部分PM2.5是活的？測測霧霾中的生物成分

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)疾病；研究指出，生物氣溶膠暴露還能促進健康人的血壓顯著升高，導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，空氣中生物氣溶膠濃度水平顯著高于非霾天的濃度水平；污染嚴重的城市明顯高于鄉(xiāng)村。“也就是說，霧霾時空氣中的這些生物成分進一步加重了健康風險。”

最快1分鐘成監(jiān)測預警巨大挑戰(zhàn)

“由于生物氣溶膠的這些特性，在特定場所其處理、分析以及啟用防護措施需要在3—5分鐘內(nèi)完成，其監(jiān)測預警最佳時間為1分鐘。”要茂盛說，這個時間的要求是對當今現(xiàn)有技術(shù)的巨大挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹，為實現(xiàn)生物預警，美國耗資近1000億美金，專門設置了“生物盾牌計劃”。過去10年，北京大學生物氣溶膠實驗室研發(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)自動檢測平臺，首次以熒光標記的酵母菌實現(xiàn)了對細菌、PM2.5毒性指標的多方面實時在線監(jiān)測等。

人類細胞與酵母菌細胞一樣有自噬現(xiàn)象，基本機理等也類似，并具有相似反應，通過PM2.5等對酵母菌基因的損害可推斷出對人類基因的相關(guān)損傷。要茂盛說，實驗室通過對酵母菌的上百種基因蛋白進行了高通量篩查，發(fā)現(xiàn)了氧化損傷蛋白(HSP60)、DNA修復蛋白(SSA1)等對空氣中的PM2.5響應比較靈敏。“當PM2.5等對酵母菌發(fā)生了某些損傷，相對應的綠色熒光蛋白(GFP)就會表達并發(fā)光，然后被酵母菌蛋白熒光自動檢測平臺‘捕捉’到，這樣就好像實時監(jiān)測到不同地區(qū)每輛車的行駛擁擠狀況。”要茂盛說。

需建立大氣污染毒性指標體系

在此次研討會上，中國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人體健康的影響，現(xiàn)有空氣質(zhì)量評價體系主要以質(zhì)量濃度為標準，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，這樣會造成不計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體系。

要茂盛還表示，生物氣溶膠和大氣化學污染物的交互機制以及在其轉(zhuǎn)化中的可能作用，以及對云的形成和氣候變化的影響還需進一步了解；生物氣溶膠與大氣污染以及霧霾形成機制是否有關(guān)系，大氣中微生物是否會參與氧化還原反應等都是一些從未探討的科學問題，都值得去研究。（李禾）