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我国雾霾天气ＰＭ２．５污染特征
及其对人群健康的影响
王秦李淮游陈晨孙庆华崔亮亮徐东群
近年来随着经济快速发展和城市化进程的加
快，我国部分地区雾霾天气现象频发，引起了国内外
的广泛关注。雾霾天气发生时，大气能见度下降，空
气污染加重，严重影响了公众感受和居民生活。现通过文献调研，分析我国雾霾天气的时空分布及未
来变化趋势，雾霾天气环境空气中粒径≤２．５“ｍ的
颗粒物（ＰＭ，，）的污染特征，初步探讨我国雾霾天气
ＰＭ，；对人群的健康影响。
一、雾霾天气特征雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或
冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。霾是一种稳态大气中大量细
微的干尘粒等均匀地悬浮在空中，使水平能见度小
于１０ｋｍ、空气普遍混浊的现象。雾和霾是以相对
湿度来定义和区别的，相对湿度达到９５％以上的低能见度现象叫做雾，低于８０％的，１做霾，尽管在定
义上有明确的区别界定，但在实际观测和研究中却
并不容易区分，所以经常统称为“雾霾天气”。雾霾天气是气象因素和空气污染因素共同作用的结果，
较高的湿度、静风、逆温、空气污染物（颗粒物等）排
放增加均可引起雾霾天气，其中气溶胶粒子作为凝
结核，为雾霾的形成提供了必要的物质条件¨ｏ。
国外一些学者对雾霾天气的形成背景、原因及
其类型特征、污染物分布等已做了很多系统性的研
究旧。Ｉ，国内针对雾霾天气的研究主要集中在雾霾过
程气溶胶粒子的尺度范围和数浓度特征、污染现状、
时空分布等方面。４ｏ。
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｅｍａｊ．ｉｓｓｎ．０３７６－２４９１．２０１３．３４．００２基金项目：国家自然科学基金（２１２７７１３５、４０９０５０６９）；国家环境保护公益性行业科研专项（２０１２０９００８）；北京市自然科学基金（８１３２０４８）作者单位：１０００２１北京，中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所空气质量安全监测室（王秦），环境健康风险评估室（李活滞、陈晨、孙庆华），中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所（徐东群）；济南市疾病预防控制中心环境卫生所（崔亮亮）通信作者：徐东群，Ｅｍａｉｌ：ｄｏｎｇｑｕｎｘｕ＠１２６．ｅｏｍ．专家论坛．
１．空间特征：１９６１－－２００７年全国平均霾天气
年总日数分布研究显示ＩＳ］：中国的霾天气主要分布
在东经１００。以东、北纬４２。以南地区，其中华北的中
部和西部、西北的东南部、华中大部、华东大部、华南
西部和南部地区平均霾天气年总日数为１０ｄ及以
上，是霾天气的多发区。空间分布特征呈现东多西
少的态势，东部地区集中在长江中下游、华北和华
南；其中霾天气高频区主要集中在人口比较密集的
大城市和煤矿基地，如环北京地区、山西中南部地区、陕西和河南局部地区、长江三角洲、珠江三角洲等地；且在同一区域内，大中城市的霾天气较乡村明
显偏多。
２．季节及时间趋势：对１９６１－－２００５年中国霾
日统计资料的分析显示∞ｏ：我国大部分地区霾日呈现为冬季多、夏季少，春秋季居中的特点。全国平均
年霾日数呈现明显的增加趋势，增长率为
１．１９ｄ／ｌＯ年。经济发达、人口密集的特大城市霾天气日趋加剧。其中，１９５６－－１９７５年霾日较少，仅在
四川盆地、辽宁中南部和新疆南部年霾日超过５０ｄ；１９７５年以后霾日显著增加，到了２１世纪，大陆东部
大部分地区几乎年霾日数都超过１００ｄ，大城市区域
超过１５０ｄＨ。。３．雾霾天气下的ＰＭ：，污染特征：与欧美城市
相比，我国许多城市的大气颗粒物污染相对比较严
