Составные части пм и их назначение: The page cannot be found

Содержание

Основные части пистолета Макарова и их назначение

В 1948 году советским оружейником Н. Ф. Макаровым была разработана конструкция пистолета, который сегодня всем известен как ПМ. С 1951 года и по сей день данная модель пистолета используется сотрудниками российских вооруженных сил и правоохранительных органов в качестве личного оружия для защиты и нападения.

Основное предназначение ПМ – поражение противника на небольшом расстоянии. Надежность данного оружия обеспечивается за счет бесперебойной работы всех элементов его автоматики. В статье содержится информация о том, из каких основных частей состоит пистолет Макарова.

Начало работы

В 1947 году старший командный состав Советской армии нуждался в новом компактном пистолете. ТТ и револьверы наган к тому времени уже устарели. Необходимо было создать новое оружие — пистолет «мирного времени». В 1948 году состоялся конкурс, на котором советские оружейные конструкторы представили свои наработки.

Победитель

По условиям конкурса оружие должно оснащаться свободным затвором и самовзводным ударно-спусковым механизмом. За основу был взят уже проверенный немецкий Walther PP. Планировалось создать два образца пистолета, использующих боеприпасы калибров 7, 65 и 9 мм. После тестирования патронов оружейники отметили, что по сравнению с 7, 65, 9 мм является более мощным. Было решено сосредоточить свое внимание именно на этом калибре. Конечным результатом таких работ стал пистолет Макарова. ТТХ и основные части этого оружия позволяют его эффективно использовать во время ближнего боя.

Как работает автоматика?

Во время выстрела запирание ствольного канала осуществляется за счет большой массы затвора и силы возвратной пружины. Чтобы выстрелить, не нужно предварительно взводить курок. Достаточно нажать на спусковой крючок.

Основные части и механизмы пистолета Макарова

Оружие оснащено следующими элементами:

Ствольной рамкой и спусковой скобой.
Затвором, содержащим ударник, выбрасыватель и предохранитель.
Возвратной пружиной.
Ударно-спусковым механизмом.
Рукояткой.
Затворной задержкой.
Пистолетным магазином.

Это составляющие представляют собой 7 основных частей пистолета Макарова.

Функции

Основные части пистолета Макарова выполняют следующие задачи:

Ствол направляет полет пули. Спусковая скоба предохраняет спусковой крючок от случайного нажатия.
Затвор подает боеприпас из магазина в патронник, запирает ствольной канал во время стрельбы, удерживает при помощи выбрасывателя в затворной чашечке гильзу и устанавливает курок на боевой взвод. При помощи ударника разбивается капсюль боеприпаса. Предохранитель обеспечивает безопасность стрелка во время эксплуатации пистолета.
Возвратная пружина после осуществления выстрела устанавливает затвор в изначальном положении.
УСМ оснащен курком, шепталом с пружиной, спусковым крючком, взводным рычагом со спусковой тягой, боевой пружиной и задвижкой к ней. Данные основные части пистолета Макарова обеспечивают быструю стрельбу. Стрелять можно сразу после нажатия на спусковой крючок. Предварительно взводить курок для этого теперь не нужно.
Затворная задержка позволяет удерживать затвор в заднем положении при пустом магазине.
Рукоять с винтом обеспечивает удобное удержание стрелком пистолета Макарова.
Магазин пистолета служит для расположения восьми боеприпасов.

Магазин ПМ

Данный элемент имеет четыре элемента:

Корпус магазина, который применяется для соединения всех его частей.
Подаватель, которым осуществляется подача боеприпасов в патронник.
Пружину, выталкивающую подаватель с патронами вверх.
Магазинную крышку, предназначенную для закрытия корпуса.

На фото ниже представлены основные части пистолета Макарова.

Чем обеспечивается безопасность?

Левая сторона затвора оснащена специальным предохранителем. При помощи автоматики и боевой пружины курок при спуске устанавливается на предохранительном взводе. На него оказывает воздействие изогнутый (отбойный) конец пера пружины: он разворачивает курок под небольшим углом от затвора. Таким образом, пружина выполняет функцию «отбой» курка. Шептало своим носиком расположено перед предохранительным взводом курка. Когда спусковой крючок отпущен, перо боевой пружины воздействует на спусковую тягу, а взводной рычаг и шептало опускаются в нижнее положение. Таким образом, шептало, прижимаясь к курку, устанавливает его на предохранительном взводе.

Как происходит выстрел?

Процесс осуществляется в несколько этапов:

Начало работы механики осуществляется при нажатии на спусковой крючок.
Курок взаимодействует с ударником, в результате чего тот разбивает патронный капсюль.
Воспламенение порохового заряда. Образовавшиеся пороховые газы выбрасывают пулю из ствольного канала.
Пороховые газы через донце гильзы воздействуют на затвор, который, отходя назад, сжимает возвратную пружину. При помощи выбрасывателя затвор удерживает гильзу. Дойдя до отражателя, она экстрагируется через окно затвора.
Затвор в крайнем положении разворачивает установленный на цапфах курок, пока тот не окажется на боевом взводе.

В самом крайнем положении на затвор воздействует возвратная пружина, которая выталкивает его обратно вперед.
Продвигаясь вперед, затвор при помощи досылателя направляет в патронник очередной боеприпас из магазина пистолета.
«Освободившийся» от патрона затвор запирает ствольный канал. После этого оружие снова готово к стрельбе.

Выстрелы из пистолета Макарова производятся до тех пор, пока не израсходуются все патроны в магазине. После этого затвор становится на затворную задержку в задней позиции.

Тактико-технические характеристики

Пистолет Макарова предназначен для стрельбы патронами калибра 9 мм.
Оружие весит 0,73 грамма.
Длина 161 мм.
Ствол ПМ имеет длину 93 мм.
Выпущенная пуля способна развить начальную скорость до 315 м/с.

ПМ обладает скорострельностью 30 выстрелов в минуту.
Пистолет рассчитан на одиночный режим стрельбы.
Дальность эффективной стрельбы не превышает 50 м.
Убойность пули составляет 350 м.
Магазин ПМ рассчитан на 8 боеприпасов.

Небольшой размер, надежность, простота в эксплуатации и обслуживании – характерные особенности пистолета Макарова. Из большого разнообразия моделей, относящихся к классу компактного оружия для самообороны, пистолет ПМ признан одним из лучших. Сегодня он применяется офицерами вооруженных сил и сотрудниками силовых государственных структур.

ТТХ ПМ 9мм шпаргалка 🔫 основные составные части пистолета Макарова

История появления «Макарова»

В боях с фашистскими оккупантами выяснилось, что пистолеты, которыми вооружали красноармейцев, не обладают требуемой действенностью. Причиной тому был слабый останавливающий эффект пули. В револьвере системы Нагана и пистолете Токарева, которые являлись основной продукцией советской оборонной промышленности в военные годы, использовались патроны калибра 7,62 мм. Остроконечные пули такого диаметра не выводили сразу противника из строя, если не поражались жизненно важные органы.

На повестку дня стал вопрос о производстве современного оружия ближнего боя. В 1948 году Министерство обороны СССР объявляет конкурс на разработку пистолета для командиров Советской Армии. Конструкторам предлагалось представить образец, имеющий свободный затвор и ударно-спусковой механизм, приводимый в рабочее состояние автоматически. Для боепитания необходимо использовать патрон калибром 9 мм. Как прототип указывался германский пистолет «Вальтер ПП», созданный в 1929 году. В соревновании оружейников победило изделие, сконструированное Н. Ф. Макаровым.

Коля Макаров родился в Тамбовской губернии в селе Сасово. Юные годы мальчик провёл в семье деда, потому что отец, работавший машинистом поезда, был не в состоянии прокормить многодетную семью.

После школы подросток учится на слесаря и затем, получив профессию, работает ремонтником в железнодорожном депо. Подготовившись на рабфаке, молодой человек отправляется в Москву, чтобы сдавать вступительные экзамены в Баумановское техническое училище. Для прохождения конкурса не хватило одного балла.

В 1936 году Николай Фёдорович поступил в Туле на факультет оружия механического института. Начавшаяся в 1941 году война прервала учёбу. Студента направляют работать на оружейном заводе. В 1944 году Макаров продолжил обучение в институте, который закончил с отличием. Защитив диплом, молодой специалист трудится в исследовательском институте авиационного вооружения в Кунцеве. В 1946 году конструктор переводится в тульское ЦКБ-14.

