PM2.5治理，超出科学之外的问题

henrybohr

http://www.guokr.com/article/437455/　　​
　　

　　2013年1月，上海儿童医院里聚集着大量呼吸道疾病患者。上海和北京等地均有学者研究显示，在连续遭遇严重的灰霾天气时，当地医院里呼吸道和心血管系统疾病患者的人数呈现增加趋势。
　　是的，PM2.5能致命
　　“这两天北京空气污染非常严重，很多人怀疑自己头痛与空气污染有关。究竟是否真有关联呢？”在2013年对灰霾天的一片漫天讨伐声中，有网友在科技社区“果壳问答”发问。
　　数日后，复旦大学公共卫生学院教授阚海东在底下的作答给出了依据，“国外确实有文献提示大气污染与头痛有关联。但这方面的研究报道较少，有出现假阳性（医学术语，意为结果出错）的可能，尚需要更多的研究来证实。从生物学机制上看，空气污染确实有可能通过血管和神经通路，诱发头痛。”在码下上述文字之余，阚海东还不忘给出英文文献链接。
　　据阚海东介绍，世界卫生组织下属的国际癌症研究所（IARC）是确定化学物质是否致癌的最权威机构。IARC就在今年10月发布报告，首次指认大气污染“对人类致癌”，并视其为普遍和主要的环境致癌物。
　　

　　空气污染颗粒进入人体范围。研究表明，PM2.5可能引发整个人体范围内的疾病。这是检测、评价和控制PM2.5的重要原因。
　　然而，PM2.5的毒理学机理迄今尚未完全确立——人们并不清楚，这种细小颗粒物中究竟是何种成分、特性或何种病理生理学机制造成怎样的健康危害。由于颗粒物是对一个对粒径极小的空气污染物群体统称，视其成分大小、形貌、粒度分布，决定其能够进入到呼吸道的深度、沉积部位以及人体清除机制的有效性。
　　“颗粒物具体会对健康造成怎样的损害，取决于它复杂的化学组成成分。已知的空气颗粒物成分富集有很多种毒害物质，最受关注的包括附着在颗粒物上的重金属和以苯并芘为主的致癌性多环芳烃。”从事颗粒物毒理学研究的中国矿业大学教授邵龙义解释说。
　　空气污染对人群健康的威胁，以不同程度在全球各国普遍存在。现阶段空气污染造成的健康危害，尤以中国等发展中国家为甚。2013年3月底，全球疾病负担评估2010环境空气污染专家组联合主席亚伦·科恩曾出席在北京召开的一个研讨会。在会上他披露，根据他们此次研究，2010年空气污染造成中国120万人过早死亡以及超过2500万健康生命年的损失。
　　

　　美国环保署PM2.5防护建议。
　　没错，空气污染给中国带来了巨大损失
　　要准确考量中国空气污染带来的健康危害和经济损失，需要极为精确的数据。但在中国本土的流行病学等学科研究者看来，一方面中国极其缺乏长期监测和跟踪大样本人群的本土研究；另一方面研究者虽然具备评价和分析健康损失的数理工具，却很难拿到医院或官方的公共卫生数据。
　　对PM2.5造成的健康损失评估已经破冰。在2012年年底，北京大学公共卫生学院联合环保组织“绿色和平”发布中国首份公开发表的空气污染致人死亡报告。北大研究团队选取北京、上海、广州、西安四个典型城市，首次对PM2.5对中国城市居民造成的公众健康危害和经济损失进行了估算。研究采用的是国际通用方法，从环境流行病学的角度选取时间序列模型（将某种统计指标的数值，按时间先后顺序排到所形成的数列模型）。根据报告的评估，2010年北京、上海、广州、西安四地因PM2.5污染造成“早死”人数共计7770人，仅是“早死”直接造成的经济损失就高达61.7亿元。
　　报告显示，空气质量的改善将带来巨大社会效益。如若PM2.5浓度显著降低，将有效改善公众健康并挽回经济损失。假使在2012年，PM2.5能够达到年均35微克/立方米或年均15微克/立方米（即中国将于2014年开始执行的环境空气质量标准中规定的国家二级和一级标准），四地的“过早死亡”人数将分别减少近3000例和6000多例。如果当年空气污染降至PM2.5含量年均10微克/立方米，即世界卫生组织推荐的空气质量准则值时，四地“早死”人数则可减少81%。
　　其实早在数年前，大陆官方就曾估算过空气污染对中国造成的损失，只是未向公众披露。当时的国家环保总局曾和世界银行开展环境污染研究项目，内有涉及中国空气污染给公众造成的健康影响和经济损失定量研究，是以PM10作为指标衡量。该项目于2007年结题后，发布名为中国污染负担（Cost of pollution in China）的英文报告，但中文版报告一直未面世。报告提到，空气污染带来的疾病给中国造成经济损失达到2318亿元。
　　学界也并未彻底放弃努力，这期间评价中国空气污染健康、经济损失的研究仍零星可见。
　　2010年，复旦大学公共卫生学院陈仁杰等人在学术期刊中国环境科学上发表我国113个城市大气颗粒物污染的健康经济学评价一文。通过搜集2006年中国113个主要城市的PM10年均浓度和城市居民的健康资料，研究粗略估算了大气PM10污染造成的健康、经济损失。
　　结果表明，2006年大气PM10污染在我国113个城市中引起将近30万例过早死亡，近10万例慢性支气管炎，近800万例内科门诊，超过25万例心血管疾病和呼吸系统疾病住院。造成的健康、经济损失超过3000亿元，其中由过早死亡造成的损失占87.79％，其次是慢性支气管炎、内科门诊、心血管疾病和呼吸系统疾病住院。
