大氣環(huán)境與居民健康密切相關(guān)
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闞海東復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院教授,、博士生導(dǎo)師，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教研室主任,，國家環(huán)境與健康專家委員會(huì)委員,，主要研究方向?yàn)榭諝馕廴九c健康、全球氣候變化與健康等,。
◆本報(bào)記者李軍
中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織編寫的《環(huán)境科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報(bào)告（大氣環(huán)境）》前不久出版發(fā)行,，在這份由環(huán)境學(xué)科領(lǐng)域資深專家學(xué)者編寫的報(bào)告中，大氣環(huán)境與健康研究是其中5個(gè)專題之一,，由復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院闞海東教授負(fù)責(zé),，專題對(duì)我國大氣環(huán)境與健康研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)梳理。
闞海東表示,，盡管我國大氣污染與健康的研究起步較晚,，但近年來我國在大氣污染暴露評(píng)價(jià)、毒理學(xué)和流行病學(xué)研究方法,、理論和成果上均有顯著的進(jìn)步,。那么，目前我國大氣污染與健康研究取得了哪些具體進(jìn)展,，存在哪些不足,？未來發(fā)展趨勢(shì)又是怎樣的？
■研究進(jìn)展
在大氣污染毒理學(xué)和流行病學(xué)研究方法、理論和成果上均有顯著進(jìn)步,，初步獲得了一批有價(jià)值的結(jié)果
我國大氣污染與健康研究起步較晚，但近年來正在逐步加強(qiáng),，在大氣污染毒理學(xué)和流行病學(xué)研究方法,、理論和成果上均有顯著的進(jìn)步，針對(duì)不同的健康效應(yīng)（急性健康效應(yīng),、慢性健康效應(yīng)和干預(yù)效應(yīng)）,，已初步獲得了一批有價(jià)值的結(jié)果。
對(duì)此,，多年從事空氣污染對(duì)居民健康影響研究的闞海東教授,，從多個(gè)方面為記者做了梳理。
他告訴記者,，目前在大氣污染暴露評(píng)價(jià)方面,，已發(fā)布了《中國人群環(huán)境暴露行為模式研究報(bào)告（成人卷）》，為我國開展進(jìn)一步的大氣污染暴露評(píng)價(jià)工作提供了第一手的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),。土地利用回歸模型和衛(wèi)星遙感等國外先進(jìn)暴露評(píng)價(jià)技術(shù)已逐步引入國內(nèi),，為我國科研工作者實(shí)現(xiàn)高時(shí)空分辨率的大氣污染模擬提供了新的發(fā)展方向。
毒理學(xué)以實(shí)驗(yàn)室研究為基礎(chǔ),，探究大氣污染健康危害的致病機(jī)制,。闞海東表示，我國科學(xué)工作者開展了大量的體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn),，觀察了大氣污染物染毒后對(duì)機(jī)體及組織的損害作用,，揭示了大氣污染造成呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)損傷的機(jī)制,，并探索了大氣污染物的遺傳毒性和潛在致癌作用,，以及胰島素抵抗、糖耐量異常和免疫系統(tǒng)損傷,。
據(jù)介紹,，大氣顆粒物是我國目前毒理學(xué)研究最為深入的污染物。對(duì)于顆粒物的毒性,，主要關(guān)注其粒徑,、濃度及其成分。顆粒物不同粒徑,、不同濃度,、其帶有的無機(jī)和有機(jī)成分種類及含量、不同來源等因素,，與其在人體內(nèi)的存在部位,、毒性作用大小和特點(diǎn)有著重要關(guān)系。
