白志鹏, 游燕
国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室，南开大学环境科学
与工程学院，天津，300071
摘要: 本文从环境研究、暴露评价、环境流行病学研究、环境毒力学研究等方面系统综述了大气颗粒物健康效应研究的方法和进展，以及大气颗粒物健康损失定量评估、大气颗粒物环境基准的发展历程，可为我国的大气颗粒物健康效应研究、环境基准研究与大气颗粒物环境质量标准的修订提供借鉴。
关键词：大气颗粒物,暴露,环境流行病学,环境毒理学,环境基准,环境标准
1.前言
大气污染物是由颗粒物和气态污染物组成的混合物，目前把人群健康效应特异地归因于某种污染物还有难度。大气颗粒物来源多、地区特性强，是大气中化学组成最复杂、危害最大的污染物之一，其物理性质和化学组成均与多种健康效应终点（死亡和发病）密切相关（见表1-表3），已被公认为是对人体健康危害最大且代表性最强的大气污染物。
大气颗粒物污染造成的公共健康风险一直受到各国政府和公众的关注。世界卫生组织（WHO）、美国环保局（USEPA）、欧盟等机构在评价大气污染健康危害时均选择颗粒物作为代表性大气污染物。WHO（2005）报告(WorldHealthOrganization2005)指出不论是发达国家还是发展中国家，大气颗粒物及其对公众健康影响的证据都是一致的，即目前城市人群所暴露的颗粒物浓度水平，会对健康产生有害效应。大气颗粒物污染与人体健康关系也已成为国际环境卫生学研究的热点之一。
从我国历年的环境公告来看：颗粒物一直是影响城市空气质量的首要污染物。受体模型是目前主要的环境空气颗粒物来源解析方法，主要的源包括燃煤源，土壤风沙尘，建筑尘，冶炼尘，机动车尾气排放，城市扬尘，二次颗粒物等。目前认为机动车尾气和燃煤等污染源排放的颗粒物具有较大的健康危害。
表1.与健康效应相关的大气颗粒物物理性质（NRC）
尺寸 粗粒子，细粒子，超细粒子
表面 表面积/质量，物理 vs.功能表面积，生物吸附性
形态 球形，聚集态，纤维态
质量浓度 总质量，粒径分布相关的质量，空气颗粒物质量-通过滤膜采集到颗粒物的质量
数量浓度
电荷
表2.与健康效应相关的大气颗粒物物理化学性质（NRC）
吸湿性、亲脂性、亲水性
生物可利用性 在生物介质中的溶解、穿透、和分布
酸性
氧化性
表面和核化学 表面反应，吸附的材料
表3.与健康效应相关的大气颗粒物化学成分（NRC）
金属 过渡态，其他化合态
碳 元素碳，有机碳（半挥发性有机物，吸附的挥发性有机物），按照温度分离的不同类种类和物种碳
生物组分 抗原，微生物，毒素（内毒素及其他），动植物残余物
二次无机气溶胶 硫酸盐，硝酸盐
特定来源成分/颗粒物 地壳元素（晶态），道路尘
图 1.大气污染健康效应50多年的研究历程
2.研究方法
2.1 大气颗粒物污染特征研究
颗粒物粒子对人体健康的影响，主要与其粒径大小和化学成分有关。颗粒物粒子在呼吸系统不同位置上沉积的百分比，由粒子的大小所决定，如下图（图2）。大于10μm粒径的粒子，绝大部分被阻留在鼻腔及咽喉部。2～10μm的粒子大部分进入肺部。当粒径小于2μm时，则大部分可通过呼吸道直达肺部沉积，这部分粒子对人体危害最大。(戴树桂 2005)
图2.正常呼吸状态下不同粒径的颗粒物在人体呼吸系统的沉积状况
