准备好你口罩——当空气污染成为全球公共安全危机
91%的世界人口生活在超过who空气污染标准的区域。呼吸这种维持生命必要的行为每年会导致700万人死亡，危害数十亿人的健康。空气污染已成为全球范围内的公共卫生危机，并且它带来的影响可能比我们之前认为的还要严重。
撰文 | 祝叶华
编辑 | 一块肉饼
入冬以来，雾霾席卷全国。截至2018年11月30日，79个城市发布了空气污染预警——其中5个城市发布了红色污染预警；73个城市发布了橙色预警；1个城市发布了黄色预警。受影响的地区包括京津冀及其周边地区；山西、陕西和河南的汾渭平原地区，以及中国第二大钢铁制造中心江苏所在的长江三角洲北部地区。
世界卫生组织（who）已将空气污染认定为一种新型“烟草”。91%的世界人口生活在超过who空气污染标准的区域（见下图）。呼吸这种维持生命必要的行为每年会导致700万人死亡，危害数十亿人的健康。空气污染是世界上最大的单一环境健康风险，科学家们仍在努力确定空气污染可能造成的破坏程度。
（图源：nasa, who ambient air quality database, april 2018）
空气污染之于儿童
2018年10月，who发布的一份报告称，全球近20亿儿童（约占15岁以下儿童总数的93%），呼吸着有毒、“腐烂”的空气，对他们的健康构成了严重威胁，造成哮喘、智力丧失、肥胖和耳朵感染等疾病。据估计，每年约有60万名儿童死于空气污染。这种风险从子宫就已经开始了。长期暴露在空气污染中可能会引发母体的不良妊娠，如早产、出生体重过轻、出生长度和头围异常、胎龄过小等，这些不利影响可能会伴随孩子一生。
不仅如此，近年来科学家们也逐渐认识到，空气污染还会对儿童和青少年的大脑与行为造成负面影响。美国南加州大学的研究人员发现，微小的有毒颗粒会潜入发育中的大脑，引发炎症。在城市地区，清洁的空气的缺失会导致9到18岁青少年不良行为的增长[1]。
他们研究了洛杉矶地区的682名儿童，从9岁开始进行了9年的跟踪调查。一方面，家长每隔几年填写一份行为检查表，记录他们的孩子是否有包括撒谎和欺骗、逃学、偷窃、破坏公物、纵火或滥用药物等13种不良行为。每位参与研究的儿童最多会接受4次评估。另一方面，从2000年到2014年，研究人员使用了25个空气质量监测器来测量南加州每天的空气状况。他们计算了每个参与者的居住地址，并使用数学模型来估计每个家庭所处环境中的pm2.5（指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5 微米的细颗粒物。能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。）水平。结果发现，约75%的参与者呼吸的空气中，污染物质超过了联邦政府建议的每立方米12微克的水平。而一些地区的有毒颗粒物质的含量甚至高达建议量的2倍。
在对这近700名儿童的数据进行分析后发现，青少年时期接触到更多空气污染的孩子更有可能做出违法行为。pm2.5对大脑发育尤其有害，它会破坏大脑结构和神经网络，从而影响青少年的行为。而糟糕的亲子关系以及父母的心理和社会压力，也加剧了这些潜在的负面影响。
空气污染之于女性
乳腺癌被认为是女性的头号杀手。引发乳腺癌的因素有许多种，但谁能想到空气污染也是其中的一项呢？美国弗罗里达大学的研究者，在一项针对近28万名女性的研究中得出结论：生活在空气污染严重地区的女性患乳腺癌的风险更高。
研究表明，生活在微粒污染严重地区的女性中，高乳房密度的比例比其他地区高出19%。乳房密度是乳房x光检查中对比脂肪和乳腺纤维组织数量的指标。致密型乳房中的乳腺纤维组织含量多于脂肪。乳房高度致密的女性患乳腺癌的几率是男性的六倍。科学家们怀疑被pm2.5污染的空气中含有化学毒素，破坏了人体荷尔蒙，引发乳房中不同类型细胞的生长[2]。
另外一篇发表在environment international的文章中称，空气污染可能会加大女性受孕的难度[3]。“越来越多的证据表明，空气污染和生育率之间可能存在联系。” 哈佛大学公共卫生学院的研究员 audrey gaskins说。gaskins研究了空气污染等环境暴露因素对体外受精的影响。在6月发表的一项结果中发现，在接受试管受精的女性中，住得离主要道路更近（即离交通污染更近）的女性，成功植入胚胎后，胚胎存活率的可能性更低。2010年的一项研究也得出了类似的结论: 接触空气污染物（尤其是二氧化氮）会降低体外受精后成功怀孕的几率[4]。
这两项研究并不是特例。波士顿大学医学院的流行病学、妇产科助理教授shruthi mahalingaiah在分析“护士健康研究”的数据时发现，居住在公路附近的女性不孕症患者数量略有增加[5]。2014年的一项研究也显示，对于巴塞罗那的女性来说，生活环境中的空气每增加约3.5微克每立方米的颗粒物，生育率就会下降13%[6]。
空气污染之于男性
不易受孕并非是女性单方面的责任，男性精子质量有时候也起着决定性作用。空气污染不仅关乎女性生殖系统，也会使精子受到影响。有研究表明，“现代生活方式”是西方国家男性精子数量在短短40年里下降60%的罪魁祸首[7]。
香港中文大学的研究人员对近6500名男性的精子进行了研究，发现高水平的细颗粒物与“精子形状异常”之间存在“强烈关联”[8]。研究人员指出，由于空气污染的普遍性，即使微小的影响，也可能对公众健康构成重大挑战。文章中提出，含有重金属等有毒化学物质的细颗粒物会通过呼吸进入肺部，从而进入血液，并会对精液造成损害。然而，空气污染是否会直接影响人类精子，目前还没有定论。
精子形状异常（图源：motherababy.com）
科学家们在努力找出空气污染物影响生育的原因，关于其中的机理存在多种理论。由污染物引起的全身慢性炎症或生物应激反应可能是关键因素之一；这些含有微量重金属的细颗粒还可能干扰对生殖至关重要的激素系统，改变或破坏精子和卵子中的dna和其他遗传物质。这些污染物带来的风险在怀孕成功后还会继续存在，因此它们还会进一步导致早产率上升，以及上述提到的一系列对新生儿的负面影响。
但部分科学家也提出了质疑。他们认为精子形状的改变并不能作为精子质量下降的唯一评判标准，并且空气污染也并非唯一的影响因素。精子质量下降还与杀虫剂、扰乱荷尔蒙的化学物质、饮食、压力、吸烟和肥胖等因素有关。
全人类的灾难
对人类整个群体而言，空气污染也存在着巨大的隐性社会成本。
一项针对中国的大规模研究表明，空气污染物不仅仅只在儿童和青少年时期影响我们的大脑。耶鲁大学研究人员对2.5万多中国人口的数学和语言能力进行了检测，并将其与空气污染水平联系起来。结果发现，那些暴露在空气污染中时间最长的人，认知测试成绩下降幅度最大。这一整体降幅大致相当于损失了1年的学校教育。经过进一步的统计测试，他们认为，这毫无疑问是一项关于空气污染影响大脑功能的证据[9]。
