人类赖以生存的近地面大气的质量优劣直接影响人体健康。有关资料表明，大气中主要污染物总悬浮颗粒物(TSP)在我国城市大气中超标严重。风沙所致尘肺是风沙所致的特殊自然环境性疾病，其发生主要取决于沙尘中游离二氧化硅的含量、分散度、接尘时间及个人防护等情况。从现有文献看^{[1-4, 6]}，以往风沙所致尘肺的研究对象主要是生活在沙漠生物带的居民，居民长期反复暴露于沙尘天气，不仅能引起急性刺激作用及肺功能降低，而且可以导致肺纤维化，称之为风沙尘肺。国外学者将这种疾病称为沙漠肺综合症(desert lung syndrome)^[5]。研究沙尘浓度与尘肺发病关系，掌握沙漠尘肺的患病规律，对评价劳动条件和防尘措施效果具有重要意义。

西伯利亚冷空气的频繁入侵是我国产生沙尘天气的主要原因，入侵新疆维吾尔自治区和田地区沙尘路径主要是“西北路径”，即我国北疆一内蒙古西部一河西走廊一巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠，因此和田地区是该路径塔克拉玛干沙漠沙尘天气源地区。新疆建设兵团农十四师位于新疆维吾尔自治区的最南隅和田市，北部是塔克拉玛干沙漠，属荒漠干旱气候，阳光充足，降雨量小，年降水量少，蒸发量大，相对湿度小，植被稀少，地表土质疏松，易于扬尘。多年来新疆建设兵团农十四师的生态环境迅速向荒漠化发展^[7]，过度开垦、放牧和樵采以及不合理的资源开发加剧了天然植被的破坏，使水土流失、土壤沙化。此外从西部和东部进入南疆塔里木盆地的强风将塔克拉玛干沙漠的沙尘吹起并浮游在空中，导致沙尘天气的产生。

1 方法 1.1 环境监测

粉尘采样点选择和田市区、新疆建设兵团农十四师二二四团场、一牧场、皮山农场现场，采样点相距大于10 km，每个团场设4个采样点，采样点附近没有大型建筑物，无园林、湖泊等。2012、2013年春季在选定现场于沙尘暴期间使用AFC-20A型粉尘采样器采集不同风速下的粉尘样品，根据《工作场所空气中粉尘测定》(GBZ/T 192.1-2-2007) 测定总粉尘(TSP，粒径小于100 μm)及呼吸性粉尘(RSP，粒径小于10 μm)浓度；收集沙尘暴过后8 h内降尘并采集受试地区沙漠原沙60份，根据《工作场所空气中粉尘测定》(GBZ/T 192.3-2007)，测其SiO₂(F)含量和分散度。

采样仪器为AFC-20A型粉尘采样器(江苏常熟企光通用电气有限公司)，切割头分别为小于100 μm和小于10 μm。粉尘浓度的计算(20 L/min恒流计算方法)：

采样仪器为AFC-20A型及PFC-20A粉尘采样器(江苏常熟企光通用电气有限公司)，切割头分别为小于100 μm和小于10 μm使用ф40 mm滤膜，采样头为分级采样头，即同时测定总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度, 滤膜过滤法测定粉尘浓度。粉尘浓度的计算(20 L/min恒流计算方法)：$R = \frac{{{f_2}-{f_1}}}{Q} \times 1000$

式中：R—呼吸性粉尘浓度，mg/m³；

f₁—采样前滤膜的质量，mg；

f₂—采样后滤膜的质量，mg；

Q—采样的总体积，L；

T—总粉尘浓度，mg/m³；

G₂—采样前捕集板的质量，mg；

G₁—采样后捕集板的质量，mg。

1.2 调查对象

农十四师位于南疆的和田地区，现辖皮山农场、224团、47团、一牧场和4个农牧团场、1个副师级武装部、4个团级武装部、1个重点民兵应急营。2011年末总人口40 597人。

2012、2013年4月随机抽取224团场、皮山农场总人数的5%(共519人)作为“沙尘对不同接尘时间居民的肺功能的影响”的研究对象，其中224团8连110人、3连85人、2连150人和1连69人，皮山农场105人，8连、3连、2连和1连连队人员按照224团建立连队先后顺序分别在连队生活了4年、8年、10年和14年，皮山农场是一个典型的以维吾尔族为主体的边境少数民族团场，团场工作人员至少在当地居住20年以上。