Победивший на конкурсе 1948 года пистолет Макарова во многом превосходил «Вальтер ПП». Использовалась оригинальная схема ударно-спускового механизма на основе автоматики. Малочисленные многофункциональные детали упростили работу с оружием, повысилась надёжность пистолета при использовании в экстремальных условиях окружающей среды.

Чтобы улучшить свойства огнестрельного изделия, браковались старые и готовились новые чертежи. Упрочнение составных частей увеличивало ресурс эксплуатации изделия. Оружейником предложен оптимальный технологический процесс, что повышало экономичность и темпы производства.

Всю жизнь Макаров занимался оружием. Под его руководством создавались авиационные пушки, ракетные комплексы «Фагот» и «Конкурс». Советское государство высоко отметило трудовой подвиг Николая Фёдоровича.

Награды, которых удостоен Н. Ф. Макаров:

Звание Героя Социалистического труда.
Лауреат Сталинской премии 3-й степени и лауреат Государственной премии.
Орден Ленина (дважды).
Орден Трудового Красного Знамени.
Юбилейные медали в честь Победы в Великой Отечественной войне.

Легендарный советский пистолет

Назначение пистолета Макарова — поражение противника в ближнем бою. Радиус эффективного действия составляет 50 метров. Убойная сила пули сохраняется на расстоянии 350 метров. Оружие длиной 161 мм и высотой 126 мм весит 730 г.

Тактико-технические характеристики пистолета Макарова:

калибр — 9,27 мм;
масса в снаряжённом состоянии — 810 г;
прицельная дальность — 50 м;
скорострельность — 30 выстрелов в минуту;
начальная скорость пули — 315 метров в секунду;
вместимость магазина — 8 патронов.

Материальная часть ПМ

Пистолет Макарова состоит из 32 частей. В комплект принадлежностей входят запасная обойма, кобура и ремешок для пристёгивания оружия к брючному поясу. Разборка, чистка и смазка осуществляется протиркой. Немногочисленность деталей позволяет чистить изделие качественно и быстро даже в полевых условиях.

Основные части ПМ:

рамка, на которой закреплён ствол и спусковая скоба;
затвор с выбрасывателем, ударником и предохранителем;
пружина возврата затвора;
ударно-спусковой механизм ПМ;
задержка затвора;
рукоятка;
обойма для боезапаса.

Рамка предназначена для соединения всех механизмов пистолета. Ствол направляет полёт пули, а спусковая скоба не позволяет совершить случайный выстрел. Патрон досылается в патронник затвором, который запирает канал ствола перед выстрелом. Выстрел производится приведением в действие УСМа.

После выстрела устройство выбрасывает гильзу и устанавливает курок на боевой взвод. Возвратная пружина передвигает затвор в переднее положение. Крайний виток уменьшенного диаметра обеспечивает крепление детали к стволу. Затворная задержка фиксирует затвор в заднем положении, когда израсходован последний патрон из обоймы.

Для удобного удержания оружия в руке служит пластмассовая рукоятка. Внизу с левой стороны находится антабка, к которой пристёгивается пистолетный ремешок. Магазин предназначен для размещения патронов и подачи их в патронник с помощью пружины.

Принцип работы

Стрельба из пистолета состоит из четырёх этапов:

Снаряжение боезапасом и перевод оружия в положение «к бою».
Выстрел.
Выброс стреляной гильзы.
Перезаряжание и подготовка к очередному выстрелу.

Магазин, снаряжённый патронами, вставляется в рукоятку пистолета и удерживается в оружии пружинной защёлкой. Верхний патрон прижимается к гребню затвора. Чтобы привести ПМ в боевую готовность, необходимо отвести затвор в крайнее заднее положение и отпустить. При движении затвора вспять курок фиксируется шепталом в боевом положении. Возвратная пружина приводит затвор в переднее положение, устанавливая досылателем патрон в патронник.

Нажатие на спусковой крючок приподнимает шептало. Освобождённый курок под воздействием боевой пружины бьёт по ударнику. Капсюль патрона разбивается. Происходит выстрел.

Образовавшиеся пороховые газы выталкивают пулю из ствола, одновременно отводя затвор назад. Стреляная гильза, натыкаясь на отражатель, вылетает наружу, а очередной патрон под давлением магазинной пружины поднимается и устанавливается перед досылателем.

После того как стрелок отпустил спусковой крючок, рычаг взвода опускается и заходит в выступ шептала. Курок устанавливается в боевую позицию. Пистолет готов к продолжению стрельбы.

Уход за оружием

Находящийся в эксплуатации пистолет необходимо периодически разбирать, осматривать, чистить и смазывать. Полную разборку совершают после контакта оружия с водой, при ремонте или смене смазки, а также при расконсервации изделия. Разбирая ПМ, детали и механизмы раскладывают по порядку. При разъединении частей не допускаются чрезмерные усилия и резкие удары.

Для частичной разборки необходимо:

Извлечь обойму.
Установить затвор на задержку и убедиться в отсутствии патрона в патроннике.
Снять затвор с рамки.
Отделить возвратную пружину.

Сборка пистолета проходит в обратной последовательности. После завершения работ проверяется работоспособность оружия. Для этого затвор отводится в заднее положение и ставится на затворную задержку. Нажатием пальца на задержку затвор резко возвращается в переднюю позицию, при этом курок остаётся взведённым. Перевод флажка предохранителя вверх снимает курок с боевого взвода и оставляет его заблокированным.

Последовательность действий при полной разборке ПМ:

Сделать неполную разборку оружия.
Извлечь из рамки шептало и задержку затвора.
Снять рукоятку и отделить боевую пружину.
Отделить от рамки курок и спусковую тягу.
Вытащить спусковой крючок.
Извлечь ударник и предохранитель из затвора.
Вынуть выбрасыватель.
Разобрать патронный магазин.

Оружие собирается в обратном порядке. При этом недопустимо взводить курок, нажимая на хвостик спускового крючка. А также запрещается спускать курок до присоединения затвора к рамке.

При интенсивном использовании пистолета чистка проводится ежедневно после окончания стрельбы. Ружейная смазка наносится ветошью, а ствол очищается паклей, смоченной в специальном растворе. При хранении без употребления необходима профилактика оружия раз в неделю. Своевременный и тщательный уход за пистолетом обеспечивает ведение огня без осечек.

В руках опытного стрелка «Макаров» выглядит грозным оружием. Ветераны боевых действий рассказывают, сколько жизней помог спасти легендарный пистолет. Поэтому неслучайно использование детища советского оружейника Н. Ф. Макарова в подразделениях зарубежных армий. А модернизированный вариант ПМ принимает участие в спортивных соревнованиях.

Основные части пистолета Макарова и их назначение

Начало работы

Победитель

Как работает автоматика?

Пистолет Макарова является самозарядным оружием. В использовании ПМ несложный, а автоматика пистолета дает возможность владельцу держать оружие всегда готовым к действию. Процесс автоматической перезарядки осуществляют такие основные части пистолета Макарова, как затвор и ударно-спусковой механизм. Для этого используется принцип отдачи не сцепленного со стволом затвора. Во время выстрела запирание ствольного канала осуществляется за счет большой массы затвора и силы возвратной пружины. Чтобы выстрелить, не нужно предварительно взводить курок. Достаточно нажать на спусковой крючок.

Основные части и механизмы пистолета Макарова

Оружие оснащено следующими элементами:

Ствольной рамкой и спусковой скобой.
Затвором, содержащим ударник, выбрасыватель и предохранитель.
Возвратной пружиной.
Ударно-спусковым механизмом.
Рукояткой.
Затворной задержкой.
Пистолетным магазином.

Это составляющие представляют собой 7 основных частей пистолета Макарова.

