作者:麻省理工学院朱明华
信用:Pixabay/CC0公共领域
每当有机物被燃烧时，比如在野火、发电厂、汽车尾气或日常烹饪中，燃烧会释放出多环芳烃(PAHs)——一类已知会导致肺癌的污染物
每天有100多种已知类型的多环芳烃化合物排放到大气中
然而，监管机构历来依赖对单一化合物苯并(a)芘的测量来评估社区因接触多环芳烃而患癌症的风险
现在麻省理工学院的科学家发现苯并(a)芘可能是这种癌症风险的一个不良指标
在今天发表在《地球健康》杂志上的一项模拟研究中，研究小组报告称，苯并(a)芘在全球患多环芳烃相关癌症的风险中只占很小一部分，约为11%
相反，89%的癌症风险来自其他多环芳烃化合物，其中许多没有直接监管
有趣的是，大约17%与多环芳烃相关的癌症风险来自“降解产物”——当排放的多环芳烃在大气中反应时形成的化学物质
这些降解产物中的许多实际上可能比它们形成时排放的多环芳烃更具毒性
该团队希望该结果将鼓励科学家和监管者在评估一个社区的癌症风险时，不要只考虑苯并(a)芘，而要考虑更广泛的多环芳烃
“大多数针对多环芳烃的监管科学和标准都是基于苯并(a)芘水平
但这是一个很大的盲点，可能会让你在评估癌症风险是否正在改善，以及一个地方的癌症风险是否比另一个地方相对更差方面走上一条非常错误的道路，”麻省理工学院数据、系统和社会研究所以及地球、大气和行星科学系的教授诺埃尔·塞林说
塞林的麻省理工学院合著者包括杰西·克罗尔、艾米·赫迪纳、伊什瓦尔·科哈莱、森林·怀特和贝文·恩格尔沃德，以及杰米·凯利(现就职于伦敦大学学院)
约克大学的彼得·伊瓦特和马修·埃文斯也是合著者
化学像素 苯并(a)芘历来是多环芳烃暴露的典型化学品
该化合物的指标状态主要基于早期毒理学研究
但最近的研究表明，这种化学物质可能不是监管机构长期依赖的多环芳烃代表
“有一点证据表明苯并(a)芘可能不是很重要，但这只是来自一些实地研究，”凯利说，他是塞林小组的前博士后，也是这项研究的主要作者
相反，凯利和他的同事们采用了一种系统的方法来评估苯并(a)芘作为多环芳烃指标的适用性
该团队首先使用了全球测地系统化学(GEOS-Chem)，这是一个全球性的三维化学传输模型，它将世界分成一个个网格盒子，并在每个盒子内模拟化学物质在大气中的反应和浓度
他们扩展了这个模型，将包括苯并(a)芘在内的各种多环芳烃化合物在大气中如何反应的化学描述包括在内
该团队随后插入了来自排放清单和气象观测的最新数据，并向前运行该模型，以模拟世界各地各种多环芳烃化学物质的浓度随时间的变化
危险的反应 在他们的模拟中，研究人员从16种研究相对充分的多环芳烃化学物质开始，包括苯并(a)芘，并追踪这些化学物质的浓度，加上它们在两代人时间内降解产物的浓度，或化学转化
该团队总共评估了48种多环芳烃
然后，他们将这些浓度与世界各地监测站记录的相同化学物质的实际浓度进行比较
这种比较非常接近，足以表明模型的浓度预测是现实的
然后在每个模型的网格框中，研究人员将每种多环芳烃化学物质的浓度与其相关的癌症风险联系起来；为了做到这一点，他们必须在文献中先前研究的基础上开发一种新方法，以避免不同化学物质的重复计算风险
最后，他们覆盖了人口密度图，根据每个地方特定多环芳烃化学物质的浓度和毒性，预测全球癌症病例的数量
将癌症病例按人群划分会产生与该化学物质相关的癌症风险
这样，研究小组计算了48种化合物中每一种的癌症风险，然后确定了每种化学物质对总风险的单独贡献
这项分析显示，苯并(a)芘对全球因接触多环芳烃而患癌症的总体风险的贡献小得惊人，约为11%
89%的癌症风险来自其他化学物质
17%的风险来自降解产物
Selin说:“我们看到可以发现苯并(a)芘浓度较低的地方，但由于这些降解产物，风险更高。”
“这些产品的毒性可能要大几个数量级，所以它们的浓度很小这一事实并不意味着你可以把它们一笔勾销
" 当研究人员比较世界各地计算出的多环芳烃相关癌症风险时，他们发现了显著的差异，这取决于风险计算是仅基于苯并(a)芘的浓度，还是基于一个地区更广泛的多环芳烃化合物的混合
“如果你用老方法，你会发现一生患癌症的风险是3
香港比印度南部高5倍，但考虑到多环芳烃混合物的差异，你会得到12倍的差异，”凯利说
“所以，两地的相对癌症风险有很大差异
我们认为，重要的是扩大监管机构正在考虑的化合物种类，而不仅仅是单一的化学物质
" 该团队的研究“为更好地理解这些无处不在的污染物做出了卓越的贡献，”空气质量专家、博士伊丽莎白·加拉诺说
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加拿大环境部的研究科学家
“看看这些结果如何与其他地方正在进行的工作进行比较将会很有趣……以确定为了保护人类和环境健康需要跟踪和考虑哪些(化合物)
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