重，其中ＰＭ：，占了很大比例。根据美国国家航空航天局（ＮＡＳＡ）发布的２００１－－２００６年全球平均ＰＭ：，
浓度卫星遥感图¨ｏ进行分析，我国的ＰＭ，。浓度水平位居世界前列，其中东部沿海地区ＰＭ，，污染尤其
严重，特别是我国华北平原的ＰＭ：，污染为全球最高
值，达到８０恤ｇ／ｍ３（２００１－－２００６年平均值）。雾霾天气发生时，空气中污染物特别是颗粒物浓度急剧
增加。国内一些城市开展了雾霾天气ＰＭ，，污染特
征研究，吴兑等∽１研究表明，广州地区能见度的恶化
主要与细粒子有关，ＰＭ：，季均值全部超过美国国家标
准的日均值浓度限值，ＰＭ：，占环境空气中粒径≤
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１０Ｉｘｍ的颗粒物（ＰＭ，。）的比重达到６２％一６９％，尤其是旱季比雨季更高。此外，雾霾天气发生时，颗粒
物上的一些成分也发生变化。如成都市灰霾期间大
气ＰＭ２５上的Ｃｕ、ｚｎ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｂｒ、Ｓ、Ｃｄ、Ａｓ和Ｃｌ等元
素比非灰霾期间更容易富集，这些元素主要来源于机动车排放、地面扬尘、工业生产等，与人类活动密
切相关¨０１。广州市大气ＰＭ，。中Ｋ、Ａ１、Ｆｅ、Ｍｎ等无
机元素的质量浓度在灰霾期要高于非灰霾期，而灰
霾与非灰霾期间所测元素的分布特征基本一致，且
来源于人为活动的ｚｎ、Ｐｂ、Ａｓ和Ｃｕ在灰霾期更容
易富集…ｌ。对厦门市２００８—２００９年冬春季节的灰
霾期和非灰霾期多环芳烃（ＰＡＨｓ）的差异特征进行对比分析，结果表明灰霾期间ＰＭ，。中ＰＡＨｓ总的质
量浓度明显高于非灰霾期，并且灰霾期间低相对分
子质量组分菲、荧蒽和芘的质量分数显著下降，高相
对分子质量组分苯并［ｂ］荧葸、苯并［ｋ］荧、苯并
［ａ］芘、茈、茚并［１，２，３．ｃｄ］芘、苯并［ｇｈｉ］茈和晕苯的质量分数相对升高’１２Ｉ。而广州的研究表明¨３。，
由于灰霾发生时温度、颗粒物饱和蒸气压等不同，相对分子质量大的ＰＡＨｓ在夏季出现的灰霾中含量更
高，而相对分子质量小的ＰＡＨｓ则在冬季出现的灰
霾中含量更高。４．２０１３年１月我国中东部地区雾霾天气事件
回顾：２０１３年１月，我国中东部的大部分省市出现
了持续性的雾霾天气，涉及国土面积达１３０万平方公里，主要分布于北京市、天津市、河北省、河南省、
山东省、江苏省、安徽省、湖北省、湖南省等地。持续
的雾霾天气使部分城市空气质量严重下降，北京、石家庄、济南、西安、天津、上海、郑州、南京、沈阳、哈尔
滨等城市空气质量为五级以上重度或严重污染，首
要污染物均为颗粒物。根据中国环境监测总站的报告显示¨４。５｜，按照《环境空气质量标准》（ＧＢ３０９５．
２０１２），２０１３年１月我国７４个城市空气质量总体超
标天数比例为６８．４％，重度和严重污染的比例达到
３０．２％，ＰＭ，；平均超标率为６８．９％，最大日均值达
到７６６ｔ＿Ｌｇ／ｍ３，ＰＭ，。月均浓度及最大值分别为１３０
和３３６斗ｇ／ｍ３。此次全国性的雾霾天气事件的特点是涉及区域广，持续时间长，浓度水平高，突破了我
国雾霾天气的历史记录。而在雾霾发生较少的
２０１３年５月，７４个城市空气质量总体超标天数比例
为３９．９％，重度和严重污染的比例为２．２％，ＰＭ：．，
平均超标率为２０．３％，最大日均值达到２９６斗ｇ／ｍ３，ＰＭ，。月均浓度及最大值分别为５５和１１３ｔ＾ｇ／ｍ３，月均浓度比１月份下降５７．７％。二、雾霾天气对人群健康的影响
大气颗粒物与人群健康的影响关系密切，经呼
吸道吸入颗粒物后，一些有害因子会沉积在人的呼
吸道中，ＰＭ：，由于粒径小，可以到达肺泡甚至进入
血液循环，影响呼吸、心血管等系统。随着暴露水平的增加，人群的各种健康效应风险也会随之增大。
国内外多项流行病学研究表明，ＰＭ：，暴露与呼吸道症状增加、肺功能降低、加重哮喘、导致慢性支
气管炎、心律失常患者的过早死等有关。英国一项
研究选择有６０例患不同程度哮喘的成人患者作为
