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無人倖免:權威研究揭示空氣污染的多重健康危害

?1月6日的北京街頭。呂浩然/攝影

撰文 | 呂浩然 (《知識分子》編輯)

責編 | 陳曉雪

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前言

這是一篇有限度的綜述。曾有人形容空氣污染是人類當代最大的「殺手」之一,我們不想「形容」,只想呈現最新的、可能也是有限的,但是有代表性的權威研究。

2016年年底,世界衛生組織(WHO)與醫學期刊《柳葉刀》(The Lancet)發布的數據顯示,僅2015年,空氣污染就應對全球640萬人的死亡負責:約280萬人死於室內空氣污染,約420萬人受害於環境空氣污染。這組數字十分驚人,因為在同樣時間範圍內,煙草致死人數為700萬、艾滋病120萬、結核病110萬、瘧疾70萬。

2017新年伊始,灰霾席捲了大半個中國。空氣中懸浮的固體顆粒PM10和PM2.5污染受到人們的前所未有的擔憂和關注,已有的科學研究表明,它們是當前危害公眾健康的首要污染物。

空氣污染為一類致癌物

10年之前。《世界衛生組織關於顆粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空氣質量準則》(Guidelines for Air Quality,以下簡稱《準則》)發布的2005 年全球更新版風險評估概要顯示,每年有超過200萬人的過早死亡歸因於城市室外和室內空氣污染(由固體燃料燃燒引起)。

2013年10月17日,世界衛生組織下屬的國際癌症研究機構(IARC)通過對1000餘篇學術論文的研究對外宣布,確定室外空氣污染(Outdoor air pollution & Outdoor air pollution, particulate matter in)為新的一類致癌物,致癌級別與吸煙、吃發霉的食物、遭受紫外線輻射、呼吸甲醛等相同。

?IARC致癌物列表,室外空氣污染(Outdoor air pollution & Outdoor air pollution, particulate matter in)在列一類致癌物

IARC確定一種物質是否致癌以及致癌類別時,主要依照的是「證據是否明確、充分」,也就是說,既有明確、充分的證據說明某物質具有致癌性才能被確定為一類致癌物。「室外空氣污染作為人類致癌物的結論,是由24位世界頂尖學者組成的工作團隊,回顧檢視了超過1000篇科學論文,然後在這個基礎上作出的。」研究的主持者之一、美國內布拉斯加州立大學醫學中心教授達納·盧米斯(Dana Loomis)博士在接受《中國青年報》採訪時表示。

IARC宣布空氣污染為一類致癌物的一周後,《柳葉刀》雜誌就此問題發表了一篇詳細的報告。報告顯示,IARC研究的超過1000篇論文,主要研究人群居住於歐美地區,年均PM2.5為20~30微克/立方米

世界衛生組織在《準則》中也指出,不論是發達國家還是發展中國家,空氣顆粒物及其對公眾健康影響的證據都是一致的,即目前城市人群所暴露的顆粒物濃度水平,會對健康產生有害效應。但考慮到不同國家地區的具體情況差異,還確定了 PM2.5 的 3個過渡時期目標值(interim targets ,IT)(表1),通過採取連續、持久的污染控制措施,這些目標值是可以實現的。這些過渡時期目標值有助於各國評價在逐步減少人群顆粒物暴露的艱難過程中所取得的進展。

反觀今日中國大部分地區的空氣質量,其污染程度遠遠高於IARC的空氣污染標準。

呼吸道疾病「首當其衝」

一方面,空氣污染中的有害氣體,比如二氧化硫、二氧化氮等直接進入人體,危害人體健康;另一方面,灰霾中夾雜的微生物、重金屬等有害物質伴隨著固體顆粒物進入到體內,也會給健康帶來巨大隱患。這其中,呼吸道疾病「首當其衝」。

2016年10月,《柳葉刀》發布的1980-2015全球壽命預期及死亡原因統計顯示,肺癌已經成為眾多癌症當中死亡人數最多的癌症,肺癌患者的5年存活率也一直在低位盤旋。

