大氣污染對人體健康的影響

大氣污染對人體健康的影響

人類活動排出的污染物擴散到大氣中，當這種污染物濃度超過大氣自

凈能力時便構成大氣污染，直接或間接地影響人體健康，例如引起感官的

和生理機能的不適反應，產生亞臨床的和病理的改變，出現臨床體征或存

在潛在的遺傳效應，發生急、慢性中毒或死亡等。空氣中可自然沉降的顆

粒物稱降塵，而懸浮在空氣中的粒徑小于100微米的顆粒物通稱總懸浮顆

粒物（TSP），其中粒徑小于10微米的稱可吸入顆粒物（PM10）。可吸入

顆粒物因粒小體輕，能在大氣中長期飄浮，飄浮范圍從幾公里到幾十公里，

可在大氣中造成不斷蓄積，使污染程度逐漸加重。可吸入顆粒物成份很復

雜，并具有較強的吸附能力。例如可吸附各種金屬粉塵和強致癌物苯并(a)

芘、吸附病原微生物等。

直徑10微米或以下的可吸入顆粒物能直達并沉積于肺部，而引發不

良的健康反應。可吸入顆粒物對人體健康的影響包括導致呼吸不適及呼吸

系統癥狀（例如氣促、咳嗽、喘氣等）、加重已有的呼吸系統疾病及損害

肺部組織。長期生活在飄塵濃度高的環境中，呼吸系統發病率增高。特別

大氣顆粒物對人體健康的影響主要包括以下幾個方面：

一、呼吸系統

刺激肺部使其出現炎癥；肺功能下降，肺部排除污染物的能力降低；

導致鼻炎、慢性咽炎、慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫等疾病惡化；

引起哮喘等過敏性疾病和矽肺、石棉肺、肺氣腫等肺病。

可吸入顆粒物隨人們呼吸空氣而進入肺部，以碰撞、擴散、沉積等方

式滯留在呼吸道不同的部位，粒徑小于5微米的多滯留在上呼吸道。空氣

中的二氧化硫常常被這些微粒吸附，顆粒中的金屬可將二氧化硫催化氧化，

再與水作用形成硫酸霧，這樣的微粒吸入肺部之后，會引起肺水腫和肺硬

化；滯留在鼻咽部和氣管的顆粒物，與進入人體的二氧化硫（SO2）等有

害氣體產生刺激和腐蝕粘膜的聯合作用，損傷粘膜、纖毛，引起炎癥和增

加氣道阻力。持續不斷的作用會導致慢性鼻咽炎、慢性氣管炎。

據研究，鼻腔濾塵機能可濾掉約為吸氣中顆粒物總量的30～50％。

可吸入懸浮顆粒物與肺組織細胞接觸后，可通過腐蝕刺激或其成分的

毒性作用對肺組織細胞造成損害,導致細胞及其生化成分發生改變。可吸

入懸浮顆粒物會刺激肺部中性粒細胞聚集增加，也可使肺灌洗液中生化成

分發生改變,具體表現為:中性白細胞增高，乳酸脫氫酶(LDH)、酸性磷酸

酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)和唾液酸(SA)等有變化。它們的改變反映了肺

組織細胞受損和防御功能降低。這些顆粒物進入肺組織后，可激發體內的

脂質過氧化反應,使體內氧化和抗氧化系統失去平衡。一方面使得脂質過

氧化酶(LPO)增高，另一方面使體內的抗氧化系統耗竭,表現為谷胱甘肽過

氧化物酶(GSH-P某)下降和LPO/GSH-P某增高,導致谷胱甘肽轉化為氧化

型、上皮細胞受到損傷、細胞通透性增加，引起肺損傷和肺疾病，如肺功

能下降、肺纖維化、慢支、肺氣腫等。

二、心血管系統

可吸入懸浮顆粒物可引起血液成分的改變，血液粘度增加，血液凝集

以及血栓形成；可引起動脈收縮，血壓升高。

一部分可吸入顆粒物會沉積在肺泡上，沉積率隨微粒的直徑減小而增

加，其中1微米左右的微粒80%沉積于肺泡上，沉積的時間也最長，可達

數年之久。當大量顆粒物在肺泡上沉積下來，就可能引起肺部組織的慢性

纖維化，使肺部切換功能減弱，導致肺心病、心血管病等一系列病變。

三、免疫系統

降低免疫功能，增加對細菌、病毒等感染的易感性，使機體對傳染病

的抵抗力下降；病原微生物隨顆粒物進入體內后，使機體抵抗力下降，誘

發感染性疾病。

可吸入懸浮顆粒物能損壞非特異性免疫功能，其中的細顆粒物進入肺

內后,肺泡巨噬細胞將整個顆粒物吞噬，并釋放出一系列細胞因子和前炎

癥因子。前炎癥因子或沉積于肺部的顆粒物進一步作用于肺上皮細胞、成

纖維母細胞、內皮細胞等后分泌黏附分子及細胞因子，而這些黏附分子及

細胞因子使各種炎癥細胞聚集，從而導致炎癥發生。隨可吸入懸浮顆粒物

中細顆粒物粒子濃度的增加，巨噬細胞存活率和吞噬功能下降，巨噬細胞

出現凋亡，并且降低抗原的提呈能力，使免疫活性細胞功能及組織體液中

的殺菌物質改變，從而降低肺局部特異性淋巴細胞的免疫應答，導致局部

防御力降低，而引起局部炎癥感染。

它也可以損壞特異性免疫功能。免疫反應的核心是細胞增殖，顆粒物

由于影響細胞增殖而影響免疫。脾臟和外周血淋巴細胞的轉化是反映免疫

功能的有力工具。汽車尾氣顆粒的有機提取物可抑制T淋巴細胞的轉化功

能，且有劑量—反應關系。其抑制機理可能與鈣穩態失衡和鈣信號傳遞干

擾有關。白細胞介素(IL-2)和NK細胞在機體和腫瘤免疫中分別起調節和

監視作用。汽車尾氣顆粒的有機提取物可通過干擾IL-2(或其受體)介導

信號而抑制T淋巴細胞產生IL-2。

四、神經系統

導致高級神經系統紊亂和器官調解失能，表現為頭疼、頭暈、嗜睡和

狂躁等。

五、癌癥的發生

顆粒物所吸附的多環芳烴化合物(PAH)是對機體健康危害最大的環境

三致(致癌、致畸、致突變)物質，其中苯并芘(ａ)能誘發皮膚癌、肺癌和

胃癌。

可吸入懸浮顆粒物內含有各種直接致突變物和間接致突變物，可以損

害遺傳物質和干擾細胞正常分裂，同時破壞機體的免疫監視，而引起癌癥

和畸形。它的化學組分或活性氧直接損害遺傳物質而導致癌基因激活、抑

癌基因失活、遺傳物質改變,進一步可能導致肺癌。觸顆粒物可導致上皮

細胞和巨噬細胞內的細胞因子增加，污染物作用于細胞產生的一些細胞因

子如生長因子，可能導致細胞周期失去正常調節，從而使細胞分裂增加，

進一步形成腫瘤。顆粒物也可通過影響細胞間隙通訊功能的改變而導致細

胞進一步惡化。