　　

　　不同类型的空气净化装置比较。点击看大图。
　　那么，危害评估如何对接空气质量标准？
　　虽然1991年的中国环境状况公报已提及，“大气污染是呼吸系统疾病，尤其是慢性支气管肺炎的主要诱因之一”，但当时的中国对PM2.5污染的严重性和危害程度并不知情。在有限的本土PM2.5研究中，一项中美科技合作项目反映了当时的空气污染与健康伤害状况。
　　1995年到1996年间，中国环境监测总站的工程师们负责了项目的中国研究部分——调查广州、武汉、兰州、重庆4地的8所小学空气污染水平。结果发现，若用美国1997年公布的PM2.5年标准值15微克/立方米来衡量，这8所小学普遍超标。其中，每个城市市区小学比同城近郊小学污染更严重，可能是受汽车尾气污染的影响，广州市区的一所小学PM2.5超标达到惊人的8.3倍。
　　这项中美科技合作项目本是研究空气污染对儿童肺功能的影响。项目组在中国4座城市各选取2所小学，分别设为郊区对照点、市区污染点，进行长期的空气质量监测和儿童肺功能测量。结果发现，儿童感冒咳嗽和气喘、支气管炎的患病率与PM10和PM2.5浓度的增加显著相关。
　　在中国学校空气污染与儿童伤害水平上的研究，只是美国学者和环保部门1990年代庞大的大气污染健康效应研究的一部分。
　　以这一系列的科学研究为依据，美国环保部门迅速制定新的空气质量标准。基于PM2.5可以穿过肺部并存留在肺脏深处，是对人体健康危害最大的污染物，美国对该指标设立了严格限制。1997年，美国环保署（EPA）首次颁布PM2.5的空气质量标准，将浓度年均值设为15微克/立方米，日均值设为65微克/立方米。在2003年EPA曾做了一个估算，“如果PM2.5达标，全美每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童罹患呼吸系统疾病。”2006年，EPA将PM2.5的日均限值提升至35微克/立方米。
　　

　　2013年1月30日和2月1日，北京二环路上两天的空气状况对照。每逢灰霾天出现，类似的照片对比常可频繁见诸于互联网。这些照片的大量传播，流露的是对霾天的感伤与对蓝天的期待。
　　中国的空气污染健康危害研究则要远落后于美国。前述的所有中国PM2.5或PM10健康危害研究都采用时间序列方法，而前述80-90年代美国肿瘤协会和哈佛大学六城市的PM2.5致死率研究，耗时十几年，针对上万乃至数十万人群，是学术界认为更权威的长期队列研究。大陆相关研究则缺乏空气污染监测数据、气象数据、患病以及死因监测数据——后者正是中国长期缺乏的研究工作。
　　2012年中国新修订的环境空气质量标准，正是在这种缺乏本土长期空气污染危害研究的情况下落地的。此前针对PM2.5未被纳入我国环境空气质量标准，环保部门解释称，“监测相对容易做到，但根据我国PM2.5的构成和易感人群特点来确定符合我国的PM2.5浓度限值，却不是短期能完成的。”事实上，中国在2012年将PM2.5列入环境空气质量标准时，参照的基本是世界卫生组织（WHO）的研究，本国研究只提供了“间接参考作用”。
　　迟迟缺乏深入研究却又迫于强大的舆论压力，中国的空气质量标准开始向世界卫生组织的最低要求靠拢。
　　早在1987年，世界卫生组织便已首次出版WHO欧洲大气质量基准，以图为欧洲和其他地区国家制订空气质量标准时，提供一个保护公共健康的卫生基准。2000年，世界卫生组织对其修订再版，并于2006年再次修订为WHO全球大气质量基准。
　　在此期间，大陆学者开展的大气污染对居民健康影响的流行病学研究已表明，即使大气污染物的浓度达到1996年制定并沿用至今的国内大气质量二级标准，其健康危害仍然存在。但自始至终，中国大气污染健康效应的研究与空气质量标准制定等公共政策脱节严重。
　　

　　2012年省会城市及直辖市空气质量。
　　空气污染健康危害研究和空气质量标准制定遭遇的困难已在科学之外。
　　2013年1月1日起，由中央和地方共投入约9.5亿元打造的国家环境空气监测网正式运行。京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市等共74个城市开始直播PM2.5监测数据。在空气污染健康危害研究滞后的状态下，中国的空气污染治理与空气质量改善已经箭在弦上。
　　邵龙义谈及与英国同行交流的体会时说，“现在英国空气颗粒物浓度达到每立方米10到20微克，各界就已经非常重视。但在中国，浓度达到一二百的水平并不奇怪。”
　　显然，中国无论是比较空气质量还是空气质量标准均要落后一截。反映在PM2.5上的是，中国的PM2.5监测和健康危害研究刚开始上路，而在发达国家，比PM2.5粒径更细小、健康可能更大的超细颗粒物PM1，已经成为研究热点。
　　相关的果壳网小组
　　末日图存
　　毒理学
　　气象万千
　　 
　　原文发表于凤凰周刊2013年第16期封面专题大陆空气污染报告，由作者授权转载。
　　

　　​
　　文章题图：Shutterstock 友情提供
　　