志愿者，在不同污染地区参加了ＰＭ：，和超细颗粒物
（ｕｌｔｒａｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ＵＦＰ）短期（２ｈ）暴露研究，结果
显示暴露２ｈ后导致第１秒用力呼气量（ｆｏｒｃｅｄ
ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｖｏｌｕｍｅｉｎ１ｓｅｃｏｎｄ，ＦＥＶｌ）与用力肺活量
（ｆｏｒｃｅｄｖｉｔａｌｃａｐａｃｉｔｙ，ＦＶＣ）降低幅度分别达６．１％（Ｐ＜０．００１）和５．４％（Ｐ＜０．００５），且中度哮喘患者
的下降幅度要高于轻度患者’１…。美国一项对３个
社区的３４７名受试者ＰＭ，，暴露和血压相关性的调
查发现，每日ＰＭ：，增加１０斗ｇ／ｍ３，受试者平均收缩
压升高８．６ｍｍＨｇ（Ｐ＝０．０１１，１ｍｍＨｇ＝０．１３３ｋＰａ），且年龄＜５５岁和没有用药物控制血压的调查
在人群的收缩压升高更明显，结果表明短期ＰＭ：，暴
露可能与成人血压升高有关‘１７Ｊ。而对冠心病患者
而言，随着环境中ＰＭ：，和ＵＦＰ浓度升高，其发生心
律失常的危险性也明显增加¨８Ｉ。
荟萃分析表明，我国大气ＰＭ：，浓度每增加
１０仙∥ｍ３，人群急性病死率、呼吸系统疾病和心血
管疾病病死率分别增加０．４０％、１．４３％和
０．５３％［１９］。而在西安的研究中‘２０Ｉ，ＰＭ２５浓度每升
高１００ｔ上ｇ／ｍ３，人群总死亡率，呼吸系统疾病、心血
管疾病、冠心病、卒中、慢性阻塞性肺气肿（ＣＯＰＤ）
的病死率分别增加４．１％，８．３％、６．２％、８．３％、５．１％和７．３％，表明大气ＰＭ，；浓度的升高会引起
相应疾病病死率的增加。
在雾霾天气发生时，受空气污染物影响的人群
范围也迅速扩大。国外多项研究显示，灰霾期间人群呼吸道症状明显增加，如上呼吸道感染、哮喘、结
膜炎、咳嗽、呼吸困难等，甚至导致心血管系统紊
乱旧¨。据世界卫生组织（ＷＨＯ）的报告指出，东南
亚受灰霾污染最严重的地区，２００３年住院死亡率前
１０位的疾病中，哮喘、上呼吸道感染均与较差的空
气质量有关。２２Ｉ。而我国对于雾霾的人群健康影响
研究还处于起步阶段，一般多采用调查统计的方法，
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如广州的一次调查表明【２３。，灰霾天气出现时，呼吸
系统门诊患者数也相应增加。在分析空气污染物对
门诊人次的影响时，需考虑滞后性，殷永文等口４１分
析了上海市ＰＭｍ、ＰＭ：，的日均浓度和气象资料与当
地６所大中型医院呼吸科和儿呼吸科的逐日门诊人
次的相关性，并分析了滞后期为０～７ｄ的大气污染
效应，结果表明ＰＭ：，、ＰＭ，。污染对日门诊人数影响的累积效应大于当日效应，且在霾污染暴发６ｄ时
达到最大化。
三、加强雾霾天气人群健康影响研究
Ｉ．我国雾霾天气ＰＭ，，特征对人群健康影响的
提示：通过上述对我国雾霾天气变化趋势的分析，可
以看出：（Ｉ）从全国范围看，雾霾天气的影响区域及
ＰＭ：，的污染水平还会持续增加，因此我国受雾霾天气影响的人数及人群健康风险也将增加；（２）从区
域特征看，我国雾霾天气人群健康风险与ＰＭ：，的污
染水平密切相关，预计也会呈现东高西低，城市高乡
村低的特征。因此需高度关注华北地区、山西中南
部、陕西和河南局部、长江三角洲、珠江三角洲等地的人群健康风险；（３）从时间特征看，我国雾霾天气
高发的季节为冬季，其次为春秋季，因此应高度关注
冬季雾霾天气的人群健康风险；（４）从污染特征看，雾霾天气发生时，除了ＰＭ：，浓度增加外，其上附着
的重金属、ＰＡＨｓ等与人群健康密切相关的污染物
也发生变化，其对人体的健康影响更值得关注；（５）
雾霾天气发生时，空气污染物对人群健康的影响大多以急性效应为主，但由于目前我国大部分地区
ＰＭ：，污染仍维持在一个较高水平，长期持续高浓度
暴露对居民健康危害也不容忽视，即使是健康人群，慢性暴露也会增加其患各种呼吸系统疾病（如
ＣＯＰＤ），心血管系统疾病（如动脉粥样硬化、冠心
