乐鱼官网-监测新领域探索：国外城市四类微环境中颗粒物浓度水平和人群暴露变化

近年来大气监测网络覆盖越来越广，各种不同类型不同功能的站点交织成一张范围大、功能强的监测网。大气环境监测数据越来越多，越来越能精准反映环境空气质量。但是这些数据并不足以反映以人为核心的污染物的暴露水平，支撑环境健康精细化管理的需求还需要进一步探索。研究资料表明，人们每天大部分时间在微环境中工作生活。微环境指的是人开展各种活动的局部空间环境（如室内、办公场所、交通路口、公园等），相对于大气环境，我们对微环境开展研究工作较少。为了更加全面准确了解身边的环境，了解自身的暴露水平，应开展微环境的监测研究。下面分享一篇来自于英国的关于微环境研究的论文，将会对我们的工作有所启示。

论文题目为伦敦城市四类微环境中污染物浓度水平和暴露变化，该项研究工作点位布设在伦敦市区的四类微环境，分别是室内（IN）、公园（PK）、交通路口（TI）和路边（SC）。监测项目为PM1、PM2.5、PM10、PM2.5-10、BC和PNC。监测时间为白天 （07:00–19:00），连续12小时。主要结论如下：

各微环境中污染物的平均浓度是不相同的，而且随时间发生变化。微环境中污染物的平均浓度TI > SC > PK > IN(图1)。在微环境TI和SC站点的PM浓度在早高峰时段比在晚高峰时段高出12%-30%，在IN站点的细颗粒物基本上没有变化(图2)。图2中阴影部分为数据95%的置信区间。

图1：四类微环境中污染物的浓度分布

图2：四类微环境中污染物随时间的变化

各微环境中污染物在人体内的呼吸沉积量是不相同的，并随活动方式发生变化。该研究工作评估了不同粒径的颗粒物沉积在女性和儿童体内的呼吸沉积量(RDD)。作者在四类微环境中选取了女性和儿童的3种活动模式，即跑步、走路及静坐。研究结果表明，在公园跑步比在路边跑步呼吸沉积量低39–53%，在跑步时呼吸沉积量最大(图3)。呼吸沉积量越大，对人体健康带来的危害就越大。

图3：各微环境中不同人群不同活动模式下颗粒物呼吸沉积量

各微环境中颗粒物形态及化学成分是不同的。该研究通过扫描电镜（ESEM）可以观察到所采集的石英滤膜上不同微环境中颗粒物的直径和成分，据此可进一步判断颗粒物的来源。研究还发现在微环境TI站点PM2.5是由不同微米大小颗粒组成的“混合”颗粒物，这些颗粒含有较小的UFP(超细颗粒物)，并吸附有痕量金属。这种颗粒结构可能会在肺中分解，释放较小的UFP，由于其较高的比表面积，UFP将更具生物反应性，可能会带来更大的健康风险。图4是在微环境SC站点所采集的一系列颗粒物（a）PM 0.1-2.5，（b）PM2.5-10和（c）PM ≥ 10。（d）为 PM0.1-2.5的高放大倍数图像以及相应的C、O、Na、Al、Si、Cl、K、Ca、Ti、Fe和Cu的EDXS图。图4右下方（e）、（f）、（g） 为痕量金属的EDX能谱，（d）为选定颗粒物的直径。

图4：在微环境SC站点颗粒物的扫描电镜图

从以上研究中我们得到的启示：（1）大气环境质量并不等同于人们长期处在其中实际感受的环境质量。虽然人们越来越了解大气环境质量，但对自身所处的环境（微环境）质量却知之甚少。（2）颗粒物的环境质量浓度并不能完全反映颗粒物对人体健康的影响，当质量浓度相同时，颗粒物的形态组分并不完全相同，不同的形态组分对人体健康产生的影响也不同。相较于颗粒物质量浓度的监测，目前颗粒物形态组分监测较少。（3）微环境监测涉及到的因素较多，但却直接关系到人们的身体健康和生活质量。因此为了更好地服务于公众健康，有必要开展微环境监测研究，探索环境监测的新方向。这一点也正好体现了党的二十大报告中关于以人民为中心的发展思想，是贯彻习近平生态文明思想在环境监测领域的新探索。