呼吸系统受空气污染影响

（一）对人群呼吸系统疾病患病率和死亡率的影响

1.对儿童的影响　有学者以北京市为研究地点，于2001年选择了污染程度和类型不同的A、B和C三个区，每区选择3所小学，按整群抽样的方法进一步选取1～5年级共5 749名小学生作为研究对象，采用国际通用的标准化问卷AST-DLD-78-C进行呼吸系统健康问卷调查。结果发现，在大气质量较好的A区，儿童各呼吸系统疾病的患病率（包括哮喘、支气管炎、慢性支气管炎）均小于污染严重的B、C区（p＜0.05）。居室附近有交通要道的儿童中各呼吸系统疾病的发生率高于居室附近没有交通干道的儿童（p＜0.05）。其他学者于2002年在鞍山市轻、中、重污染区分别随机抽取小学和幼儿园各1所，以其内所有学生或儿童共1 951人为研究对象，采用ATS调查问卷调查不同污染区交通污染对儿童呼吸系统疾病的影响。研究结果发现随着住房与交通干线距离的接近，儿童呼吸系统疾病的患病率也呈增高趋势。当住房与交通干线的距离＜20 m时，沿街居住的儿童的哮喘患病率高于住房与交通干线的距离＞100 m者（p＜0.05）。上述研究结果均表明机动车尾气污染可增加儿童呼吸系统疾病患病率。

2.对职业人群的影响　有学者选取508名路桥收费站收费人员（暴露组）和1 009名不接触机动车尾气污染、年龄相似的工人（对照组）进行健康体检，并对路桥收费站工作场所空气中CO、NOx等进行监测。研究结果发现，暴露组慢性呼吸系统疾病检出率分别为：慢性咽炎50.98%、慢性扁桃体炎13.58%、慢性鼻炎31.50%，均显著高于对照组（分别为27.35%、7.93%和8.82%，p＜0.01）。随着工龄增加，上述三种疾病的检出率也随之增高（p＜0.05）。该研究表明机动车尾气污染与路桥收费站工作人员上呼吸道疾病发病率增高有关。

（二）对呼吸系统症状的影响

1.对儿童的影响　上述以北京市学龄儿童为研究对象的调查发现，在大气质量较好的A区，儿童各呼吸系统症状的阳性率（包括咳嗽、咳痰、喘鸣、呼吸困难）均小于污染严重的B、C区（p＜0.05）。居室附近有交通要道的儿童中各呼吸系统症状的阳性率高于居室附近没有交通干道的儿童（p＜0.05）。有学者选择上海市交通污染严重地区A小学139名小学生和相对污染较轻地区B小学170名小学生为研究对象，通过问卷调查了解其呼吸系统症状相关情况。研究发现A小学学生呼吸道症状（咽部疼痛、咽部异物、鼻不适、咳嗽、咳痰、气急）阳性率明显高于B小学的学生（p＜0.05），且机动车尾气暴露与呼吸道症状出现显著相关。还有学者于2002年4月在盘锦市轻、中、重污染区按整群抽样的方法，各随机抽取1所小学和1所幼儿园中所有儿童作为研究对象，采用国际统一的标准问卷进行调查。研究发现沿街居住、住房与交通干线距离的接近使儿童呼吸系统症状的阳性率增高。其他学者在本溪的研究中也得出类似结论。

2.对职业人群的影响　有学者于2002年测定了南宁市主要道路的空气污染物水平，其中TSP、NO2、CO、SO2的平均浓度分别为0.936 mg/m3、0.083 mg/m3、4.391 mg/m3和0.077 mg/m3，与GB 3095—1996《环境空气质量标准》规定的NO2年平均浓度值和CO日平均浓度值二级标准比较，分别超标3.129倍、1.034倍、1.098倍和0.516倍。研究发现南宁市交通警察中咳嗽、咳痰、咽部疼痛、咽部异物感、气喘、鼻塞等呼吸系统症状的出现率显著高于对照组（p＜0.05），且各呼吸道症状的阳性率随外勤年限的延长而上升。该研究表明机动车尾气可增加交通警察呼吸系统症状的发生率。陈发明等的研究也得到相似的结论。有学者的研究还通过问卷调查发现交通协管员出现呼吸道症状发生率（67.68%）高于社区工作人员（48.21%），其呼吸道症状发生的危险性也高于社区工作人员（OR=2.250，95%CI：1.494～3.388。上述研究提示职业高暴露人群呼吸系统症状发生率上升可能与机动车尾气暴露有关。