Функции

Основные части пистолета Макарова выполняют следующие задачи:

Ствол направляет полет пули. Спусковая скоба предохраняет спусковой крючок от случайного нажатия.
Затвор подает боеприпас из магазина в патронник, запирает ствольной канал во время стрельбы, удерживает при помощи выбрасывателя в затворной чашечке гильзу и устанавливает курок на боевой взвод. При помощи ударника разбивается капсюль боеприпаса. Предохранитель обеспечивает безопасность стрелка во время эксплуатации пистолета.
Возвратная пружина после осуществления выстрела устанавливает затвор в изначальном положении.
УСМ оснащен курком, шепталом с пружиной, спусковым крючком, взводным рычагом со спусковой тягой, боевой пружиной и задвижкой к ней. Данные основные части пистолета Макарова обеспечивают быструю стрельбу. Стрелять можно сразу после нажатия на спусковой крючок. Предварительно взводить курок для этого теперь не нужно.
Затворная задержка позволяет удерживать затвор в заднем положении при пустом магазине.
Рукоять с винтом обеспечивает удобное удержание стрелком пистолета Макарова.
Магазин пистолета служит для расположения восьми боеприпасов.

Магазин ПМ

Данный элемент имеет четыре элемента:

Корпус магазина, который применяется для соединения всех его частей.
Подаватель, которым осуществляется подача боеприпасов в патронник.
Пружину, выталкивающую подаватель с патронами вверх.
Магазинную крышку, предназначенную для закрытия корпуса.

На фото ниже представлены основные части пистолета Макарова.

Чем обеспечивается безопасность?

Как происходит выстрел?

Процесс осуществляется в несколько этапов:

Начало работы механики осуществляется при нажатии на спусковой крючок.
Курок взаимодействует с ударником, в результате чего тот разбивает патронный капсюль.
Воспламенение порохового заряда. Образовавшиеся пороховые газы выбрасывают пулю из ствольного канала.
Пороховые газы через донце гильзы воздействуют на затвор, который, отходя назад, сжимает возвратную пружину. При помощи выбрасывателя затвор удерживает гильзу. Дойдя до отражателя, она экстрагируется через окно затвора.
Затвор в крайнем положении разворачивает установленный на цапфах курок, пока тот не окажется на боевом взводе.
В самом крайнем положении на затвор воздействует возвратная пружина, которая выталкивает его обратно вперед.
Продвигаясь вперед, затвор при помощи досылателя направляет в патронник очередной боеприпас из магазина пистолета.
«Освободившийся» от патрона затвор запирает ствольный канал. После этого оружие снова готово к стрельбе.

Тактико-технические характеристики

Пистолет Макарова предназначен для стрельбы патронами калибра 9 мм.
Оружие весит 0,73 грамма.
Длина 161 мм.
Ствол ПМ имеет длину 93 мм.
Выпущенная пуля способна развить начальную скорость до 315 м/с.
ПМ обладает скорострельностью 30 выстрелов в минуту.
Пистолет рассчитан на одиночный режим стрельбы.
Дальность эффективной стрельбы не превышает 50 м.
Убойность пули составляет 350 м.
Магазин ПМ рассчитан на 8 боеприпасов.

1. Что такое твердые частицы (ТЧ)?

Главная » Твердые частицы » Уровень 2 » Вопрос 1

Уровень 2 Вопросы

Следующий вопрос

Уровень 1: Сводка
Уровень 2: Детали
Уровень 3: Источник

1.

Что такое твердые частицы (ТЧ)?

1.1 Почему размер частиц имеет значение
1.2 Как образуются частицы?
1.3 Какие материалы являются основными компонентами твердых частиц?

Твердые частицы – это сумма всех твердых и жидких частиц, взвешенных в воздухе, многие из которые являются опасными. Эта сложная смесь включает в себя как органические и неорганические частицы, такие как пыль, пыльца, сажа, дым и капли жидкости. Эти частицы сильно различаются по Размер, состав и происхождение.

Частицы в воздухе:

непосредственно выбрасывается, например, при сжигании топлива и когда пыль переносится ветром, или
образовался косвенно, когда газообразные загрязнители ранее выбрасываемые в воздух превращаются в твердые частицы.

Подробнее…

Та же информация о

Уровень 1: Сводка
Уровень 2: Детали
Уровень 3: Источник

1.

1 Почему размер частиц имеет значение

Аэродинамические свойства частиц определяют, как они переносятся в воздухе и как они могут быть удалены из него. Эти свойства также определяют, как далеко они попадают в дыхательные пути дыхательная система. Кроме того, они предоставляют информацию о химическом состав и источники частиц.

Частицы имеют неправильную форму и их аэродинамическое поведение выражается через диаметр идеализированной сферы. отбор проб и описание частиц основано на этом аэродинамический диаметр, который обычно просто называют «размером частиц». Частицы при одном и том же аэродинамическом диаметре могут иметь разные размеры и формы. Некоторые переносимые по воздуху частицы имеют размер более 10 000 раз больше других по аэродинамическим характеристикам диаметр.

В зависимости от размера, твердые частицы часто делятся на две основные группы:

грубый фракция содержит более крупные частицы с размером в пределах от 2,5 до 10 мкм (PM ₁₀ — ПМ _2,5).
штраф фракция содержит более мелкие размером до 2,5 мкм (PM _2,5). Частицы в мелкая фракция, которая меньше 0,1 мкм называются ультратонкий частицы.

Большая часть общей массы бортовых твердые частицы обычно состоит из мелкие частицы от от 0,1 до 2,5 мкм. Ультрамелкие частицы часто составляют лишь несколько процентов от общей массы, хотя они самые многочисленные, представляющие более 90% от количества частицы. Подробнее…

Уровень 1: Сводка
Уровень 2: Детали
Уровень 3: Источник

1.2 Как образуются частицы?

Крупные частицы образуются путем механического дробления более крупных твердых частицы. крупная фракция может включать пыль от дорог, сельскохозяйственных процессов, непокрытой почвы или добычи полезных ископаемых, а также негорючих материалов, выпущенных при сжигании ископаемого топлива. Пыльцевые зерна, споры плесени, части растений и насекомых также могут вносят вклад в крупную фракцию. Наконец, испарение моря брызги могут образовывать крупные частицы вблизи побережья.

Источник: Агентство по охране окружающей среды США.

www.epa.gov/urbanair/pm/

Мелкие частицы в основном образуются из газов. Ультрамелкие частицы (до 0,1 мкм) образуются путем зародышеобразования, что является начальной стадией, на которой газ становится частицей. Эти частицы могут вырасти до размера 1 мкм либо за счет конденсации, когда на частиц, или путем коагуляции, когда два или более частицы объединяются, образуя более крупную частицу. Произведено частиц промежуточными реакциями газов в атмосферу называют вторичные частицы.

Источник: Агентство по охране окружающей среды США.

www.epa.gov/urbanair/pm/

Сгорание ископаемое топливо, такое как уголь, нефть и бензин могут производить

крупные частицы от выброса негорючих материалов, таких как летучая зола,
мелкие частицы в результате конденсации материалов, испаряющихся во время сгорания и
вторичные частицы за счет атмосферных реакций оксидов серы и оксиды азота первоначально выделяются в виде газов.

Подробнее…

Уровень 1: Сводка
Уровень 2: Детали
Уровень 3: Источник

1.3 Какие материалы являются основными компонентами твердых частиц?

В среднем два основных компонента твердые частицы в Европе сульфатные и органическая материя. Это верно как для мелких частиц (PM _2,5 ) и для крупные и мелкие частицы комбинированный (PM ₁₀).

Однако придорожная минеральная пыль также является основным компонентом PM ₁₀ .

В дни, когда уровень твердые частицы в воздух высок (PM ₁₀ превышает 50 мкг/м ³ ), нитрат также является основным компонентом обоих PM ₁₀ а также 9 вечера0079 2,5 .

Сажа, также называемая черный углерод, составляет от 5 до 10% мелкие частицы и несколько меньше крупных частиц; вблизи некоторых дорог доля сажи может достигать 15 к 20%. Подробнее…

Уровень 2 Вопросы

Следующий вопрос

Тонкодисперсные частицы (PM 2.5) Вопросы и ответы в воздухе высоки. 9 вечера0079 2,5

— это крошечные частицы в воздухе, которые снижают видимость и делают воздух мутным при повышении уровня. Наружные уровни PM _2,5, скорее всего, будут повышены в дни с небольшим ветром или отсутствием перемешивания воздуха. Департамент здравоохранения штата Нью-Йорк (DOH) и Департамент охраны окружающей среды (DEC) предупреждают общественность, выпуская рекомендации по охране здоровья PM _2,5, когда ожидается, что концентрации PM _2,5 в наружном воздухе будут вредными для здоровья уязвимых групп.

