空气污染对肺功能的影响及相关研究结果

肺功能是测量呼吸功能的敏感指标，国内外许多研究表明在高浓度的空气污染物的暴露下，人体肺功能会受到一定的影响。但是，也有研究发现空气污染与肺功能之间并无联系，尤其是在低浓度污染的情况下。

（一）急性效应

NOx主要来源之一为交通污染，因此国内许多学者对交通污染与肺功能之间的关系进行了探讨。研究学者对我国西昌7名健康交警（22～38岁，男5名，女2名）在执勤前和执勤4h后的肺功能进行检查，执勤地NO2浓度是清洁对照点对应浓度5～24倍，PM10浓度是清洁区的22～70倍，结果表明执勤4h后FEV1、MMEF、PEF等肺功能指标均有明显下降，研究提示高暴露人群大气NO2和PM10的短期高浓度暴露将导致呼吸系统功能的降低。厨房油烟中也含有大量的污染物，如NO、NO2、CO、CO2等，通过调查来自中国53家饭店的393名厨工，其中115名厨工来自于使用电气灶的饭店，而278名则来自于使用燃气灶的饭店，在对饭店的空气质量进行检测以及对厨工的肺功能进行测定后发现，使用燃气灶的饭店NO2浓度是使用电气灶饭店的1.5倍，而在使用电气灶饭店的厨工肺功能指标FEV1、FVC分别比使用燃气灶饭店的厨工高5.4%、3.8%，说明高浓度NO2对肺功能会造成一定的损伤。采用定组研究，学者们选择了6名10～14岁患有哮喘的儿童，探讨NO2短期暴露是否会造成肺功能损伤，他们让被调查者进行5 min的NO2低浓度暴露，然后测定其肺功能，结果表明短期低浓度暴露并没有改变儿童肺功能。然而，该实验只是进行了低浓度的短期暴露，而空气污染对人群而言，属于长期暴露，在这种条件下污染物对人体的慢性损伤会逐步出现累积效应从而产生损害。

（二）长期效应

1.对成人肺功能影响的长期效应　通过收集1996—2000年大气环境监测资料，并于2001年分别在城市大气污染较重的太原市和大气质量相对较好的青岛市随机选择131名和100名男性外勤交通警察，进行流行病学问卷调查和肺功能测定。1998—2000年太原市大气中NOx的年均浓度均高于青岛市，太原市交通警察肺功能测定指标肺活量（SVC）、用力肺活量（FVC）、第1s时间用力肺活量（FEV1）、25%用力肺活量时呼气流速（FEF25）、50%用力肺活量时呼气流速（FEF50）均低于青岛市交通警察，差异均有统计学意义（p＜0.01）。大气污染严重的城市，其交通警察的肺功能和呼吸系统健康状况均受到影响。另一项研究对100名在北京市区5环内工作的交通警察的肺功能进行测定后发现，与正常对照组比较，21年以上岗龄组肺功能的FVC、PEF显著降低，差异有统计学意义（p＜0.05，p＜0.01），且这种改变随着接触汽车尾气时间的延长，肺功能的损害也越重，21年以上岗龄组与11～20年组比较所有指标均下降，显示长期慢性接触汽车尾气可造成呼吸道阻力增加，肺通气功能障碍。研究还发现21年以上岗龄组警察的肺弥散功能（TLCOc/SB）明显低于对照组，说明空气污染不仅对肺通气功能造成损害，还影响肺的弥散功能。

2.对儿童肺功能影响的长期效应　儿童由于正处于生长发育的关键阶段，对周围环境变化最为敏感，同时肺作为人体血液循环血氧交换的场所，最容易受到环境中污染物和过敏原等不利因素的影响，导致呼吸道发炎、水肿甚至由于细菌病毒的入侵继发肺部感染、肺组织改变等，从而降低肺功能、免疫功能等，严重影响儿童的学习、生活和身体发育，因此国内外许多学者对NOx与儿童肺功能的关系进行了研究。

通过收集1981—1988年武汉市大气环境监测资料，并于1988年分别在大气污染较重的市区和大气质量相对较好的郊区随机选择604名儿童进行肺功能测定和问卷调查，市区的NOx浓度远远高于郊区，而郊区儿童的肺功能测定指标FEV、FEV1则高于市区儿童，说明大气污染严重阻碍了儿童肺功能的发育。选择广州市大气污染严重的某小学五六年级小学生为调查对象，在进行大气监测及问卷调查后发现，在调整了人均居住面积、有无单独厨房、燃料种类等影响因素后，大气中NOx浓度与肺功能指标MMF、V25、V50呈明显负相关（复相关系数R2分别为0.9857（p＜0.01）；0.984 9，p＜0.01；0.960 2，p＜0.05）），提示NOx在影响肺功能中起重要作用。(www.xing528.com)

