国际肺癌日:雾霾研究,我们走了多远?
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国际肺癌日:雾霾研究,我们走了多远?

“环境很糟糕” 体现为:空气、水、土壤以及食物中的污染,“人民很苦逼” 则是因为这些污染你咳嗽了、哮喘了甚至得肺癌了。

*本文由深蓝DeeperBlue(ID:deeperbluetech)授权i黑马发布。

雾霾橙色预警又来了,

关门关窗戴口罩收衣服啦~

但你以为这就够了吗,

雾霾会死人的你知唔知啊!

11 月 17 日是国际肺癌日,而这一天,北京又开始重度雾霾了。而雾霾导致肺癌的忧虑,在这一天显得格外敏感。

深蓝DeeperBlue 选择在这一天刊发我三年前的旧文,有点意外。因为作为一个至今没有买净化器的顽固分子,我依然相信吸烟对于肺癌的贡献率更大。

禁烟一度是个难题,而今北京和上海已先后禁止在公共场合吸烟,这两个国际大都市的空气质量却未能与国际接轨,甚至距离中国的标准还有很大距离。

这么说来,空气污染的治理难度不仅不亚于禁烟,好像还大得多。而且我们可以拒绝暴露在烟雾缭绕的房间里,却很难拒绝暴露在雾霾中。

暴露,这个不经意间写出来的专业术语也是在我那篇报道之后重要的新进展。2014、2016 年,环保部先后发布了中国成人、儿童环境暴露行为模式研究成果。到底什么是暴露?唔……你是不是想歪了……环保同行马天杰曾有一段形象的描述:

“‘暴露行为模式’ 就是从 ‘环境很糟糕’ 这个前提得到 ‘人民很苦逼’ 这个结论的中间环节。比如今年北京空气污染居高不下,但北京人民的健康到底受到多大影响?这得取决于人们到底吸进去了多少雾霾。了解市民每天呼吸量很关键。”

“环境很糟糕” 体现为:空气、水、土壤以及食物中的污染,“人民很苦逼” 则是因为这些污染你咳嗽了、哮喘了甚至得肺癌了。几年前流传过段子,说一个在北京跑步的外国人 8 个月后得肺癌死了。这是媒体很爱的标题,类似的还有 “复旦新研究:雾霾可使鲜肺 6 天变黑肺”。

环境-健康之间的因果关系非常难建立,不能如此武断说雾霾就导致了肺癌。有点欣慰的是,这些扭曲的新闻近几年再没被炒作过了,至少在我老家亲戚的朋友圈没有看到。

可是环保部这项研究结果看上去也很(不)晦(性)涩(感):

城市居民平均每天室外活动时间为 3 小时、每日每公斤体重呼吸量为 250 升;

儿童室内的空气综合暴露系数是成人的 1.1 倍- 2.5 倍, 26.8% 的儿童暴露于固体燃料做饭或取暖带来的室内空气污染,比如吸烟、烹调油烟、家装污染、打印机等办公材料的使用等。

我对于环境暴露行为模式研究很感兴趣也做了采访,但没有写稿,因为研究刚刚开始,到 “人民很苦逼” 还有很多路。不过,这并不妨碍大牛学者们进行后续的研究。来看看 2013、2015 年的全球疾病负担报告( Global Burden of Disease ¹,迄今为止最大和最全面的衡量全球流行病水平和趋势的项目 )的结论,媒体盆友们是不是兴奋了,可以用来做标题了:

室外颗粒物污染是导致中国居民早死的第五位原因

2010 年,在中国,室外空气颗粒物污染导致 120 万人过早死亡;2013 年为 91.6 万人

清华大学 ²、南京大学 ³ 的研究不仅列出了中国的数字,还细分到了来源、地区。

燃煤排放是环境中 PM2.5 的最重要的来源,2013 年,这在中国导致 36.6 万人过早死亡。 

PM2.5 污染相关的心血管死亡率最高的三个城市是石家庄、济南和天津;PM2.5 污染相关的呼吸系统疾病死亡率最高的三个城市是成都、合肥和长沙;PM2.5 污染相关的肺癌死亡率最高的三个城市是成都、上海和济南。

我相信你与我一样,对于这些数字已经麻木了。为什么 2010 年是 120 万人过早死亡,2013 年就成了 91.6 万了呢?是空气变好了,还只是计算的某个参数、方法变化了? 