Что такое твердые частицы 2,5 (PM

_2,5)?

Термин мелкие частицы или твердые частицы 2.5 (PM _2.5) относится к мельчайшим частицам или каплям в воздухе, ширина которых составляет два с половиной микрона или менее. Подобно дюймам, метрам и милям, микрон является единицей измерения расстояния. В одном дюйме около 25 000 микрон. Ширина более крупных частиц в диапазоне размеров PM _2,5 будет примерно в тридцать раз меньше ширины человеческого волоса. Более мелкие частицы настолько малы, что несколько тысяч из них могут поместиться в точке в конце этого предложения.

Как PM

_2.5 может повлиять на мое здоровье?

Частицы размером PM _2,5 способны проникать глубоко в дыхательные пути, достигая легких. Воздействие мелких частиц может вызвать краткосрочные последствия для здоровья, такие как раздражение глаз, носа, горла и легких, кашель, чихание, насморк и одышка. Воздействие мелких частиц также может повлиять на функцию легких и усугубить такие заболевания, как астма и болезни сердца. Научные исследования связывают увеличение ежедневного количества PM _2,5 воздействие с учащением случаев госпитализации респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний, обращений в отделения неотложной помощи и летальных исходов. Исследования также показывают, что длительное воздействие мелкодисперсных твердых частиц может быть связано с увеличением частоты хронического бронхита, снижением функции легких и увеличением смертности от рака легких и сердечных заболеваний. Люди с проблемами дыхания и сердца, дети и пожилые люди могут быть особенно чувствительны к PM _2.5 .

Где PM

_2.5 взялся?

Существуют наружные и внутренние источники мелких частиц. Снаружи мелкие частицы в основном поступают из выхлопных газов автомобилей, грузовиков, автобусов и внедорожников (например, строительной техники, снегоходов, локомотивов), других операций, связанных со сжиганием топлива, такого как древесина, мазут или уголь, и природных источников, таких как лесные и травяные пожары. Мелкие частицы также образуются в результате реакции газов или капель в атмосфере из таких источников, как электростанции. Эти химические реакции могут происходить за много миль от первоначального источника выбросов. В штате Нью-Йорк некоторые из измеренных в воздухе мелких частиц переносятся ветром из источников за пределами штата. Поскольку мелкие частицы могут переноситься на большие расстояния от их источника, такие явления, как лесные пожары или извержения вулканов, могут повышать концентрацию мелких частиц за сотни миль от места события.

PM _2.5 также образуется в результате обычной деятельности внутри помещений. Некоторыми внутренними источниками мелких частиц являются табачный дым, приготовление пищи (например, жарка, пассерование и жарка), горящие свечи или масляные лампы, а также работающие камины и обогреватели, работающие на топливе (например, керосиновые обогреватели).

Существует ли стандарт качества воздуха для PM

_2,5 в наружном воздухе?

Да, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) установило национальные стандарты качества окружающего воздуха для PM _2.5 в 1997 г. и пересмотрены в 2006 и 2012 гг. Национальные стандарты атмосферного воздуха установлены для защиты здоровья населения. Краткосрочный стандарт (в среднем за 24 часа или в день) составляет 35 микрограммов на кубический метр воздуха (мкг/м ³ ), а долгосрочный стандарт (среднегодовой) составляет 12 мкг/м ³ . Микрограмм – это единица веса. В грамме миллион микрограммов, а фунт равен примерно 450 граммам.

Как я узнаю, когда уровни PM

_2.5 будут повышены или будут повышены снаружи?

Уровни мелких частиц в наружном воздухе увеличиваются в периоды застоя воздуха (очень слабое перемешивание ветра и воздуха), когда частицы не уносятся ветром или когда ветры приносят в штат загрязненный воздух из источников за пределами штата. В целом, по мере увеличения уровней PM _2,5 в наружном воздухе воздух становится туманным, а видимость снижается. Эти условия внешне похожи на высокую влажность или туман. Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк информирует общественность всякий раз, когда ожидается повышение концентрации мелких частиц в атмосферном воздухе. Каждое утро в будний день Департамент охраны окружающей среды будет анализировать погодные условия и данные со своих станций мониторинга воздуха, чтобы определить, превысят ли в этот день или на следующий день уровни мелких частиц уровни, считающиеся нездоровыми для уязвимых групп. Если существует вероятность того, что этот уровень будет превышен, агентство свяжется со средствами массовой информации, чтобы в дневных и вечерних передачах можно было транслировать рекомендации по охране здоровья от твердых частиц. Департамент охраны окружающей среды также предоставляет PM 9.0079 2.5 данные мониторинга и прогнозы PM _2.5 на своем веб-сайте.

Существуют ли способы уменьшить воздействие PM

_2.5 ?

Когда уровни PM _2,5 на открытом воздухе повышены, пребывание в помещении может снизить воздействие на вас, хотя некоторые наружные частицы попадут внутрь. При наличии значительных внутренних источников PM _2,5 уровни внутри не могут быть ниже, чем снаружи. Некоторые способы уменьшить воздействие заключаются в ограничении деятельности в помещении и на открытом воздухе, при которой образуются мелкие частицы (например, зажигание свечей в помещении или сжигание на открытом воздухе на открытом воздухе) и избегании напряженной деятельности в местах с высоким уровнем содержания мелких частиц.

К кому я могу обратиться, если у меня возникнут дополнительные вопросы?

Если вам нужна дополнительная информация о влиянии мелких частиц на здоровье, вы можете позвонить в Департамент здравоохранения штата Нью-Йорк по телефону 518-402-7800 или 800-458-1158. Чтобы узнать, было ли выпущено предупреждение, или узнать больше о качестве воздуха, вы можете позвонить на бесплатную горячую линию Департамента охраны окружающей среды по вопросам качества воздуха: 1-800-535-1345 или посетить их веб-сайт индекса качества воздуха (AQI), где вы также можете просмотреть состояние PM _2.5 карты и данные мониторинга в реальном времени для PM _2.5 .

Компоненты твердых частиц и здоровье: обзор литературы по оценке воздействия — Yang

Обзор статьи

Ян Ян ¹ , Вивиан К. Пун ² , Шэнчжи Сун ¹ , Хуалян Линь ³ , Тоня Г. Мейсон ¹ , Хун Цю 902 ^{¹ ¹ Школа общественного здравоохранения, медицинский факультет Ли Ка Шинг, Университет Гонконга, САР Гонконг, Китай; ² Школа общественного здравоохранения Saw Swee Hock, Национальный университет Сингапура, Сингапур; ³ Кафедра медицинской статистики и эпидемиологии, Школа общественного здравоохранения, Университет Сунь Ятсена, Гуанчжоу 510080, Китай}

Пожертвования: (I) Концепция и дизайн: Y Yang; (II) Административная поддержка: Y Yang; (III) Предоставление материалов для исследования или пациентов: Y Yang, H Lin; (IV) Сбор и сборка данных: Y Yang; (V) Анализ и интерпретация данных: Y Yang, VC Pun, S Sun; (VI) Написание рукописи: все авторы; (VII) Окончательное утверждение рукописи: все авторы.

Адрес для связи: Ян Ян. Школа общественного здравоохранения, медицинский факультет Ли Ка Шинг, Гонконгский университет, 7 Сассун Роуд, Покфулам, Гонконг, Китай. Электронная почта: yangy28@hku.hk.

Abstract: Ряд исследований предоставил доказательства связи между твердыми частицами (ТЧ) и неблагоприятными последствиями для здоровья. Однако ТЧ представляет собой смесь гетерогенного состава, который сильно различается в зависимости от сезона и региона. Эпидемиологические исследования основываются главным образом на пространственных вариациях загрязнителей воздуха для оценки связи между воздействием загрязнителей воздуха и воздействием на здоровье. Поскольку компоненты PM демонстрируют большую пространственную изменчивость, по-прежнему необходимы дополнительная кампания мониторинга и более точные модели воздействия. Насколько нам известно, методы оценки воздействия компонентов ТЧ в эпидемиологических исследованиях не пересматривались. Поэтому в этом обзоре мы обобщаем несколько методов оценки воздействия, которые применялись для оценки связи между компонентами ТЧ и неблагоприятными последствиями для здоровья в эпидемиологических исследованиях. Было накоплено много опасений по поводу потенциального воздействия компонентов ТЧ на здоровье, при этом очень мало данных, посвященных оценке воздействия компонентов ТЧ в жилых и рабочих местах. Таким образом, очень важно разработать модели воздействия, которые охватывают как внешнюю, так и внутреннюю среду для компонентов PM.

