2015年4月27日

公衞新知-懸浮微粒(PM)

Q1: 什麼是微粒物質 (Particulate matter; PM)或稱為懸浮微粒?

PM是一種普遍的空氣污染物,由固體和液體粒子(solid and liquid particles)混合而成懸浮在空氣中。

與健康有關的PM常指的是直徑小於10微米(PM10)和直徑小於2.5微米(PM2.5)的微粒。PM2.5,通常被稱為精細顆粒物 (fine particulate matter) PM2.5還包括直徑小於0.1微米(μm)的超細顆粒(ultrafine particles)。的。在歐洲大部分地區,有50-70%的PM10是由PM2.5所構成。

直徑介於0.1~1μm的顆粒物可以留在大氣中數天,或數週之久,因此受到空氣中長程跨境散播(long-range transboundary transport)之影響。

PM是隨地理區域在物理和化學特徵上之不同而有不同的混合物。常見PM的化學成分包括硫酸鹽(sulfates),硝酸鹽(nitrates),銨(ammonium; NH4+ ),其它無機離子(inorganic ions)如鈉(sodium),鉀(potassium),鈣(calcium),鎂(magnesium)和氯(chloride),有機和元素離子碳(organic and elemental carbon),地殼物質(crustal material),顆粒結合水(particle-bound water),金屬包括鎘(cadmium),銅(copper),鎳(nickel),釩(vanadium)和鋅(zinc),和多環芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH)。此外,生物性成分如過敏原(allergens)和微生物的化合物, 也被發現於顆粒物內。

Q2: PM從何而來?

PM的來源有人為(anthropogenic; man-made)和天然的(non-anthropogenic; natural)兩個來源。

PM可分為初級(primary)和次級(secondary) PM。直接被排放到空氣中的稱為初級PM (primary PM));從氣態的汙染物如二氧化硫 (sulfur dioxide),氮氧化物(oxides of nitrogen),氨(ammonia; NH3)和非甲烷的揮發性有機化合物(non-methane volatile organic compounds)等所形成的稱為次級PM

人為來源包括燃燒發動機(柴油和汽油),家庭內和工業燃燒固體燃料(煤,褐煤,重油和生物量)產生能量,其他工業活動(建築,採礦,製造水泥,陶瓷和
磚和冶煉),和被道路交通侵蝕的路面以及煞車與輪胎的磨損。農業是銨的主要來源。


次級顆粒是透過氣態污染物在空氣中的化學反應所形成的。它們是氮的氧化物(nitrogen oxides)[主要是從交通和一些工業過程所排放出來的]和二氧化硫(sulfur dioxide)[主要由含硫燃料的燃燒所產生]。精細PM內大多為次級顆粒。泥土(soil)和灰塵(dust)的再度懸浮(re-suspension)也會是PM的來源之一,特別是在乾旱地區(arid areas)或在粉塵遠程散播的事件發生期間,例如,從撒哈拉南部飄散到歐洲的粉塵。(reference source: WHO Regional Office for Europe in 2013)


Q3: PM對健康的影響有哪些?                          

PM10PM2.5(包括可吸入小到足以穿透胸廓區域(the thoracic region)的呼吸系統(the respiratory system)。吸入PM對健康的影響是有據可查的。健康之影響是根據超過短期(數小時,天)和長期(數月,年)的暴露於懸浮微粒的空氣中對身體產生的影響,列出如下11點:

1.    呼吸和心血管的疾病率如氣喘,呼吸症狀的惡化(aggravation)和住院數增加
2.    心血管,呼吸系統疾病,肺癌之死亡率的增加。
3.    PM10的短期暴露對呼吸系統健康的影響已有很好的證據支持此關係。但對於死亡率,  特別是作為長期暴露的結果,與PM10(2.5-10微米範圍內)之粗部分(the coarse part)相比,PM2.5是更強的危險因子(risk factor)
4.    據估計,全死因每日死亡率(all-cause daily mortality)會隨每10微克/立方米的PM10濃度的增加而增加0.2~0.6%
5.    長期暴露於PM2.5與增加心肺死亡率的長期風險有關。10微克/立方米的PM2.5c濃度之增加會提高6-13%的死亡率。
6.    原就患有肺或心臟疾病的易感族群(susceptible groups),以及老年人(elderly people)和兒童(children),特別容易受到影響。例如,暴露於PM會影響兒童肺的發展(lung development) ,包括可逆的肺功能損傷(reversible deficits)以及慢性地使肺功能增長速度下降和長期肺功能的損傷等。至今尚未有證據顯示一個安全的暴露閥值,且在該職以下不會對健康有不利的影響。
7.    目前,以族群層次來看,沒有足夠的證據以確認不同的化學組成或來自不同來源的懸浮微粒對健康的影響會有何差異。
8.    經燃燒產生的PM(不論是移動源或固定源)相較於其他來源所產生的PM對健康產生的危害,已被一致的證實了。
9.    PM2.5的黑碳(black carbon)部分,是由不完全燃燒產生,且證據顯示其對人體健康以及氣候有不利的影響,也因此為空氣品質管理重要的議題。
10.  許多附著於炭黑的PM的組成,目前被認為是健康損害的主要原因,例如有機物(如已知的致癌物質且會直接毒性細胞的多環芳香烴(PAHs),和重金屬(metals)及無機鹽(inorganic salts)
11.  近日,從柴油(diesel)發動機所排放的氣體主要含有懸浮微粒,被國際癌症研究機構(the International Agency for Research on Cancer)分類為人體致癌物。分類的人類致癌物中還包括一些多環芳香烴和相關的暴露,以及家庭使用的固體燃料等。

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