的特点和细胞毒性的影响环境空气中颗粒物的泰国北部清迈Lamphun盆地
Narongpan Chunram1, Usanaee Vinitketkumnuen2理查德•l . Deining3和理查德。m . Kamens4
应用科学的部门,学院科技、清迈Rajabhat大学,50300年清迈,泰国生物化学系,医学院,清迈大学,
50200年清迈,泰国的化学和生物化学、加州州立大学富勒顿,富勒顿,CA 92834环境科学与工程系,北卡罗莱纳大学教堂山分校,27599年数控
人们越来越担心空气质量恶化蒋介石Mai-Lamphun盆地在泰国北部造成加速发展和建设,提高工业排放,扩大交通、广泛的露天焚烧和持续干旱。最近的研究水平的细颗粒物(PM2 5和PMjo)盆地的强调他们的季节性变化,与其他污染物相关性,和毒理学特性。这些是回顾和对未来的研究进行了总结。
©2009美国化学学会
介绍
空气中的污染物对人体健康的影响已被广泛公认和广泛研究。世界各地的许多研究结果记录呼吸窘迫的增加,肺疾病和癌症,导致住院和更高的死亡率增加相关的各种污染物(1 - 10)。特别关心的是小于10微米的颗粒物(PM) (PMi0),尤其是小于2.5微米的微粒(PM2 s) (/ /)。城市空气污染问题尤其重要,因为大量的人可以受到许多多样的在这些人口定居地区污染物的来源。此外,农村包围城市经常有重大影响的城市中心,因为运输的材料在不同的气候下,大气和地球物理条件。
综述强调了一些重要的数据和结论(12 - 15)最近的调查集中在快速增长的蒋介石在泰国北部Mai-Lamphun盆地(图1)。工作评论数据的水平和分布< 10 \ im和< 2.5 (im颗粒物PM10和PM2 5,分别诱变和细胞毒性采集的样本在蒋介石Mai-Lamphun盆地的过滤器,提供信息的程度问题和潜在的健康影响。
清迈的相邻省份(人口150万)和Lamphun(045万)位于泰国北部山区和森林覆盖地区靠近缅甸(缅甸)和老挝。丰富的降雨和肥沃的山丘和山谷地区支持农作物如水稻、甘蔗、柑橘、咖啡和蔬菜。它是最具吸引力的全年游客目的地在东南亚。清迈省会城市(都市人口070万)和附近的省会城市Lamphun融入城市,郊区和工业区,位于山脉之间的盆地。这个快速增长的地区正在经历许多环境压力。
泰国北部的三个不同的气候季节对空气质量有显著的影响。雨季从6月1日到10月15日,冬天,或干燥,季节是从10月16日到3月15日,夏季是3月16日至5月31日。频繁的盆地地理创造了条件热反演在某些时候,尤其是在寒冷冬季,捕获污染物和限制空气流动和混合。全年重交通(不受检查和大部分依靠柴油)和增加工业发展做出显著贡献大气通过降低空气质量。周期的建设公路、高速公路和建筑尘埃和微粒使周期性和重大贡献水平。
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- 图1所示。泰国地图突出蒋介石Mai-Lamphun盆地。
农业的普遍做法是1月至4月烧干几个月农作物减少植被和准备种植的领域。同时,频繁的森林大火在干燥季节(冬季)通常是由村民为了明确茂密的灌木丛周围山上的森林地区。来自火灾在邻国缅甸,甚至从遥远的印度尼西亚,增加大气中的微粒负载。尽管空气质量一般最好在雨季,可能仍有一段局部高浓度的污染物。由于所有的这些条件,在住院有频繁的增加和高水平的重大健康威胁污染物很多天。
最近的一项研究(16)发现肺癌率在清迈,泰国,被认为是世界上第二高。癌症的高发病率,尤其是肺癌,在泰国清迈相对于其他地方报道1993年(17)和相当大的努力一直致力于研究的贡献组件在被污染的空气。2002年,(12)发表的一项研究的水平和mutagenecity机载PMio PM25,在城市清迈使用期间收集的数据1998年3月至1999年10月。
的最大挑战之一,在确定具体的代理造成的不利影响,空气污染对生物样品的复杂性。很明显,一些最强大的毒素是多环芳烃、多环芳烃,但其他一些有机和无机化合物也可以诱导细胞的变化。初步筛选的研究通常通常基于基因毒性或诱变材料的混合物的性质从过滤器中提取样本通过应用提取特定细胞或细胞系(18-28)。研究关注的水平和影响颗粒物和其他污染物在清迈- Lamphun盆地总结如下,以及它们的重要发现。
实验