Ключевые слова: оценка воздействия; компоненты ПМ; в ближайщем будущем; долгосрочный

Дата получения: 04.09.2017; Принято: 30 января 2018 г.; Опубликовано: 30 марта 2018 г.

doi: 10.21037/jphe.2018.03.03

Введение

Окружающие твердые частицы (ТЧ) представляют собой смесь разнородных компонентов, которые сильно различаются в зависимости от сезона и региона (1,2). Он состоит из различных компонентов, включая органический углерод (OC), элементарный углерод (EC), нитраты, сульфаты и микроэлементы (например, железо, ванадий, никель). Эти химические компоненты образуются из различных антропогенных и природных источников, таких как почвенная или дорожная пыль, выхлопы транспортных средств, сжигание биомассы, морская соль, лесные пожары, и могут иметь большие пространственно-временные вариации, связанные с конкретными региональными и местными источниками (3).

Поскольку ТЧ представляет собой сложную смесь, токсикология каждого химического компонента может меняться в зависимости от времени и места. Многогородские исследования ТЧ показывают, что связи между ТЧ и заболеваемостью и смертностью варьируются в зависимости от района (4-6), причем эти различия частично объясняются различиями в химическом составе. Таким образом, все еще неясно, вызывают ли определенные компоненты ТЧ большую озабоченность в области общественного здравоохранения, чем другие. Как Национальная академия наук (NAS), так и Агентство по охране окружающей среды США (EPA) уделяют особое внимание важности изучения химических компонентов и характеристик ТЧ, которые способствуют их токсичности (7,8). Выявление наиболее вредных для здоровья человека компонентов ТЧ могло бы более эффективно ориентировать правила контроля, чтобы снизить бремя болезней, вызываемых ТЧ, при меньших затратах.

Химические компоненты

PM обычно измеряются стационарными станциями мониторинга, которые собираются и управляются государственными органами на основе нормативных целей. Например, в США главным образом две сети мониторинга измеряют химические компоненты ТЧ, а именно: Сеть определения химического состава Агентства по охране окружающей среды США (CSN) и Межведомственная система мониторинга защищенной визуальной среды (IMPROVE), спонсируемая Агентством по охране окружающей среды США и другими агентствами (9-11). . Существует около 250 станций мониторинга, измеряющих компоненты ТЧ, в среднем на каждый отдельный городской район приходится менее 3 мониторов, в отличие от 2000 мониторов для ТЧ9.0079 2.5 масса по всей стране.

В Гонконге Департамент охраны окружающей среды Гонконга создал сеть для определения состава химических соединений PM для измерения двадцати шести химических компонентов PM. Шесть общих станций мониторинга и одна придорожная станция мониторинга были распределены по всей территории. Периодичность отбора проб – каждые шесть дней. Таким образом, трудно оценить пространственную и временную изменчивость на основе ограниченного числа мониторов.

Компоненты

PM обычно включают OC, EC, ион аммония (NH ₄ ⁺), нитрат (NO ₃ ⁻), сульфат (SO ₄ ²⁻), ион брома (Br-). ), хлорид-ион (Cl ^—), ион натрия (Na ⁺), ион калия (K ⁺), алюминий (Al), мышьяк (As), бериллий (Be), барий (Ba), кальций (Ca), кадмий (Cd), хром (Cr), медь (Cu), железо (Fe), ртуть (Hg), магний (Mg), марганец (Mn), никель (Ni), свинец (Pb), селен (Se), ванадий (V) и цинк (Zn). Общие методы и процедуры определения состава химических компонентов ТЧ кратко изложены в Таблица 1 . Из-за сложности методов и процедур определения состава химические компоненты ТЧ обычно измеряются каждые 6 дней на каждой станции мониторинга (12).

таблица 1 Техника Масса ПМ (кварц) Гравиметрия ЕС, ОС Тепловая/оптическая передача NO ₃ ⁻ , SO ₄ ²⁻ , NH ⁺ , Cl ⁻ , Br ⁻ , Na ⁺ and K ⁺ Ионная хроматография Al, Ba, Be, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni Метод USEPA IO-3 с индуктивностью Pb, V и Zn Атомно-эмиссионная спектроскопия со связанной плазмой As, Hg и Se Метод USEPA IO-3 с проточно-инжекционным анализом — атомно-абсорбционный метод
Методы оценки воздействия компонентов ТЧ в эпидемиологических исследованиях не пересматривались. В этом обзоре мы обобщаем методы оценки воздействия, которые применялись для оценки связи между компонентами ТЧ и неблагоприятными последствиями для здоровья в эпидемиологических исследованиях.
Методы оценки воздействия при кратковременном воздействии компонентов ТЧ
Были накоплены данные о связи между компонентами PM и неблагоприятным воздействием на здоровье в краткосрочных исследованиях, таких как исследования временных рядов и перекрестные исследования (13,14). Эти исследования основаны на ежедневных изменениях концентраций компонентов ТЧ. Обычно связь с последствиями для здоровья оценивалась с использованием воздействия в тот же день, когда возникает результат, или за несколько дней до его возникновения. Поскольку измерения компонентов производились в основном каждые 3–6 дней, весьма вероятно, что в отдельные дни отсутствуют соответствующие данные для компонентов РМ. Временное вменение следует использовать для вменения отсутствующих данных, хотя это все еще сложно, поскольку отсутствующие данные могут существенно отличаться от наблюдаемых данных.
Методы оценки воздействия при длительном воздействии компонентов ТЧ
В таблице 2 обобщены методы оценки воздействия при длительном воздействии компонентов ТЧ. Несколько исследований оценили индивидуальный уровень воздействия в соответствии с мониторинговыми концентрациями вблизи их геокодированных адресов. В одном исследовании была предпринята попытка оценить связь между компонентами PM _2,5 и сердечно-легочной смертностью в Калифорнии (15,16) путем определения концентрации на основе ближайшего монитора в соответствии с геокодированным адресом. В этом исследовании PM _2,5 , Al, аммоний, Br, Ca, Cl, Cu, EC, Fe, Pb, Mn, Ni, OC, K, Si, Na, сульфат, Ti, нитрат, V и Zn были включены. В частности, в этом исследовании изучались различные буферные расстояния. Кроме того, в исследовании, проведенном в Калифорнии (17), изучалась связь между низкой массой тела при рождении и составляющими PM _2,5, включая ЕС и 35 металлов, в котором применялся тот же метод оценки воздействия. Во Флориде в одном исследовании также пытались оценить риск преэклампсии во время беременности в результате воздействия компонентов ТЧ с использованием концентрации на ближайшей станции мониторинга в качестве суррогата для каждого человека. В другом исследовании была предпринята попытка изучить связь между источником тонкодисперсных частиц и риском преждевременных родов в Коннектикуте (18). В исследование также были включены ВС, Zn, Pb, Cu, Br, Si, Fe, Ba, Ti, Mn, Al, Ca, K, V, Ni, Na, Cl, S. Оценки воздействия были назначены каждой женщине на основе ближайшего монитора по месту жительства женщины во время родов. Исходные вклады в БДМ 9Масса 0079 2,5 оценивалась с использованием положительной матричной факторизации (33). Метод близости имеет несколько преимуществ. Во-первых, этот метод экономичен по времени для оценки долгосрочного воздействия. Кроме того, модели получаются из данных станций мониторинга, которые имеют меньшую неопределенность. Кроме того, проведение такой оценки рентабельно по сравнению с детальной оценкой воздействия, которая зачастую является весьма дорогостоящей. Метод на основе расстояния полезен в предварительных исследованиях, когда предшествующие данные ограничены. Однако этот метод также имеет ограничения. Во-первых, очень вероятно, что это приведет к неправильной пространственной классификации, поскольку для каждого человека предоставляется только грубая экспозиция. Это может привести к серьезной проблеме, когда речь идет о большом населении, а станции мониторинга плохо распределены. Во-вторых, метод, основанный на расстоянии, учитывает только ближайшие стационарные мониторы и не учитывает загрязнение воздуха, связанное с дорожным движением, во время поездок на работу или загрязнение воздуха внутри помещений в школах или домах. В-третьих, неправильная классификация воздействия, как правило, меньше, когда она ограничена небольшим радиусом буфера, однако, таким образом, может привести к снижению статистической мощности. В меньшем буфере может произойти меньше случаев, что может привести к некоторой неточной оценке. Другая потенциальная проблема заключается в том, что в городских районах, как правило, больше мониторов, чем в пригородах или сельской местности. Станции мониторинга окружающей среды необходимы для большего количества мест.
Table 2
Exposure assessment methods for associations between long-term PM components and adverse health effects in cohort studies