（三）对肺功能的影响

1.对儿童的影响　有学者根据大气监测资料，在唐山市工业区（重工业所在区域）、清洁区（远离重工业，以大规模住宅小区为主）、商业区（综合性经营，商业、个体餐饮网点密集区）、交通区（交通密集区）各选取1所小学，采用整群抽样的方法共选取7～14岁906名小学生为研究对象，对其进行肺功能的测定和问卷调查。肺功能测定包括肺活量（vital capacity，VC）、用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、FEV1、25%用力呼气流速（V25）、50%用力呼气流速（V50）、75%用力呼气流速（V75）、用力呼气中期流速（V25～75）和最大通气量（maximum ventilatory volume，MVV）。研究结果发现交通区小学生FVC、FEV的异常检出率高于清洁区（p＜0.05）。其他学者选择地处沈阳市机动车流量大中小不同区域的3所小学（依次为A、B、C小学），每所100名小学生，于冬季和夏季分别测量其肺功能，结果发现交通流量小的C小学的儿童肺功能好于交通流量较大的A小学和B小学。

还有学者选择距离交通干道约30 m的某小学中50名学龄儿童作为研究对象，在该以机动车尾气污染为主的区域展开定组研究。在靠近教学区的操场内设立一个区域监测点，分别于2008年5月和11月各进行连续5d的区域NOx、NO2、SO2、O3、PM2.5污染水平监测，连续3d监测具有代表性的学龄儿童活动点（课堂教学区、课外活动区、上学路上）的NO2、SO2、O3、PM10污染水平以及对个体暴露污染后儿童的肺功能进行测量。研究结果表明11月FVC%低于5月（p=0.02＜0.05），NO2与FVC%呈负相关（p=0.04＜0.05）。上述研究表明健康学龄儿童肺功能的降低与机动车尾气污染暴露有关。

2.对成年人的影响　有学者采用定组研究设计，选取北京市21名健康大学生为研究对象，观察了该组研究对象从2010年4月至2011年6月期间从北京市郊区向北京市城区搬迁的过程中，机动车尾气相关污染物暴露与研究对象肺功能改变的关系。该研究分别在三个独立的研究期间内每天于距该校区宿舍300 m内大气监测站监测各大气污染物水平，包括PM2.5、PM10、PM2.5～10、CO、NOx、NO2、NO，并分析PM2.5中29种成分和肺功能的改变。三个研究期间对每名研究对象进行两周一次的肺功能测试，分别于早上6∶00—11∶00和晚上21∶00—1∶00间对其最大呼气流量/第1s用力呼气量（Peak Expiratory Flow/Forced Expiratory Volume In 1 second，PEF/FEV1）水平进行测量。研究结果表明，与郊区校区相比，城区校区包括CO、NOx、NO2、NO在内的大气污染物浓度水平均较高，交通相关的PM2.5碳质成分（organic carbon，OC；element carbon，EC；primary organic carbon，POC；particulate organic matter，POM）也有相同趋势，提示城区机动车尾气污染比郊区严重。城区大气污染物与夜间PEF减少、晨间和夜间FEV1减少显著相关（p＜0.05）；进一步的分析显示，PM2.5中的铜、镉、砷、锡等四种成分与夜间PEF、晨间和夜间FEV1显著负相关（p＜0.05）。该研究结果提示机动车尾气相关空气污染可影响健康人群肺功能。研究者进一步运用国际上权威的颗粒物源解析方法（正交矩阵分解/UNMIX），解析出研究期间北京市大气PM2.5的7种主要污染来源并分析了其与研究对象生物标志改变的关系，结果显示，北京市城区大气(www.xing528.com)

PM2.5来源于直接交通排放和燃煤排放的比例较高，其中，来源于扬尘/土壤和其他工业排放的PM2.5与肺功能降低的关联最强，但机动车尾气排放对人群健康的影响也不容忽视。

还有学者于2008年6月和12月对居住在广州市靠近交通干道的某社区32位中老年人进行定组研究，测定研究对象的肺功能，同时监测体检前5d的社区区域监测点和社区内3个有代表性的老年人活动点的空气污染物日平均浓度，计算个体室外污染物时间加权暴露浓度，估计机动车尾气主要污染物对中老年人健康指标的影响。结果表明，在单污染物模型中，PM10、SO2、NO2与FVC呈负相关关系（p＜0.05）；在多污染物模型中，调整了其他污染物的影响后，仅PM10与FVC呈负相关关系（p＜0.05）。研究提示机动车尾气暴露也可能对中老年人肺功能造成不良影响。

3.对职业人群的影响　有学者于2001年开展了以43名邮递员为研究对象的定组研究，每天分别于早上起床后和晚上22∶00—0∶00之间测量研究对象的最大呼气流速（peak expiratory flow rate，PEFR），连续测量6周，并从邮局送信中心附近大气监测站监测其O3、PM10和NO2的日暴露量。研究期间，研究对象各大气污染物小时平均暴露量分别是：O3为6×10-9～96×10-9，PM10为11～249 μg/m3，NO2为14 ×10-9～92×10-9。结果发现，夜间PEFR水平和夜间PEFR偏差的显著下降与日8hO3平均浓度和O3日最大值相关，并分别有0～2d和0～1d的滞后效应。与O3日最大值相比，O3日8h平均浓度降低PEFR水平的效应更强，其每增加10×10-9可导致夜间PEFR分别下降0.54%（滞后0 d）、0.69%（滞后1 d）、0.52%（滞后2d）。O3主要来源于机动车尾气，该研究结果亦提示机动车尾气可使职业高暴露人群的肺功能降低。

