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PM2.5的致病机理

2018-02-03 15:24:41 admin PM2.5的浓度在不同的季节和每天不同时段呈现规律性的变化。在对香港PM2.5浓度变化的研究中发现,每天早(8:00~10:00)和晚(18:00~20:00)交通高峰时期由于车流量较多,PM2.5浓度较高;冬季的浓度高于夏季。有专家监...

PM2.5的浓度在不同的季节和每天不同时段呈现规律性的变化。在对香港PM2.5浓度变化的研究中发现,每天早(8:00~10:00)和晚(18:00~20:00)交通高峰时期由于车流量较多,PM2.5浓度较高;冬季的浓度高于夏季。有专家监测了北京市公交车、出租车、自行车三种不同出行方式在交通高峰和非高峰时段PM2.5的暴露情况,结果提示在路程相同的情况下,自行车出行PM2.5暴露浓度可达到出租车和公交车的1.55和1.15倍,同时交通高峰期自行车出行PM2.5的吸入量分别是出租车和公交车的2.74和1.43倍,非高峰期分别是出租车和公交车的4.96和2.20倍。

目前已知的PM2.5的化学成分包括无机成分、有机成分、微量重金属元素、元素碳等。其中无机部分主要包含硫酸盐、硝酸盐、氨盐等;有机成分包括多环芳烃等;微量重金属如铬、锰、铜、锌、铅、镍等。不同化学组分的颗粒物对气候、健康和大气能见度的影响亦不相向,这些影响还与化学成分也颗粒物内部和表面存在状态有关。此外,不同来源的颗粒物,其化学组成亦有不同,因此PM2.5的化学组成非常复杂,与污染来源、类型及气象条什等密切相关。

PM2.5因为其粒径小,表面积相对大,更易富集空气中各种有毒重金属、酸性氧化物、有机污染物等多种化学物质以及细菌和病毒等微生物,并能使毒性物质有更高的反应和溶解速度。PAH(多环芬烃)是一类含有两个或者两个以上苯环并以稠合形式链接的芳烃类化合物的总称,其中苯并芘属于环境化学致癌物,它的主要来源是各种碳有机物的热解和不完全燃烧,比如煤碳、石油等,对人体有长期毒性,致畸、致癌性。在对南印度工业区Coimbatore的PM2.5中采用高效液相色谱法和荧光检测器苯并芘等9种PAH(多环芳烃)研究中发现,PM2.5浓度在27.85~165.75微克/立方米之间,PAH浓度范围在4.1~1632.3微克/立方米之间。冬季由于低温较低和风速的影响,PAH不容易扩散,浓度较高;夏季由于温度较高,对PAH具有光化学分解作用,其浓度较低。

毒理学实验已经表明金属元素(特别是水溶性金属)是大气颗粒物中造成健康危害的可能性组分。也上海市区的一项研究发现,PM2.5的污染特征和粗颗粒物有一定差异。粗颗粒物中主要包括硅、钙、铁等地壳元素,重金属成分,如铬、锰、铜、锌、铅、镍等,主要分布在PM2.5中,而重金属主要来源于人为活动。PM2.5对重金属的载带能力较TSP和PM10更强,对人体健康的危害更大。

碳也是大气颗粒物中几种富含元素之一,通常以有机碳(OC)和元素碳(EC)的形式存在。元素碳主要是含碳物质在燃烧过程中产生的不定型碳质,它对可见光和红外光都有强烈吸收,是影响大气能见度的主要因素之一;有机碳既可以以颗粒物的形式直接释放形成,又可在大气中由气体物质通过物理/化学吸附或光化学反应形成,可以为大气化学反应提供氧化剂,对光有散射作用。在对2009—2010年厦门市PM2.5分析中发现,其年平均浓度值也63.88—74.80微克/立方米之间,有机碳和元素碳分别为15.81~19.73微克/立方米和2.74~3.49微克/立方米,占到了PM2.5的总量的42.8%~47.3%,同时二次有机碳占到了有机碳总量56%。

从上述结果可以看出,大气PM2.5中成分复杂,受到气象条件,污染来源等多种因素的影响,因此,研究不同地域的大气PM2.5中的化学成分很有必要。


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