于1993—1996年对中国广州、武汉、兰州、重庆4个城市共8所小学的3 512名学生进行问卷调查和肺功能测量后发现，NOx与儿童的支气管炎病史有显著的交互作用，在两者交互作用下，儿童的FEV1发生显著的下降。郭薇等人根据鞍山市1991—1998年的大气环境监测资料，以TSP、SO2和NOx浓度确定大气污染区和清洁区。分别以污染区和清洁区的环境监测点为中心，在半径为1.5 km的调查区域内随机抽取1所规模在1 000人以上的小学，以所选学校3年级并在该地区居住3年以上的所有学生为研究对象，连续3年对研究对象进行肺功能测试，并应用美国胸科学会调查表进行相关危险因素的调查，结果发现NOx浓度为98（81～120）μg/m3的污染区男、女童FVC、FEV1、MMEF和PEF值均低于清洁区（清洁区平均NOx浓度为47（20～70）μg/m3）。

学者们在唐山市工业污染区和对照区选取452名儿童为研究对象，进行上呼吸道疾病、肺功能、局部免疫功能的检测和问卷调查。结果显示在均衡了两区儿童的个人生理因素和室内空气污染因素后，污染区（NOx浓度［0.073±0.013）mg/m3］儿童上呼吸道疾病检出率增高；污染区儿童肺功能指标FVC、FEV1、V25、V50的异常率分别为2.9%，2.9%，7.0%，5.4%，均高于对照区（异常率分别为0.41%，0.41%，0.82%，1.71%）。根据大气污染水平不同选择广州市内三个区及郊区分别作为高、中、低浓度污染区，污染物PM10、NO2、SO2日平均浓度分别为：高污染区96.1 μg/m3，76.0 μg/m3，65.7 μg/m3；中污染区80.3μg/m3，67.6 μg/m3，54.5 μg/m3；低污染区80.0 μg/m3，48.1 μg/m3，52.2 μg/m3，在抽取当地小学3～4年级儿童进行肺功能测试后研究空气污染对儿童肺功能发育的影响。结果发现与低污染区相比，中污染区男孩肺功能指标FEV25、FEV25-75分别降低了0.136 L/s，0.176 L/s，高污染区男孩降低了0.153 L/s，0.167 L/s，而高污染区女孩FEV25降低了0.123 L/s。

来自台湾的学者也开展了台湾地区空气污染对青少年肺功能的影响，共有10 396名青少年完成了调查问卷，对其中2 919名青少年进行了肺功能测试，在调整了年龄、性别、身高、体重等混杂因素后，线性回归分析显示NO2浓度与肺功能指标FVC、FEV1呈负相关关系，回归系数分别为-0.16（95%CI：-2.82，-0.39）、-1.63（95%CI：-2.81，-0.46）。有研究组收集2005—2007年台湾地区空气污染资料后对台湾14个区的7年级共3 957名学生进行问卷调查和肺功能测定，在调整了个体水平等混杂因素后发现男孩的肺功能更易受到空气污染物的影响，在男孩中，CO、NOx浓度与FVC、FEV1、MMEF密切相关，而在女孩中，只有NOx对MMEF有影响，这证明NOx可对儿童肺功能产生一定的影响。

有研究组采用横断面研究的方法在香港3个区调查了共3 168名8～10岁儿童的肺功能水平，主要测量指标包括FVC、FEV1、FEF25-75、FEF75，并根据当地1996—2003年空气污染物的年平均浓度，探讨空气污染对儿童肺功能的影响。结果表明与低污染区（NO2年平均浓度为48.4 μg/m3）的儿童相比，高污染区（NO2年平均浓度为57.6 μg/m3）儿童的肺功能指标FEV1、FEF25-75、FEF75分别降低了3.0%、7.6%、8.4%，但这种效应仅见于男孩中，表明空气污染对儿童肺功能的影响也存在性别差异。

通过整理国内1985—2006年1月公开发表的关于大气污染与儿童肺功能研究的11篇文献，选择7～15岁儿童为研究人群，研究学者们分析我国城市主要大气污染物浓度与儿童肺功能的相关关系，发现上述研究中，NOx平均浓度范围为0.044～0.229 mg/m3，NOx浓度与儿童的MMEF呈显著的负相关关系，相关系数为-0.973（t=-5.993，p=0.027），说明NOx浓度主要影响儿童的小气道功能。