无人幸免:权威研究揭示空气污染的多重健康危害

2017-01-07 吕浩然 知识分子 知识分子

1月6日的北京街头。吕浩然/摄影


撰文 | 吕浩然 (《知识分子》编辑)

责编 | 陈晓雪


  


前言


这是一篇有限度的综述。曾有人形容空气污染是人类当代最大的“杀手”之一,我们不想“形容”,只想呈现最新的、可能也是有限的,但是有代表性的权威研究。


 2016年年底,世界卫生组织(WHO)与医学期刊《柳叶刀》The Lancet发布的数据显示,仅2015年,空气污染就应对全球640万人的死亡负责:约280万人死于室内空气污染,约420万人受害于环境空气污染。这组数字十分惊人,因为在同样时间范围内,烟草致死人数为700万、艾滋病120万、结核病110万、疟疾70万。


2017新年伊始,灰霾席卷了大半个中国。空气中悬浮的固体颗粒PM10和PM2.5污染受到人们的前所未有的担忧和关注,已有的科学研究表明,它们是当前危害公众健康的首要污染物。


空气污染为一类致癌物


10年之前。《世界卫生组织关于颗粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空气质量准则》Guidelines for Air Quality,以下简称《准则》)发布的2005 年全球更新版风险评估概要显示,每年有超过200万人的过早死亡归因于城市室外和室内空气污染(由固体燃料燃烧引起)


2013年10月17日,世界卫生组织下属的国际癌症研究机构(IARC)通过对1000余篇学术论文的研究对外宣布,确定室外空气污染(Outdoor air pollution & Outdoor air pollution, particulate matter in)为新的一类致癌物,致癌级别与吸烟、吃发霉的食物、遭受紫外线辐射、呼吸甲醛等相同。


IARC致癌物列表,室外空气污染(Outdoor air pollution & Outdoor air pollution, particulate matter in)在列一类致癌物


IARC确定一种物质是否致癌以及致癌类别时,主要依照的是“证据是否明确、充分”,也就是说,既有明确、充分的证据说明某物质具有致癌性才能被确定为一类致癌物。“室外空气污染作为人类致癌物的结论,是由24位世界顶尖学者组成的工作团队,回顾检视了超过1000篇科学论文,然后在这个基础上作出的。”研究的主持者之一、美国内布拉斯加州立大学医学中心教授达纳·卢米斯(Dana Loomis)博士在接受《中国青年报》采访时表示。


IARC宣布空气污染为一类致癌物的一周后,《柳叶刀》杂志就此问题发表了一篇详细的报告。报告显示,IARC研究的超过1000篇论文,主要研究人群居住于欧美地区,年均PM2.5为20~30微克/立方米


世界卫生组织在《准则》中也指出,不论是发达国家还是发展中国家,空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。但考虑到不同国家地区的具体情况差异,还确定了 PM2.5 的 3个过渡时期目标值(interim targets ,IT)(表1),通过采取连续、持久的污染控制措施,这些目标值是可以实现的。这些过渡时期目标值有助于各国评价在逐步减少人群颗粒物暴露的艰难过程中所取得的进展。



反观今日中国大部分地区的空气质量,其污染程度远远高于IARC的空气污染标准。


呼吸道疾病“首当其冲”


一方面,空气污染中的有害气体,比如二氧化硫、二氧化氮等直接进入人体,危害人体健康;另一方面,灰霾中夹杂的微生物、重金属等有害物质伴随着固体颗粒物进入到体内,也会给健康带来巨大隐患。这其中,呼吸道疾病“首当其冲”。


2016年10月,《柳叶刀》发布的1980-2015全球寿命预期及死亡原因统计显示,肺癌已经成为众多癌症当中死亡人数最多的癌症,肺癌患者的5年存活率也一直在低位盘旋。


卫生部2008年4月发布的中国第三次居民死亡原因调查结果也显示,肺癌死亡率在过去30年间上升了465%,达到22.7%,取代肝癌成为中国致死率最高的恶性肿瘤。


国家癌症中心2011年的数据显示,我国每十万人仅有约130人确诊为肺癌且存活5年以上。


而国家卫生计生委2013公布的数据显示,中国肺癌发病率以每年26.9%的速度增长,近几十年来,每10到15年,肺癌患者人数就会增加一倍。


过去的多项研究显示,吸烟是导致肺癌的头号原因,绝大部分的肺癌患者都与吸烟有关(直接吸烟或者吸二手烟)。而近年来,随着空气污染的日益加重,肺癌患者数量呈增加的趋势,相关统计[3]也显示,27%的肺癌死亡与空气污染有关。


