交通环境空气污染对人体呼吸系统的影响研究——以干预实验为研究方法

Traffic ambient air pollution may have adverse effects on human health, however, the related researches are still limited and not enough to support the hazardous risk assessment of traffic air pollution exposure, which is difficult to determine the dose - response relationship between major pollutants and specific disease or related biomarkers. This study plans to adopt randomized double-blind intervention experiments, use powered air purifying respirators (PAPR) or mask as intervention methods, choose intensive traffic area as air pollution exposure microenvironment, and select health adults as studying subjects. The main research biomarkers will focus on some respiratory system related indicators, such as exhaled NO, lung function, induced sputum and exhaled breath condensate from tidal breathing. The.purpose of the study is to investigate the level of research related to the respiratory system biomarkers in healthy adults exposed to traffic intensive areas under different intervention conditions, discuss the dose-effect relationship of air pollutants by using multiple statistical models, and provide evidence to the intervention measurement under the air pollution episodes.

交通环境空气污染对人群健康可产生不良影响，然而，目前的研究成果还不足以对交通环境暴露的健康影响作出定量的环境风险评价，难以确定各污染物对特定疾病或者相关生物标志物定量影响。研究拟采用随机双盲的干预实验方法，利用空气净化呼吸器和口罩作为干预方式，选择交通空气污染暴露微环境，以健康成年人为研究对象，以呼吸系统相关的生物标志物（呼出气NO、肺功能、诱导痰以及呼出气冷凝液等）作为主要研究指标，研究不同干预条件下（佩戴去除不同污染物的呼吸面罩或者常用口罩）暴露在交通密集区的健康成年人的呼吸系统相关生物标志物的水平变化，本研究所选取的呼吸系统生物标志物主要包括：呼出气NO，肺功能，呼出气冷凝液pH值以及诱导痰中的部分炎性因子。以此为基础，研究拟利用以混合效应模型为主的统计学模型，深入探讨交通环境空气污染物对呼吸系统的生物标志物的影响，并为开展重污染天气下的人群暴露干预及其效果评估提供依据。

近年来随着我国大气污染力度的不断增大，传统的工业、扬尘等污染源对环境空气质量的影响已经大大下降，而交通尾气污染则越发显著，其造成的健康危害也不容忽视。如何准确评估交通尾气混合物中不同组分的健康效应，成为近年来研究热点。传统方法难以解决不同污染物之间高度的空间相关性，存在一定的局限性。近年来部分科研人员开始使用口罩进行实验取得了一定的成果，但是由于口罩干预不是双盲实验，因此受试者的心理作用以及口罩带来的呼吸不适都有可能影响实验结果。. 基于以上考虑，项目组设计了以呼吸面罩为基础的随机双盲干预实验，可以通过无过滤效果/可过滤颗粒物/可过滤颗粒物+有机气体三种不同的干预方式（在此期间受试者和陪同工作人员对于面罩过滤方式均不知情），克服口罩实验中存在的问题，从而评估交通环境中的各类污染物潜在的健康效应。. 研究选取了39名大学生作为研究对象，在交通高峰期路边暴露2小时，之后返回室内环境。暴露前、中、后的不同阶段测量受试对象的呼出气一氧化氮、动态血压和心率变异各指标。每人共完成4次暴露实验，每次随机佩戴具有不同过滤能力的呼吸面罩。利用混合效应模型计算不同干预方式对各种生物标志物的定量影响，进一步评估道路交通空气污染中的各种组分的健康影响。. 交通空气污染暴露中的颗粒物对呼吸系统炎症指标FENO、心血管系统指标心率变异和血压等均无显著影响，而其中的VOCs则对FENO和心率（HR）具有显著影响，在未来开展交通空气污染暴露评估和健康效应中应予以关注。. 本研究的关键数据在于受试对象在四次暴露结束前、中、后的不同阶段所测量的FENO、动态血压和心率变异的数据，能够为下一步开展道路交通空气污染研究的健康效应提供科学支撑。. 本研究的科学意义在于通过随机双盲干预实验的设计对交通尾气污染的健康效应进行了初步的评估，并且将交通尾气中的VOCs作为对人体健康有危害的重要污染物筛选出来，可以为后续开展相关研究提供科学依据。