沙尘暴来袭,脏空气的杀伤力到底有多强?该如何应对?

昨天北京、济南等多地爆发沙尘暴,整个城市黄沙蔽日,人们仿佛行走在火星。

还有网友给街头视频加上了一点特效,看上去居然觉得合理多了:

雾霾对人体健康的影响

近期的沙尘暴导致很多地区的空气质量不断下降、雾霾天明显增多,大家都想尽各种办法防雾霾。空气污染的确会对我们的健康产生不少潜在影响,从细微的生理变化到明显的身体症状都有。环境流行病学研究已经发现空气污染与多种健康危害存在紧密联系,包括肺功能减退、呼吸系统疾病、慢性支气管炎、心血管疾病和脑血管疾病导致的住院、门诊就诊及早死。

根据世界卫生组织2009年发表的《全球健康风险》报告,市区室外空气污染已被列为2004年全球死亡人口的第十四大风险因素(前五名分别为高血压、烟草使用、高血糖、缺乏运动、超重及肥胖)。

户外空气污染还会增加罹患癌症的风险。2012年,国际癌症研究机构把柴油引擎产生的废气从“可能致癌(第2A类)”列为了“人类致癌物(第1类)”。基于最新研究证据,该机构于2013年进一步把空气污染列为了人类致癌物(第一类)。

常见的空气污染物包括悬浮颗粒、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、铅等。其中悬浮颗粒可以根据它们的空气动力学当量直径加以区分,例如PM2.5为直径小于2.5微米的颗粒物PM10为直径小于10微米的颗粒物。前者的危害更大,因为吸入后可以深入肺部,对健康造成多种影响,比如增加呼吸病症状、减弱肺功能、引发慢性支气管炎、损害心血管系统等。

根据世界卫生组织的报告:暴露于空气污染,尤其是暴露于细微颗粒(PM2.5),是心肌梗塞、中风、慢性阻塞性肺病和癌症的一个重要危险因素。在室外空气污染造成的死亡病例中,80%的人死于心脏病和中风,20%死于呼吸系统疾病和癌症。老年人各项生理机能逐渐衰弱,并且其中不少人患有心血管疾病和呼吸系统疾病,是雾霾天气的易感人群,应尽量避免在空气污染严重的日子外出。

儿童也很容易受到雾霾天气的影响。总体来说,相较于大人,孩子花在户外活动的时间更多、运动强度更大,而且相对于他们的个头,儿童每分钟吸入的空气更多,这些都导致他们每单位肺表面积吸收的悬浮颗粒更多,增大了雾霾对肺部的不利影响。

如果孩子长期呼吸严重污染的空气,患哮喘的几率会上升;对于已经患有哮喘的孩子来说,空气污染则可能加重他们的病情。研究发现,即使短期暴露于PM2.5,也可能导致哮喘儿童的呼吸道症状增加、肺功能下降以及服用药物增多。

超细微的悬浮颗粒甚至可以很容易经由感觉神经元从呼吸道进入大脑,以及从远端肺泡进入血液或淋巴。由于儿童和青少年时期是大脑发育的关键时期,因此也有研究者认为,儿童和青少年暴露于空气污染可能会影响他们的行为、认知以及导致情绪变化。

除了悬浮颗粒,其它的空气污染物,比如铅,也容易对小朋友的健康造成不利影响。年幼的儿童特别容易受到铅的毒性影响,尤其铅会影响大脑发育,造成智商下降、注意力时间缩短以及学习成绩下降,并且铅带来的神经和行为影响具有不可逆性。有研究发现,比起青少年和成人,儿童血液中的铅浓度更容易受周围空气中铅浓度的影响。

户外空气污染对孕妇和胎儿的影响

在雾霾的众多危害中,有一项健康危害可能很少有人立刻想到,那就是对妈妈肚子里的宝宝的健康影响,特别是低出生体重(即新生儿出生体重低于2.5公斤)。越来越多的证据显示,妈妈在怀孕期间暴露于空气污染可能会影响宝宝的出生体重和其它一些妊娠结局。

国内外许多项研究都发现,妈妈怀孕期间如果生活在空气污染较重的地区,更容易生下体重较轻的宝宝。其中一个研究来自北京,发表在了2015年《Environ Health Perspect》(《环境健康展望》)期刊上。这项研究基于一次难得的特殊机会:2008年北京夏季奥运会和残奥会期间空气污染水平短暂下降。