病、卒中）和肺癌的风险，而且风险远大于数天到数
周短期暴露的急性健康效应旧５｜。
２．开展我国雾霾天气人群健康影响研究的必
要性：治理大气污染是一项长期而困难的工作，这就
意味着我国大多数城市居民在未来相当长的时间
内，都将生活在ＰＭ：，等大气污染物超标的环境中。
２０１２年２月２９日，国务院常务会议同意发布新修订的《环境空气质量标准》（ＧＢ３０９５－２０１２），新修订
的标准将ＰＭ，，纳入环境空气质量评价体系，为与人
民健康关系密切的空气质量增加了评判依据。随着
全国多个省市在２０１３年开始公布ＰＭ¨监测数据，
公众对ＰＭ，，的关注度也日益增加。因此，揭示雾霾
天气特别是ＰＭ：，的健康风险，采取有效措施降低其危害，保护公众健康，是当前最紧迫的任务。（１）目
前我国雾霾天气人群健康的影响情况尚不清晰，国内仅有几项研究利用空气污染监测数据及死因监测
数据，以死亡为健康效应终点，分析了ＰＭ：，对人群
健康的影响，这些研究涉及的区域非常少（仅有几
个或十几个城市），使用数据的时间尺度很短（仅为
１～２年的时间），缺乏系统性。在我国经济发展水平、地理、气象特征存在较大区域差异的情况下，还
不足以反映我国雾霾天气人群健康影响的整体情
况。（２）虽然国外的研究已明确了ＰＭ：，对人群健康的影响，但是我国的情况与国外存在非常大的差
异。首先，我国人群与国外人群在易感性上存在差
异；其次，由于污染来源与国外有着明显的不同，我国的ＰＭ，，组分可能较国外更为复杂；第三，我国人
群的暴露水平显著高于国外人群，国外现有的健康
影响研究均是在较低浓度范围内进行的，其暴露一反
应关系并不适用于我国人群。（３）我国的大气污染健康影响的风险评估工作起步较晚，尚未建立符合
中国国情的暴露一反应关系，现行的环境空气质量标
准都是直接借鉴国际组织（如ＷＨＯ、美国的环境保
护署等）的经验。开展健康风险评估需要建立包括
卫生、环保、气象等多部门的合作机制，通过积累数据，开展雾霾天气健康风险评估和预警，可以为修订
完善环境空气质量标准提供科学依据‘２…。
综上所述，随着经济的不断发展，我国许多地区
雾霾天气发生呈现经常性、持续性等多种特点，雾霾
天气下ＰＭ，，等空气污染的健康危害已成为公共卫
生领域的突出问题和迫在眉睫的重要工作任务。此
外，在制订相关的空气污染健康影响卫生标准时，必
须以我国人群的暴露．反应关系为基础。因此有必要在我国开展系统的雾霾天气人群健康影响研究，
建立包括卫生、环保、气象等多部门合作机制，通过
不断积累环保、气象、疾病的相关数据，揭示我国雾
霾天气对不同人群的健康影响，为采取针对性的应对策略和控制措施提供科学依据，保护人群健康。
参考文献
［１］侯美伶，王杨君．灰霾期间气溶胶的污染特征．环境监测管理与技术，２０１２，２４：６－１１．２ＫａｄａＫ。ＩｋｅｇａｍｉＭ，ＺａｉｚｅｎＹ。ｅｔａ１．Ｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｓｔａｔｅｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌａｅｒｏｓｏｌｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｔｈｅ１９９７Ｉｎｄｏｎｅｓｉａｎｈａｚｅｅｐｉｓｏｄｅ．ＪＡｅｒｏｓｏｌＳｃｉ．２００１，３２：１２６９—１２７９．３ＭａｌｍＷＣ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｏｒｉｇｉａｓｏｆｈａｚｅｉｎｔｈｅｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｕｎｉｔｅｄｓｔａｔｅｓ．Ｅａｒｔｈ．ＳｃｉＲｅｖ．１９９２，３：１．３６．［４］牛忠清．南京冬季雾霾过程中气溶胶粒子物理特征．南京：南京信息工程大学，２００９．
［５］胡亚旦，周自江．中国霾天气的气候特征分析．气象，２００９，
万方数据