世界卫生组织在《准则》中指出,固体颗粒物(PM10&PM2.5;)对健康的影响是多方面的,但主要影响呼吸系统和心血管系统;所有人群都可受到颗粒物的影响,其易感性视健康状况或年龄而异。随着颗粒物暴露水平的增加,各种健康效应的风险也会随之增大,但很少有证据提供颗粒物的阈值,即低于该浓度的暴露不会出现预期的健康危害效应。


呼吸道疾病专家、中国工程院院士钟南山曾在接受央视采访时提到,PM2.5每立方米增加10个微克,呼吸系统的疾病的住院率可以增加到3.1%。如果灰霾浓度增加到200微克每立方米,日均的病死率可以增加到11%。灰霾对心血管、脑血管、神经系统都有影响,但是首当其冲地还是呼吸系统。


“北京十年来肺癌增加了60%,这是一个非常惊人的数字,应该说空气污染是一个非常重要的原因,造成这样的一个情况。所以我想不单是人们所感受到的咽炎、鼻炎,或者眼睛的病症,现在从更长远地考虑,对人体造成更大的危害还在后头。”钟南山说。


心血管疾病等病症紧随其后


除了呼吸道疾病,《柳叶刀》2015年发布的1980-2015全球寿命预期及死亡原因统计[4]还显示,2015年空气污染应对21%心血管疾病死亡、25%冠心病死亡、24%中风死亡负责。


研究人员根据颗粒物日均浓度值与心脑血管疾病日入院人次增加百分比研究发现,随着PM2.5浓度等级提升,即空气质量从优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染,与之对应的心脑血管疾病日入院人次增加百分比分别为2.5%、3%、4.7%、6.5%、4.5%和13.7%;随着PM10浓度等级的提升,与之对应的心脑血管疾病日入院人次增加百分比分别为0.2%、1.9%、4.2%、9.3%、6%和1%。


下图是《柳叶刀》发布的2015年全球疾病负担研究报告中显示年死亡人数,其中中风死亡人数约为120万、心血管疾病(IHD)约为56万、慢性阻塞性肺疾病(COPD)134万、肺癌(Lung C)138万、下呼吸道感染(LRI)34万,这些疾病皆与空气污染有关。


2015年诱发死亡因素top10,来源:Lancet


而近年来,不断有新的学术论文和报道显示,越来越多的非传染性疾病与空气污染显示出了相关性,高血压、糖尿病等疾病的发生随着PM2.5浓度的增加而上升。



2013年7月发表在《环境卫生展望》Envirion Health Perspect的一项研究发现,长期暴露在PM2.5的污染环境中或可增加糖尿病的危害。研究者们在加拿大的安大略省选取了62012名非糖尿病的成年人进行跟踪,发现PM2.5浓度每增加10微克/立方米,糖尿病发生率会上升11%。




2014年2月,外周血管病顶级杂志Circulation发表的一项研究也显示,PM2.5的浓度变化与高血压的变化呈正相关性。PM2.5浓度每提高10微克/立方米,高血压危害比平均增加13%。


科学家们甚至在大脑当中都发现了因为空气污染而导入的颗粒物。《美国国家科学院院刊》PNAS2016年9月的文章显示,研究人员首次在人类大脑组织样本中发现大量微小污染颗粒磁铁矿颗粒,它有可能是导致阿尔茨海默症(俗称老年痴呆症)的元凶之一。英国兰开斯特大学(Lancaster University)研究团队分析了37个大脑组织样本,其中,29个样本来自生活在空气污染严重的墨西哥首都墨西哥城并死在那里的人;8个样本来自英国老牌工业城市曼彻斯特,有些样本的主人因神经退化疾病死亡。


论文第一作者、兰开斯特大学教授芭芭拉·马希尔(Barbara Maher)教授在接受美国广播公司(CNN)采访时指出,通过磁性异物吸出法提取出分散在脑组织细胞之间的污染颗粒,重量仅一克的脑组织中污染颗粒物数量就高达数百万个,意味着“几百万个损伤大脑的机会”。


