前言

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PM是particulate matter的缩写，也叫悬浮颗粒或颗粒物，泛指悬浮在空气中的固体颗粒或液滴。其中，空气动力学直径小于或等于10微米 (µm)的颗粒物称为可吸入颗粒物（PM10）；直径小于或等于2.5微米的颗粒物称为细颗粒物（PM2.5）。2.5微米是多大呢？作为对比，人的一根头发丝直径大概是50-70微米，2.5微米大概是头发丝的1/28。

图一：pm2.5_scale_graphic-color

图二：Airborne-particulate-size-chart

PM2.5会造成哪些不良后果

颗粒物的大小决定了它们最终在呼吸道中的位置，较大的颗粒物往往被纤毛和黏液过滤，无法通过鼻子和咽喉。但是，小于10微米的可吸入颗粒物（PM10），可以穿透这些屏障到达支气管和肺泡。而小于2.5μm的细颗粒物（PM2.5），更容易吸附有毒害的物质，如一些重金属铅、锌、砷、镉等，由于体积小，PM2.5具有更强的穿透力，可直接抵达细支气管壁，并干扰肺内的气体交换。更小的微粒（直径小于等于100纳米，0.1微米）会通过肺部传递影响其他器官。PM由肺然后到其他器官的影响，可以参考下面这张图（*1-参考资料来源，参见文末）。

研究方法探寻

可能有人会问，这些颗粒物的短期和长期影响，科研人员是怎么跟踪和评估的呢？污染导致了几百万人死亡，这个数据科学吗？我把看文献过程中总结的几点记录如下，大家可自行评估、参考。

在来自《美国医学杂志》的参考文献2中，其分析是基于美国癌症协会（ACS）收集的数据，该数据是癌症预防研究（CPS-II）的一部分。研究招募了约120万成年人，参与者需要填写一份详细的调查问卷，用以评估危险因素，其中包括年龄，性别，种族，体重，身高，吸烟史，教育程度，婚姻状况，饮食，饮酒，职业暴露和其他特征的问题。

在随后的若干年里，ACS会持续跟进和研究参与者的生命状态，一旦有报告的死亡情况需要通过死亡证明予以核实。这项研究持续进行了16年，研究期间完成了至少93%的死亡确认，并获得了死亡证明或死亡原因代码。然后研究人员使用一个叫做“Cox比例风险模型”的方法，模型拟合涉及两个阶段。在第一阶段，使用标准的Cox比例风险模型对生存数据进行建模。在第二阶段，使用线性随机效应回归模型，确认特定健康响应的估计值与微粒空气污染有关。当然，模型还需要考虑其他风险因子的影响，包括年龄，性别，吸烟情况，职业暴露等。（感兴趣的可自行研究论文）

国内的研究相对来说更加理论化一些，在参考资料4《危险的呼吸2：大气PM2.5对中国城市公众健康效应研究》中，研究人员以当年的年平均PM2.5浓度作为基线情景，然后设置了三个对比组，包括“2017年情景、国标情景和WHO情景”。然后以WHO情景为本底，采用细颗粒物暴露造成的全球疾病负担估算中所采用的“整合风险函数”方法计算国标情景、2017情景和基线情景下，相对于本底情景，各城市缺血性心脏病、脑血管病、慢性阻塞性肺疾病和肺癌死亡率的相对危险度。

相对来说，国外的研究属于流行病学研究范畴，跨度的时间也很长，数据更有说服力；国内更多的是采用倒推法，是根据已有数据、算法模型推演出的结果。

普通人如何防护

国内多次的大型污染事件，已经让大部分人意识到颗粒物污染带来的危害。身处京津冀地段，也能感受到近几年在政府部门强力干预下天气变好的趋势。但我发现，有一部分人可能仍然没有意识到这一块，包括家庭中二手烟对家人的影响，空气污染指数达到多少是对身体有伤害的，甚至还有一小部分人在空气质量不好时去跑步，更别说如果没有新冠肺炎这件事口罩的普及率很低，等等。

从上面的图二中开云电子（中国）官方网站可以看到，香烟产生的颗粒物直径在0.1-1微米之间，这个粒径的颗粒物可以直接穿过肺泡进入到血液循环中，危害非常大。

来自ncbi上的一篇论文（*5）统计了中国吸烟所致的死亡率，论文中给出了一组数字：在2005年全中国共有673000例死亡（95%可信区间）可被归因于吸烟。其中80%为男性死亡，吸烟相关死亡的根本死因为：癌症268200例（214500-321900），心血管疾病146200例（79200-213100），呼吸系统疾病66800例（20300-113300）。而2012年中国卫生部发布的《中国吸烟危害健康报告》中报导说每年因吸烟导致死亡的人数已超过100万。

所以别吸烟，以及尽量不要被二手烟污染。特别是小孩和老人，让他们尽量远离烟。

开云电子（中国）官方网站大部分人手机里都有实时的空气污染指数，手机自带或者独立App，比如墨迹天气。但这个里面有两个问题：

一是大部分的手机自带或者独立污染指数App，用的都是《中国AQI标准》（*6），和《美国AQI标准》（*7）以及《世界卫生组织-空气质量准则》（*8）相比，国内的标准仍然采用的是过渡期标准。这样就会出现相同的污染物质和污染值，基于中国的AQI等级计算出来的空气质量是“良”、“轻度污染”，基于美国的AQI等级计算出来的则是“轻度污染”、“不健康”。

还有一个问题就是，中美两国AQI标准里，最主要的就是PM2.5的限值不同。在美国标准里，PM2.5大于35.4（μg/m3）就是轻度污染了，而国内PM2.5浓度大于75（μg/m3）才算轻度污染。

所以，在这里给三点小建议：

目前国内使用的空气质量标准在PM2.5的要求上和世界卫生组织（WHO）的空气质量准则值相比，无论是24小时平均或者年平均，相差都比较大。

颗粒物最新研究情况

参考资料：

1

https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/10473289.2006.10464485?needAccess=true

2

https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/194704?resultClick=1

3

https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/414214?resultClick=1

4

https://wenku.baidu.com/view/875fdf45c1c708a1284a44ce.html

5

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19129528

6

http://183.203.132.90:85/ribao/doc/W020120410332725219541.pdf

7

https://www3.epa.gov/airnow/aqi-technical-assistance-document-sept2018.pdf

8

https://www.who.int/publications/list/who_sde_phe_oeh_06_02/zh/

9

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200129091444.htm

10

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200214134717.htm

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