.
Approach Описание Область исследования Загрязняющие вещества изучены Артикул
Модель на основе расстояния Средняя многолетняя концентрация на определенном расстоянии до ближайшей станции мониторинга Калифорния, США PM _{2. 5} , Al, аммоний, Br, Ca, Cl, Cu, EC, Fe, Pb, Mn, Ni, OC, K, Si, Na, сульфат, Ti, нитрат, V, Zn (15,16)
Флорида, США EC и 35 металлов (17)
Коннектикут, США BC, Zn, Pb, Cu, Br, Si, Fe, Ba, Ti, Mn, Al, Ca, K, V, Ni, Na, Cl, S (18)
Модель интерполяции Среднее значение контролируемых концентраций в пределах одного района Северо-восточная и средняя Атлантика, США Al, NH ₄ , As, Cd, Ca, Cl, EC, Pb, Hg, Ni, нитрит, OCM, Si, Na, сульфат, Ti, V, Zn (19)
Средневзвешенные концентрации в пределах одного района Калифорния, США PM ₁₀ OC, PM ₁₀ EC, PM _2,5 OC, PM _2,5 EC, нитрат аммония PM _2,5, аммония сульфат PM _2,5, BioMass Burning PM _2,579 2,5 , BioMass Burning PM _2,58079 2,5 , Biomass Burin , Бензин PM _{2. 5} , Геологический PM _2.5 , Варка мяса PM _2.5 , Остаточное масло PM _2.5, Морская соль PM _2.5 (20-22)
Метод интерполяции, для которого интерполированные значения моделируются гауссовским процессом Калифорния, США EC, OC, K, Cr, Fe, Ti, As, Mn, Cu, Ni, Pb (23)
Когорта MESA, 48 штатов США EC, ОС, Si, S (9)
Регрессионная модель землепользования Модели были разработаны на основе источников выбросов, интенсивности движения, плотности населения, землепользования и т. д. 19 Европейская зона (ESCAPE) Cu, Fe, K, Ni, S, Si, V, Zn (24-28)
3 города США, Мультиэтническое исследование атеросклероза (MESA) PM _10-2,5 Масса, Cu, Zn, Si, P, эндотоксин (29)
Дисперсионная модель включает информацию о выбросах, метеорологии и химии атмосферы для прогнозирования концентраций PM _2,5 состав Техас, США нитрит, сульфат, OC и EC (30)
оценить состав ТЧ, размер частиц и исходную информацию, включающую информацию о влажных и сухих отложениях, выбросах и переносе Калифорния, США O ₃ , NO, NO ₂ , CO, PM _2,5 масса EC, OC, нитрат (23,31)
Спутниковые методы объединяет спутниковую информацию об оптической толщине и составе аэрозолей из глобальной модели переноса химических веществ Глобальный аэрозоль неорганический (SO ₄ ²⁻ , NH ₄ ⁺ и NO ₃ ⁻ ), ЧУ и органическая масса (32)
ТЧ, твердые частицы; ОС, органический углерод; EC, элементарный углерод.
В ряде исследований используются невзвешенные или взвешенные по расстоянию средние концентрации нескольких близких мониторов в качестве концентраций воздействия для каждого человека. В одном исследовании была предпринята попытка выяснить, влияют ли на низкий вес при рождении переносимые по воздуху химические компоненты PM _2,5 (Al, NH ₄ , As, Cd, Ca, Cl, EC, Pb, Hg, Ni, нитрит, OCM, Si, Na , сульфат, Ti, V и Zn) в северо-восточных и среднеатлантических регионах США (19). Если в одном округе имеется несколько мониторов, рассчитывалась средняя концентрация. Однако измерения разных загрязнителей воздуха проводились с разной периодичностью. 9 вечера0079 2,5 компоненты измерялись каждые 3-6 дней, а газообразные загрязняющие вещества измерялись ежедневно. Чтобы избежать этой проблемы, ежедневные измерения загрязнителей воздуха и кажущаяся температура были включены для оценки еженедельного воздействия. Было проведено исследование среди женщин в Лос-Анджелесе, в ходе которого пытались изучить риск преждевременных родов, когда женщины подвергались воздействию высоких уровней частиц, связанных с дорожным движением, включая PM ₁₀ OC, PM ₁₀ EC, PM _2,5. OC, PM _2,5 EC, Аммиачная селитра PM _2,5, аммония сульфат PM _2,5, сжигание биомассы PM _2,5, дизель PM _2,5, бензин PM _2,5, геологический PM _2,5, Meat Copaing PM _2,5, LOTER PM. Соль морская ПМ _2,5 (20-22). Для женщин, проживающих вблизи 2 или 3 станций в пределах 5 км, значения воздействия рассчитывались методом взвешивания по расстоянию. Вышеупомянутая модель немного более точна, чем модель, основанная на расстоянии, которая включает в модель взвешенные и невзвешенные понятия. Это весьма полезно, когда сеть мониторинга плотная. Тем не менее, когда сеть разрежена, это может вызвать смещение. Другое ограничение заключается в том, что не учитывались географические закономерности или топография. Кроме того, выбросы в данных мониторинга могут повлиять на прогноз. Третье ограничение заключается в том, что в некоторых исследованиях не учитывались изменения адресов в течение периода исследования. При изучении когорт рождения в некоторых исследованиях учитываются только адреса рождения, а не фактические или предыдущие адреса матерей. Четвертое ограничение заключается в том, что этот метод не имеет дело с пространственной неоднородностью в пределах одного крупного округа, поскольку они используют одну станцию мониторинга или среднюю концентрацию в качестве суррогата для всего округа. В таких обстоятельствах может произойти неправильная классификация участников, которые проживают далеко от станций мониторинга. Кроме того, существует проблема, заключающаяся в том, что уровни некоторых компонентов ниже минимального предела обнаружения, что может привести к неправильной классификации воздействия.
Многоэтническое исследование атеросклероза, также известное как исследование MESA, использовало другой подход для измерения воздействия ТЧ. Они использовали частичный метод наименьших квадратов (PLS) и универсальный кригинг для построения национальных моделей пространственного воздействия (9). Целью данного исследования было изучение взаимосвязи между низким весом при рождении и воздействием частиц по химическому составу (EC, OC, Si, S), фракции размера и источника. PLS, своего рода метод вывода размерности, использовался в качестве ковариат в универсальных моделях Кригинга. Кроме того, перекрестная проверка использовалась для выбора количества компонентов PLS и оценки точности предсказания модели. Точно так же другое исследование (23), проведенное в Калифорнии, использовало эмпирические методы байесовского кригинга для прогнозирования концентраций химического состава (EC, OC, K, Cr, Fe, Ti, As, Mn, Cu, Ni, Pb), которые могли бы автоматически рассчитывать параметры в процессе моделирования по сравнению с другими методами Кригинга. Метод Кригинга оказался более точным, чем два вышеупомянутых метода. Модель будет работать хорошо при хорошей доступности данных мониторинга, часто в районах с плотными станциями мониторинга по сравнению со сложной пространственной изменчивостью. Напротив, когда сеть мониторинга загрязнения воздуха разрежена, это может легко привести к пространственной неправильной классификации, поскольку проявляются большие ошибки, которые не могут отражать фактический уровень загрязнителей воздуха. Кроме того, обычные методы Кригинга предполагают отсутствие глобального тренда в данных мониторинга загрязнения воздуха, т. е. пространственная изменчивость загрязнителей воздуха основывается только на расстоянии между станциями мониторинга.
Регрессия землепользования применялась для прогнозирования пространственных изменений среднегодовой концентрации PM ₁₀ , PM _2,5 , NO _x , NO ₂ , ЛОС и ПАУ. Недавно ESCAPE измерил компоненты ТЧ (Cu, Fe, K, Ni, S, Si, V, Zn) в 20 районах Европы (34). Регрессия землепользования для компонентов PM была разработана на основе этих измерений для этих областей исследования. Предикторы извлекаются из географических информационных систем (ГИС), включая источники выбросов, интенсивность движения, плотность населения, землепользование и т. д. Эта оценка воздействия использовалась в нескольких исследованиях для оценки долгосрочных компонентов ТЧ и воздействия на здоровье (24–29).). Конечные точки здоровья, включая все естественные причины, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, смертность от рака легких, функцию рака легких, респираторное здоровье в когорте новорожденных. В США Многоэтническое исследование атеросклероза (MESA) (35) также разработало модель LUR для прогнозирования пространственной изменчивости (PM _10-2,5 Масса, Cu, Zn, Si, P, эндотоксин) для людей в пределах когорты, в том числе стационарные мониторы окружающей среды, размещенные в густонаселенных районах, а также вращающиеся мониторы. Для оценки химических компонентов использовались