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中国细颗粒物排放毒性研究

气溶胶,毒性,人群健康效应

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.11 地球系统中的生物气溶胶：气候、生态与健康效应

大气细颗粒物（PM_2.5）污染是威胁人群健康的重要环境风险因素。长期以来，空气污染防控政策主要以降低PM_2.5质量浓度为目标，假设不同来源颗粒物具有相同毒性。然而，PM_2.5来源广泛、化学组成复杂，其健康危害与来源和成分密切相关，忽视毒性差异可能制约大气污染控制政策的健康效益。阐明不同人为源PM_2.5的毒性差异及其形成机制，是大气化学与环境健康领域亟待突破的关键科学问题。本研究基于我国21个省份、368个典型人为源PM_2.5排放的现场采样测试，综合运用化学指纹分析、细胞毒性实验、排放清单与化学传输模型等多学科方法，系统刻画了主要人为源PM_2.5的毒性特征及其时空变化规律。研究结果表明，不同来源的颗粒物单位质量毒性可相差数十倍，民用固体燃料燃烧排放的PM_2.5毒性最高，其次为船舶、冶金工业、刹车片磨损、柴油车、汽油车、水泥厂和电厂。2005—2021年间，我国PM_2.5质量排放和毒性排放总体分别下降约63%和50%–60%，显示出大气污染治理的显著成效。但进一步分析发现，工业源减排主导了PM_2.5质量下降，而毒性减排则主要来自民用固体燃料燃烧源。在区域尺度上，我国PM_2.5排放强度与毒性存在显著的空间异质性，部分地区虽排放量较低，但因高毒性来源占比高，健康风险仍然突出。研究的主要创新在于首次系统建立了我国主要人为源PM_2.5的毒性谱，为“细颗粒物的非等效毒性”这一科学问题提供了新的证据和思路。研究成果为推动PM_2.5污染治理从“质量浓度控制”向“健康风险控制”转变提供了科学依据，并为我国及其他发展中地区制定以健康效益为导向的空气污染控制政策提供了重要参考。