众所周知,北京是我国空气污染最严重的城市之一,导致空气质量差的原因包括机动车尾气排放、工业生产、燃煤等等。在2008年北京奥运会、残奥会之前和期间的几个月,北京市采取了一系列强有力的措施来改善空气质量,例如严格执行车辆排放标准、车辆限行、搬迁和关闭北京及部分周边省份的工厂,停止建筑项目。这样,2008年6月至10月期间,北京的空气质量有了明显改善,多项空气污染物浓度包括PM2.5、二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫、硫酸盐等较奥运会前水平下降了18~59%。但奥运会结束后,这些污染物的浓度又开始逐步回升。

正是奥运会前后空气污染物的对比,给研究人员提供了一个独特的“自然实验”机会。一支由中美研究人员联合组成的科研小组对北京妇产科医院2007年至2010年71803名足月新生儿(胎龄37~41周)的出生记录进行了统计分析,这些新生儿的母亲都来自北京西城区海淀区丰台区朝阳区。研究发现,北京奥运会期间孕期正好处于第8个月的孕妇,她们生下的宝宝比2007年或2009年同一时期出生婴儿的平均体重更重,增加了23克。

为什么研究结果显示空气质量与怀孕第八个月(而非其它月份)的关系最密切呢?

研究者表示还需要进一步探索来找出原因。有一种可能是,胎儿在妊娠后期长得最快,这个阶段如果暴露于空气污染物可能会影响某些生理机制,比如影响胎盘提供营养物质的能力,从而阻碍胎儿生长。因此,从2008年8月8日到9月24日,共计47天,虽然空气质量改善的时间很短暂,但质量改善显著,仍然为当时已经八个月龄的胎儿带来了平均体重增加23克的生长福利。

另一种可能是,妊娠初期的月份也很重要,那些奥运会期间处于怀孕早期的妈妈,尽管也赶上了当时的好空气,但其对胎儿成长的好处可能被奥运结束后的空气污染危害所掩盖或抵消。

研究者认为,如果空气质量改善的时间更长,比如持续数月甚至整个孕期,宝宝出生体重的增长可能更为明显。

国外也有不少这方面的研究。一项综合分析了来自12个欧洲国家超过7.4万名女性数据的研究也发现,空气污染和足月儿出生体重过低(<2.5公斤)有紧密联系。研究结果显示,如果每立方米的PM2.5增加5微克,出生体重过低的风险就升高18%。欧盟国家规定PM2.5的年平均浓度不得超过25微克/立方米,但这项研究发现,即使PM2.5低于这一数值,出生体重过低的风险依然会随着污染物浓度的上升而增加。因此,有人建议欧盟国家应进一步降低PM2.5的标准。

此外,该研究还发现,孕妇居住地附近的交通密集情况也与出生低体重风险有关。如果居住地临近街道每天多经过5000部车辆,发生新生儿低体重的风险上升6%。

另一项综合了来自北美、南美、欧洲、亚洲和澳大利亚九个国家约300万名婴儿出生数据的荟萃分析也发现了室外空气污染与胎儿发育之间的关联:孕妇吸入的PM2.5和PM10越多,其新生婴儿体重小于2.5公斤的可能性就越高。该研究甚至发现PM10与出生体重之间存在线形关系:PM10每升高10微克/立方米,婴儿出生体重降低8.9克(95%可信区间:-13.2, -4.6克)。

之所以有很多研究者关注出生体重,因为它是衡量新生儿健康状况的重要参考指标。出生体重过低会给宝宝带来一系列近期和远期健康问题,其中包括出生后几周内出现并发症甚至死亡的更高可能性,以及成长过程中和成年后的慢性疾病问题,例如发生肥胖、糖尿病、高血压等的风险升高。

当然,新生儿也不是越重越好。如果出生时体重过重(≥ 4公斤),那么母亲不得不实施剖宫产的可能性增大、产后出血的风险也会上升。而且宝宝长大后也更容易肥胖和发生心血管疾病。

事实上,空气污染对胎儿造成的不良影响还远不止出生体重这一项指标。我和我同事曾对国内25个有关孕期室外空气污染与部分不良妊娠结局(低出生体重、早产、死亡和先天畸形)的研究进行过系统评价。我们发现,二氧化硫和出生低体重以及早产有关;PM10则与先天畸形,尤其先天性心血管缺陷的关系更为紧密。但现有证据还不足以说明孕期暴露于空气污染物和新生儿死亡有关联。

面对空气污染,我们能做点什么?