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　　2013年1月，上海儿童医院里聚集着大量呼吸道疾病患者。上海和北京等地均有学者研究显示，在连续遭遇严重的灰霾天气时，当地医院里呼吸道和心血管系统疾病患者的人数呈现增加趋势。
　　是的，PM2.5能致命
　　“这两天北京空气污染非常严重，很多人怀疑自己头痛与空气污染有关。究竟是否真有关联呢？”在2013年对灰霾天的一片漫天讨伐声中，有网友在科技社区“果壳问答”发问。
　　数日后，复旦大学公共卫生学院教授阚海东在底下的作答给出了依据，“国外确实有文献提示大气污染与头痛有关联。但这方面的研究报道较少，有出现假阳性（医学术语，意为结果出错）的可能，尚需要更多的研究来证实。从生物学机制上看，空气污染确实有可能通过血管和神经通路，诱发头痛。”在码下上述文字之余，阚海东还不忘给出英文文献链接。
　　据阚海东介绍，世界卫生组织下属的国际癌症研究所（IARC）是确定化学物质是否致癌的最权威机构。IARC就在今年10月发布报告，首次指认大气污染“对人类致癌”，并视其为普遍和主要的环境致癌物。
　　空气污染颗粒进入人体范围。研究表明，PM2.5可能引发整个人体范围内的疾病。这是检测、评价和控制PM2.5的重要原因。
　　然而，PM2.5的毒理学机理迄今尚未完全确立——人们并不清楚，这种细小颗粒物中究竟是何种成分、特性或何种病理生理学机制造成怎样的健康危害。由于颗粒物是对一个对粒径极小的空气污染物群体统称，视其成分大小、形貌、粒度分布，决定其能够进入到呼吸道的深度、沉积部位以及人体清除机制的有效性。
　　“颗粒物具体会对健康造成怎样的损害，取决于它复杂的化学组成成分。已知的空气颗粒物成分富集有很多种毒害物质，最受关注的包括附着在颗粒物上的重金属和以苯并芘为主的致癌性多环芳烃。”从事颗粒物毒理学研究的中国矿业大学教授邵龙义解释说。
　　空气污染对人群健康的威胁，以不同程度在全球各国普遍存在。现阶段空气污染造成的健康危害，尤以中国等发展中国家为甚。2013年3月底，全球疾病负担评估2010环境空气污染专家组联合主席亚伦·科恩曾出席在北京召开的一个研讨会。在会上他披露，根据他们此次研究，2010年空气污染造成中国120万人过早死亡以及超过2500万健康生命年的损失。
　　美国环保署PM2.5防护建议。
　　没错，空气污染给中国带来了巨大损失
　　要准确考量中国空气污染带来的健康危害和经济损失，需要极为精确的数据。但在中国本土的流行病学等学科研究者看来，一方面中国极其缺乏长期监测和跟踪大样本人群的本土研究；另一方面研究者虽然具备评价和分析健康损失的数理工具，却很难拿到医院或官方的公共卫生数据。
　　对PM2.5造成的健康损失评估已经破冰。在2012年年底，北京大学公共卫生学院联合环保组织“绿色和平”发布中国首份公开发表的空气污染致人死亡报告。北大研究团队选取北京、上海、广州、西安四个典型城市，首次对PM2.5对中国城市居民造成的公众健康危害和经济损失进行了估算。研究采用的是国际通用方法，从环境流行病学的角度选取时间序列模型（将某种统计指标的数值，按时间先后顺序排到所形成的数列模型）。根据报告的评估，2010年北京、上海、广州、西安四地因PM2.5污染造成“早死”人数共计7770人，仅是“早死”直接造成的经济损失就高达61.7亿元。
　　报告显示，空气质量的改善将带来巨大社会效益。如若PM2.5浓度显著降低，将有效改善公众健康并挽回经济损失。假使在2012年，PM2.5能够达到年均35微克/立方米或年均15微克/立方米（即中国将于2014年开始执行的环境空气质量标准中规定的国家二级和一级标准），四地的“过早死亡”人数将分别减少近3000例和6000多例。如果当年空气污染降至PM2.5含量年均10微克/立方米，即世界卫生组织推荐的空气质量准则值时，四地“早死”人数则可减少81%。
　　其实早在数年前，大陆官方就曾估算过空气污染对中国造成的损失，只是未向公众披露。当时的国家环保总局曾和世界银行开展环境污染研究项目，内有涉及中国空气污染给公众造成的健康影响和经济损失定量研究，是以PM10作为指标衡量。该项目于2007年结题后，发布名为中国污染负担（Cost of pollution in China）的英文报告，但中文版报告一直未面世。报告提到，空气污染带来的疾病给中国造成经济损失达到2318亿元。
　　学界也并未彻底放弃努力，这期间评价中国空气污染健康、经济损失的研究仍零星可见。
　　2010年，复旦大学公共卫生学院陈仁杰等人在学术期刊中国环境科学上发表我国113个城市大气颗粒物污染的健康经济学评价一文。通过搜集2006年中国113个主要城市的PM10年均浓度和城市居民的健康资料，研究粗略估算了大气PM10污染造成的健康、经济损失。
　　结果表明，2006年大气PM10污染在我国113个城市中引起将近30万例过早死亡，近10万例慢性支气管炎，近800万例内科门诊，超过25万例心血管疾病和呼吸系统疾病住院。造成的健康、经济损失超过3000亿元，其中由过早死亡造成的损失占87.79％，其次是慢性支气管炎、内科门诊、心血管疾病和呼吸系统疾病住院。