颗粒样本收集24小时时间使用mini-volume空气取样器(AIRmetrics MiniVol便携式采样、美国)在47毫米纤维膜过滤器(美国Pallflex) < 2.5¡xm和< 10 nm达标PM25和点0测量,分别在2.5升/分钟。采样站点在清迈包括住宅公寓和一个研究实验室,附近交通拥挤地区农村有限的直接接触汽车交通繁忙的街道上的商业市场,在一个地区已知肺癌的发病率高。在Lamphun,他们包括工业化和城市地区。每日测量,过滤条件在电子干燥器25°C和相对湿度50%的样本收集和承压前后测微的平衡(缝匠肌AG)、德国)到最近的0.001图气象数据(风向、风速和湿度)收集与标准设备安装附近选定的网站,和水平的S02, N02和03用于相关性得到来自地方和省级政府污染监测机构(13)。
质量测量后毒性研究(14),过滤收集在一个月的时间是被切成小块,池,用15分钟在200毫升的二氯甲烷。加入无水硫酸钠后,提取是透过绘画纸41滤纸。声波降解法样本重复两次,干在旋转蒸发器35°C。诱变研究上的残留物,艾姆斯测试利用鼠伤寒沙门氏菌菌株TA98和TA100,通过适当的控制,如前面描述的那样(12)。回复突变的殖民地每板数和毒性作用是立体显微镜下检查。
细胞生存能力和DNA碎片研究(75),残留定量解决在文化媒体和微孔膜过滤,以确保不育和存储在黑暗中在密封的瓶4°C。人类肺泡型II-derived细胞系A549和肺泡巨噬细胞MH-S种植在F-12KDMEM(1:1)和rpmi - 1640媒体,分别补充10%胎牛serium的边后卫,100 U /毫升青霉素和链霉素10毫克/毫升在湿润的气氛中在37°C和5%的二氧化碳。5-dimethylthiazol-2-yl 3 - (4) 2, 5-diphenyltetrazolium溴化(MTT)试验是用于细胞生存能力的测量,如前所述(12)。DNA琼脂糖了fragementation gell电泳,溴化乙锭染色,在缓冲区,溶解后孵化与核糖核酸酶蛋白酶K,与氯化钠沉淀,离心、洗涤、溶解TE缓冲。
每日PM25水平和PM10的测量在几个地点盆地覆盖2004年6月到2006年5月期间。从住宅抽样结果如图2所示为2004年6月至2005年5月期间,一个典型的年度所有网站的模式。
两个采样点平均季节变化总结在表我2004年6月至2006年5月。正如表中所提到的,冬天的结束(干)季和夏季的开始非常高水平的颗粒物。冬季的特征是寒冷的天气从低和频繁的热分散有限的反演风速从当地燃烧,增加生物排放。在这些时候,平均PM2 5质量浓度在不同站点范围从29.9(农村)44.5 | ig / m3 miniumum(商业市场),和最大24小时级别范围从115.1图/ m3(研究实验室)257.5 ng / m3(高肺癌领域)。PM2的新的2006构成24小时标准35 5 | ig / m3是超过30 - 50%的天在研究时期。
许多研究都集中在气象对颗粒物的贡献和相关性与其他成分(29-31)。PM2 5的相关性与其他大气成分与PM10, S02 N02,蒋介石Mai-Lamphun盆地是积极的和高,不同风的方向和速度的显著变化。对臭氧、03、夏季异常高的水平是一致的大气化学的建议(32),而不是运输,可能是负责这些盛夏浓度。高浓度的颗粒物产生温和的南风(6 - 12米/秒吹从工业领域和国际机场,中等温度(20 - 25°C),在冬季和低湿度(接近50%)。
时间(天)
图2。每日PM25水平和PM10(害怕/ g / m3)住宅网站2004年6月期间(1/6/04)2005年5月(31/5/05)。
(Modifiedfrom参考13)。
时间(天)
图2。每日PM25水平和PM10(害怕/ g / m3)住宅网站2004年6月期间(1/6/04)2005年5月(31/5/05)。
(Modifiedfrom参考13)。
2002年的研究(12)证明诱变鼠伤寒沙门氏菌菌株TA100没有激活的提取空气颗粒物收集冬天在清迈。网站包括多学科建设清迈大学的家五楼的阳台上,户外庭院地面附近的一个住宅房屋相同的高流量区,和市区的市场区域。每月平均PM2。年代水平范围从17到138 ng / m3和PMio水平范围从27到173图/ m3,和日常的水平在2月和3月达到高达208 ng / m3。诱变的增加metabiolic激活(S9)和跟踪粒子浓度。间接诱变在空气中的颗粒物提取检测在冬季,10月至3月。检测到一个站点直接的诱变,诱变活性更高的酶激活。
最近的研究(14)利用鼠伤寒沙门氏菌的毒性提供了额外的信息在24小时过滤颗粒物样品收集在清迈的城市地区,从2004年6月到2006年5月。室内和室外采样,突变引起的复杂环境样品的类型是相同的类型
表即季节性平均PM25和PMi0蒋介石Mai-Lamphun盆地两个网站从2004年6月到2006年5月
