污染的空氣為何是一級(jí)致癌物

防化學(xué)院 田 偉 王 敏

“當(dāng)一個(gè)人一走出家門，他可能就身處致癌物的包圍之中。”這可不是危言聳聽——2013年10月17日，世界衛(wèi)生組織（WHO）下屬的國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)對(duì)外宣布，確定室外空氣污染為新的致癌物，致癌級(jí)別與吸煙、吃發(fā)霉的食物、遭受紫外線輻射、呼吸甲醛等歸為一類，屬于一級(jí)致癌物。

定級(jí)污染空氣的由來

我們已經(jīng)知道，空氣污染會(huì)增加很多疾病的風(fēng)險(xiǎn)，如呼吸道和心臟的風(fēng)險(xiǎn)疾病。近年來的研究表明，在一些地區(qū)空氣污染的曝露水平顯著增加了，尤其是在快速工業(yè)化的人口大國。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，2004年城市室外空氣污染共造成約115萬人過早死亡。2008年這一數(shù)據(jù)達(dá)到134萬，2010年，全球范圍內(nèi)因空氣污染而死亡的人數(shù)超過200萬。近期最新數(shù)據(jù)顯示，2012年全世界約有700萬人死于空氣污染相關(guān)疾病，其中世界衛(wèi)生組織西太平洋區(qū)域情況最為嚴(yán)重。由此不難發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)每年空氣污染導(dǎo)致疾病和死亡的人數(shù)呈逐年顯著上升趨勢(shì)。

在這種大背景下，IARC專刊組提供了一個(gè)權(quán)威的致癌物質(zhì)和風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)證據(jù)，被稱為“致癌物的百科全書”。專刊組獨(dú)立審閱了超過1 000篇來自五大洲的研究論文，這些論文均為有關(guān)研究分析各種存在于室外空氣污染中的致癌污染物的研究成果，特別是顆粒物和交通相關(guān)的污染。同時(shí)該評(píng)估由大型流行病學(xué)研究引導(dǎo)，流行病學(xué)研究中包括了生活在歐洲、北美和南美以及亞洲數(shù)以百萬計(jì)的人。全面審閱最新的科學(xué)文獻(xiàn)后，專刊組召集的世界領(lǐng)先的專家得出結(jié)論，有足夠的證據(jù)表明曝露在室外空氣污染會(huì)導(dǎo)致肺癌（一級(jí)）。他們還指出，室外空氣污染也和膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。顆粒物是室外空氣污染的主要組成部分。IARC的評(píng)估表明，顆粒物和空氣污染曝露水平的不斷提高增加患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)。雖然空氣污染成分和曝光水平，在不同地區(qū)有很大差別，工作組的結(jié)論仍適用于所有地區(qū)的世界各地。室外空氣污染的主要來源是交通、固定式發(fā)電設(shè)備、工業(yè)和農(nóng)業(yè)的排放量以及住宅的取暖和做飯。

IARC主任Christopher Wild博士強(qiáng)調(diào)：“將室外空氣污染歸類為對(duì)人體有致癌作用，是重要的一步。目前我們有一些減少空氣污染的有效方法的，考慮到空氣污染影響著全世界的人們，這份報(bào)告應(yīng)該向國際社會(huì)發(fā)出一個(gè)強(qiáng)烈信號(hào)，我們應(yīng)該毫不拖延地采取行動(dòng)。”

污染空氣組成誘發(fā)癌癥

下面簡單介紹五種主要污染空氣成分誘發(fā)病癥的情況分析：

PM2.5

PM2.5主要來自機(jī)動(dòng)車尾氣、鍋爐燃煤和揚(yáng)塵，它對(duì)人的影響要大于其他任何污染物。直徑2.5微米以下的顆粒物可深入到細(xì)支氣管和肺泡，直接影響肺的通氣功能，使機(jī)體容易處在缺氧狀態(tài)。被吸入人體后直接進(jìn)入支氣管的細(xì)顆粒物，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。當(dāng)空氣中PM2.5的濃度長期高于10微克/立方米，就會(huì)帶來死亡風(fēng)險(xiǎn)的上升。濃度每增加10微克/立方米，總死亡風(fēng)險(xiǎn)上升4%，心肺疾病帶來的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升6%，肺癌帶來的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升8%。此外，PM2.5極易吸附多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物和重金屬，使致癌、致畸、致突變的機(jī)率明顯升高。

