保罗·舍勒研究所 卡斯帕·德伦巴赫仔细分析了细尘样品的成分
荣誉:保罗·舍勒研究所/马库斯·费舍尔 保罗·舍勒研究所(PSI)的研究人员与其他几个欧洲机构的同事一起，研究了某些来源的颗粒物是否对人类健康特别有害
他们发现的证据表明，仅颗粒物的数量并不是最大的健康风险
相反，正是所谓的氧化潜能使得微粒污染变得如此有害
他们今天在科学杂志《自然》上发表了他们的结果
颗粒物是源于空气污染的最大健康风险之一，根据几项研究，它每年导致数百万人死亡
这意味着空气质量差和颗粒物是除高血压、吸烟、糖尿病和肥胖之外的五个最重要的健康风险因素
然而，是什么使得颗粒物污染如此危险，目前还不清楚
保罗·舍勒研究所的研究人员与一个国际合作小组一起发现，当涉及健康风险时，颗粒物污染的数量并不是唯一的决定性因素
颗粒物的氧化潜力对健康构成威胁 “在这项研究中，我们主要对两点感兴趣，”PSI气相和气溶胶化学研究小组的卡斯帕·德伦巴赫说
“首先，欧洲的哪些来源造成了所谓的颗粒物(也称为气溶胶)的氧化潜力，其次，这种颗粒物对健康的威胁是否是由其氧化潜力造成的
" 这里的术语“氧化潜力”指的是颗粒物质减少抗氧化剂含量的能力，抗氧化剂的含量会导致人体细胞和组织的损伤
第一步，研究人员将来自人类呼吸道的细胞，即所谓的支气管上皮细胞，暴露于微粒样本中，并测试它们的生物反应
当这些细胞受到压力时，它们会向免疫系统释放一种信号物质，从而引发体内的炎症反应
研究人员能够证明氧化电位升高的颗粒物会加剧细胞的炎症反应
这表明氧化潜力决定了颗粒物的危害程度
根据德伦巴赫的说法，氧化电位升高和健康危险之间的因果关系还没有确定
“但这项研究再次清楚地表明，这种联系确实存在
" 由伯尔尼大学领导的一项合作研究表明，患有一种特殊的先存疾病——囊性纤维化的患者的细胞对颗粒物质的防御能力减弱
在健康细胞中，抗氧化防御机制能够阻止炎症反应的进展，而在患病细胞中，防御能力不足
这导致细胞死亡率增加
颗粒物及其氧化潜能从何而来？ 此外，研究人员在瑞士不同地点收集了微粒样本
他们利用在PSI开发的质谱技术，分析了颗粒物的成分
以这种方式获得的每个颗粒样品的化学图谱表明了其来源
此外，格勒诺布尔的同事测定了相同样品的氧化潜力，以获得对人类健康危险的指示
在详细分析和统计方法的帮助下，研究人员随后确定了所有相关排放源的氧化潜力
在这些实验数据的基础上，他们使用计算机模型来计算欧洲全年因颗粒物而具有最高氧化潜力的位置，他们主要将法国首都巴黎和意大利北部的波谷等大都市地区确定为关键区域
“我们的结果表明，颗粒物的氧化潜力和颗粒物的数量不是由同一来源决定的，”德伦巴赫说
颗粒物质的最大部分由矿物粉尘和所谓的二次无机气溶胶组成，如硝酸铵和硫酸盐
另一方面，颗粒物的氧化潜力主要由所谓的人为二次有机气溶胶决定，二次有机气溶胶主要来自木材燃烧，以及道路交通中刹车和轮胎磨损产生的金属排放
研究人员发现，不仅城市地区的人口暴露于更大量的颗粒物中，而且这些地区的颗粒物具有更高的氧化潜力，因此比农村地区的颗粒物污染对健康的危害更大
“我们的结果表明，单独调节颗粒物的数量可能并不有效，”德伦巴赫说
此外，伯尔尼大学的研究表明，患有原有疾病的人群尤其可以从减少颗粒物污染的适当措施中受益
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