应对地铁内空气污染最简单有效的方法:佩戴口罩

地铁内空气质量怎么样?

在每次进行 “北京地铁通勤上班族空气污染暴露水平差异及相应健康影响评价”项目的访谈时,[1]志愿者都使用Airbeam便携式空气质量(PM2.5)监测仪记录下所测10条地铁线地铁内的PM2.5的浓度值(210个监测样本的均值为150微克/立方米),与同时间的室外北京市PM2.5浓度值(均值为86微克/立方米)相比,地铁内空气质量远远比室外糟糕。然而这和被访者的认识恰恰相反。76%的受访者认为地铁外的空气质量更糟糕(如图1所示)。

图1: 地铁内和室外相比,您认为哪里的空气质量更严重?(人数,占被访问人数的比例)

来源:磐石环境与能源研究所

 

戴口罩有用吗?

鉴于对地铁内空气质量的担忧,佩戴口罩似乎是理所当然的选择。然而在佩戴口罩是否有防灰霾效果这一问题上,仍有相当数量的被访者认为佩戴口罩对防护空气污染的效果微乎其微,占618个受访人的15.7%。近期一项在上海复旦大学进行的为期一个月的随机控制交叉实验 (randomized controlled crossover trial)的研究[2]或许会改变那些认为佩戴口罩的效果微乎其微的人的想法。

实验内容是给30位年轻大学生(无吸烟和酗酒史、无心肺系统疾病史、无传染病史)佩戴可以阻挡PM2.5细颗粒物的口罩 (型号为:3M-8210V),来评估其带来的潜在心血管健康收益。学生被随机平分为两组,在第一个干预阶段,一组学生佩戴48小时的口罩,而另一组作为控制组(control group)并不做任何干预。之后经过3周时间(期间没有任何干预,如戴口罩),两组角色互换完成第二干预阶段。心率变异性(HRV)和动态血压 (ambulatory BP) 在每个干预的第二个24小时内持续监测。在每个干预期结束的时候采集血液样本,于此同时,测量炎症状况(inflammation),血管收缩(vasoconstriction)和凝血(coagulation)的循环生物标记 (circulating biomakers)。在干预期间,学生被要求走出校园,在外面沿马路行走1个小时,干预组( the intervation group) 被要求在户外一直佩戴口罩,而在室内尽可能多戴口罩。

室内与室外的空气污染浓度在实验期间使用基于光散射法(light-scattering method)的空气颗粒物监测仪来持续监测。从5个男生宿舍和5个女生宿舍中随机选择2个男生宿舍与2个女生宿舍来作为PM2.5浓度室内监测点。空气监测仪安装在男生宿舍的屋顶上来监测室外空气质量。

30位学生中有24位最终成功完成两个阶段的干预实验。这些学生平均佩戴口罩的时间在室外超过90%,在室内为82%。在干预期间,日平均PM2.5浓度室外为74.2微克/立方米,室内为85.2微克/立方米。考虑到口罩的过滤效率和佩戴时间的比率,佩戴口罩的被试者所估计的PM2.5时间加权暴露水平(time-weighted exposure levels)在室外平均为7.1 微克/立方米,在室内平均为19.3微克/立方米。

实验结果表示,在短时间内佩戴口罩,能提高心率变异度(Heart Rate Variability, HRV)[3]和降低动态血压、循环生物标志物,表明佩戴口罩或可缓解空气污染对心血管疾病的危害。相反,不戴口罩,所吸入的颗粒物增加,导致HRV参数的降低,对心血管疾病有潜在危害。

 

此项实验研究的局限性

此项试验研究也存在一些局限。例如,由于样本量较小,此项研究本质上是探索性的;由于没有检测到个人的PM2.5暴露程度,测量暴露时产生误差在所难免;监控装置并不是通过重力测量(gravimetric measurements) 来校准,并且一些室内因素 (indoor sources) 例如人类活动,会影响被试者个体的PM2.5的暴露浓度

尽管存在一些局限,这个随机控制交叉实验仍然提供了初步的证据,佩戴口罩可以作为一个有效的实用工具去保护个体的心血管方面的健康,抵抗空气污染的危害。

 

结语

心血管疾病危害是大气污染暴露导致的主要健康风险之一。[4]由于治理大气污染需要较长的时间,在大气质量根本扭转之前,从个体来讲,最有效的防护手段恐怕就是常常佩戴口罩,尤其是在乘坐地铁时。

 

尾注:
[1]除非特别说明,本文所用数据均来自此项目的调查结果。熊秀琴为数据的整理和分析提供了支持。
[2]Jingjin Shi, et al., 2017. Cardiovascular Benefits of Wearing Particulate-Filtering Respirators: A Randomized Crossover Trial. Environmental Health Perspectives. Volume 125, number 2, 175-180.
[3]HRV是一种测量连续心跳速率变化程度的方法。其计算方式主要是分析借由心电图或脉搏量测所得到的心跳与心跳间隔的时间序列。
[4]Donaldson K, et al., 2013. Nanoparticles and the cardiovascular system: a critical review. Nanomedicine 8: 403-423.

 

作者:赵昂、马悦

 

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