季节 |
PM2.s |
PMI0 |
二氧化硫 |
二氧化氮 |
o3 |
多雨的 |
|||||
大街 |
17.8 |
31日。2 |
1。9 |
10.7 |
16.7 |
马克斯 |
60.2 |
92.5 |
|||
最小值 |
6。4 |
12。6 |
|||
性病Dev |
10.6 |
20.6 |
|||
冬天 |
|||||
大街 |
52.3 |
96.1 |
3所示。3 |
31日。2 |
40.4 |
马克斯 |
120.5 |
202.9 |
|||
最小值 |
7.5 |
18.5 |
|||
性病Dev |
20.6 |
47.4 |
|||
夏天 |
|||||
大街 |
36.4 |
60.9 |
2.8 |
19.7 |
57.6 |
马克斯 |
雷竞技csgo111.6 |
158.7 |
|||
最小值 |
7.7 |
16.2 |
|||
性病Dev |
23。6 |
31日。5 |
注意:所有的数值都在跳汰机/ m3来源:修改参考13
注意:所有的数值都在跳汰机/ m3来源:修改参考13
在人类暴露于相同的环境诱变剂。间接诱变被发现在这两个网站在所有样本。冬季的季节性趋势水平较高和较低的检测水平的夏季和雨季。已经指出,有机可萃取物燃烧空气粒子和不同来源是动物致癌和致突变的短期生物测定试验(23)。同时,汽车尾气排放已经被证明占大多数的诱变活性粒子与空气在城市地区(24)。可能会有额外的贡献从烹饪和烟草烟雾。最后,在高臭氧(03)和N02发作,哦自由基可以促进形成nitro-PAHs诱变具有高于多环芳烃(25)。
另一项研究(15)使用人类细胞系A549(肺泡型II-derived细胞株)和MH-S肺泡巨噬细胞,参与筛查的细胞毒性和诱导细胞凋亡(细胞死亡)在培养的肺细胞和巨噬细胞,使用24小时过滤样品周期从2004年7月到2005年5月。5-dimethylthiazol-2-yl MTT (3 - (4) 2, 5-diphenyltetrazolium溴)化验在人类肺癌细胞和肺泡巨噬细胞,随着DNA碎片检测细胞凋亡诱导。PM25和PMi0组件是细胞毒性肺细胞和肺泡巨噬细胞,而且,在Lamphun省的一个站点,肺泡巨噬细胞的凋亡诱导。高细胞毒性(大约40%)观察72 - hr exporsure PM2.5和PMi0提取有较大影响MH-S比A549肺癌细胞。肺泡巨噬细胞的凋亡被观察到一个站点Lamphun省5月收集的样本,在夏季结束。这些结果很重要,因为它们意味着暴露于环境颗粒物可能与短期以及长期呼吸疾病和健康问题。
影响
上述蒋介石Mai-Lamphun盆地的研究表明,人们越来越需要定期和持续监测PM2.5和PM10的水平。颗粒物的形成并不仅仅局限于城市地区,可以清楚地看到高水平的烟雾和阴霾的大部分地区由于露天焚烧和干燥条件。抽样地点以外的中心城市有明显的高水平的微粒,。如果建立和实施污染规定,如果要改善,人民健康监测获得坚实的正在进行的科学信息必须继续和结果必须提供给政府官员和当地的规划者。
需要额外的毒理学的研究来更仔细地检查有害PM25和可吸入颗粒物对人体健康的影响。更详细的分析涉及特定化学物种的识别和定量的测量需要开发以识别特定化合物在当地颗粒物负责不良健康效应和促进的指纹可能的来源。最后,改进监管和监控,更大的公众意识和教育,扩大公众参与卫生专业人员和当地领导人将大大有助于解决这个持续的问题和改善健康。
引用
1。达科里,d . w .;教皇,c . a;许,美国;斯宾格勒,j . d .;器皿,j . h;费伊,m . e .;摩天,b, G。,Jr .);新英格兰Speizer, f·e·j .地中海。1993年,329年,17531759。
2。哈里森,r . m .;阴,j . Sei。总环境。2000、249、85 - 101。
3所示。贝克尔,美国;Soukup J.M.;加拉格尔,J.E. Toxicol。体外。2002,209210。
4所示。Schwatrz, j .流行病学,1996,7,精神分裂症一般。
5。施瓦兹,j .;达科里,D.W.;近地小行星,l . m . j .空气废物管理。Assoc。1996年,46927 - 939
6。Trakultivakorn, m .亚洲太平洋j .过敏Immunol。1999年,17 (4),243 - 248。
7所示。教皇,c.a;伯内特,r;图恩湖,M.J.;Calle一些;Krewskik d;伊藤,k;瑟斯顿,国民生产总值j。地中海。Assoc。2002、287、1132 - 1141。