衛生部2008年4月發布的中國第三次居民死亡原因調查結果也顯示,肺癌死亡率在過去30年間上升了465%,達到22.7%,取代肝癌成為中國致死率最高的惡性腫瘤。

國家癌症中心2011年的數據顯示,我國每十萬人僅有約130人確診為肺癌且存活5年以上。

而國家衛生計生委2013公布的數據顯示,中國肺癌發病率以每年26.9%的速度增長,近幾十年來,每10到15年,肺癌患者人數就會增加一倍。

過去的多項研究顯示,吸煙是導致肺癌的頭號原因,絕大部分的肺癌患者都與吸煙有關(直接吸煙或者吸二手煙)。而近年來,隨著空氣污染的日益加重,肺癌患者數量呈增加的趨勢,相關統計[3]也顯示,27%的肺癌死亡與空氣污染有關。

世界衛生組織在《準則》中指出,固體顆粒物(PM10&PM2.5)對健康的影響是多方面的,但主要影響呼吸系統和心血管系統;所有人群都可受到顆粒物的影響,其易感性視健康狀況或年齡而異。隨著顆粒物暴露水平的增加,各種健康效應的風險也會隨之增大,但很少有證據提供顆粒物的閾值,即低於該濃度的暴露不會出現預期的健康危害效應。

呼吸道疾病專家、中國工程院院士鍾南山曾在接受央視採訪時提到,PM2.5每立方米增加10個微克,呼吸系統的疾病的住院率可以增加到3.1%。如果灰霾濃度增加到200微克每立方米,日均的病死率可以增加到11%。灰霾對心血管、腦血管、神經系統都有影響,但是首當其衝地還是呼吸系統。

「北京十年來肺癌增加了60%,這是一個非常驚人的數字,應該說空氣污染是一個非常重要的原因,造成這樣的一個情況。所以我想不單是人們所感受到的咽炎、鼻炎,或者眼睛的病症,現在從更長遠地考慮,對人體造成更大的危害還在後頭。」鍾南山說。

心血管疾病等病症緊隨其後

除了呼吸道疾病,《柳葉刀》2015年發布的1980-2015全球壽命預期及死亡原因統計[4]還顯示,2015年空氣污染應對21%心血管疾病死亡、25%冠心病死亡、24%中風死亡負責。

研究人員根據顆粒物日均濃度值與心腦血管疾病日入院人次增加百分比研究發現,隨著PM2.5濃度等級提升,即空氣質量從優、良、輕度污染、中度污染、重度污染和嚴重污染,與之對應的心腦血管疾病日入院人次增加百分比分別為2.5%、3%、4.7%、6.5%、4.5%和13.7%;隨著PM10濃度等級的提升,與之對應的心腦血管疾病日入院人次增加百分比分別為0.2%、1.9%、4.2%、9.3%、6%和1%。

下圖是《柳葉刀》發布的2015年全球疾病負擔研究報告中顯示年死亡人數,其中中風死亡人數約為120萬、心血管疾病(IHD)約為56萬、慢性阻塞性肺疾病(COPD)134萬、肺癌(Lung C)138萬、下呼吸道感染(LRI)34萬,這些疾病皆與空氣污染有關。

?2015年誘發死亡因素top10,來源:Lancet

而近年來,不斷有新的學術論文和報道顯示,越來越多的非傳染性疾病與空氣污染顯示出了相關性,高血壓、糖尿病等疾病的發生隨著PM2.5濃度的增加而上升。

2013年7月發表在《環境衛生展望》(Envirion Health Perspect)的一項研究發現,長期暴露在PM2.5的污染環境中或可增加糖尿病的危害。研究者們在加拿大的安大略省選取了62012名非糖尿病的成年人進行跟蹤,發現PM2.5濃度每增加10微克/立方米,糖尿病發生率會上升11%。

2014年2月,外周血管病頂級雜誌Circulation發表的一項研究也顯示,PM2.5的濃度變化與高血壓的變化呈正相關性。PM2.5濃度每提高10微克/立方米,高血壓危害比平均增加13%。