　　不同类型的空气净化装置比较。点击看大图。
　　那么，危害评估如何对接空气质量标准？
　　虽然1991年的中国环境状况公报已提及，“大气污染是呼吸系统疾病，尤其是慢性支气管肺炎的主要诱因之一”，但当时的中国对PM2.5污染的严重性和危害程度并不知情。在有限的本土PM2.5研究中，一项中美科技合作项目反映了当时的空气污染与健康伤害状况。
　　1995年到1996年间，中国环境监测总站的工程师们负责了项目的中国研究部分——调查广州、武汉、兰州、重庆4地的8所小学空气污染水平。结果发现，若用美国1997年公布的PM2.5年标准值15微克/立方米来衡量，这8所小学普遍超标。其中，每个城市市区小学比同城近郊小学污染更严重，可能是受汽车尾气污染的影响，广州市区的一所小学PM2.5超标达到惊人的8.3倍。
　　这项中美科技合作项目本是研究空气污染对儿童肺功能的影响。项目组在中国4座城市各选取2所小学，分别设为郊区对照点、市区污染点，进行长期的空气质量监测和儿童肺功能测量。结果发现，儿童感冒咳嗽和气喘、支气管炎的患病率与PM10和PM2.5浓度的增加显著相关。
　　在中国学校空气污染与儿童伤害水平上的研究，只是美国学者和环保部门1990年代庞大的大气污染健康效应研究的一部分。
　　以这一系列的科学研究为依据，美国环保部门迅速制定新的空气质量标准。基于PM2.5可以穿过肺部并存留在肺脏深处，是对人体健康危害最大的污染物，美国对该指标设立了严格限制。1997年，美国环保署（EPA）首次颁布PM2.5的空气质量标准，将浓度年均值设为15微克/立方米，日均值设为65微克/立方米。在2003年EPA曾做了一个估算，“如果PM2.5达标，全美每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童罹患呼吸系统疾病。”2006年，EPA将PM2.5的日均限值提升至35微克/立方米。
　　2013年1月30日和2月1日，北京二环路上两天的空气状况对照。每逢灰霾天出现，类似的照片对比常可频繁见诸于互联网。这些照片的大量传播，流露的是对霾天的感伤与对蓝天的期待。
　　中国的空气污染健康危害研究则要远落后于美国。前述的所有中国PM2.5或PM10健康危害研究都采用时间序列方法，而前述80-90年代美国肿瘤协会和哈佛大学六城市的PM2.5致死率研究，耗时十几年，针对上万乃至数十万人群，是学术界认为更权威的长期队列研究。大陆相关研究则缺乏空气污染监测数据、气象数据、患病以及死因监测数据——后者正是中国长期缺乏的研究工作。
　　2012年中国新修订的环境空气质量标准，正是在这种缺乏本土长期空气污染危害研究的情况下落地的。此前针对PM2.5未被纳入我国环境空气质量标准，环保部门解释称，“监测相对容易做到，但根据我国PM2.5的构成和易感人群特点来确定符合我国的PM2.5浓度限值，却不是短期能完成的。”事实上，中国在2012年将PM2.5列入环境空气质量标准时，参照的基本是世界卫生组织（WHO）的研究，本国研究只提供了“间接参考作用”。
　　迟迟缺乏深入研究却又迫于强大的舆论压力，中国的空气质量标准开始向世界卫生组织的最低要求靠拢。
　　早在1987年，世界卫生组织便已首次出版WHO欧洲大气质量基准，以图为欧洲和其他地区国家制订空气质量标准时，提供一个保护公共健康的卫生基准。2000年，世界卫生组织对其修订再版，并于2006年再次修订为WHO全球大气质量基准。
　　在此期间，大陆学者开展的大气污染对居民健康影响的流行病学研究已表明，即使大气污染物的浓度达到1996年制定并沿用至今的国内大气质量二级标准，其健康危害仍然存在。但自始至终，中国大气污染健康效应的研究与空气质量标准制定等公共政策脱节严重。
　　2012年省会城市及直辖市空气质量。
　　空气污染健康危害研究和空气质量标准制定遭遇的困难已在科学之外。
　　2013年1月1日起，由中央和地方共投入约9.5亿元打造的国家环境空气监测网正式运行。京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市等共74个城市开始直播PM2.5监测数据。在空气污染健康危害研究滞后的状态下，中国的空气污染治理与空气质量改善已经箭在弦上。
　　邵龙义谈及与英国同行交流的体会时说，“现在英国空气颗粒物浓度达到每立方米10到20微克，各界就已经非常重视。但在中国，浓度达到一二百的水平并不奇怪。”
　　显然，中国无论是比较空气质量还是空气质量标准均要落后一截。反映在PM2.5上的是，中国的PM2.5监测和健康危害研究刚开始上路，而在发达国家，比PM2.5粒径更细小、健康可能更大的超细颗粒物PM1，已经成为研究热点。
　　相关的果壳网小组
　　末日图存
　　毒理学
　　气象万千
　　 
　　原文发表于凤凰周刊2013年第16期封面专题大陆空气污染报告，由作者授权转载。
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　　文章题图：Shutterstock 友情提供