美国流行病专家、儿科医生Philip J. Landrigan发表在《柳叶刀》的相关文章总结道[3]70%的非传染性疾病都与空气污染有关。


灰霾可能影响寿命


2013年,《美国国家科学院院刊》刊发了一项由以色列、中国和美国学者共同完成的研究发现,灰霾导致中国人均寿命南高北低:北方居民人均寿命缩短的幅度超过5.5年。




该项研究的作者发现,在中国,随着由南到北的纬度变化,空气污染水平也随之变化,这其中的变化关系相对复杂且平滑。但在淮河附近,空气污染水平却出现了断层。


其中主要的原因是由于中国供暖政策南北不同,而淮河则是南北供暖政策的分水岭。冬季大量燃煤供暖使得淮河北岸空气中的总悬浮颗粒物比相邻的南岸跳跃性地高出200微克/立方米。研究者们还发现,在收入水平等各项影响健康因素并没有跳跃式差别的情况下,将其中相关因素进行控制,淮河两岸健康的差别可能仅受制于淮河南北的供暖差别。


该项研究的作者之一,麻省理工学院环境经济学教授迈克尔·格林斯通(Michael Greenstone)在接受《纽约时报》采访时表示,“研究突显了一个事实,在发展中国家,提高今天的收入与保护公共健康及环境质量之间存在一个取舍。因之突显的另一个事实是,公共健康的代价比我们想象的要大”。在中国北方,环境恶化部分是由于使用燃煤取能所造成的致命性污染物排放。研究者预测,因为室外空气污染,生活在淮河以北的5亿中国人将失去25亿年的预期寿命。


当然,这篇文章所说的减寿5.5年,是基于淮河两岸TSP(总悬浮颗粒物,即直径小于100微米的颗粒,其中直径小于10微米的称为PM10,PM2.5以此类推)浓度差和心血管疾病死亡相关的统计模型,而得出的预期寿命差异。而TSP浓度和燃煤取暖之间关系并不确定,心血管系统发病和致死率又同时受更多因素影响和制约。为了使统计模型完整,作者们努力搜集了大量数据,并控制了诸多相关因素。最终研究得出的减寿5.5年的结论,是基于不连续性群体统计模型计算出来的,而不是实际观测的结果。


毋庸置疑的是,中国灰霾发展总体趋势仍十分严峻。实际上,空气污染对健康的影响普通人都可以切实感受到,甚至无需查阅文献。深处灰霾之中,对个人来说,适宜的防范措施必不可少。更重要的是,政府要有治理的决心和科学的方法,这有赖于专家学者、企业及政府职能部门共同的努力。


穹顶之下,无人能够幸免。


相关文章链接:



参考文献:

1,Global, regional, and national comparative risk assessment of 79 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks, 1990–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet. 2016; 388: 1659–1724

2,Prüss-Üstun, A, Wolf, J, Corvalán, C, Bos, R, and Neira, M. Preventing disease through healthy environments. A global assessment of the burden of disease from environmental risks. World Health Organization, Geneva; 2016

3,Philip J Landrigan,Air pollution and health. Lancet. http://www.thelancet.com/journals/lanpub/article/PIIS2468-2667(16)30023-8/fulltext

4,Global, regional, and national life expectancy, all-cause mortality, and cause-specific mortality for 249 causes of death, 1980–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet. 2016; 388: 1459–1544

5,Xuefei Shi, Hongbing Liu, and Yong Song,Pollutional haze as a potential cause of lung cancer,J Thorac Dis. 2015 Oct; 7(10): E412–E417.

6,Yuyu Chena, Avraham Ebensteinb, Michael Greenstonec, Hongbin Lie.Evidence on the impact of sustained exposure to air pollution on life expectancy from China’s Huai River policy. PNAS.2013 110 (32) 12936-12941

7,Air pollution particles found inside human brains,by By Meera Senthilingam. CNN, Tue September 06, 2016.

8,Air quality guidelines - global update 2005.WHO. http://www.who.int/phe/health_topics/outdoorair/outdoorair_aqg/en/

9,《从淮河以北居民平均减寿5.5年说起: 如何解读高大上的学术期刊文章》,UCLA清洁空气科研教育中心,2015.6.23.

10,Chen H1, Burnett RT, Kwong JC, Villeneuve PJ, Goldberg MS, Brook RD, van Donkelaar A, Jerrett M, Martin RV, Brook JR, Copes R. Risk of incident diabetes in relation to long-term exposure to fine particulate matter in Ontario, Canada. Environ Health Perspect. 2013 Jul;121(7):804-10.

11,Hong Chen, Richard T. Burnett, Jeffrey C. Kwong, Paul J. Villeneuve, Mark S. Goldberg, Robert D. Brook, Aaron van Donkelaar, Michael Jerrett, Randall V. Martin, Alexander Kopp, Jeffrey R. Brook, Ray Copes. Spatial Association Between Ambient Fine Particulate Matter and Incident Hypertension. Circulation. 2014;129:562-569.


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