科學家們甚至在大腦當中都發現了因為空氣污染而導入的顆粒物。《美國國家科學院院刊》(PNAS)2016年9月的文章顯示,研究人員首次在人類大腦組織樣本中發現大量微小污染顆粒磁鐵礦顆粒,它有可能是導致阿爾茨海默症(俗稱老年痴呆症)的元兇之一。英國蘭開斯特大學(Lancaster University)研究團隊分析了37個大腦組織樣本,其中,29個樣本來自生活在空氣污染嚴重的墨西哥首都墨西哥城並死在那裡的人;8個樣本來自英國老牌工業城市曼徹斯特,有些樣本的主人因神經退化疾病死亡。

論文第一作者、蘭開斯特大學教授芭芭拉·馬希爾(Barbara Maher)教授在接受美國廣播公司(CNN)採訪時指出,通過磁性異物吸出法提取出分散在腦組織細胞之間的污染顆粒,重量僅一克的腦組織中污染顆粒物數量就高達數百萬個,意味著「幾百萬個損傷大腦的機會」。

美國流行病專家、兒科醫生Philip J. Landrigan發表在《柳葉刀》的相關文章總結道[3],70%的非傳染性疾病都與空氣污染有關。

灰霾可能影響壽命

2013年,《美國國家科學院院刊》刊發了一項由以色列、中國和美國學者共同完成的研究發現,灰霾導致中國人均壽命南高北低:北方居民人均壽命縮短的幅度超過5.5年。

該項研究的作者發現,在中國,隨著由南到北的緯度變化,空氣污染水平也隨之變化,這其中的變化關係相對複雜且平滑。但在淮河附近,空氣污染水平卻出現了斷層。

其中主要的原因是由於中國供暖政策南北不同,而淮河則是南北供暖政策的分水嶺。冬季大量燃煤供暖使得淮河北岸空氣中的總懸浮顆粒物比相鄰的南岸跳躍性地高出200微克/立方米。研究者們還發現,在收入水平等各項影響健康因素並沒有跳躍式差別的情況下,將其中相關因素進行控制,淮河兩岸健康的差別可能僅受制於淮河南北的供暖差別。

該項研究的作者之一,麻省理工學院環境經濟學教授邁克爾·格林斯通(Michael Greenstone)在接受《紐約時報》採訪時表示,「研究突顯了一個事實,在發展中國家,提高今天的收入與保護公共健康及環境質量之間存在一個取捨。因之突顯的另一個事實是,公共健康的代價比我們想像的要大」。在中國北方,環境惡化部分是由於使用燃煤取能所造成的致命性污染物排放。研究者預測,因為室外空氣污染,生活在淮河以北的5億中國人將失去25億年的預期壽命。

當然,這篇文章所說的減壽5.5年,是基於淮河兩岸TSP(總懸浮顆粒物,即直徑小於100微米的顆粒,其中直徑小於10微米的稱為PM10,PM2.5以此類推)濃度差和心血管疾病死亡相關的統計模型,而得出的預期壽命差異。而TSP濃度和燃煤取暖之間關係並不確定,心血管系統發病和致死率又同時受更多因素影響和制約。為了使統計模型完整,作者們努力搜集了大量數據,並控制了諸多相關因素。最終研究得出的減壽5.5年的結論,是基於不連續性群體統計模型計算出來的,而不是實際觀測的結果。

毋庸置疑的是,中國灰霾發展總體趨勢仍十分嚴峻。實際上,空氣污染對健康的影響普通人都可以切實感受到,甚至無需查閱文獻。深處灰霾之中,對個人來說,適宜的防範措施必不可少。更重要的是,政府要有治理的決心和科學的方法,這有賴於專家學者、企業及政府職能部門共同的努力。

穹頂之下,無人能夠倖免。

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參考文獻:

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3,Philip J Landrigan,Air pollution and health. Lancet. thelancet.com/journals/

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

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

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9,《從淮河以北居民平均減壽5.5年說起: 如何解讀高大上的學術期刊文章》,UCLA清潔空氣科研教育中心,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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