2012、2013年4月随机选取皮山农场从事田间劳动18年以上的居民105人作为流行病学调查研究对象，平均年龄41岁，其中男71人，女34人，平均在沙漠工作19.01年(10 ~ 38年)。

1.3 X线检查

首先对调查对象进行肺部透视检查，对肺部透视检查异常的患者在当地医院进行肺部高千伏X射线胸片检查，摄取后前位胸片。为提高早期诊断和鉴别诊断，部分疑似患者采用了直接数字化X线摄影(DR)和及肺部CT影像诊断技术。X线胸片由甘肃省第三人民医院、桂林医学院附属医院放射科尘肺诊断小组按照“尘肺病诊断标准”(GBZ 70-2002)^[8]进行诊断。在阅读胸片时，对胸片进行肺区划分，将肺尖至膈顶的垂直距离分为3等份，用等分点的水平线把每侧肺野各分为上、中、下3个肺区，两侧肺野共分成6个肺区。

1.4 肺通气功能测定

采用日本捷斯特公司CHESTGRAPH HI-101型肺功能测定仪对519名兵团农十四师团场工作人员进行肺通气功能测定，主要检查的肺通气功能测定指标包括FVC(用力呼气肺活量)、FEV₁(第一个1秒钟的用力呼气量)、FEV_1.0%(FEV₁/FVC%)、MMF(从75%到25%的平均流速，及最高中段呼气流速)、V₂₅(达到用力肺活量25%时的流速，即FEF 75%)、V₅₀(达到用力肺活量50%时的流速，即FEF50%)、V₇₅(达到用力肺活量75%时的流速，即FEF25%)。日本捷斯特公司CHESTGRAPH HI-101型肺功能测定仪测量结果的计算值随年龄、性别、身高和体重的不同而不同，详细计算方式见说明书。依照上述测定结果该肺功能测定仪自动根据通气功能损伤的不同特点将通气功能损害分为阻塞型、限制型和混合型3种，在结果输出时直接显示。

1.5 统计方法

使用SPSS 13.0统计学软件的Fisher确切概率法及Schette法进行相关统计学分析。

2 结果 2.1 总粉尘(TSP)及呼吸性粉尘(RSP)浓度的测定结果

总粉尘(TSP，粒径小于100 μm)最大浓度9.43mg/m³, 最小浓度0.91 mg/m³, 平均4.16 mg/m³, 呼吸性粉尘(RSP，粒径＜10 μm)最大浓度1.80mg/m³及最小浓度0.46 mg/m³, 平均1.61 mg/m³。

2.2 不同采样地点沙尘暴降尘中SiO₂(F)相对含量、分散度的构成比(%)

不同采样地点沙尘暴降尘中游离二氧化硅含量小于30% ~ 40%，小于5 μm尘粒占75%左右。不同采样点沙漠降尘中SiO₂(F)相对含量、沙尘暴降尘分散度的构成比(%)分别见表 1和表 2。

2.3 X线胸片检查结果

X线胸片由甘肃省第三人民医院、桂林医学院附属医院放射科尘肺诊断小组按照“尘肺病诊断标准”(GBZ/T 192.3—2007)^[2]诊断为尘肺Ⅰ期3人(合并结核1人)，尘肺患病率0.29 %。检出的尘肺疑似患者7名。检出的尘肺疑似患者7名的平均年龄为49.7岁，3个确诊患者的平均年龄为47.7岁(34、41、68岁)，均为单纯接触风沙18年以上的田间劳动者。

2.4 肺通气功能测定结果

519名兵团农十四师团场人员肺功能测定结果显示阻塞型28人，占5.34%，限制型67人，占12.91%；混合型10人，占1.93%，以限制型为主。对519名兵团农十四师团场人员进行肺功能损害率的多重比较，结果表明1连(14年)、2连(10年)、3连(8年)、8连(4年)与皮山农场的团场人员(20年以上)的肺功能状态及肺通气功能损害存在关联(P小于0. 05)。

