城区飞散致敏花粉与大气细/超细颗粒物的协同生物效应研究

城市大气颗粒物污染和致敏花粉的污染已经对人群健康和城市空气质量产生了较为严重的影响.这2种污染物的协同生物效应正在成为大气环境科学、环境毒理学、免疫学等学科研究的前沿和热点研究领域.以上海大气中的细/超细颗粒物和日本关东地区致敏花粉(柳杉)为例,阐述了大气细/超细颗粒物的表征以及花粉致敏的过程.在研究中,观察到了日本柳杉花粉壁附着有直径<0.7μm的含变应原蛋白的微粒(Ubisch body),并用ELISA法揭示了日本关东地区大气颗粒物中含变应原蛋白的颗粒主要分布在<1μm的粒径范围内;而在上海大气颗粒物中,化学元素总量的最大值出现在细/超细粒径颗粒物(0.3～0.18μm)范围,污染元素S和Pb的质量浓度在超细(纳米尺度)/细颗粒物中比在其他粒径范围颗粒物中要高,另外还发现在上海大气颗粒物中有植物花粉的存在.城市大气颗粒物中的主要组分,柴油机车尾气颗粒物(DEPs)与飞散花粉之间存在协同生物效应,但其机制和过程还不清楚,在最新研究成果的基础上并结合国内外相关研究领域的进展,对飞散花粉与大气细/超细颗粒物的协同生物效应的研究进行了总结并提出今后研究的方向.

上海大气中花粉与颗粒物的复合污染特征

于2009～2010年,利用风标式花粉采集器,采集了上海不同区域春、秋、冬季的飞散花粉和大气颗粒物样品,并于春季(2010年4月)利用重力花粉采集器在不同高度采集了飞散花粉样品,以及不同区域悬铃木的花粉.对风标花粉采样器采集的样品进行溶酸处理后进行花粉鉴定;对重力法采集的花粉样品染色后直接进行观察.利用高分辨的扫描电镜(SEM)对悬铃木花粉上吸附的大气颗粒物进行了微观表征.结果显示,上海春季大气中的花粉以木本植物花粉为主.不同区域悬铃木花粉上所吸附的颗粒物组分有所差异.冬季和春季大气颗粒物(总悬浮颗粒物)中的SO42-的浓度均为所检测离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+、NO3-、SO42-、Cl-)中浓度最高的,NO3-、SO42-、NH4+在冬季样品中要比春季样品中的浓度高.上海大气颗粒物中的地壳元素的质量浓度从高到低为Ca>Na>Mg>K.