还有学者在某市部分城区主干道设置交通污染监测点，在距主干道＞500 m的社区设置社区对照监测点，监测大气中NO2、CO、PM2.5浓度，同时分别选择200名交通协管员和社区工作人员作为暴露组和对照组，进行肺功能检测。结果发现交通污染监测点周边大气环境中NO2、CO、PM2.5的平均浓度分别为（0.16±0.24）mg/m3、（2.52±1.53）mg/m3、（0.10±0.05）mg/m3，均高于社区对照监测点的污染物水平（p＜0.01）。男性交通协管员的呼吸量［（2.10±0.61）L］、女性交通协管员的吸气量［（1.64±0.36）L］和潮气量［（1.11±0.44）L］均低于社区工作人员，差异有统计学意义（p＜0.01）。

有学者选用外勤交通警察（暴露组）和非交通暴露的文职人员（对照组）为研究对象，应用环境监测和时间-活动日记相结合的方法连续采样1周，计算研究对象工作时间内PM2.5暴露剂量和潜在暴露剂量，同时对研究对象进行问卷调查和肺功能测量，并于环境PM2.5监测1周结束后检测其肺功能。研究发现交通警察工作交通路口PM2.5浓度［（0.132±0.049）mg/m3］高于对照组办公室内PM2.5浓度［（0.100±0.044）mg/m3］，且交通警察8h工作时间内的暴露剂量［（1.060±0.23）mg］、潜在暴露剂量［（1.690±0.37）mg］均高于对照组均为［（0.798±0.19）mg］。男性交通警察PEF［（4.70±0.28）L/s］和FEV1/FVC［（0.82±0.03）L/s］分别低于男性对照组人员［（6.53±0.41）L/s和（0.92±0.02）L/s］。上述差异均有统计学意义（p＜0.05）。还有学者于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分别随机选择131名和100名男性外勤交通警察进行肺功能测定和流行病学问卷调查。结果发现太原市交通警察VC、FVC、FEV1、V25、V50均低于青岛市交通警察（p＜0.01）。其他学者等测定了北京市区5环之内工作的100名交通警察及34名健康人的肺功能情况，指标包括：PEF、FVC、FEV1和弥散量（TLCOc/SB）。结果发现，21年以上岗龄组各指标均明显低于正常对照组（p＜0.05）和11～20年组（p＜0.05），2环路组各指标均低于5环路组，其中FVC的差异有统计学意义（p＜0.05）。与正常对照组相比，2环路组、3环路组、4环路组的PEF和2环路组的TLCOc/SB均明显降低，差异有统计学意义（p＜0.05）。提示长期接触汽车尾气不仅可造成肺通气功能下降，也可能造成肺弥散功能下降。

（四）对呼吸系统炎症生物标志的影响

黑炭是机动车尾气排放的代表性污染物之一。有学者探讨了黑炭（black carbon，BC）短期暴露与学龄儿童呼吸系统炎症的暴露-反应关系以及北京奥运会前和奥运会期间PM2.5干预与学龄儿童呼吸系统炎症的关系。作者以呼出气一氧化氮（eNO）作为评价急性呼吸道炎症的生物标志，同时监测研究对象环境中每小时PM2.5和BC水平。对36个研究对象2年内进行了超过5次的随访，获得了1 581个有效数据，用来评价BC和PM2.5对呼出气一氧化氮的影响。结果显示，在奥运会期间，空气污染物各类浓度和eNO均明显降低。BC和PM2.5浓度24 h平均浓度与eNO显著相关，BC和PM2.5每增加一个四分位数间距，研究对象eNO分别增加16.6%（95%CI：14.1%～19.2%）和18.7（95%CI：15.0%～22.5%）。双污染物模型中，BC的作用更强。该研究提示，机动车尾气相关污染物可对学龄儿童的呼吸系统产生急性影响。

还有学者利用2008年北京奥运会期间空气质量明显改善的契机，以雄性C57BL/6小鼠为研究对象，将实验动物直接暴露于北京市大气PM2.5（暴露组）或暴露于将PM2.5过滤后的北京市大气（对照组），以深入探讨和分析比较大气PM2.5暴露的健康影响及其机制。结果发现，在奥运会期间，与对照组相比，暴露组肺脏中的巨噬细胞显著增加。奥运会结束之后，没有观察到实验动物胸腺中巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞与PM2.5的相关关系，但是肺脏中的巨噬细胞仍随着PM2.5的增加而显著升高，甚至比奥运会期间的水平还高。该研究表明短期的大气PM2.5水平增加可导致肺脏炎症的发生，主要是肺脏巨噬细胞和中性粒细胞的增加，短期空气质量改善可显著降低肺脏炎症的发生。