3 讨论

沙尘天气是和田市空气重度污染的主要原因^[9-10]，和田市一年沙尘天气高达300 d左右，浮尘日数可达200 d左右，扬沙日数60 d左右，沙尘暴日数30 d左右^[10]，浮尘天气是沙尘天气程度最轻的一种，最严重的是沙尘暴，其次是扬沙。和田沙尘暴有季节和月份变化的特点^[11-13]。不同颗粒直径的浮尘对健康的影响不同，只有直径小于0.1 mm的颗粒才能以悬浮方式远距离运输，而与人类健康密切相关的是直径小于等于10 μm的颗粒，直径小于等于2.5 μm的颗粒为可吸入颗粒，一旦吸入可沉积于直径2~ 4 μm的小气道内，造成长久损害，对呼吸系统危害最大。

本次实验结果表明，沙尘暴导致降尘中的呼吸性粉尘比例相对较高，可吸入颗粒物(小于10 μm)比例为79.11% ~ 85.76%。沙尘颗粒的直接刺激可引起眼睛发干、鼻腔干燥、咽痛、咳嗽、流涕及整体不适等症状，其中细小颗粒可携带有害气体、重金属元素、有机污染物、病原性微生物等物质^[9-12]进入呼吸道和肺部，因此呼吸道感染、呼吸系统过敏性疾病(如哮喘，过敏性疾病)发病率增加。沙尘中游离二氧化硅含量越高，导致尘肺的能力越强，本次调查发现沙尘的游离二氧化硅含量为40%左右，其浓度及晶体结构的变化对致肺纤维化的作用不容忽视。

沙尘暴露致病是一个长期而缓慢的过程，国内外报道^[15-19]风沙尘肺发病年龄均超过40岁。本研究按照“尘肺病诊断标准”(GBZ 70-2002) ^[8]诊断为尘肺Ⅰ期3人，检出的尘肺疑似患者7名，均为单纯接触风沙21年以上的田间劳动者。

沙漠尘肺发生发展主要取决于生产现场空气中的沙漠粉尘浓度及其分散度。但与沙漠粉尘化学成分组成、粉尘中游离二氧化硅的含量、个人的机体反应性、接触尘的总时间及个人的劳动防护情况也高度相关。通过调查519名不同时期来兵团农十四师团场人员的肺通气功能，结果表明阻塞型占5.34%，限制型占12.91%，混合型1.93%，以限制型为主。限制性通气障碍多出现于肺部无病变而胸廓活动度受限的病例，肺间质纤维化、胸廓畸形、胸腔积液、胸膜增厚等。肺间质纤维化简称肺纤维化，是尘肺的病理基础, 是以弥漫性肺泡炎和肺泡结构紊乱最终导致肺间质纤维化为特征的疾病^[14]，若沙尘暴发生频率较高及环境中沙尘浓度较大，既可引起急性刺激作用及肺功能降低，同时长期反复暴露于沙尘天气可以导致肺纤维化，国外学者将这种疾病称为沙漠肺综合症(deserlung syndrome)，此机理或许可以解释此次对肺功能损害的调查研究以限制型为主的原因。皮山农场团场人员大多是世居在新疆的维吾尔族，其接触沙尘暴发生频率及环境中沙尘浓度都要高于陆续进入兵团的其他人员，所以单纯接触风沙导致肺通气功能损害的现状在世居新疆维吾尔族更加明显。

国内外大多采取病例报道和现况调查研究风沙尘肺报道，1952年policard^[15]首次在撒哈拉大沙漠报道了风沙尘肺患者，随后1969年Fossati^[16]在利比亚沙漠报道了4例风沙尘肺患者，1974年Hirseh^[17]在内盖夫沙漠报道了18例风沙尘肺患者，1987年Hawass^[18]在阿拉伯沙乌地报道了3例风沙尘肺患者，1991年Saiyed^[19]在印度拉达克地区报道了101例风沙尘肺患者，其次在我国新疆和田地区、巴州地区及甘肃的河西走廊^[20-24]都有相关病例的报道。研究的群体大多来源于沙漠地带排除了职业接触沙尘的人群，其特征是慢性肺纤维化。

对沙漠世居居民的抽样检查结果与国内外的报道相一致，长期接触沙漠可引起肺部病变。和田沙漠尘离体细胞毒性实验结果表明沙漠尘的毒性作用程度明显弱于石英。和田沙漠尘整体动物染毒实验结果表明塔里木沙漠尘致纤维化能力较弱^[24]。