对于 PM2.5 健康危害,我最认可的还是来自美国哈佛大学和美国癌症协会经典的队列研究:PM2.5 的年平均浓度每增加 10 微克/立方米,全病因死亡率、心血管病死亡率和肺癌死亡率分别上升 4%、6% 和 8%。

这个研究最终导致了 PM2.5 被列入美国的国标,之所以权威是因为采用了跟踪人群的队列研究,在 2013 年的那篇报道中专家也呼吁在中国建立。现在中国到底有没有队列,我很久没跟进了,不知道是否有,但即使有,研究结果也不会很快出来。

回到最初的 “暴露” 话题,中国人和外国人的生活习惯、体质不一样,不能完全采用美国的研究结果,类似于暴露行为模式、队列研究等基础研究尤为重要,也任重道远。

好吧,唠叨了这么久,我不是让大家不相信现在研究报告的数字,而去等待更精确的结论。在科学的不确定性和周边环境的不可控下,我们个人力所能及的,就是自己保护自己,除了空气污染,还有那么多影响健康的因素——吸烟、吃得太咸、水果吃得少、运动少……嗯,所以在北京工作的时候我一直没给自己买净化器,因为我不勤吃水果也不多运动少熬夜,有什么脸只靠净化器维持健康!!!

——南方周末 汪韬 

在 2013 年披露的全球影响疾病负担因素的报告中,“室外颗粒物污染” 从第十六位升至第八,在中国的排名竟升至第四。

2013 年初,几场雾霾的倒逼,国人才幡然醒悟呼吸之痛。中国三十余年大气污染健康效应研究,起步几与世界同步。然而,三十余年后,为何却是捉襟见肘、难孚众望?

1.大气污染对健康有什么危害?

中国至今尚缺乏掷地有声的系统性研究,特别是针对有 “中国特色” 的大气污染。原中国预防医学科学院(现为中国疾控中心)研究员何兴舟在三十多年前就负责了一项全国研究,然而时至今日,已届耄耋之年的老先生依然在念叨:“要加强基础资料的积累。”

2013 年初几场雾霾的倒逼,国人才幡然醒悟呼吸之痛。国家主要领导过问,全国两会热议,甚至连杭州市长在京病逝也被网民嫁接到雾霾的危害上。然则,中国雾霾危害究竟几何,仍无准确答案。

虽然雾霾的危害没有准确答案,但是越来越多的人开始防范和重视雾霾。

三十余年征途,尽管部分研究已具国际影响力,但专家们终究仍是在自己的研究领域绘制精致的片段,全幅的图景依然模糊。孤军奋战,左右掣肘,难掩无奈。

这是一个科学难题,但困难远在科学之外。

2.最需要的,却是最缺乏的

“大气污染健康效应研究,国家关注得晚了一点。” 潘小川叹了口气。

这位北京大学公共卫生学院教授在本科时,就开始研究大气污染和肺癌的关系,三十多年里,他本已偏离这一领域。如今他又被雾霾 “刮回来了”。

2012 年底,他与国际环保组织绿色和平联合发布了针对 PM2.5 健康损失的研究报告。结果显示,2012 年北京、上海、广州、西安四城市因 PM2.5 污染造成的早死人数将高达 8572 人。近日,他正在计算 1 月份北京雾霾导致的超额死亡人数。

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室外空气污染导致的死亡。

类似的健康研究也在中国疾控中心环境与健康相关产品安全所(以下简称环境所)紧张开展。2013 年 2 月,农工民主党在卫生部组织召开了环保、气象、卫生部门和高校的专家研讨会,委托环境所结合已有工作对 1 月份的雾霾做回顾性分析,第一份风险评估报告将于 3 月底完成。

“这个问题太大了,需要一层层剥开。” 被问到大气污染对健康的危害时,环境所副所长徐东群对南方周末记者说。

在全球影响疾病负担因素的定期报告中,2000 年,“城市室外空气污染” 排在第十六位。最新的报告是对 2010 年的数据进行分析,报告尚未公布,据接触报告的专家透露,这个指标改名为 “室外颗粒物污染”,升至第八。

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图为 NASA 2010 年发布的 2001-2006 年全球 pm2.5 污染地图,红到发黑的就是 pm2.5 超过 80 的。

中国尤为严重。这一指标在中国的排名竟升至第四。

在各类空气污染物中,粒径小、组分复杂的颗粒物 PM2.5 目前最受重视。PM2.5 的危害可分为急性和慢性效应。前者如 1 月份雾霾导致的咳嗽、眼睛刺激、呼吸系统和心血管病症状加重。我国目前绝大部分研究集中于此。

后者是 PM2.5 的长期健康危害。长期暴露于高浓度 PM2.5 中,健康人群也会增加呼吸系统疾病、心血管系统疾病和肺癌的患病风险,风险远大于短期健康危害。

研究慢性影响需慢工出细活,跟踪大量的人群,长期监测,这在学术界被称为队列研究。对 PM2.5 最经典的队列研究来自美国哈佛大学和美国癌症协会:PM2.5 的年平均浓度每增加 10 微克/立方米,全病因死亡率、心血管病死亡率和肺癌死亡率分别上升 4%、6% 和 8%。