對(duì)于不同粒徑的顆粒物，一般通過采集大氣PM10,、PM2.5或PM0.1進(jìn)行毒理學(xué)研究,，它們進(jìn)入人體的部位和沉積部位不同，毒性也有很大的不同,。研究發(fā)現(xiàn),，細(xì)小顆粒物甚至可以通過氣血屏障進(jìn)入血液循環(huán)，到達(dá)心臟,。
不同來源的顆粒物,，其成分也有很大的不同，這也就是南方和北方在顆粒物毒性方面存在差異的原因所在,，如北方主要是以沙塵為主的顆粒物,，南方主要是以機(jī)動(dòng)車尾氣或工業(yè)企業(yè)排放為主要來源的顆粒物。我國學(xué)者采集不同地點(diǎn)的顆粒物測(cè)定了其毒性,，觀察不同成分的顆粒物的不同毒性,。
流行病學(xué)研究能直接回答空氣污染暴露與人體健康的關(guān)系，提供大氣污染危害性的最直接科學(xué)依據(jù),。流行病學(xué)的研究成果對(duì)于我國優(yōu)化環(huán)境管理,、標(biāo)準(zhǔn)制定和風(fēng)險(xiǎn)交流具有重要意義。
我國大氣污染流行病學(xué)研究起步較晚,，近些年來,，大氣污染流行病學(xué)研究在方法設(shè)計(jì)、研究范圍和健康結(jié)局等方面,，均有大幅提升,，積累和豐富了我國大氣污染健康影響的證據(jù)。
闞海東告訴記者,，在人群流行病學(xué)方面,，以時(shí)間序列和病例交叉研究為代表的大氣污染急性效應(yīng)研究在我國得到了蓬勃開展，定群研究在我國逐漸興起,，同時(shí)還出現(xiàn)了幾項(xiàng)大氣污染的回顧性隊(duì)列研究,，初步證實(shí)了大氣污染長期暴露與居民死亡率的顯著性關(guān)聯(lián)。
這些研究中,，除多項(xiàng)單城市研究外,，影響力較大的是復(fù)旦大學(xué)主持的“中國空氣污染與人群健康效應(yīng)研究”，分析了我國17個(gè)城市各個(gè)大氣污染物（包括PM2.5,、PM10,、SO2、NO2,、CO,、O3等）對(duì)居民日死亡率的暴露反應(yīng)關(guān)系,。
隊(duì)列研究（尤其是前瞻性隊(duì)列研究）是確證大氣污染健康危害因果關(guān)聯(lián)的最佳方法之一，也是制定環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和開展健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的核心依據(jù)之一,。2013年以來,，我國專家學(xué)者通過回顧性隊(duì)列研究，發(fā)現(xiàn)了長期暴露于大氣污染對(duì)我國城市居民死亡率造成的顯著影響,。不過,，鑒于回顧性隊(duì)列研究不能良好控制個(gè)體混雜因素，早年無PM10和PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及暴露測(cè)量誤差等原因,，這些回顧性隊(duì)列研究盡管都發(fā)現(xiàn)了陽性相關(guān)，尚難以確證大氣污染長期暴露與居民發(fā)病/死亡的因果關(guān)系,。
■不足之處
我國的大氣污染與健康研究起步較晚,，在研究方法等方面與國外先進(jìn)水平尚有不小差距
與發(fā)達(dá)國家相比，我國大氣污染與人群健康效應(yīng)的研究還存在不少差距,。
闞海東表示,，目前我國大氣污染流行病學(xué)研究主要以環(huán)境固定監(jiān)測(cè)站的濃度來直接反映群體平均暴露水平或個(gè)體暴露水平，因而暴露評(píng)價(jià)工作尚處于初級(jí)階段?，F(xiàn)有研究中多存在一定的暴露測(cè)量誤差問題,，給結(jié)果的解釋帶來較大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也制約了未來高質(zhì)量流行病學(xué)研究的順利開展,。在歐美發(fā)達(dá)國家,，暴露評(píng)價(jià)已發(fā)展成為一門比較成熟的學(xué)科，越來越多的流行病學(xué)研究采用了個(gè)體暴露評(píng)估技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了對(duì)個(gè)體暴露水平的評(píng)估,。
