发表机构:清华大学
作 者:王书肖(通讯作者)
大气细颗粒物(PM2.5)污染是全球人群健康的首位威胁因素,而目前空气污染治理政策以降低PM2.5质量浓度为导向,忽视了PM2.5因来源和化学组成不同而导致的毒性差异。因此,探究人为源排放PM2.5的毒性效应、明确PM2.5毒性的来源、关键组分及作用机制,对于环境治理具有重要科学意义。
针对这一难题,该研究基于我国21个省份368个典型人为源排放PM2.5现场测试、化学指纹分析、细胞毒性拆解、大气暴露模式等多学科方法的综合研究,阐明人为源排放PM2.5毒性效应及其成因,率先发展了人为源排放PM2.5的毒性谱,量化了中国PM2.5毒性的来源、时空分布及变化趋势,提出了以削减毒性风险为导向的、因地制宜的空气污染精准防控新策略。
该研究揭示出不同来源PM2.5毒性效应差异可高达数十倍,其中民用固体燃料燃烧排放的PM2.5毒性最高,其次是船舶、冶金工业、刹车片磨损、柴油车、汽油车、水泥厂和电厂;阐明了上述毒性差异主要由PM2.5中关键毒性组分(如多环芳烃和毒性金属)决定,而后者又取决于原材料/燃料和工艺/污染控制技术等因素;进一步结合大气污染物排放清单,建立了我国首个大气PM2.5排放毒性清单;发现2005年以来中国工业源减排对于PM2.5质量减排的贡献最大,而基于毒性调控的排放削减主要来自于民用固体燃料燃烧源(约80%);通过融合大气传输模型与人群暴露风险评估,量化出我国不同地区一次PM2.5人群毒性暴露风险;发现胡焕庸线以东区域,工业密集、人口集中,PM2.5毒性与浓度的叠加效应显著,成为健康风险最高的地区。
研究采用多学科交叉的方式,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PM2.5污染治理从“质量浓度控制”向“毒性风险控制”转变提供了科学支撑,也为全球空气污染治理和人群健康保障方面提供了理论依据。
发表日期:2025-7-9