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空气污染与心血管疾病关系。

队列研究是长期的工作。在我国,至今仅有复旦大学公共卫生学院开展了一次回顾性队列研究。然而,因为仅有 TSP(总悬浮颗粒物)数据,研究者根据 TSP 乘以 0.5 变为 PM10,再乘以 0.6 得出 PM2.5 浓度。

这也正是中国目前最急需的大气污染健康效应研究。业内已经呼吁了多年。“目前为止,我还不知道国内有人在做。” 复旦大学公共卫生学院教授阚海东说,“一般国家自然基金只支持三四年,但队列研究通常需要跟踪十年以上。”

3.保密的历史,造假的数据

2013 年初,在香港举办的 “中国环境保护四十年高层学术论坛” 上,当潘小川展示了几张发黄的书页时,在座嘉宾唏嘘不已。

这来自 1980 年代初的一项全国性研究《我国二十六城市大气污染与居民死亡情况调查资料汇编(1976-1981)》。“以前监测归监测,健康归健康,那是第一次(将二者结合起来的大气污染健康效应研究)。” 当年主要负责人何兴舟说。

当时的研究方法还略显粗糙,比如没有分开吸烟等混杂因素,可是这本数百页的报告从未公开过。经何兴舟同意后,潘小川才在会上展出。

“那时候,什么都保密。” 何兴舟说。这正是中国大气污染健康效应研究的历史侧影。

流行病学是大气污染健康效应研究的主要研究方法之一,“这是一门遗憾的学科。” 潘小川在德国留学时曾听到这样一句话,“只有人死了、得病了,数据才拿过来做统计。” 其数据包括两部分,一部分是健康效应数据,比如门诊率、死亡率。另一部分则是环境监测数据,比如 PM2.5 浓度。两者对应分析才能得出相关结论。

作为研究之本的数据是影响研究质量的第一道坎。

1972 年联合国人类环境会议后,我国就开始监测名为 “飘尘” 的颗粒物浓度,也就是粒径≤ 100 微米的总悬浮颗粒物,后来变为 PM10、PM2.5。在这个类似于从西瓜到苹果再到樱桃的过程中,国内研究并不比国际慢,但一直是 “巧妇难为无米之炊”:早期数据保密且量不足,后来则是可信度低。

1970、1980 年代,发达国家在相关研究上没有里程碑式突破。到了 1990 年代,新方法的出现促生了大量科研成果。“国外对于环境健康资料不保密,而我们在相当长一段时间内获取数据非常困难。” 陈秉衡记忆犹新。

看到国际上不断涌现新成果,当时在世卫组织工作的陈秉衡想起了 “走一圈,白衬衫领子都会发黑” 的沈阳。和当地的合作研究结果发现,沈阳每年由于室外大气污染,大约超额死亡 3000 人。研究的方法已与国际接轨,可环境监测数据却极不完整:仅有 1986-1988 年及 1992 年 4 年间断的数据,平均一年的数据也只有 170 天。

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供暖季一开始,东北多地就会迎来六级严重污染天气。2015  年 11  月 8 沈阳市 pm2.5 均值一度达到 1155(微克/立方米),局地雾霾指数一度突破 1400(微克/立方米),屈当日中国重点城市空气污染首位。

1990 年代末期,我国环境监测体系逐渐完善,但数据质量依然堪忧。由于蓝天数量与官员考核挂钩,有些地方环境监测数据造假已非秘密。一名专家发现 “分析结果很奇怪”。课题组只能抛弃这些数据。为此,该专家还在内部会议上呼吁过:“达标率能不能不要和政绩挂钩?”

4.15分钟的宝贵发言

大气污染健康效应研究的结果可为公众和政策服务,其中重要的一点就是为制定空气质量标准提供科学依据——在什么样的浓度下,可以保障人体健康。

殊不知,在本土研究捉襟见肘之际,PM2.5 列入美国标准之前,我国专家也曾为美国的标准制定出了份力。1990 年代初,为论证是否需要修订标准,美国增加经费开展研究,被称为 “天然的暴露箱” 的中国也成为合作研究对象。1993-1996 年,两国环保部门在广州、武汉、重庆、兰州四城市的八所小学开展了调查。结果显示,儿童患感冒咳嗽、感冒咳痰、感冒气喘、支气管炎与 PM10 和 PM2.5 的浓度呈显著正相关。

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数据显示兰州和广州局部地区的 pm2.5 值均不达标。

这项研究由美方出资,但在我国却因经费不足,后续乏力。“呼吁过继续研究,国内觉得这个事情还没有那么突出,就没有申请上。” 时任中方首席科学家、中国工程院院士魏复盛回忆起来还有些惋惜。