环境很难改变,我们只能尽量在空气污染严重的日子减少户外活动强度和缩短在户外逗留的时间。如果户外活动无法避免,有人会选择使用口罩。

虽然外科口罩和棉布口罩可以过滤较大的悬浮颗粒,但研究显示这两类口罩都不能有效过滤空气动力学当量直径10微米以下的悬浮颗粒(PM10),更无法阻挡直径2.5微米以下的悬浮颗粒(PM2.5)。所以,毫无疑问,外科口罩和棉布口罩都无法为孩子提供防雾霾保护。

外科口罩对防雾霾作用不大

很多人比较熟悉的防雾霾口罩是N95口罩。它指的是一类符合美国NIOSH(国家职业安全和卫生研究所)标准的口罩,这类口罩可以阻挡至少95% 直径为0.3微米的颗粒物(PM2.5为2.5微米)。经过测试,如果佩戴正确,紧贴面部,这类口罩过滤效果较好,可以过滤掉大部分的PM2.5。

在我国开展的一些研究已经显示,使用N95口罩可以减少空气污染对血压和心率的不良影响。例如,一项来自北京的研究中,研究者让98名患有冠心病的患者按照研究设定的路线行走,其中一部分患者戴了N95口罩,另一部分则没有。研究期间对患者的疾病症状、运动情况、个人空气污染暴露、血压、心率以及心电图进行了监测。结果发现佩戴了N95口罩的患者血压和心率变异性都好于未佩戴组。

3M: N95

N95口罩有多款不同牌子可供选择,比如3M是大家比较熟悉的一个牌子。不同牌子的N95口罩功能类似,区别一般只在颜色、大小和款式。

虽然N99,N100的理论过滤效果更好,但大家其实不必盲目追求更好的值,还是要考虑是否能够和面部很好地贴合。如果不能很好贴合面部,口罩就不能达到理想的防护效果。

另一类比较常见的防雾霾口罩是EN-149。它与N95的区别在于,N95通过的是美国NIOSH认证,而EN-149符合的是欧洲标准。

3M: EN-149

根据过滤空气中悬浮颗粒的能力(95L/min气流时),EN-149可以分为三类:

  • FFP1 : 过滤80%的空气悬浮颗粒

  • FFP2:过滤94%的空气悬浮颗粒

  • FFP3:过滤99%的空气悬浮颗粒

可以看出,符合欧洲EN-149标准的FFP2口罩与N95口罩的过滤能力最接近。

N95和EN-149口罩都能有效阻挡空气中的悬浮颗粒,我们在挑选的时候主要看它们能否和面部贴合良好。但问题是,无论N95还是EN-149,它们一开始都是为成人设计的,很难贴合孩子的脸型。孩子佩戴时,如果空气不断从不贴合的缝隙漏进去,防雾霾口罩的效果会大打折扣。所以,找到一款适合孩子佩戴的防雾霾口罩非常重要。

一些公司已经生产了适合小脸型或者针对儿童的防雾霾口罩。不过要注意,目前儿童防雾霾口罩还没有一套认证标准,只能选择符合N95或者EN-149标准的口罩,并且大小贴合孩子的脸型的。

室内空气污染同样不可小觑

尽管室外空气污染可能会对孩子的健康带来不利影响,但室内空气质量同样重要,尤其注意不要让孩子吸二手烟。

当室外空气PM2.5达到100微克/立方米时,人在室外呆上24小时能吸入的空气污染物一共是1100微克。但仅仅主动抽一支烟就能吸入10000~40000微克PM2.5悬浮颗粒。因此,室内二手烟给孩子带来的危害也不可小觑。

雾霾天的户外活动建议

目前很难找到适合幼儿(<5岁)使用的防雾霾口罩(注意:婴儿无论室内室外都不能使用口罩),当PM2.5为101~150时,最好的办法是减少体力消耗活动和户外活动;大一点的、身体健康的孩子可以进行户外活动,但应减少长时间剧烈运动。

如果PM2.5处于151~200之间,建议幼儿留在室内并减少体力消耗活动;大一点的孩子需要避免长时间剧烈运动,进行其他户外活动时也应增加休息时间。

若PM2.5>200,孩子都应立即停止户外活动、留在户内。

外科口罩和棉布口罩都不能阻挡微小的悬浮颗粒(PM10和PM2.5)、也无法完全保护孩子免受病菌的危害。如果选择让大一点的孩子使用防雾霾口罩,应选择儿童专用的,并且尽量挑选与他们面部最贴合的款式,才有可能实现最佳的防雾霾效果。

与此同时,也要留意孩子佩戴一段时间后是否有头晕、呼吸困难等症状,一旦出现,需要暂停使用。患有慢性心脏疾病和肺部问题的儿童对防雾霾口罩的耐受不同,如果孩子在佩戴口罩时出现了不适,还需要向专业医生做进一步咨询。

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