與國外相比，我國現(xiàn)有大氣污染流行病學(xué)研究中的暴露評(píng)價(jià)方法通常較原始,、簡單,。因此，闞海東建議,，我國應(yīng)在參考發(fā)達(dá)國家先進(jìn)方法基礎(chǔ)上,，因地制宜，完善和提高我國的暴露評(píng)價(jià)工作,。
據(jù)闞海東介紹,，我國大氣污染毒理學(xué)研究開展的時(shí)間較晚，研究方法與國外先進(jìn)水平尚有不小的差距,，主要體現(xiàn)在我國多為急性毒性研究,，而缺乏亞慢性和慢性毒性的研究。國內(nèi)多采用氣管滴注方法給動(dòng)物進(jìn)行染毒,，尚無動(dòng)態(tài)吸入暴露裝置,，給結(jié)果解釋帶來挑戰(zhàn),。另外，與發(fā)達(dá)國家相比,，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型在我國大氣污染毒理學(xué)中應(yīng)用較少,，這不利于空氣污染導(dǎo)致的健康損害機(jī)制探索。
基因缺陷動(dòng)物模型對(duì)于探索空氣污染所致?lián)p傷的作用機(jī)制具有極其重要的作用,，如可以使用高血壓大鼠模型研究空氣污染對(duì)血壓的影響,；可以使用糖尿病動(dòng)物模型研究空氣污染對(duì)糖尿病的影響；此外,，還可以使用炎癥相關(guān)基因,、免疫相關(guān)基因或血脂相關(guān)基因的基因缺陷動(dòng)物進(jìn)行相關(guān)的毒作用機(jī)制的研究。
闞海東告訴記者,，流行病學(xué)研究盡管有了不少針對(duì)PM10,、SO2、NO2的急性效應(yīng)研究,，但針對(duì)PM2.5,、O3、CO等新型污染物的急性效應(yīng)研究尚不多見,；我國尤其缺乏大氣污染的前瞻性隊(duì)列研究,，給論證我國大氣污染與居民慢性健康損害的因果關(guān)系帶來了重大挑戰(zhàn)。
關(guān)于健康結(jié)局種類,，我國現(xiàn)有的研究大多集中在總死亡率,、心肺系統(tǒng)疾病的死亡率、醫(yī)院就診人次等較粗和較末端的健康終點(diǎn),，以及一些常見的生物標(biāo)志,，缺少從基因、表觀遺傳,、病理生理異常到亞臨床指標(biāo)的研究,。
反觀國外的流行病學(xué)研究，則從基因,、表觀遺傳,、病理生理異常、亞臨床指標(biāo)到發(fā)病,、死亡的臨床事件均有不少研究,，比較完整地解釋了大氣污染對(duì)人體健康的影響。
■延伸閱讀
大氣污染與健康研究成果對(duì)于我國優(yōu)化環(huán)境管理和標(biāo)準(zhǔn)制定具有重要意義,。其一,，大氣污染與居民死亡率的前瞻性隊(duì)列研究成果是WHO發(fā)布空氣質(zhì)量指導(dǎo)值和世界各國制定環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心依據(jù)之一，同時(shí),，也是大氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或疾病負(fù)擔(dān)評(píng)估的主要依據(jù)之一,。其二,，大氣污染的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可為大氣污染防治政策制定，以及成本效益分析提供重要依據(jù),。流行病學(xué)中的大氣污染暴露于健康結(jié)局的暴露反應(yīng)關(guān)系是健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的主要依據(jù)之一,。其三，科學(xué)合理的大氣污染健康評(píng)估結(jié)果可為我國促進(jìn)政府環(huán)境健康管理和加強(qiáng)公眾環(huán)境意識(shí)提供科學(xué)依據(jù),。
■專家建議
未來研究應(yīng)在哪些方面著力,？
