空氣中PM2.5 PM10 顆粒物對人體的危害!
                    
——杰斯曼

空氣中的顆粒物是空氣中固體和液體顆粒物的總稱。按其粒徑大小，可分為粗分散系(粒徑 >10μm)和膠體分散系(0.001～10μm) 。其中， 空氣動力學當量粒徑小于10μm 為可吸入顆粒物（PMl0），由于粒徑較小，易于直接進入呼吸道和肺中，危害人體健康。直徑小于 2. 5μm 的顆粒物質為細顆粒物(PM2.5)，大部分有害元素和化合物都富集于細顆粒物上，硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、含碳顆粒、金屬顆粒、礦物質等是細顆粒物的主要成分。細顆粒物粒徑越小 ，其在大氣中的存留時間和被人體吸收的比率則越大，對人體健康的影響也越大。

那么，空氣中的顆粒物，特別是可吸入顆粒物和細顆粒物是通過怎樣的途徑進入人體，對人體健康造成危害的呢？

一般來說，空氣中的顆粒物可以通過呼吸道、消化道、皮膚等途徑進入人體。其中，呼吸道吸入是zui主要也是危害zui大的途徑之一。粒徑越小的顆粒物對人體危害越大，粒徑超過10微米的顆粒物可被鼻毛吸留，也可通過咳嗽排出人體，而粒徑小于10微米的可吸入顆粒物可隨人的呼吸沉積肺部，甚至可以進入肺泡、血液。粒徑0.5～2μm 的高密度顆粒物zui易被吸入并在肺泡區(qū)沉著。Churg等用電鏡對10例溫哥華居民的肺臟解剖標本分析發(fā)現(xiàn)，沉積在肺實質內的粒子96%為PM2.5，提示肺臟對此粒徑范圍的顆粒物具有較高的選擇滯留性。PM2.5沉積于肺泡區(qū)后，通過對肺粘膜的直接刺激作用，作為異物引起炎癥反應或作為致敏原導致過敏反應等，引起肺泡和粘膜損傷、支氣管及肺組織炎癥、慢性纖維化，加重哮喘，甚至導致肺心病等。此外，吸附于顆粒表面的可溶性毒性物質則可進入血液，對肺組織、心臟乃至全身各器官造成損害。

人類在漫長的進化過程中為了抵抗物理、化學、生物因素對人體的侵害，在體內形成了大量的屏障結構，主要包括氣血屏障、血腦屏障、血睪屏障、濾過屏障、血胎盤屏障等，這些屏障結構是人體的保護性機制， 對維持機體健康和正常機能起著十分重要的作用。人體的屏障結構由多層細胞或組織構成，如：氣血屏障位于肺泡與肺泡毛細血管之間， 由肺表面活性物質的液體層、肺泡上皮細胞層、上皮基膜、肺泡與毛細血管之間的間隙、毛細血管的基膜和毛細血管內皮細胞六層組成；血腦屏障由毛細血管的內皮細胞及其之間的緊密連接、毛細血管的基膜、神經(jīng)膠質細胞的突起組成；血睪屏障由毛細血管的內皮和基膜、毛細血管與曲精小管之間的結締組織、曲精小管的基膜、曲精小管的支持細胞及其之間的緊密連接構成；濾過屏障位于腎小囊，由毛細血管內皮細胞，非細胞性基膜，上皮細胞足突之間的裂隙膜構成等。由于由多層細胞構成，細胞之間緊密，僅有數(shù)納米或數(shù)十納米的間隙，它們只能允許少量小分子物質通過，如：濾過屏障只允許分子量在7萬以下的物質通過，而大分子物質如激素分子、藥物、毒素等則不能通過，被阻止于屏障結構之外。機體通過這些屏障結構維持自身的穩(wěn)定和功能的協(xié)調。

機體的屏障結構能阻止大分子物質的通過，卻不能有效攔截納米級顆粒的通過，納米顆粒比同種物質的微米級顆粒更易進入血液循環(huán)和沉積于各器官組織。研究表明 ，一旦顆粒到達肺間質部位 ，就會穿過肺泡上皮細胞進入間質組織到達血液循環(huán)或進入淋巴循環(huán)后進而轉移到血液中 ，然后分布到全身。Berry等 用 30nm 金顆粒對小鼠進行氣管灌注 ， 30min后在肺泡毛細血管的血小板中發(fā)現(xiàn)有許多這種顆粒 表明顆粒能穿過肺泡上皮細胞。Oberdorster等讓大鼠吸入 C顆粒(30nm) ，24h 后發(fā)現(xiàn)肝臟聚集了很多C，說明納米 C 顆粒能很快進入循環(huán)系統(tǒng) ，并分布到全身。肝臟可能通過肝巨噬細胞攝入納米顆粒而成為主要的分布部位，納米顆粒進入血液循環(huán)后還可到達另一網(wǎng)狀內皮系統(tǒng)脾臟。Takenaka 等給大鼠吸入納米銀顆粒后發(fā)現(xiàn)顆粒未被肺泡吞噬細胞吞噬 ，而直接進入肺泡壁，然后進入血液循環(huán)。納米顆粒迅速進入到血液循環(huán)后可與血管內皮細胞直接接觸誘導炎癥或損傷 ，促進血栓形成 ，影響動脈粥樣斑塊的穩(wěn)定性，這些發(fā)現(xiàn)為吸入的顆粒物質引起心血管系統(tǒng)疾病提供了直接的證據(jù)。

此外，還有研究顯示吸入PM2.5后，大鼠腦組織的SOD、CAT活性出現(xiàn)顯著的劑量依賴性下降趨勢，提示PM2.5可引起大鼠腦組織的氧化損傷，是一種神經(jīng)毒性因子。日本東京理科大學和日本國立環(huán)境衛(wèi)生研究所等機構的研究小組也曾做過一個實驗，即把老鼠放在交通要道車流量較大的路旁，結果發(fā)現(xiàn)，隨著空氣中柴油廢氣濃度的增高，老鼠生成精子的能力也隨之降低。當柴油廢氣在大氣中的濃度增加一倍時，老鼠的精子生長能力可下降兩成。當廢氣濃度增加20倍時，其精子生長可降低五成。研究者還發(fā)現(xiàn)城市空氣污染能導致胎兒出生的異常。空氣中的多環(huán)芳烴(PAH)等進入血液循環(huán)后能通過血胎盤屏障，作用于胚胎，引起死胎、重吸收、胎兒認知障礙、胎兒體重減輕等。上述的研究和發(fā)現(xiàn)表明，空氣中的顆粒物吸入能造成機體肺外多器官功能的損傷，甚至引起不育、子代發(fā)育異常、死亡等。目前雖無直接證據(jù)證明是何種空氣中的顆粒物進入相應器官導致?lián)p害，但空氣中的顆粒物能夠穿過氣血屏障和其它屏障結構進入機體并造成損害是肯定的。

綜上所述，空氣中的顆粒物可以通過呼吸道、消化道、皮膚等途徑進入人體，通過血液循環(huán)到達各器官，穿越機體的生理屏障結構，導致機體多器官的損傷。因此，有效凈化空氣中的可吸入性顆粒，特別是細顆粒物、納米級顆粒物等，減少這些有害物質的吸入，減輕環(huán)境污染造成的人體健康的損害，對提高全民健康水平和生活質量是十分必要的。

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