　　
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　　2013年1月，上海儿童医院里聚集着大量呼吸道疾病患者。上海和北京等地均有学者研究显示，在连续遭遇严重的灰霾天气时，当地医院里呼吸道和心血管系统疾病患者的人数呈现增加趋势。
　　是的，PM2.5能致命
　　“这两天北京空气污染非常严重，很多人怀疑自己头痛与空气污染有关。究竟是否真有关联呢？”在2013年对灰霾天的一片漫天讨伐声中，有网友在科技社区“果壳问答”发问。
　　数日后，复旦大学公共卫生学院教授阚海东在底下的作答给出了依据，“国外确实有文献提示大气污染与头痛有关联。但这方面的研究报道较少，有出现假阳性（医学术语，意为结果出错）的可能，尚需要更多的研究来证实。从生物学机制上看，空气污染确实有可能通过血管和神经通路，诱发头痛。”在码下上述文字之余，阚海东还不忘给出英文文献链接。
　　据阚海东介绍，世界卫生组织下属的国际癌症研究所（IARC）是确定化学物质是否致癌的最权威机构。IARC就在今年10月发布报告，首次指认大气污染“对人类致癌”，并视其为普遍和主要的环境致癌物。
　　空气污染颗粒进入人体范围。研究表明，PM2.5可能引发整个人体范围内的疾病。这是检测、评价和控制PM2.5的重要原因。
　　然而，PM2.5的毒理学机理迄今尚未完全确立——人们并不清楚，这种细小颗粒物中究竟是何种成分、特性或何种病理生理学机制造成怎样的健康危害。由于颗粒物是对一个对粒径极小的空气污染物群体统称，视其成分大小、形貌、粒度分布，决定其能够进入到呼吸道的深度、沉积部位以及人体清除机制的有效性。
　　“颗粒物具体会对健康造成怎样的损害，取决于它复杂的化学组成成分。已知的空气颗粒物成分富集有很多种毒害物质，最受关注的包括附着在颗粒物上的重金属和以苯并芘为主的致癌性多环芳烃。”从事颗粒物毒理学研究的中国矿业大学教授邵龙义解释说。
　　空气污染对人群健康的威胁，以不同程度在全球各国普遍存在。现阶段空气污染造成的健康危害，尤以中国等发展中国家为甚。2013年3月底，全球疾病负担评估2010环境空气污染专家组联合主席亚伦·科恩曾出席在北京召开的一个研讨会。在会上他披露，根据他们此次研究，2010年空气污染造成中国120万人过早死亡以及超过2500万健康生命年的损失。
　　美国环保署PM2.5防护建议。
　　没错，空气污染给中国带来了巨大损失
　　要准确考量中国空气污染带来的健康危害和经济损失，需要极为精确的数据。但在中国本土的流行病学等学科研究者看来，一方面中国极其缺乏长期监测和跟踪大样本人群的本土研究；另一方面研究者虽然具备评价和分析健康损失的数理工具，却很难拿到医院或官方的公共卫生数据。
　　对PM2.5造成的健康损失评估已经破冰。在2012年年底，北京大学公共卫生学院联合环保组织“绿色和平”发布中国首份公开发表的空气污染致人死亡报告。北大研究团队选取北京、上海、广州、西安四个典型城市，首次对PM2.5对中国城市居民造成的公众健康危害和经济损失进行了估算。研究采用的是国际通用方法，从环境流行病学的角度选取时间序列模型（将某种统计指标的数值，按时间先后顺序排到所形成的数列模型）。根据报告的评估，2010年北京、上海、广州、西安四地因PM2.5污染造成“早死”人数共计7770人，仅是“早死”直接造成的经济损失就高达61.7亿元。
　　报告显示，空气质量的改善将带来巨大社会效益。如若PM2.5浓度显著降低，将有效改善公众健康并挽回经济损失。假使在2012年，PM2.5能够达到年均35微克/立方米或年均15微克/立方米（即中国将于2014年开始执行的环境空气质量标准中规定的国家二级和一级标准），四地的“过早死亡”人数将分别减少近3000例和6000多例。如果当年空气污染降至PM2.5含量年均10微克/立方米，即世界卫生组织推荐的空气质量准则值时，四地“早死”人数则可减少81%。
　　其实早在数年前，大陆官方就曾估算过空气污染对中国造成的损失，只是未向公众披露。当时的国家环保总局曾和世界银行开展环境污染研究项目，内有涉及中国空气污染给公众造成的健康影响和经济损失定量研究，是以PM10作为指标衡量。该项目于2007年结题后，发布名为中国污染负担（Cost of pollution in China）的英文报告，但中文版报告一直未面世。报告提到，空气污染带来的疾病给中国造成经济损失达到2318亿元。
　　学界也并未彻底放弃努力，这期间评价中国空气污染健康、经济损失的研究仍零星可见。
　　2010年，复旦大学公共卫生学院陈仁杰等人在学术期刊中国环境科学上发表我国113个城市大气颗粒物污染的健康经济学评价一文。通过搜集2006年中国113个主要城市的PM10年均浓度和城市居民的健康资料，研究粗略估算了大气PM10污染造成的健康、经济损失。
　　结果表明，2006年大气PM10污染在我国113个城市中引起将近30万例过早死亡，近10万例慢性支气管炎，近800万例内科门诊，超过25万例心血管疾病和呼吸系统疾病住院。造成的健康、经济损失超过3000亿元，其中由过早死亡造成的损失占87.79％，其次是慢性支气管炎、内科门诊、心血管疾病和呼吸系统疾病住院。
