《Toxicology Reports》：Spatial assessment of PM
2.5 exposure and health risks in Upper Northern Thailand: Implications for public health
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泰国上北部地区在生物质燃烧季节反复出现PM?.?污染问题。本研究评估了2021–2023年间该地区八个府的环境PM?.?浓度及健康风险的时空分布特征。研究人员采用危害商数（hazard quotient, HQ），分别参照世界卫生组织（World Health
泰国上北部地区在生物质燃烧季节反复出现PM?.?污染问题。本研究评估了2021–2023年间该地区八个府的环境PM?.?浓度及健康风险的时空分布特征。研究人员采用危害商数（hazard quotient, HQ），分别参照世界卫生组织（World Health Organization, WHO）、美国国家环境空气质量标准（U.S. National Ambient Air Quality Standards, U.S. NAAQS）及泰国国家环境委员会（National Environment Board, NEB）制定的PM?.?基准值，对非致癌风险进行了评估。区域PM?.?平均浓度（±标准差）为27.57 ± 23.40 μg/m3（范围：8.40–78.64 μg/m3）。旱季平均HQ值显著高于雨季：基于WHO指南的HQ值从1.19 ± 0.23升至4.31 ± 1.22，基于美国NAAQS的HQ值从0.50 ± 0.10升至1.80 ± 0.51，基于泰国NEB标准的HQ值从0.24 ± 0.05升至0.86 ± 0.24。PM?.?浓度与HQ值在各省份及季节间存在显著差异，旱季数值最高。结果表明，泰国上北部PM?.?暴露存在显著的空间与时间差异，旱季为暴露最为集中的时期。基于空间解析的PM?.?评估有助于识别需要加强空气质量监测和实施针对性暴露削减措施的区域与时段。
**泰国上北部PM?.?暴露与健康风险的空间评估：研究背景、方法、结果与结论解读**
**1. 研究背景与目的**
细颗粒物（fine particulate matter, PM?.?），即空气动力学直径≤2.5 μm的颗粒物，是导致过早死亡的主要风险因素，也是多种非传染性疾病的重要诱因，包括慢性阻塞性肺疾病（COPD）、心血管疾病（CVDs）和肺癌等。2019年，全球约有420万例过早死亡归因于环境空气污染，其中89%发生在低收入和中等收入国家，尤其集中在东南亚和西太平洋地区。泰国北部地区常年遭遇严重的空气污染事件，2014–2018年间，北部10个府1月至3月期间超过70天的日均PM?.?浓度超出国家标准。上北部地区频繁出现严重雾霾，主要源于生物质燃烧、农业残留物焚烧、森林火灾及跨境雾霾。该区域地形以山区和盆地交错为特征，旱季（1–4月）频繁出现逆温现象，导致污染物停滞和累积。尽管政府持续采取监管和减排措施，周期性雾霾事件仍对环境和公众健康构成严峻挑战。
既往研究表明，PM?.?暴露与肺癌发病率和死亡率增加相关，并可通过诱导氧化应激、炎症反应和基因改变等机制促进肺癌进展。然而，针对泰国上北部地区多省份、跨雨季与旱季的PM?.?暴露及健康风险的空间解析评估仍较为有限。本研究旨在评估2021–2023年间泰国上北部八个府的环境PM?.?浓度及健康风险，重点关注区域和季节差异，为该地区的空气质量监测和人群暴露削减提供区域证据。
**2. 研究设计与方法**
研究人员采用了经典的四步风险评估框架，包括危害识别、剂量-反应评估、暴露评估和风险表征。具体方法如下：
（1）**危害识别**：室外空气颗粒物已被国际癌症研究机构（IARC）列为人类致癌物（第一类）。流行病学研究显示PM?.?暴露与肺癌、结直肠癌、前列腺癌和乳腺癌风险增加相关。
（2）**剂量-反应评估**：鉴于美国环保署（U.S. EPA）尚未建立PM?.?质量浓度的参考浓度（RfC）和吸入单位风险（IUR），研究人员选用现行环境空气质量基准值作为筛选参考值。
