁,微生物只能在很小的空間里停留非常短的時間,然后它們就會隨風四處飄散,因此難以捕捉。
目前,科學家對空氣中病毒的研究成果也并不太顯著。病毒不像細菌那樣在有營養的環境中繁殖,它必須先浸染一個細胞然后再自我繁殖。空氣中的這些生命形式很少能被發現,除非是在實驗室里;但病毒是無處不在的。稍有機會它們就會傳播流感、風疹和其他疾病。
超細顆粒危害甚大
空氣污染物多種多樣,但科學家越來越擔心超細顆粒的危害。超細顆粒物直徑不到0.1微米,道路附近可謂無處不在,它們正成為最危險的空氣污染物之一,吸入它們的效果類似于吸二手煙最小的污染物與特大健康威脅有關。據估計每年導致6萬多美國人喪生,比每年死于汽車事故的人還多。
這些微小的顆粒物令人擔心,它們往往富含可能有毒的有機化合物及其他活性化學物質。而且,研究人員推斷,它們的微小使其得以傳播到肺部深處并長期呆在那里,以多種不同的方式給身體造成負擔。它們甚至可能潛入血液中,造成進一步的損害。一些研究數據也證實了研究人員的擔心,美國加利福尼亞大學的一個研究小組發現,暴露在超細顆粒物之下的老鼠比只吸人細微顆粒物的老鼠出現的動脈粥樣硬化斑塊更多——而且出現斑塊的速度更快。
相比之下,所謂的細微顆粒物直徑能達到超細顆粒物的25倍,鼻喉部位的保護性毛狀結構能較輕易地將它們攔下。但這并不是說細微顆粒物沒有害處:一項對老年婦女的研究稱,細微顆粒物的濃度若每立方米增加10微克,心血管疾病死亡率便提高76%。
開車上班最不健康
經常接觸車流的人來說,這樣的研究結論的確是個壞消息。柴油車制造的細微和超細顆粒物尤其多,最近的研究表明,它們排出的尾氣對心臟有不利影響。例如,歐洲研究人員發現,鍛煉的男子吸人濃度類似交通干道附近區域的新排出的柴油車尾氣之后,流向心臟的血液會迅速減少,阻止血液出現危險凝塊的保護性蛋白質也會減少1/3。
顆粒物對老人、兒童以及肺部和心血管有問題的人造成的風險最大。不過,它對每個人都有影響。例如,臺灣最近研究顯示,受空氣污染影響,十幾歲的城市青少年身上也能發現炎癥、氧化應激及心血管疾病的其它警示信號。
人們吸入的超細顆粒物有1/3至1/2來自開車。微小顆粒物也能潛人家中,尤其是鄰近繁忙路段的住宅。他說,使用通風不好的爐子炒菜也可能是吸入超細顆粒物的另一個渠道。有些壁爐也會產生顆粒物。不過,所謂的高效空氣過濾器可以幫助清除室內空氣中的顆粒物,包括超細顆粒物。
在車來車往的馬路邊鍛煉會增加吸入的顆粒物,因為大口吸氣會使顆粒物進入人體深處。哈佛大學心臟病學家默里·米特爾曼建議人們尤其是有心臟病的人,在遠離主干道的地方鍛煉。科學家說,口罩可能起不到多少阻止超細顆粒物的作用,但或許能攔下較大的顆粒物。
空氣污染威脅戶外運動
研究人員認為:一般來說,運動員每次吸入的空氣,其中包括污染物,是長期靜坐者的10~20倍。因此,空氣污染嚴重威脅戶外運動,戶外運動人士必須面對這個現實。
澳大利亞布里斯班大學2004年對全球污染進行的一次研究發現,在運動狀態下,少量污染物對人體肺部造成的損害與靜止狀態下大量污染物所造成的損害是相同的。
而且還存在長期影響。“女性健康倡議”活動中一項列舉了大量數據的研究發現,生活在空氣中可吸入顆粒物含量相對較高的社區中的婦女,與那些生活在潔凈空氣中的婦女相比,死于心臟病的可能性要高出很多。
超細顆粒無處不在。每天,帶來顆粒物污染的元兇——轎車、卡車、柴油動力公交車等,都向空氣中釋放不計其數的微小污染物。專家們說,運動員可以通過盡量避開交通線路來對此采取預防措施,如果必須使用公路附近的道路,則應該與車輛保持幾百碼的距離。
空氣中可吸入顆粒物會越過人體的第—道防線——鼻毛,進入運動員肺部的深處。其中一些污染物會停留在肺部,引起疼痛和炎癥;另一些污染物,由于它們十分微小,則會穿越人體的多道防線,進入血液中。
研究人員讓30名身體健康的志愿者,在一個實驗室內連續30分鐘在健身腳踏車上運動,同時吸人用管道輸入的柴油機廢氣,輸入的廢氣水平相當于高峰時間城市公路周邊的廢氣水平。此后,研究人員對參與者的前臂進行了“某種血管壓力測試”,結果發現,這些血管異常擴張,意味著血液和氧氣不能輕松流向肌肉。與此同時,具有溶栓功能的天然蛋白tPA的水平有所下降。這種情況最容易突發心臟病。當動脈收縮,心栓生成時就可能突發心臟病。如果tPA水平不足,血栓無法溶解,導致動脈堵塞,心臟就會受損。
研究人員認為,超細顆粒質量極微小,但擁有巨大的表面積。在空氣中,這些顆粒物會凝聚化學物質,并傳播重金屬,化學物質和重金屬吸附在可吸入顆粒物上,然后隨同它們一同進入人的肺部和血液中,對人體造成嚴重危害。