　　不同类型的空气净化装置比较。点击看大图。
　　那么，危害评估如何对接空气质量标准？
　　虽然1991年的中国环境状况公报已提及，“大气污染是呼吸系统疾病，尤其是慢性支气管肺炎的主要诱因之一”，但当时的中国对PM2.5污染的严重性和危害程度并不知情。在有限的本土PM2.5研究中，一项中美科技合作项目反映了当时的空气污染与健康伤害状况。
　　1995年到1996年间，中国环境监测总站的工程师们负责了项目的中国研究部分——调查广州、武汉、兰州、重庆4地的8所小学空气污染水平。结果发现，若用美国1997年公布的PM2.5年标准值15微克/立方米来衡量，这8所小学普遍超标。其中，每个城市市区小学比同城近郊小学污染更严重，可能是受汽车尾气污染的影响，广州市区的一所小学PM2.5超标达到惊人的8.3倍。
　　这项中美科技合作项目本是研究空气污染对儿童肺功能的影响。项目组在中国4座城市各选取2所小学，分别设为郊区对照点、市区污染点，进行长期的空气质量监测和儿童肺功能测量。结果发现，儿童感冒咳嗽和气喘、支气管炎的患病率与PM10和PM2.5浓度的增加显著相关。
　　在中国学校空气污染与儿童伤害水平上的研究，只是美国学者和环保部门1990年代庞大的大气污染健康效应研究的一部分。
　　以这一系列的科学研究为依据，美国环保部门迅速制定新的空气质量标准。基于PM2.5可以穿过肺部并存留在肺脏深处，是对人体健康危害最大的污染物，美国对该指标设立了严格限制。1997年，美国环保署（EPA）首次颁布PM2.5的空气质量标准，将浓度年均值设为15微克/立方米，日均值设为65微克/立方米。在2003年EPA曾做了一个估算，“如果PM2.5达标，全美每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童罹患呼吸系统疾病。”2006年，EPA将PM2.5的日均限值提升至35微克/立方米。
　　2013年1月30日和2月1日，北京二环路上两天的空气状况对照。每逢灰霾天出现，类似的照片对比常可频繁见诸于互联网。这些照片的大量传播，流露的是对霾天的感伤与对蓝天的期待。
　　中国的空气污染健康危害研究则要远落后于美国。前述的所有中国PM2.5或PM10健康危害研究都采用时间序列方法，而前述80-90年代美国肿瘤协会和哈佛大学六城市的PM2.5致死率研究，耗时十几年，针对上万乃至数十万人群，是学术界认为更权威的长期队列研究。大陆相关研究则缺乏空气污染监测数据、气象数据、患病以及死因监测数据——后者正是中国长期缺乏的研究工作。
　　2012年中国新修订的环境空气质量标准，正是在这种缺乏本土长期空气污染危害研究的情况下落地的。此前针对PM2.5未被纳入我国环境空气质量标准，环保部门解释称，“监测相对容易做到，但根据我国PM2.5的构成和易感人群特点来确定符合我国的PM2.5浓度限值，却不是短期能完成的。”事实上，中国在2012年将PM2.5列入环境空气质量标准时，参照的基本是世界卫生组织（WHO）的研究，本国研究只提供了“间接参考作用”。
　　迟迟缺乏深入研究却又迫于强大的舆论压力，中国的空气质量标准开始向世界卫生组织的最低要求靠拢。
　　早在1987年，世界卫生组织便已首次出版WHO欧洲大气质量基准，以图为欧洲和其他地区国家制订空气质量标准时，提供一个保护公共健康的卫生基准。2000年，世界卫生组织对其修订再版，并于2006年再次修订为WHO全球大气质量基准。
　　在此期间，大陆学者开展的大气污染对居民健康影响的流行病学研究已表明，即使大气污染物的浓度达到1996年制定并沿用至今的国内大气质量二级标准，其健康危害仍然存在。但自始至终，中国大气污染健康效应的研究与空气质量标准制定等公共政策脱节严重。
　　2012年省会城市及直辖市空气质量。
　　空气污染健康危害研究和空气质量标准制定遭遇的困难已在科学之外。
　　2013年1月1日起，由中央和地方共投入约9.5亿元打造的国家环境空气监测网正式运行。京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市等共74个城市开始直播PM2.5监测数据。在空气污染健康危害研究滞后的状态下，中国的空气污染治理与空气质量改善已经箭在弦上。
　　邵龙义谈及与英国同行交流的体会时说，“现在英国空气颗粒物浓度达到每立方米10到20微克，各界就已经非常重视。但在中国，浓度达到一二百的水平并不奇怪。”
　　显然，中国无论是比较空气质量还是空气质量标准均要落后一截。反映在PM2.5上的是，中国的PM2.5监测和健康危害研究刚开始上路，而在发达国家，比PM2.5粒径更细小、健康可能更大的超细颗粒物PM1，已经成为研究热点。
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　　原文发表于凤凰周刊2013年第16期封面专题大陆空气污染报告，由作者授权转载。
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　　文章题图：Shutterstock 友情提供