2001 年北京申奥成功后,空气质量标准才逐渐引起国内重视。

北京承诺奥运期间空气质量将达到我国空气质量标准和世卫组织空气质量指导值。但令北京措手不及的是,2005 年,世卫组织发布了更加严格的空气质量指导值,纳入了 PM2.5。陈秉衡是唯一参与指导值修订的中国专家。

当时,大气污染健康效应研究严重与公共政策脱节。陈秉衡并不知道北京的承诺。

在世卫组织的研讨会上,按照议事守则,专家不能为本国谋求利益。可是陈秉衡觉得,当时我国无论如何都达不到如此严格的指导值,就提出为发展中国家设定过渡目标的要求。但有的专家认为指导值是基于纯科学研究提出,不能考虑经济发展阶段。经过激烈争论之后,这个指导值终于设定了三个较为宽松的阶段性过渡目标。

但对中国而言,这依然非常严格。陈秉衡回国后赶紧向有关部门汇报,但应者寥寥。“那时候,我和环保部门还没有接触。”

幸运的是,2006 年底的一次会议上,她 15 分钟的报告引起了台下原国家环保总局科技标准司领导的注意。此后,她应邀去环保总局演讲,“在座的不仅有专家,还有真正关注这个问题的领导。” 回想那个上午一百多人参加的报告会,在此领域研究了二十多年的陈秉衡仍然十分感慨,“研究能为政策服务,这开创了我们今后科研的方向。”

环境标准终于放在环保总局领导的心上,而制定符合中国国情的标准,工作之一便是要系统地开展大气污染健康效应研究。2008 年,环保总局资助阚海东和陈秉衡的研究团队开展了全国研究。

研究发现,将 PM10 分成 PM2.5 和 PM2.5-10(2.5 微米≤粒径≤10 微米)两段,健康效应主要是 PM2.5 造成的,PM2.5 需要列入标准;但研究没有发现 PM2.5 在多少浓度之下,不会产生危害。

北京奥运再度成了助推器,北京大学多项对易感人群(如有心血管病既往病史的老年人或儿童)和高暴露人群(比如出租车司机)的研究发现,奥运期间,PM2.5 浓度降低时,对健康的不利影响都降低了。

这为 2012 年我国修订环境空气质量标准提供了帮助。虽然国内研究只提供了 “间接参考作用”,但陈秉衡觉得安慰的是,“不只是完全参照世卫组织的研究,而是我们开始有了自己的资料”。

5.“赶上好契机了”

环境健康所近日多了一份 “额外” 工作:每天从中国环境监测总站上抄写污染物浓度。“数据滚动刷新,还是图片格式,不能下载。” 徐东群有些无奈。

开展雾霾人群健康影响评估、预警工作需要空气污染监测数据、气象数据、患病以及死因监测数据,但部门间数据共享机制尚未建立。

2013 年 1 月,全国 74 个城市、496 个监测站点开始按小时公布 PM2.5 等污染物的浓度。这让研究者们喜出望外。但数据的获取依然困难。接到对 1 月份雾霾进行回顾性调查的任务后,徐东群满以为环保部门会给出 1 月份的空气质量监测数据,但没想到环保部门只提供了一个监测总站的网址。

不过,徐东群仍然觉得,“百姓和政府都这么重视,赶上了好契机。” 空气污染的影响是慢性、长期的,不容易引起重视。2011 年 PM2.5 风波和 2013 年的雾霾后,蛰伏多年大气污染健康效应研究终成为显学。

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纪录片《穹顶之下》宣传海报,主讲人柴静从 2013 年冬季,中国大陆东北以及华北地区的大面积雾霾说起,讨论中国大陆的空气污染、相关治理以及存在的行政不作为情况。一度引起广泛关注。

虽然长期的队列开展仍需呼吁,建立数据分享机制甚至加强公众参与,都会促进有效的短期研究。

据一位研究者透露,如果能够获得既有的 PM2.5 观测数据,配合几年前人群病死率数据,即可立刻开展回顾性的队列研究,这相比起前瞻性的队列研究省时省力。

PM2.5 的另一个研究热点是将它们层层剥开,探究不同的组分产生怎样的影响,比如来自扬尘的组分就不如来自机动车的组分危害大,广州和北京的 PM2.5 危害也不同。我国已在西安开展类似研究,但全国 PM2.5 的监测网尚未建成,分析和比较 PM2.5 的组分还有待时日。

一项名为 “暴露舱” 的方法则是另一条路。志愿者在一间充满 PM2.5 不同组分的 “暴露舱” 里随意活动两小时,暴露前后测量血压等指标变化即可。可招募这样的志愿者也不太容易,北京大学曾经开展过这样的实验,即便暴露舱里污染物的浓度和马路边差不多,全过程结束后还可以拿到一笔酬劳,可是此项实验没有招募到志愿者,课题组的同学被迫成为自己的实验对象。

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