在伦敦进行的类似研究也发现，空气污染可能与患痴呆症的风险增加有关。英国帝国理工学院和伦敦国王学院的研究人员分析了13.1万名年龄在50岁至79岁之间的患者在2005年至2013年7年间的医疗记录。2005年1月，所有参与者的记录中都没有痴呆史或家庭护理史。他们随后追踪了在研究过程中患上了痴呆症的患者人数，并测定了2004年伦敦地区pm2.5、二氧化氮和臭氧的年平均浓度。在排除了如吸烟、糖尿病、年龄等因素后发现，生活在氮氧化物含量最高的前20%地区的研究对象患有痴呆症的风险，比生活在最低20%地区的高出40%。通过深入研究这些数据，研究人员们结果发现这种关联只适用于一种痴呆症——阿尔茨海默氏症。
他们提出，当细颗粒物进入身体后会腐蚀肺泡，阻止它们有效工作，从而造成连锁反应，干扰身体调节神经炎症的能力。该研究给出了两种理论：其一，空气污染物会影响大脑的血管系统，它们有可能以类似的方式影响大脑和心脏；其二，污染物实际上是通过嗅觉神经进入大脑的，并直接在组织中引起炎症和氧化应激。
尽管诸如此类的研究目前仍然具有局限性，但却十分必要。如果科学家能够明确地证明空气污染与阿尔茨海默氏症等痴呆症的关系，那么通过改善空气质量来降低其发病率将成为一种可能的治疗手段。
世界上超过90%的人口仍在呼吸着不安全的空气，这是一种全球范围内的公共卫生危机，并且这种影响可能比我们之前认为的还要严重。我们希望通过空气污染的研究，促使各界人士采取行动——更健康的人口和更健康的地球才是双赢的局面。
参考资料
[1] diana younan, catherine tuvblad, meredith franklin, et al. longitudinal analysis of particulate air pollutants and adolescent delinquent behavior in southern california[j]. journal of abnormal child psychology, 2018, 46(6): 1283-1293.
[2] lusine yaghjyan, robert arao, cole brokamp, et al. association between air pollution and mammographic breast density in the breast cancer surveilance consortium[j]. breast cancer research, 2017, https://doi.org/10.1186/s13058-017-0828-3.
[3] audrey j.gaskins, jaime e.hart, lidiamínguez-alarcón, et al. residential proximity to major roadways and traffic in relation to outcomes of in vitro fertilization[j]. environment international, 2018, 115:239-246.
[4] richard s. legro, mark v. sauer, gilbert l. mottla, et al. effect of air quality on assisted human reproduction[j]. human reproduction, 2010, 25(5): 1317-1324.
[5] s. mahalingaiah, j.e hart, f. laden, et al. adult air pollution exposure and risk of infertility in the nurses' health study ii[j]. human reproduction, 2016, 31(3): 638-647.
[6] mark j.nieuwenhuijsen, xavierbasagaña, payam dadvand, et al. air pollution and human fertility rates[j]. environment international, 2014, 70:9-14.
[7] hagai levine, niels jørgensen, anderson martino-andrade, et al. temporal trends in sperm count: a systematic review and meta-regression analysis[j]. human reproduction update, 2017, 23(6): 646-659.
[8] kathryn ashton, mark a bellis, alisha r davies, et al. do emotions related to alcohol consumption differ by alcohol type? an international cross-sectional survey of emotions associated with alcohol consumption and influence on drink choice in different settings[j]. occupational & environmental medicine, 2017, 7: e016089. doi:10.1136/bmjopen-2017-016089.
[9] xin zhang, xi chen, xiaobo zhang. the impact of exposure to air pollution on cognitive performance[j]. pnas, 2018, 115(37): 9193-9197.
[10] iain m carey, h ross anderson, richard w atkinson, et al. are noise and air pollution related to the incidence of dementia? a cohort study in london, england[j]. bmj open, 2018;8:e022404. doi:10.1136/bmjopen-2018-022404
文章头图及封面图片来源：arran smith on unsplash