　　
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　　2013年1月，上海儿童医院里聚集着大量呼吸道疾病患者。上海和北京等地均有学者研究显示，在连续遭遇严重的灰霾天气时，当地医院里呼吸道和心血管系统疾病患者的人数呈现增加趋势。
　　是的，PM2.5能致命
　　“这两天北京空气污染非常严重，很多人怀疑自己头痛与空气污染有关。究竟是否真有关联呢？”在2013年对灰霾天的一片漫天讨伐声中，有网友在科技社区“果壳问答”发问。
　　数日后，复旦大学公共卫生学院教授阚海东在底下的作答给出了依据，“国外确实有文献提示大气污染与头痛有关联。但这方面的研究报道较少，有出现假阳性（医学术语，意为结果出错）的可能，尚需要更多的研究来证实。从生物学机制上看，空气污染确实有可能通过血管和神经通路，诱发头痛。”在码下上述文字之余，阚海东还不忘给出英文文献链接。
　　据阚海东介绍，世界卫生组织下属的国际癌症研究所（IARC）是确定化学物质是否致癌的最权威机构。IARC就在今年10月发布报告，首次指认大气污染“对人类致癌”，并视其为普遍和主要的环境致癌物。
　　空气污染颗粒进入人体范围。研究表明，PM2.5可能引发整个人体范围内的疾病。这是检测、评价和控制PM2.5的重要原因。
　　然而，PM2.5的毒理学机理迄今尚未完全确立——人们并不清楚，这种细小颗粒物中究竟是何种成分、特性或何种病理生理学机制造成怎样的健康危害。由于颗粒物是对一个对粒径极小的空气污染物群体统称，视其成分大小、形貌、粒度分布，决定其能够进入到呼吸道的深度、沉积部位以及人体清除机制的有效性。
　　“颗粒物具体会对健康造成怎样的损害，取决于它复杂的化学组成成分。已知的空气颗粒物成分富集有很多种毒害物质，最受关注的包括附着在颗粒物上的重金属和以苯并芘为主的致癌性多环芳烃。”从事颗粒物毒理学研究的中国矿业大学教授邵龙义解释说。
　　空气污染对人群健康的威胁，以不同程度在全球各国普遍存在。现阶段空气污染造成的健康危害，尤以中国等发展中国家为甚。2013年3月底，全球疾病负担评估2010环境空气污染专家组联合主席亚伦·科恩曾出席在北京召开的一个研讨会。在会上他披露，根据他们此次研究，2010年空气污染造成中国120万人过早死亡以及超过2500万健康生命年的损失。
　　美国环保署PM2.5防护建议。
　　没错，空气污染给中国带来了巨大损失
　　要准确考量中国空气污染带来的健康危害和经济损失，需要极为精确的数据。但在中国本土的流行病学等学科研究者看来，一方面中国极其缺乏长期监测和跟踪大样本人群的本土研究；另一方面研究者虽然具备评价和分析健康损失的数理工具，却很难拿到医院或官方的公共卫生数据。
　　对PM2.5造成的健康损失评估已经破冰。在2012年年底，北京大学公共卫生学院联合环保组织“绿色和平”发布中国首份公开发表的空气污染致人死亡报告。北大研究团队选取北京、上海、广州、西安四个典型城市，首次对PM2.5对中国城市居民造成的公众健康危害和经济损失进行了估算。研究采用的是国际通用方法，从环境流行病学的角度选取时间序列模型（将某种统计指标的数值，按时间先后顺序排到所形成的数列模型）。根据报告的评估，2010年北京、上海、广州、西安四地因PM2.5污染造成“早死”人数共计7770人，仅是“早死”直接造成的经济损失就高达61.7亿元。
　　报告显示，空气质量的改善将带来巨大社会效益。如若PM2.5浓度显著降低，将有效改善公众健康并挽回经济损失。假使在2012年，PM2.5能够达到年均35微克/立方米或年均15微克/立方米（即中国将于2014年开始执行的环境空气质量标准中规定的国家二级和一级标准），四地的“过早死亡”人数将分别减少近3000例和6000多例。如果当年空气污染降至PM2.5含量年均10微克/立方米，即世界卫生组织推荐的空气质量准则值时，四地“早死”人数则可减少81%。
　　其实早在数年前，大陆官方就曾估算过空气污染对中国造成的损失，只是未向公众披露。当时的国家环保总局曾和世界银行开展环境污染研究项目，内有涉及中国空气污染给公众造成的健康影响和经济损失定量研究，是以PM10作为指标衡量。该项目于2007年结题后，发布名为中国污染负担（Cost of pollution in China）的英文报告，但中文版报告一直未面世。报告提到，空气污染带来的疾病给中国造成经济损失达到2318亿元。
　　学界也并未彻底放弃努力，这期间评价中国空气污染健康、经济损失的研究仍零星可见。
　　2010年，复旦大学公共卫生学院陈仁杰等人在学术期刊中国环境科学上发表我国113个城市大气颗粒物污染的健康经济学评价一文。通过搜集2006年中国113个主要城市的PM10年均浓度和城市居民的健康资料，研究粗略估算了大气PM10污染造成的健康、经济损失。
　　结果表明，2006年大气PM10污染在我国113个城市中引起将近30万例过早死亡，近10万例慢性支气管炎，近800万例内科门诊，超过25万例心血管疾病和呼吸系统疾病住院。造成的健康、经济损失超过3000亿元，其中由过早死亡造成的损失占87.79％，其次是慢性支气管炎、内科门诊、心血管疾病和呼吸系统疾病住院。