當(dāng)前我國大氣環(huán)境整體惡化趨勢(shì)尚未得到根本遏制，大氣環(huán)境質(zhì)量總體上進(jìn)入了以多污染物共存,、多污染源疊加,、多尺度關(guān)聯(lián)、多過程耦合,、多介質(zhì)影響為特征的復(fù)合型大氣污染階段,。以PM2.5和O3為代表的大氣復(fù)合污染仍呈現(xiàn)惡化的趨勢(shì)，特別是在氣象條件不利時(shí)大氣重污染已成常態(tài),，對(duì)人民群眾生產(chǎn)生活和身心健康造成了較大影響,，已經(jīng)完成或正在進(jìn)行的相關(guān)研究尚不足以全面支撐新形勢(shì)下社會(huì)公眾對(duì)保障環(huán)境與健康的需求,。對(duì)未來大氣污染與健康研究的發(fā)展方向,，闞海東提出了具體建議。
從暴露評(píng)價(jià)來看,，應(yīng)開展基礎(chǔ)性暴露調(diào)查或研究工作,，如典型人群暴露參數(shù)數(shù)據(jù)、高精度的土地利用信息,、衛(wèi)星遙感以及人口和地理圖層,，并酌情開放獲取。與此同時(shí),，加快應(yīng)用當(dāng)前國際上暴露評(píng)價(jià)的先進(jìn)技術(shù),，如隨機(jī)化人類暴露劑量模型、土地利用模型,、衛(wèi)星遙感反演技術(shù),、室內(nèi)外穿透模擬技術(shù)，為我國的大氣污染流行病學(xué)研究提供具有高時(shí)空分辨率的暴露數(shù)據(jù),。
從毒理學(xué)研究來看,，應(yīng)加快先進(jìn)分子生物學(xué)新技術(shù)的引入，如生物芯片,、全基因組或表觀基因組高通量測(cè)序,。應(yīng)注重引入基因缺陷動(dòng)物模型的研究，加強(qiáng)易感性研究,，并闡明其作用機(jī)制,。應(yīng)盡早建立動(dòng)態(tài)吸入染毒暴露裝置,，開展模擬我國大氣環(huán)境真實(shí)暴露情況下的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，尤其是亞慢性和慢性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),。
從流行病學(xué)研究來看,，應(yīng)大量開展針對(duì)PM2.5（包括不同成分和來源）、O3,、CO的研究,，從功能異常深入到蛋白組、代謝組,、表觀遺傳和基因組等微結(jié)構(gòu)的改變,，從對(duì)心肺系統(tǒng)的影響到對(duì)生殖發(fā)育、神經(jīng)行為等多系統(tǒng)的影響,，全面闡釋大氣污染對(duì)我國人群的健康危害及其作用通路,。
鑒于顆粒物是我國最主要的大氣污染物，應(yīng)強(qiáng)化對(duì)其理化特征（粒徑,、成分和來源）相關(guān)健康影響的研究,。優(yōu)先考慮適時(shí)開展我國大氣污染的前瞻性隊(duì)列研究，為我國制修訂環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和開展大氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供切實(shí)可靠的本土科學(xué)依據(jù),。
此外,，針對(duì)大氣環(huán)境污與健康，闞海東還建議,，我國環(huán)境管理部門應(yīng)研究并適時(shí)推出“空氣質(zhì)量健康指數(shù)”（AirQualityHealthIndex,，AQHI），以直觀告訴公眾當(dāng)前的空氣質(zhì)量對(duì)健康危害的程度,，指導(dǎo)人們采取適當(dāng)?shù)拇胧┓婪犊諝馕廴镜慕】低{,。加拿大、香港等已經(jīng)開展了這方面的探索,，我國也可在部分地區(qū)試點(diǎn),。
同時(shí)，他還建議,，未來我們需加強(qiáng)對(duì)大氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)溝通的基本理論,、策略、方法和效果評(píng)估的研究,，制定相關(guān)法規(guī),，設(shè)置專門溝通機(jī)構(gòu)，從而真正起到維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定的作用,。
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