PM10

PM10通常來自在未鋪水泥的路面上行使的機(jī)動(dòng)車、材料的破碎碾磨處理過程以及被風(fēng)揚(yáng)起的塵土。PM10中除了包含PM2.5這樣的細(xì)顆粒物，還包括一些直徑介于2.5微米和10微米之間的顆粒，這些顆粒有的沉積在上呼吸道，或進(jìn)入呼吸道的深部，但無法進(jìn)入細(xì)支氣管和肺泡，雖危害程度不及PM2.5，但仍屬于空氣污染的主要危害。粗顆粒物可侵害呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘病，若吸入大量的可吸入顆粒，可以導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)病癥，例如氣促、咳嗽等，并加重已有的呼吸系統(tǒng)疾病，損害肺部組織。

PM10成分復(fù)雜，致毒機(jī)理也非一種機(jī)理能夠解釋。它通過氧化刺激、炎癥反應(yīng)及遺傳物質(zhì)改變等多種機(jī)理引起機(jī)體各部分的損傷，而這些損傷又是相關(guān)的，如PM10由于損害了免疫系統(tǒng)，更易造成其他系統(tǒng)的損害。

臭氧

與高層大氣臭氧層不同，低層臭氧有時(shí)被稱為“有害的”臭氧，是光化學(xué)煙霧的一個(gè)主要組成部分。它是由諸如車輛和工業(yè)釋放出的氧化氮等污染物以及由機(jī)動(dòng)車、溶劑和工業(yè)釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物與陽光反應(yīng)而形成。陽光燦爛時(shí)，臭氧污染最為嚴(yán)重。每年全球有70萬人死于因臭氧導(dǎo)致的呼吸系統(tǒng)疾病。若干項(xiàng)歐洲研究報(bào)告稱，對(duì)臭氧的曝露每增加10微克/立方米，日死亡率上升0.3%，心臟病增加0.4%。目前它是歐洲最為令人關(guān)切的空氣污染物之一。

臭氧具有強(qiáng)烈的刺激性，吸入過量對(duì)人體健康有一定危害，主要刺激和損害深部呼吸道，引發(fā)哮喘、降低肺功能，并可損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)眼睛有輕度的刺激作用。臭氧對(duì)人體也有致畸性，母親孕期接觸臭氧可使新生兒瞼裂狹小發(fā)生率增多。

二氧化氮

二氧化氮的主要來源是供熱、發(fā)電以及機(jī)動(dòng)車和船舶的發(fā)動(dòng)機(jī)等燃燒過程。流行病學(xué)研究表明，哮喘兒童發(fā)生支氣管炎癥狀的增多與長期接觸二氧化氮有關(guān)。氮氧化物主要損害呼吸道，短期濃度超過200微克/立方米時(shí)，它是一種引起呼吸道嚴(yán)重發(fā)炎的有毒氣體。

人體吸入二氧化氮初期僅有輕微的眼及上呼吸道刺激癥狀，如咽部不適、干咳等。常經(jīng)數(shù)小時(shí)至十幾小時(shí)或更長時(shí)間潛伏期后發(fā)生遲發(fā)性肺水腫、成人呼吸窘迫綜合征，出現(xiàn)胸悶、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫紺等，可并發(fā)氣胸及縱隔氣腫。

二氧化硫

二氧化硫主要來源于煤和石油的燃燒，火山爆發(fā)時(shí)也會(huì)噴出該氣體。研究表明，當(dāng)空氣中二氧化硫濃度水平較高時(shí)，因心臟病去醫(yī)院就診的人增多，死亡率增長。二氧化硫與水結(jié)合時(shí)形成的硫酸是酸雨的主要成分，是造成樹木死亡的一個(gè)重要原因。二氧化硫可影響呼吸系統(tǒng)和肺功能，并刺激眼睛。呼吸道的炎癥導(dǎo)致咳嗽、黏液分泌、加重哮喘和慢性支氣管炎并使人們更易患呼吸道感染。二氧化硫還可通過影響人體新陳代謝，對(duì)肝臟造成一定的損害。曾經(jīng)在對(duì)長期接觸二氧化硫人員的觀察中發(fā)現(xiàn)，這些人慢性鼻炎的患病率也較高。