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委員，主要研究方向為空氣污染與健康、全球氣候變化與健康等。
◆本報記者李軍
中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會組織編寫的《環(huán)境科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報告（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)者編寫的報告中，大氣環(huán)境與健康研究是其中5個專題之一，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價、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值的結(jié)果。
對此，多年從事空氣污染對居民健康影響研究的闞海東教授，從多個方面為記者做了梳理。
他告訴記者，目前在大氣污染暴露評價方面，已發(fā)布了《中國人群環(huán)境暴露行為模式研究報告（成人卷）》，為我國開展進(jìn)一步的大氣污染暴露評價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)暴露評價技術(shù)已逐步引入國內(nèi)，為我國科研工作者實現(xiàn)高時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)以實驗室研究為基礎(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驗和體內(nèi)實驗，觀察了大氣污染物染毒后對機(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)的研究成果對于我國優(yōu)化環(huán)境管理、標(biāo)準(zhǔn)制定和風(fēng)險交流具有重要意義。
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、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，同時還出現(xiàn)了幾項大氣污染的回顧性隊列研究，初步證實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個城市各個大氣污染物（包括PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3等）對居民日死亡率的暴露反應(yīng)關(guān)系。
隊列研究（尤其是前瞻性隊列研究）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)險評估的核心依據(jù)之一。2013年以來，我國專家學(xué)者通過回顧性隊列研究，發(fā)現(xiàn)了長期暴露于大氣污染對我國城市居民死亡率造成的顯著影響。不過，鑒于回顧性隊列研究不能良好控制個體混雜因素，早年無PM10和PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)以及暴露測量誤差等原因，這些回顧性隊列研究盡管都發(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)測站的濃度來直接反映群體平均暴露水平或個體暴露水平，因而暴露評價工作尚處于初級階段，F(xiàn)有研究中多存在一定的暴露測量誤差問題，給結(jié)果的解釋帶來較大的挑戰(zhàn)，同時也制約了未來高質(zhì)量流行病學(xué)研究的順利開展。在歐美發(fā)達(dá)國家，暴露評價已發(fā)展成為一門比較成熟的學(xué)科，越來越多的流行病學(xué)研究采用了個體暴露評估技術(shù)，實現(xiàn)了對個體暴露水平的評估。
與國外相比，我國現(xiàn)有大氣污染流行病學(xué)研究中的暴露評價方法通常較原始、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價工作。
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物進(jìn)行染毒，尚無動態(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。
基因缺陷動物模型對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血壓的影響；可以使用糖尿病動物模型研究空氣污染對糖尿病的影響；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PM10、SO2、NO2的急性效應(yīng)研究，但針對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人體健康的影響。
■延伸閱讀
大氣污染與健康研究成果對于我國優(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，也是大氣污染健康風(fēng)險評估或疾病負(fù)擔(dān)評估的主要依據(jù)之一。其二，大氣污染的健康風(fēng)險評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)險評估中的主要依據(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，特別是在氣象條件不利時大氣重污染已成常態(tài)，對人民群眾生產(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下社會公眾對保障環(huán)境與健康的需求。對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。
從暴露評價來看，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，加快應(yīng)用當(dāng)前國際上暴露評價的先進(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序。應(yīng)注重引入基因缺陷動物模型的研究，加強(qiáng)易感性研究，并闡明其作用機(jī)制。應(yīng)盡早建立動態(tài)吸入染毒暴露裝置，開展模擬我國大氣環(huán)境真實暴露情況下的動物實驗，尤其是亞慢性和慢性的動物實驗。
從流行病學(xué)研究來看，應(yīng)大量開展針對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，從對心肺系統(tǒng)的影響到對生殖發(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)先考慮適時開展我國大氣污染的前瞻性隊列研究，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)險評估提供切實可靠的本土科學(xué)依據(jù)。
此外，針對大氣環(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，他還建議，未來我們需加強(qiáng)對大氣污染健康風(fēng)險溝通的基本理論、策略、方法和效果評估的研究，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)社會穩(wěn)定的作用。
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