受訪者供圖

當(dāng)我們?cè)谟懻?strong class="kw">PM2.5、PM10時(shí),，可能沒有想到它們?cè)诳諝庵杏幸徊糠质腔畹?，還會(huì)自我繁殖,，這就是指生物氣溶膠。在北京大學(xué)近日召開的空氣生物安全研討會(huì)上,，多位與會(huì)專家表示,，大氣污染防治，除關(guān)注各種化學(xué)成分,，混雜其中的生物活性物質(zhì)也應(yīng)成為重要研究對(duì)象,。

北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授要茂盛說，生物氣溶膠通常是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑在100微米以內(nèi)的含有微生物或來源于生物性物質(zhì)的氣溶膠,，包括懸浮于空氣中的細(xì)菌,、病毒、真菌及化學(xué)毒素等,，是PM2.5,、PM10等大氣顆粒物的重要組成部分。

與硫酸鹽,、硝酸鹽和銨鹽等化學(xué)成分的PM2.5,、PM10相比，某些時(shí)候生物氣溶膠對(duì)人體健康的威脅更大,，對(duì)其監(jiān)測(cè)預(yù)警和防護(hù)也提出了更高要求,。

粒徑不同，健康危害不同

生物氣溶膠主要來源于土壤,、植被,、水體等排放，以及包括人類在內(nèi)的動(dòng)物,、醫(yī)院,、養(yǎng)殖場(chǎng)、垃圾填埋場(chǎng),、污水處理廠等排放,。不同來源、不同粒徑的生物氣溶膠顆粒由于毒性和在空氣中懸浮時(shí)間不同,， 對(duì)人們的健康危害也存在顯著差別,。如風(fēng)媒植物花粉顆粒、真菌和細(xì)菌的典型粒徑分別在15—58微米,、1—30微米和0.25—8微米,，而病毒的粒徑則小于0.3微米。

要茂盛說,，生物氣溶膠呼吸暴露能導(dǎo)致下呼吸道感染,、哮喘、過敏等各種呼吸系統(tǒng)疾病,。如1918年爆發(fā)的H1N1流感使得全球5000萬人死亡,，如今流感病毒導(dǎo)致的下呼吸道感染仍然是人類第四大殺手,，每年近300萬人因此喪生。

“PM2.5更小,，可直接進(jìn)入肺泡,、血液等，因而被認(rèn)為危害更大,?！币⒄f，與化學(xué)物質(zhì)最大的區(qū)別是,，如果生物氣溶膠被吸入人體,，不但能進(jìn)入得更深，在一定條件下還可以自我繁殖,，因其這一特性,，特定生物氣溶膠的危害是沒有閾值的。

研究表明,，空氣中常見的青霉菌屬,、曲霉菌屬、孢子菌屬等真菌都可以分泌過敏原,， 引發(fā)過敏性呼吸系統(tǒng)疾?。谎芯恐赋?，生物氣溶膠暴露還能促進(jìn)健康人的血壓顯著升高,，導(dǎo)致不可逆的慢性肺功能減退。

要茂盛說,，研究還發(fā)現(xiàn),，在霧霾天時(shí)，空氣中生物氣溶膠濃度水平顯著高于非霾天的濃度水平,；污染嚴(yán)重的城市明顯高于鄉(xiāng)村,?！耙簿褪钦f,，霧霾時(shí)空氣中的這些生物成分進(jìn)一步加重了健康風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

最快1分鐘成監(jiān)測(cè)預(yù)警巨大挑戰(zhàn)

“由于生物氣溶膠的這些特性,，在特定場(chǎng)所其處理、分析以及啟用防護(hù)措施需要在3—5分鐘內(nèi)完成,，其監(jiān)測(cè)預(yù)警最佳時(shí)間為1分鐘,?！币⒄f,，這個(gè)時(shí)間的要求是對(duì)當(dāng)今現(xiàn)有技術(shù)的巨大挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹,，為實(shí)現(xiàn)生物預(yù)警，美國(guó)耗資近1000億美金，專門設(shè)置了“生物盾牌計(jì)劃”,。過去10年，北京大學(xué)生物氣溶膠實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了專門的空氣生物安全防御系統(tǒng)BioSTAND(見圖),，即集成了空氣、呼出氣采樣,、酵母菌蛋白熒光等分析技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái),，首次以熒光標(biāo)記的酵母菌實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)菌、PM2.5毒性指標(biāo)的多方面實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)等,。

人類細(xì)胞與酵母菌細(xì)胞一樣有自噬現(xiàn)象，基本機(jī)理等也類似,，并具有相似反應(yīng),，通過PM2.5等對(duì)酵母菌基因的損害可推斷出對(duì)人類基因的相關(guān)損傷。要茂盛說,，實(shí)驗(yàn)室通過對(duì)酵母菌的上百種基因蛋白進(jìn)行了高通量篩查,，發(fā)現(xiàn)了氧化損傷蛋白(HSP60)、DNA修復(fù)蛋白(SSA1)等對(duì)空氣中的PM2.5響應(yīng)比較靈敏,?！爱?dāng)PM2.5等對(duì)酵母菌發(fā)生了某些損傷,，相對(duì)應(yīng)的綠色熒光蛋白(GFP)就會(huì)表達(dá)并發(fā)光,，然后被酵母菌蛋白熒光自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)‘捕捉’到,，這樣就好像實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到不同地區(qū)每輛車的行駛擁擠狀況,?！币⒄f。

需建立大氣污染毒性指標(biāo)體系

在此次研討會(huì)上,，中國(guó)人民解放軍火箭軍侯立安院士等多位專家均表示,，大氣污染防治本質(zhì)上是為了最有效和最大限度地減小大氣污染物對(duì)人體健康的影響,， 現(xiàn)有空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)體系主要以質(zhì)量濃度為標(biāo)準(zhǔn),，而忽略了不同顆粒物組分的差別,，這其中包括有活性的生物氣溶膠，這樣會(huì)造成不計(jì)成本的污染物盲目減排,，卻沒有獲得額外的健康效益,。因此，客觀上需要建立大氣污染毒性指標(biāo)體系,。

要茂盛還表示,，生物氣溶膠和大氣化學(xué)污染物的交互機(jī)制以及在其轉(zhuǎn)化中的可能作用， 以及對(duì)云的形成和氣候變化的影響還需進(jìn)一步了解,；生物氣溶膠與大氣污染以及霧霾形成機(jī)制是否有關(guān)系,，大氣中微生物是否會(huì)參與氧化還原反應(yīng)等都是一些從未探討的科學(xué)問題，都值得去研究,。（李 禾）