記者29日從北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院要茂盛教授團(tuán)隊(duì)獲悉，研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了空氣毒性活體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ATMS），實(shí)現(xiàn)了對(duì)空氣污染健康效應(yīng)的原位、實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)。該研究在國(guó)內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)利用活體大鼠呼出氣標(biāo)志物，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)大氣污染健康效應(yīng)，為研究空氣污染健康效應(yīng)開(kāi)啟了新范式。研究成果已發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上。

大鼠與人類都呼吸著地球上的空氣，因此通過(guò)監(jiān)測(cè)大鼠呼出氣體中的生物標(biāo)志物的變化，可反演空氣污染程度，從而判斷對(duì)人類健康的影響。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)集成活體大鼠、大鼠呼出氣標(biāo)志物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)陣列、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與顯示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大氣污染健康效應(yīng)的實(shí)時(shí)探測(cè)與顯示。

要茂盛說(shuō)，目前研究空氣污染健康效應(yīng)的方法通常采用離線技術(shù)，如血液注射或富集后再氣溶膠化吸入暴露，這需要進(jìn)行煩瑣、有創(chuàng)的組織或血液取樣分析，限制了對(duì)真實(shí)環(huán)境中空氣污染健康危害的精準(zhǔn)、具有時(shí)效性的評(píng)估和預(yù)警。ATMS的研發(fā)，不僅建立了空氣污染健康效應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的新方法，更在多個(gè)污染水平不同城市開(kāi)展大規(guī)模應(yīng)用。該技術(shù)體系有望為優(yōu)化空氣污染控制策略和公眾健康防護(hù)提供技術(shù)支撐，可推廣用于大范圍日常監(jiān)測(cè)，彌補(bǔ)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)體系對(duì)健康效應(yīng)關(guān)注的不足。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)與內(nèi)蒙古、山西、河南、四川、浙江等地的高校和科研院所合作，于2023年冬季、2024年春季分別在我國(guó)7個(gè)城市和13個(gè)城市部署了該套系統(tǒng)，并系統(tǒng)開(kāi)展了24小時(shí)全天候大氣污染健康效應(yīng)實(shí)時(shí)無(wú)人值守監(jiān)測(cè)，時(shí)間分辨率為3秒。通過(guò)監(jiān)測(cè)大鼠呼出氣中的揮發(fā)性有機(jī)物、二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、硫化氫、過(guò)氧化氫、氧氣、氨氣等8種標(biāo)志物，再結(jié)合人工智能方法等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)上述城市空氣健康效應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。

北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院博士生朱晨宇說(shuō)，研究發(fā)現(xiàn)不同城市、不同季節(jié)相同質(zhì)量濃度的細(xì)顆粒物（PM2.5）、粗顆粒物（PM2.5-10）、臭氧，對(duì)大鼠呼出氣中炎癥和氧化應(yīng)激標(biāo)志物的影響存在明顯差異，這提示了顆粒物來(lái)源以及季節(jié)對(duì)健康效應(yīng)的重要影響，同時(shí)說(shuō)明真實(shí)環(huán)境中顆粒物與臭氧間存在協(xié)同健康效應(yīng)。

（受訪者供圖）