как регрессия землепользования, так и универсальный кригинг (36). Регрессия землепользования хорошо работает с долгосрочным загрязнением воздуха, связанным с дорожным движением, и не требует подробной информации об источниках выбросов. Однако регрессия землепользования не позволяет четко разделить воздействие загрязняющих веществ, т. е. может иметь место большое совпадение между предикторами для различных компонентов ТЧ, поскольку многие из них имеют один и тот же источник. Более того, оба исследования потребовали дополнительных кампаний мониторинга на основе первоначальных показателей. Такие дополнительные кампании требуют много времени и средств, поскольку для разработки пространственно-временных моделей требуется большое количество мониторов. Кроме того, регрессия землепользования не дает много информации о сезонной изменчивости. Если топография и землепользование сильно различаются, переносимость относительно низкая. Одна из проблем во многих регрессиях землепользования заключается в том, что измерение воздействия в модели регрессии землепользования разработано в последнее время, в то время как когортное исследование может начаться в прошлом. Так много исследований назад экстраполировали концентрации воздействия на исходный уровень, а также на период последующего наблюдения. Недавние исследования (37-40) показали, что диоксид нитрита (NO ₂ ) может оставаться неизменным до 10 лет, что указывает на то, что модель LUR, полученная на основе текущего трафика, связанного с номером NO ₂, может хорошо прогнозировать историческое воздействие. Эти выводы могут быть применены к компонентам, связанным с дорожным движением, например, Zn, Fe и Cu.
Модель переноса химических веществ была разработана на основе модели качества воздуха, которая могла прогнозировать назначение источника для снижения видимости в Калифорнии (41). Модель CTM была разработана для оценки состава ТЧ, размера частиц и информации об источниках, которая включала информацию о влажных и сухих отложениях, выбросах и переносе (30,31). Недавно проведенное в Лос-Анджелесе исследование оценивает компоненты ТЧ (O ₃ , NO, NO ₂ , CO, PM _2,5 масса EC, OC, нитраты) и низкая масса тела при рождении с использованием данных моделирования CTM (23). Модель CMAQ (Community Multiscale Air Quality) включает информацию о выбросах, метеорологии и химии атмосферы для прогнозирования пространственных концентраций состава PM _2,5 (30,42). В исследовании, проведенном в Техасе, была применена байесовская пространственно-временная модель с использованием смоделированных данных CMAQ для оценки связи между компонентами PM и риском врожденных аномалий (30). В это исследование были включены четыре основных компонента: нитрит, сульфат, OC и EC. Модель рассеивания может применяться как для краткосрочного, так и для долгосрочного моделирования загрязнения воздуха. Из-за ограничений вышеупомянутые методы не учитывают влияние зданий во время оценки воздействия. Это часто требует вычислительных требований, которые могут быть дорогостоящими для запуска модели в подробном пространственном масштабе. Кроме того, этот метод также требует подробной информации об источниках выбросов (например, о дорожном движении и количестве транспортных средств). Если такая информация недоступна, модель может развиваться не так хорошо.
Недавно группа канадских ученых разработала метод, объединяющий полученные со спутников данные об оптической толщине аэрозоля и его составе из глобальной модели переноса химических веществ (32). В исследовании оценивали вторичный неорганический аэрозоль (SO ₄ ²⁻, NH ₄ ⁺ и NO ₃ ⁻), ЧУ и органическую массу. Метод, разработанный канадской командой, является первой в мире оценкой долгосрочного воздействия мелких частиц твердых частиц. Одно из ограничений заключается в том, что не оценивались следовые количества металлов, которые служат одним из важных тонкодисперсных компонентов ТЧ, которые следует добавлять, когда возможности их оценки улучшаются. По-прежнему остаются возможности для улучшения смоделированных оценок. Лучшее спутниковое разрешение и симуляция обеспечат лучшие внутригородские градиенты.
Мы рассмотрели различные методы оценки воздействия ТЧ, применяемые в эпидемиологических исследованиях неблагоприятных последствий для здоровья краткосрочного и долгосрочного воздействия компонентов ТЧ. Для краткосрочных эпидемиологических исследований воздействие в значительной степени зависит от ежедневных временных колебаний концентраций загрязняющих веществ. Для долгосрочных эпидемиологических исследований они включают измерения состава ТЧ с помощью стационарных мониторов окружающей среды (например, невзвешенные методы или методы взвешивания по расстоянию) или включение как данных измерений, так и данных моделирования (например, кригинг, регрессия землепользования, CTM). Хотя эти методы позволяют оценить неблагоприятные ассоциации компонентов ТЧ со здоровьем, остается несколько проблем. Во-первых, крупномасштабный регулярный сбор данных о химическом составе ТЧ начался только в начале 2000-х годов, и он может варьироваться в зависимости от страны/местонахождения. Таким образом, конкретные данные монитора о компонентах ТЧ остаются скудными или неполными в определенных районах, что приводит к отсутствию пространственной изменчивости, а также к большей ошибке оценки воздействия во время разработки и проверки модели землепользования. Во-вторых, и это наиболее важно, измерения состава ТЧ в окружающей среде на стационарных мониторах могут не отражать индивидуальное воздействие ТЧ в окружающей среде или их состав из-за пространственной изменчивости концентраций ТЧ в окружающей среде, междомовых и временных изменений инфильтрации внутри помещений (т. ) окружающих ТЧ и индивидуальные различия во времени, проведенном в разных местах на открытом воздухе и в помещении. Например, панельное исследование четырех французских мегаполисов показало небольшую связь между мониторами окружающей среды и личными измерениями (43). В результате попытки оценить долгосрочные последствия с использованием среднего воздействия в эпидемиологических исследованиях могут привести к систематической ошибке и неправильным доверительным интервалам в оценках воздействия на здоровье, а также снизить способность таких исследований установить надлежащую связь между воздействием и последствия для здоровья.
Несмотря на проблемы, существуют возможности для будущей разработки и оценки соответствующих показателей воздействия, которые могут хорошо оценить личное воздействие. Например, появилось новое исследование, посвященное изучению использования модели воздействия на человека (EMI) для прогнозирования показателей воздействия на реальных людей в исследовании с использованием мониторинга концентраций загрязнителей в атмосферном воздухе, информации анкеты (например, характеристики различных зданий), метеорологии, и информация о времени и местоположении (44). Другое исследование, проведенное в Сент-Луисе, было направлено на изучение связи между частотой сердечных сокращений у пожилых людей во время поездок на общественном транспорте и другими видами деятельности (45). Портативные мониторы использовались для измерения загрязнения воздуха (PM _2,5 масса, ЧУ, количество мелких частиц, крупные ТЧ) воздействие на каждого участника. До сих пор метод индивидуального мониторинга не применялся в когортных исследованиях, поскольку измерять воздействие компонентов PM _2,5 на каждого человека относительно дорого. Кроме того, появились новые исследовательские интересы по оценке скорости инфильтрации (46), поскольку люди проводят большую часть своего времени в помещении, и невозможно измерить воздействие в помещении для каждого человека. Были проведены измерения как наружного, так и внутреннего светорассеяния, которые были объединены с метеорологическими данными и данными оценки пространственных свойств (46). Такие идеи уже применялись к БДМ _2,5 масса, поэтому перспективно применять его для компонентов ПМ. Кроме того, поскольку все больше и больше людей живут в трехмерном ландшафте и демонстрируют большую мобильность населения, ни традиционная модель регрессии землепользования, ни модель дисперсии не учитывают вертикальный профиль загрязнения воздуха и мобильность населения, особенно в города. Недавнее исследование, которое включает в себя как трехмерное загрязнение воздуха, так и мобильность населения, было проведено в Гонконге. Такой исследовательский интерес весьма перспективен в будущем.
