前言

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PM是particulate matter的縮寫，也叫懸浮顆粒或顆粒物，泛指懸浮在空氣中的固體顆粒或液滴。其中，空氣動力學直徑小于或等于10微米 (μm)的顆粒物稱為可吸入顆粒物（PM10）；直徑小于或等于2.5微米的顆粒物稱為細顆粒物（PM2.5）。2.5微米是多大呢？作為對比，人的一根頭發絲直徑大概是50-70微米，2.5微米大概是頭發絲的1/28。

圖一：pm2.5_scale_graphic-color

圖二：Airborne-particulate-size-chart

PM2.5會造成哪些不良后果

顆粒物的大小決定了它們最終在呼吸道中的位置，較大的顆粒物往往被纖毛和黏液過濾，無法通過鼻子和咽喉。但是，小于10微米的可吸入顆粒物（PM10），可以穿透這些屏障到達支氣管和肺泡。而小于2.5μm的細顆粒物（PM2.5），更容易吸附有毒害的物質，如一些重金屬鉛、鋅、砷、鎘等，由于體積小，PM2.5具有更強的穿透力，可直接抵達細支氣管壁，并干擾肺內的氣體交換。更小的微粒（直徑小于等于100納米，0.1微米）會通過肺部傳遞影響其他器官。PM由肺然后到其他器官的影響，可以參考下面這張圖（*1-參考資料來源，參見文末）。

研究方法探尋

可能有人會問，這些顆粒物的短期和長期影響，科研人員是怎么跟蹤和評估的呢？污染導致了幾百萬人死亡，這個數據科學嗎？我把看文獻過程中總結的幾點記錄如下，大家可自行評估、參考。

在來自《美國醫學雜志》的參考文獻2中，其分析是基于美國癌癥協會（ACS）收集的數據，該數據是癌癥預防研究（CPS-II）的一部分。研究招募了約120萬成年人，參與者需要填寫一份詳細的調查問卷，用以評估危險因素，其中包括年齡，性別，種族，體重，身高，吸煙史，教育程度，婚姻狀況，飲食，飲酒，職業暴露和其他特征的問題。

在隨后的若干年里，ACS會持續跟進和研究參與者的生命狀態，一旦有報告的死亡情況需要通過死亡證明予以核實。這項研究持續進行了16年，研究期間完成了至少93%的死亡確認，并獲得了死亡證明或死亡原因代碼。然后研究人員使用一個叫做“Cox比例風險模型”的方法，模型擬合涉及兩個階段。在第一階段，使用標準的Cox比例風險模型對生存數據進行建模。在第二階段，使用線性隨機效應回歸模型，確認特定健康響應的估計值與微粒空氣污染有關。當然，模型還需要考慮其他風險因子的影響，包括年齡，性別，吸煙情況，職業暴露等。（感興趣的可自行研究論文）

國內的研究相對來說更加理論化一些，在參考資料4《危險的呼吸2：大氣PM2.5對中國城市公眾健康效應研究》中，研究人員以當年的年平均PM2.5濃度作為基線情景，然后設置了三個對比組，包括“2017年情景、國標情景和WHO情景”。然后以WHO情景為本底，采用細顆粒物暴露造成的全球疾病負擔估算中所采用的“整合風險函數”方法計算國標情景、2017情景和基線情景下，相對于本底情景，各城市缺血性心臟病、腦血管病、慢性阻塞性肺疾病和肺癌死亡率的相對危險度。

相對來說，國外的研究屬于流行病學研究范疇，跨度的時間也很長，數據更有說服力；國內更多的是采用倒推法，是根據已有數據、算法模型推演出的結果。

普通人如何防護

國內多次的大型污染事件，已經讓大部分人意識到顆粒物污染帶來的危害。身處京津冀地段，也能感受到近幾年在政府部門強力干預下天氣變好的趨勢。但我發現，有一部分人可能仍然沒有意識到這一塊，包括家庭中二手煙對家人的影響，空氣污染指數達到多少是對身體有傷害的，甚至還有一小部分人在空氣質量不好時去跑步，更別說如果沒有新冠肺炎這件事口罩的普及率很低，等等。

從上面的圖二中我們可以看到，香煙產生的顆粒物直徑在0.1-1微米之間，這個粒徑的顆粒物可以直接穿過肺泡進入到血液循環中，危害非常大。

來自ncbi上的一篇論文（*5）統計了中國吸煙所致的死亡率，論文中給出了一組數字：在2005年全中國共有673000例死亡（95%可信區間）可被歸因于吸煙。其中80%為男性死亡，吸煙相關死亡的根本死因為：癌癥268200例（214500-321900），心血管疾病146200例（79200-213100），呼吸系統疾病66800例（20300-113300）。而2012年中國衛生部發布的《中國吸煙危害健康報告》中報導說每年因吸煙導致死亡的人數已超過100萬。

所以別吸煙，以及盡量不要被二手煙污染。特別是小孩和老人，讓他們盡量遠離煙。

我們大部分人手機里都有實時的空氣污染指數，手機自帶或者獨立App，比如墨跡天氣。但這個里面有兩個問題：

一是大部分的手機自帶或者獨立污染指數App，用的都是《中國AQI標準》（*6），和《美國AQI標準》（*7）以及《世界衛生組織-空氣質量準則》（*8）相比，國內的標準仍然采用的是過渡期標準。這樣就會出現相同的污染物質和污染值，基于中國的AQI等級計算出來的空氣質量是“良”、“輕度污染”，基于美國的AQI等級計算出來的則是“輕度污染”、“不健康”。

還有一個問題就是，中美兩國AQI標準里，最主要的就是PM2.5的限值不同。在美國標準里，PM2.5大于35.4（μg/m3）就是輕度污染了，而國內PM2.5濃度大于75（μg/m3）才算輕度污染。

所以，在這里給三點小建議：

目前國內使用的空氣質量標準在PM2.5的要求上和世界衛生組織（WHO）的空氣質量準則值相比，無論是24小時平均或者年平均，相差都比較大。

顆粒物最新研究情況

參考資料：

1

https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/10473289.2006.10464485?needAccess=true

2

https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/194704?resultClick=1

3

https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/414214?resultClick=1

4

https://wenku.baidu.com/view/875fdf45c1c708a1284a44ce.html

5

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19129528

6

http://183.203.132.90:85/ribao/doc/W020120410332725219541.pdf

7

https://www3.epa.gov/airnow/aqi-technical-assistance-document-sept2018.pdf

8

https://www.who.int/publications/list/who_sde_phe_oeh_06_02/zh/

9

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200129091444.htm

10

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200214134717.htm

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