8。Samat, j . m .;Dominici f;Curriero f . c;Coursak i;Zeger, s . l .新英格兰。j .地中海,2000,343,1742 - 1749。
9。Ostro b;栗,l;Vichit-vadakan:;Laixthai, a . j .空气浪费等Assoc。1999年,49岁,100 - 107。
10。近地小行星,L.M.燃料的过程。泰克2000年,65 - 66年,55 - 67。
11。世界卫生组织(世卫组织)报告工作组,波恩,德国,2003年1月13 - 14日,欧洲区域办事处,哥本哈根。
12。Vinitketkumnuen,美国;Kalayanamitra k;Chewonarin T;卡门,r . Mutat。Res, 2002, 519, 121 - 131。
13。Chunram:;Vinitketkumnuen,美国;戴明,r;卡门,R·j·亚拉Rajabhat大学,2007,2 (1),1-13
14。Chunram:;卡门,r;戴明,R。Vinitketkumnuen,美国诱变户外和室内的PM 2.5从城市清迈,泰国。清迈地中海。j . 2007, 46 (1), 1 - 11。
15。Vinitketkumnuen,美国;Taneyhill k p;Chewonarin t;Chunram:;Vinitketkumnuen, a;时,美国Tansuwanwong j . Nat, Sei。2007年,61 (1),110。
16。Heepchantree w;Paratasilpin t;Kangwanpong, d . Mutat。Res, 2005, 587, 134 - 139。
17所示。Vatanasapt诉;马丁:;Sriplung h;Chindavijak k;Sontipong,美国;Sriamporn, S。、停车,d . m .;Ferley, j .癌症在泰国1988 - 1991,研究技术报告;16号:里昂。
18岁。de马提尼,b s;卡,纽约;卡瓦略·l·r·;冈本r . a;Gundel,洛杉矶Mutat > 1999, 446, 83 - 94。
19所示。亚都、美国;Vijayalakshmi p;安德鲁·g·;大卫,w。j .和。细胞。摩尔。杂志2003年,29岁,180 - 187。
20.卡:y;兰利,d;观众,大肠Mutat。研究》1983年,121年,25-32。
21。Cassoni f;Bocchi C;Martinio, a;平托,g;丰塔纳,f;Buschini, Sei。总环境。2003、324、79 - 90。
22。杜四、诉答:;范Larabeke:;詹森,c . r . Mutat。研究》2003、525、4359。
23。严峻,g;癌症列托人等人。1987年,37岁,173 - 180。
24。刘易斯,c;包姆加德纳,r;克拉克斯顿l;Lewtas, j .;史蒂文斯,r .包围。Sei。抛光工艺。1988年,22岁,968 - 971。
25。Finlayson-Pitts, b . j .;皮特,j . n多环芳烃的生物特性和pac,上下大气化学,学术出版社,圣地亚哥,2000;466 - 474页。
26岁。Ruchirawat m;Tangjarukij Mahidol C, C . Sei。总环境。2002、287、121 - 132。
27。松下,h;Tabucanon m . s .;Koottatep,美国学报空气污染研究的第三次联席会议在亚洲地区,1987年,页304 - 285。
28。Ruchirawat m;Navasumrit p;Settachan,安。n Y学会Sei。2006、1076 Y 678 - 690。
29。巴里,a;费拉罗诉;威尔逊,L.R.;Luttinger d;侯赛因,L大气压。环境。2003、57、2825 - 2835。
30.阿娴p d;Bac, v t;Tham h . c;铁男,d . d . Vinh l . d .大气压。环境。2002年,36岁,3473 - 3484。
31日。DeGaetano, a;多尔蒂,o .大气压。环境。2004年,55岁,1547 - 1558。
32。w·m·考克斯;楚,h。大气压。环境。1996年,2615 - 2625。
第四章
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