颗粒物中有害物质的比例远高于假设值

从慢性呼吸问题到心血管疾病、糖尿病和痴呆症，颗粒物空气污染造成的健康损害范围广泛且严重。世界卫生组织（WHO）估计，每年因暴露于颗粒物而导致的死亡超过六百万例。这些微小颗粒的化学成分来自多种人造和自然来源，极为复杂。哪些颗粒触发了身体的哪些反应和长期疾病是目前研究的重点。

这项研究特别关注被专家称为氧自由基或活性氧物种的高反应性成分。这些化合物可以在呼吸道细胞内以及细胞表面氧化生物分子，损害它们，并进而触发影响整个身体的炎症反应。

专家们此前通过过滤器收集颗粒物，并在几天或几周后分析这些颗粒。“由于这些活性氧物种与其他分子的反应非常迅速，应该立即进行测量，”大气科学家马库斯·卡尔贝尔教授在解释他和他的团队最近在Science Advances上发表的研究时表示。

实时从空气中测量

来自环境科学系的团队开发了一种在几秒钟内测量颗粒物的新方法。这一方法涉及将颗粒物直接从空气中收集到液体中，与多种化学物质接触。在这个溶液中，氧自由基立即反应并产生可量化的荧光信号。

用新方法进行的测量揭示，60%至99%的氧自由基在几分钟或几小时内消失。基于过滤沉积的颗粒物的先前分析因此提供了扭曲的结果。“然而，由于延迟分析的测量误差不是恒定的，无法从以前基于过滤器的分析中推断，”卡尔贝尔说。他表示，颗粒物中有害物质的实际比例明显高于之前的假设。

据这位大气研究者介绍，新方法的主要挑战是开发一种能够在实验室和各种现场测量条件下，稳定、连续地自主进行化学分析的仪器。

不同且更强的炎症反应

此外，对来自肺部的上皮细胞的进一步实验室分析提供了证据，表明特别是颗粒物中的短命、高反应性的成分与之前延迟测量分析的颗粒物具有不同的效果。这些短命的反应成分触发了不同且更强的炎症反应。

在随后的步骤中，测量仪器将进一步开发，以获得对颗粒物的成分和影响更深入的见解。卡尔贝尔解释道：“如果我们能更准确和可靠地测量高反应性有害成分的比例，也将可能采取更好的保护措施。”