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细颗粒物由于粒径适中,能长时间在大气中漂浮,并且极易进入人体;同时,由于细颗粒物具有比较大的比表面积,使得许多有害物质如重金属、多环芳烃等可以通过这个载体进入人体。大量研究表明,细颗粒物能引发一系列健康问题,对人体造成较大危害。珠江三角洲是我国典型的城市群,其区域性大气细颗粒物污染日益严重,已经成为制约珠三角地区社会-经济-环境可持续发展的重要因素。
本研究立足于国内外相对成熟的研究成果,通过广泛的调研和综合分析,建立了从细颗粒物源排放到健康风险评价的技术路线,并以PM10和TSP作为参照,进行横向比较。研究采用健康风险定量评价的方法,主要从暴露评价和暴露-反应关系两个方面,探讨了珠江三角洲地区的颗粒物污染所造成的人群健康风险。在暴露评价部分,本研究利用二维空气质量模式模拟得到珠三角地区颗粒物(PM10和PM2.5)浓度的时空变化,同时对珠三角地区的人口数量及分布进行统计分析,将颗粒物浓度数据与人口分布相结合,计算得到珠三角地区人群的暴露分布情况以及人口加权平均暴露浓度。研究表明,珠三角暴露人口的空间分布直接影响人群对PM2.5的暴露,但对PM10的暴露影响不明显。对人口进行加权后,PM2.5的暴露浓度相对于模拟浓度升高了19.9%,说明PM2.5的污染浓度分布与人口密度分布有较大关联,即高密度人群所在地的PM2.5污染浓度较低密度人群所在地严重;而对人口进行加权后,PM10的暴露浓度相对于模拟浓度仅升高了1.8%,说明PM10的污染暴露水平分布在空间上较为均匀,与人口密度的空间分布没有显著一致性。对于广州、佛山等高暴露水平的城市,其颗粒物浓度和人口密度都较高,即较多的居民居住在污染严重的地区。这提示我们,在进行颗粒物的人群健康效应研究以及制定控制指标之前,应对珠三角地区进行区划,结合颗粒物浓度分布和人口分布两个方面,首先应考虑暴露水平严重的地区。在暴露-反应关系部分,本研究在现有的条件下,通过大量的文献调研和数据分析,建立了颗粒物污染(TSP、PM10和PM2.5)相对完善的暴露-反应关系数据平台,并在合理的假设条件下确定了颗粒物的暴露-反应关系系数。调查结果显示:对同一健康效应终点,不同颗粒物的暴露-反应关系有所差别。总体上,TSP、PM10和PM2.5的健康效应呈现依次增强的趋势,即PM2.5的危害性最大;对于同一类颗粒物,不同健康效应终点的暴露.反应关系存在差异。就PM2.5而言,其慢性总死亡率大于急性总死亡率,呼吸系统疾病死亡率大于心脑血管疾病死亡率,呼吸系统住院率大于心血管疾病住院率。我国对暴露-反应关系特征所进行的为数不多的研究结果显示,颗粒物与人群死亡率之间呈非线性关系,有阈值。与国外研究结果相比,我国关于暴露-反应关系水平的研究结果总体上比发达国家低,其主要原因在于:我国颗粒物浓度水平长期较高,人群易感性降低;颗粒物污染类型主要为煤烟型,颗粒物成分比较单一,毒性较小;易感人群比例比欧美国家小。在健康影响评价部分,本研究采用泊松比例危险模型估算了2004年珠江三角洲地区颗粒物(TSP、PM10和PM2.5)污染造成的各个健康效应终点的损失。研究结果表明,PM2.5的各个健康效应终点发生率(如发病率、死亡率等)的相对改变量AE较大,即相对于各个健康效应终点在参考浓度C0下的发生率,它们在暴露浓度C下的发生率要大得多。