颗粒物是城市主要的大气污染物,其中空气动力学直径≤2.5 μm的细颗粒物( PM2.5) 与人体健康关系最密切。目前黑龙江省哈尔滨市关于PM2.5的浓度、分布、季节变化情况以及其健康效益的影响尚不十分清楚。因此本研究按照“国家空气污染与疾病监测点”规定选择哈尔滨市道里、道外区为监测点,通过2009年1月—2011年12月的现场PM2.5数值监测分析,结合哈尔滨市气象部门、疾病预防控制中心和哈尔滨市第二医院对大气监测资料、呼吸系统疾病门诊就诊资料,研究哈尔滨市PM2.5污染水平及对城区人群呼吸系统疾病的影响。 1 资料与方法 1.1 资料来源
PM2.5监测数据来源于2009年1月—2011年12月黑龙江省哈尔滨市道里、道外区监测点数据。2009—2011年气象资料由哈尔滨市气象局提供,使用的常规监测数据包括平均气压、最高气压、最低气压、平均温度、最高气温、最低气温、降水总量、日平均风速、日照时数。呼吸系统疾病日门诊资料由哈尔滨市第二医院提供,总门诊量2009年为147 590人,2010年为159 294人,2011年为204 605人。 1.2 方法
采用TH-150系列流量空气总悬浮微粒采样器(武汉天虹仪表有限责任公司)收集采集颗粒物的滤膜,根据采样前后的重量差计算颗粒物浓度值。每月10—16日监测PM2.5数值作为当月哈尔滨市大气PM2.5的月均浓度值。 1.3 统计分析
采用Excel 2003建立数据库,应用SPSS 13.0软件进行统计分析。其中哈尔滨市采暖期(每年的1—4月和11—12月)、非采暖期(每年的5—10月)PM2.5浓度测定结果比较采用2个独立样本的t检验,PM2.5与气象因素相关性的分析采用Pearson相关分析,PM2.5对呼吸系统疾病门诊就诊率的影响采用χ2检验。 2 结 果 2.1 PM2.5污染水平及季节性变化(图 1)
2009—2011年哈尔滨市道里、道外区PM2.5年平均浓度为0.070~0.095 mg/m3。PM2.5污染水平呈现明显的季节性变化,2009、2000、2011年夏季PM2.5平均浓度最低,分别为0.045、0.060、0.047 mg/m3;冬季PM2.5浓度最高,分别为0.105、0.143、0.127 mg/m3。3年均是1月份PM2.5平均浓度最高(0.137、0.223、0.197 mg/m3),而PM2.5浓度最低的月份分别在2009年6月、2010年8月、2011年9月,平均浓度分别为0.024、0.033、0.039 mg/m3。
![]() | 图 1 2009—2011年哈尔滨市道里、道外区PM2.5污染水平 |
2009—2011年道里、道外区采暖期PM2.5污染水平比较,采暖期PM2.5浓度均高于非采暖期,差异有统计学意义(P<0.05)。
| 表 1 2009—2011年哈尔滨市道里、道外区采暖期、非采暖期PM2.5污染水平比较(mg/m3) |
相关分析结果表明,采暖期间PM2.5浓度与平均温度(r=-0.623)、最高气温(r=-0.612)、最低气温(r=-0.626)、降水总量(r=-0.606)、日照时数(r=-0.487)均呈负相关,差异均有统计学意义(P<0.05)。 2.4 PM2.5对呼吸系统疾病门诊就诊率影响
2009—2011年哈尔滨市第二医院采暖期呼吸内科门诊就诊率分别为8.8%(5 637/64 333)、7.2%(5 315/74 226)、7.0%(6 209/88 238),均高于非采暖期呼吸内科门诊就诊率的7.9%(6 598/83 257)、6.1%(5 178/85 023)、5.1%(5 974/116 367),差异有统计学意义(P<0.001)。2009年PM2.5日均浓度每增加44 μg/m3,呼吸系统疾病就诊人数增加11.6%;2010年PM2.5日均浓度每增加35 μg/m3,呼吸系统疾病就诊人数增加18.9%;2011年PM2.5日均浓度每增加60 μg/m3,呼吸系统疾病就诊人数增加35.8%。 3 讨 论
早在2000年就有研究对中国部分城市地区大气PM2.5进行监测,结果发现北京、广州、武汉、兰州、重庆市的大气PM2.5污染水平均高于美国新标准,其主要污染来源是燃料的燃烧(以煤炭燃烧为主)及机动车尾气[1, 2],与本研究中采暖期PM2.5污染较重的结果相符。哈尔滨市受地理位置的影响,采暖期长且以燃煤为主,煤炭燃烧直接排放出大量粒径较小的一次粒子和大量SO2等气态污染物,因此采暖期PM2.5排放水平较高。在欧洲国家,PM2.5城市背景浓度为0.008~0.030 mg/m3[3],美国洛杉矶年平均浓度值为0.005~0.027 mg/m3[4],而哈尔滨市道里、道外区2009—2011年平均浓度为0.070~0.095 mg/m3,均高于国家标准(0.035 mg/m3)[5]的1.97~2.66倍。由此可见,哈尔滨市大气中PM2.5的污染程度比较严重,提示每年的采暖期是防止PM2.5污染的重点时期。采暖期间受气候因素的影响,也会使PM2.5污染加重。本研究中气温、降雨量对PM2.5污染物浓度影响较大,这可能与随着气温升高采暖期结束,有利于PM2.5污染物浓度的下降有关;还可能与降雨过程可冲刷吸附大气中的污染物,从而降低PM2.5污染物浓度有关[6]。
流行病学研究表明,PM2.5浓度增加对机体心肺疾病发病率存在明显的影响。Pope等[7]认为大气PM2.5对数浓度每增加1个单位,呼吸系统症状出现的危险性增加1.79倍。国内研究认为PM2.5浓度的增高与心肺疾病的超额发病率相关,尤其是原先患有呼吸系统疾病的人群[8],这与本研究中采暖期间哈尔滨市第二医院呼吸内科门诊就诊率升高的结果一致。
| [1] | 王玮,汤大钢,刘红杰,等.中国PM2.5污染状况和污染特征的研究[J].环境科学研究,2000,13(1):1-5. |
| [2] | 吴国平,胡伟,滕恩江,等.我国四城市空气中PM2.5和PM10的污染水平.[J].中国环境科学,1999,19(2):133-137. |
| [3] | Querol X,Alastuey A,Ruiz CR,et al.Speciation and origin of PM10 and PM2.5 in selected European cities[J].Atmospheric Environment,2004,38(38):6547-6555. |
| [4] | Künzli N,Jerrett M,Mack WJ,et al.Ambient air pollution and atherosclerosis in Los Angeles[J].Environmental Health Perspectives,2005,113(2):201-206. |
| [5] | 中华人民共和国环境保护部,国家质量监督检验检疫总局.GB 3095-2012环境空气质量标准[S].北京:中国环境科学出版社,2012. |
| [6] | 汤海波,肖培平.菏泽市气象因子与空气质量相关性研究[J].中国环境监测,2006,22(5):75-78. |
| [7] | Pope CA,Burnett RT,Thun MJ,et al.Lung cancer,cardiopulmonary mortality,and long-term exposure to fine particulate air pollution[J].JAMA,2002,287:1132-1141. |
| [8] | 戴海夏,宋伟民.大气PM2.5的健康影响[J].国外医学卫生学分册,2001,28(3):298-303. |
2013, Vol. 29