（3）**暴露评估**：研究人员利用泰国污染控制厅（PCD）提供的2021–2023年八个府（清迈、清莱、难府、南邦、夜丰颂、南奔、帕府、帕尧）地面监测站的逐日PM?.?浓度数据，按儿童和成人两个生命阶段分别计算暴露浓度（EC）。雨季和旱季的暴露频率分别为181天/年和184天/年，暴露持续时间分别为儿童5年、成人49年。
（4）**风险表征**：选用WHO空气质量指南值（5 μg/m3）、美国NAAQS（12 μg/m3）和泰国NEB标准（25 μg/m3）作为基准，计算危害商数（HQ）。HQ≤1表示暴露水平低于或等于相应基准值，HQ>1表示超过基准值，提示长期暴露条件下可能产生不良健康效应。
**3. 研究结果**
**3.1 PM?.?的时空变异性**
2021–2023年间泰北上部的区域PM?.?平均浓度为27.57 ± 23.40 μg/m3，区域平均浓度范围在8.40–78.64 μg/m3之间，分别比WHO空气质量指南值、美国NAAQS和泰国PCD标准高5.51倍、2.30倍和1.10倍。PM?.?浓度具有明显的地理和季节变异：2021–2022年多数省份PM?.?浓度下降（清莱降幅达30.80%），2023年整个区域PM?.?浓度显著回升，增幅最大的省份包括清莱（+94.46%）、帕尧（+77.46%）和难府（+72.06%）。旱季PM?.?浓度显著高于雨季，3月份为浓度峰值月份，主要归因于生物质燃烧强度增加和不利的大气扩散条件。既往研究表明，清迈雾霾期间生物质燃烧对PM?.?的贡献率达43%，而雨季仅为1%。此外，COVID-19疫情期间人类活动和流动性减少与PM?.?浓度下降15.79%–23.34%相关，进一步证实了人为排放对PM?.?浓度变化的贡献。
**3.2 PM?.?健康风险评估**
危害商数（HQ）在2021–2023年间呈现显著的季节差异，旱季HQ值一致性地高于雨季。区域水平上，基于美国NAAQS的平均HQ从0.50 ± 0.10升至1.80 ± 0.51，基于WHO指南的平均HQ从1.19 ± 0.23升至4.31 ± 1.22，基于泰国NEB标准的平均HQ从0.24 ± 0.05升至0.86 ± 0.24。雨季期间，基于美国NAAQS和NEB基准的平均HQ在所有省份均低于1.0，而基于WHO基准的平均HQ在七个省份超过1.0。旱季期间，清莱在美NAAQS（2.13 ± 0.84）和WHO（5.12 ± 2.02）基准下的HQ值均为最高。HQ值的高低与基准浓度成反比，WHO指南基准值较低导致相应的HQ值较高，这一差异源于HQ计算公式的分母而非PM?.?暴露本身的变化。
**4. 总结与讨论**
在讨论部分，研究人员指出PM?.?质量浓度本身无法完全解释不同暴露模式的健康影响，颗粒物的化学组成对毒性差异具有关键作用。生物质燃烧是PAHs和过渡金属的重要来源，这些成分与氧化应激和不良健康效应相关。此外，环境监测站测得的室外浓度仅能间接反映个体暴露水平，室内穿透、室内源排放、时间-活动模式等人群差异因素可能导致实际个人暴露与固定监测值之间存在较大偏差。
研究存在以下局限性：一是基于PM?.?质量浓度的风险评估无法反映来源和组分特异性的毒性差异；二是采用的环境PM?.?浓度作为个人暴露的替代指标可能导致暴露测量误差。未来研究应结合个体PM?.?监测数据、室内浓度和时间-活动模式以降低暴露评估的不确定性。
研究结论指出，2021–2023年泰国上北部八个府的PM?.?浓度显示出显著的空间和季节变异，旱季浓度持续偏高，2023年全区出现明显上升。非致癌风险筛选估计值呈现相同季节趋势，在PM?.?高浓度时段数值更高，但具体幅度取决于所采用的基准。本研究识别的暴露分布区域和时段（如旱季反复污染爆发期）强调了开展地理针对性的空气质量监测和持续推进生物质燃烧及其它燃烧排放削减措施的必要性。及时和更便利的空气质量信息获取及切实有效的暴露预防策略有助于进一步降低人群暴露水平。因此，空间解析的PM?.?评估为表征人群暴露和指导泰国上北部环境卫生监测提供了实用依据，但环境浓度仅为个体暴露的间接度量，不应作为健康结局的直接证据。