　　不同类型的空气净化装置比较。点击看大图。
　　那么，危害评估如何对接空气质量标准？
　　虽然1991年的中国环境状况公报已提及，“大气污染是呼吸系统疾病，尤其是慢性支气管肺炎的主要诱因之一”，但当时的中国对PM2.5污染的严重性和危害程度并不知情。在有限的本土PM2.5研究中，一项中美科技合作项目反映了当时的空气污染与健康伤害状况。
　　1995年到1996年间，中国环境监测总站的工程师们负责了项目的中国研究部分——调查广州、武汉、兰州、重庆4地的8所小学空气污染水平。结果发现，若用美国1997年公布的PM2.5年标准值15微克/立方米来衡量，这8所小学普遍超标。其中，每个城市市区小学比同城近郊小学污染更严重，可能是受汽车尾气污染的影响，广州市区的一所小学PM2.5超标达到惊人的8.3倍。
　　这项中美科技合作项目本是研究空气污染对儿童肺功能的影响。项目组在中国4座城市各选取2所小学，分别设为郊区对照点、市区污染点，进行长期的空气质量监测和儿童肺功能测量。结果发现，儿童感冒咳嗽和气喘、支气管炎的患病率与PM10和PM2.5浓度的增加显著相关。
　　在中国学校空气污染与儿童伤害水平上的研究，只是美国学者和环保部门1990年代庞大的大气污染健康效应研究的一部分。
　　以这一系列的科学研究为依据，美国环保部门迅速制定新的空气质量标准。基于PM2.5可以穿过肺部并存留在肺脏深处，是对人体健康危害最大的污染物，美国对该指标设立了严格限制。1997年，美国环保署（EPA）首次颁布PM2.5的空气质量标准，将浓度年均值设为15微克/立方米，日均值设为65微克/立方米。在2003年EPA曾做了一个估算，“如果PM2.5达标，全美每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童罹患呼吸系统疾病。”2006年，EPA将PM2.5的日均限值提升至35微克/立方米。
　　2013年1月30日和2月1日，北京二环路上两天的空气状况对照。每逢灰霾天出现，类似的照片对比常可频繁见诸于互联网。这些照片的大量传播，流露的是对霾天的感伤与对蓝天的期待。
　　中国的空气污染健康危害研究则要远落后于美国。前述的所有中国PM2.5或PM10健康危害研究都采用时间序列方法，而前述80-90年代美国肿瘤协会和哈佛大学六城市的PM2.5致死率研究，耗时十几年，针对上万乃至数十万人群，是学术界认为更权威的长期队列研究。大陆相关研究则缺乏空气污染监测数据、气象数据、患病以及死因监测数据——后者正是中国长期缺乏的研究工作。
　　2012年中国新修订的环境空气质量标准，正是在这种缺乏本土长期空气污染危害研究的情况下落地的。此前针对PM2.5未被纳入我国环境空气质量标准，环保部门解释称，“监测相对容易做到，但根据我国PM2.5的构成和易感人群特点来确定符合我国的PM2.5浓度限值，却不是短期能完成的。”事实上，中国在2012年将PM2.5列入环境空气质量标准时，参照的基本是世界卫生组织（WHO）的研究，本国研究只提供了“间接参考作用”。
　　迟迟缺乏深入研究却又迫于强大的舆论压力，中国的空气质量标准开始向世界卫生组织的最低要求靠拢。
　　早在1987年，世界卫生组织便已首次出版WHO欧洲大气质量基准，以图为欧洲和其他地区国家制订空气质量标准时，提供一个保护公共健康的卫生基准。2000年，世界卫生组织对其修订再版，并于2006年再次修订为WHO全球大气质量基准。
　　在此期间，大陆学者开展的大气污染对居民健康影响的流行病学研究已表明，即使大气污染物的浓度达到1996年制定并沿用至今的国内大气质量二级标准，其健康危害仍然存在。但自始至终，中国大气污染健康效应的研究与空气质量标准制定等公共政策脱节严重。
　　2012年省会城市及直辖市空气质量。
　　空气污染健康危害研究和空气质量标准制定遭遇的困难已在科学之外。
　　2013年1月1日起，由中央和地方共投入约9.5亿元打造的国家环境空气监测网正式运行。京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市等共74个城市开始直播PM2.5监测数据。在空气污染健康危害研究滞后的状态下，中国的空气污染治理与空气质量改善已经箭在弦上。
　　邵龙义谈及与英国同行交流的体会时说，“现在英国空气颗粒物浓度达到每立方米10到20微克，各界就已经非常重视。但在中国，浓度达到一二百的水平并不奇怪。”
　　显然，中国无论是比较空气质量还是空气质量标准均要落后一截。反映在PM2.5上的是，中国的PM2.5监测和健康危害研究刚开始上路，而在发达国家，比PM2.5粒径更细小、健康可能更大的超细颗粒物PM1，已经成为研究热点。
　　相关的果壳网小组
　　末日图存
　　毒理学
　　气象万千
　　 
　　原文发表于凤凰周刊2013年第16期封面专题大陆空气污染报告，由作者授权转载。
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