В заключение следует отметить, что оценка воздействия компонентов PM сложна, и ее необходимо рассмотреть перед изучением связи между компонентами PM и неблагоприятными последствиями для здоровья. Например, из-за высокой пространственной изменчивости компонентов ТЧ использование только концентрации в центральном пункте может не выявить их реальную пространственную изменчивость. Больше опасений следует уделить скорости проникновения компонентов ТЧ из внешних источников и методам индивидуального мониторинга.
Благодарности
Финансирование: Нет.
Сноска
Конфликты интересов : Все авторы заполнили единую форму раскрытия информации ICMJE (доступна по адресу http://dx.doi.org/10.21037/jphe.2018.03.03). У авторов нет конфликта интересов, о котором следует заявить.
Этическое заявление: Авторы несут ответственность за все аспекты работы, обеспечивая надлежащее расследование и решение вопросов, связанных с точностью или целостностью любой части работы.
Заявление об открытом доступе: Это статья открытого доступа, распространяемая в соответствии с международной лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4. 0 (CC BY-NC-ND 4.0), которая разрешает некоммерческое копирование и распространение статьи. со строгим условием, что никакие изменения или правки не вносятся, а оригинальная работа правильно цитируется (включая ссылки как на официальную публикацию через соответствующий DOI, так и на лицензию). См.: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.
Каталожные номера
Krall JR, Anderson GB, Dominici F, et al. Кратковременное воздействие твердых частиц и смертность в национальном исследовании городских сообществ США. Environment Health Perspect 2013;121:1148-53. [ПубМед]
Белл МЛ. Оценка воздействия на здоровье характеристик твердых частиц. Res Rep Health Eff Inst 2012; 5-38. [ПубМед]
Mirowsky J, Hickey C, Horton L, et al. Влияние размера частиц, местоположения и времени года на токсичность городских и сельских твердых частиц. Inhal Toxicol 2013;25:747-57. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Кацуянни К. , Самет Дж. М., Андерсон Х. и др. Загрязнение воздуха и здоровье: европейский и североамериканский подход (APHENA). Res Rep Health Eff Inst 2009; 5-90. [ПубМед]
Янссен Н.А., Шварц Дж., Занобетти А. и соавт. Кондиционирование воздуха и частицы, специфичные для источника, как модификаторы воздействия ТЧ (10) на госпитализацию по поводу болезней сердца и легких. Environment Health Perspect 2002;110:43-9. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Занобетти А., Франклин М., Кутракис П. и др. Загрязнение воздуха мелкодисперсными частицами и его компонентами в связи с госпитализацией в экстренных случаях по конкретным причинам. Здоровье окружающей среды 2009 г.;8:58. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Wyzga RE, Rohr A. Длительное воздействие твердых частиц: приписывание последствий для здоровья отдельным компонентам PM. J Air Waste Manag Assoc 2015;65:523-43. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Национальный исследовательский совет. Приоритеты исследований взвешенных частиц в воздухе: IV. Продолжение исследования. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий, 2004.
.
Берген С., Шеппард Л., Сэмпсон П.Д. и др. Национальная модель прогнозирования PM2. Воздействие 5 компонентов и вывод о воздействии на здоровье с поправкой на ошибку измерения. Environment Health Perspect 2013;121:1017-25. [ПубМед]
Остро Б., Липсетт М., Рейнольдс П. и др. Длительное воздействие компонентов мелкодисперсного загрязнения воздуха и смертность: результаты Калифорнийского исследования учителей. Environment Health Perspect 2010;118:363-9. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Папа, Калифорния, 3-й, Бернетт Р.Т., Тун М.Дж. и др. Рак легких, сердечно-легочная смертность и длительное воздействие мелкодисперсных загрязнений воздуха. ДЖАМА 2002; 287:1132-41. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Сунь С., Цю Х., Хо К.Ф. и др. Химические компоненты вдыхаемых твердых частиц, связанных с неотложной госпитализацией по поводу сахарного диабета 2 типа в Гонконге. Окружающая среда, 2016; 97:93-9. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Леви Д.И., Диез Д., Доу Ю. и др. Мета-анализ и многоцентровой анализ временных рядов дифференциальной токсичности основных составляющих мелкодисперсных твердых частиц. Am J Epidemiol 2012;175:1091-9. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Pun VC, Yu IT, Qiu H, et al. Краткосрочные связи госпитализаций в экстренных случаях по конкретным причинам и химических компонентов твердых частиц в Гонконге. Am J Epidemiol 2014;179:1086-95. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Ostro B, Feng WY, Broadwin R, et al. Влияние компонентов мелкодисперсного загрязнения воздуха на смертность в Калифорнии: результаты CALFINE. Environment Health Perspect 2007;115:13-9. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Басу Р., Харрис М., Си Л. и др. Влияние мелкодисперсных твердых частиц и их компонентов на низкий вес при рождении доношенных детей в Калифорнии. Окружающая среда Res 2014; 128: 42-51. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Ибрагиму Б., Салиху Х.М., Алию М.Х. и др. Риск преэклампсии из-за воздействия химических веществ, образующих твердые частицы (PM2,5), во время беременности. J Occup Environ Med 2014;56:1228-34. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Перейра Г., Белл М.Л., Ли Х.Дж. и др. Источники мелкодисперсных твердых частиц и риск преждевременных родов в Коннектикуте, 2000–2006 гг.: продольное исследование. Environment Health Perspect 2014;122:1117-22. [ПубМед]
Эбису К., Белл М.Л. Химические компоненты PM2,5 в воздухе и низкая масса тела при рождении в северо-восточных и среднеатлантических регионах США. Environment Health Perspect 2012;120:1746-52. [ПубМед]
Вильгельм М., Гош Дж. К., Су Дж. и др. Воздушная токсичность, связанная с дорожным движением, и преждевременные роды: популяционное исследование случай-контроль в округе Лос-Анджелес, Калифорния. Здоровье окружающей среды 2011;10:89. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Вильгельм М., Гош Дж. К., Су Дж. и др. Воздушные токсичные вещества, связанные с дорожным движением, и низкая масса тела при рождении в срок в округе Лос-Анджелес, Калифорния. Environment Health Perspect 2012;120:132-8. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Липпманн М., Чен Л., Гордон Т. и др. Национальная инициатива по токсичности компонентов твердых частиц (NPACT): комплексные эпидемиологические и токсикологические исследования воздействия на здоровье компонентов твердых частиц. Res Rep Health Eff Inst 2013; 5-13. [ПубМед]
Лоран О., Ху Дж., Ли Л. и др. Источники и состав загрязнения воздуха, влияющие на низкий вес при рождении в срок, в округе Лос-Анджелес, Калифорния, 2001–2008 гг. Окружающая среда Res 2014; 134: 488-95. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Raaschou-Nielsen O, Beelen R, Wang M, et al. Компоненты загрязнения воздуха твердыми частицами и риск рака легких. Environ Int 2016;87:66-73. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Eeftens M, Hoek G, Gruzieva O, et al. Элементный состав твердых частиц и связь с функцией легких. Эпидемиология 2014;25:648-57. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Геринг У., Белен Р., Эфтенс М. и др. Состав твердых частиц и здоровье органов дыхания: когортное исследование PIAMA Birth Cohort. Эпидемиология 2015;26:300-9. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Hampel R, Peters A, Beelen R, et al. Долгосрочные эффекты элементного состава твердых частиц на воспалительные маркеры крови в европейских когортах. Environ Int 2015;82:76-84. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Ван М., Белен Р., Стафоджа М. и др. Длительное воздействие элементарных компонентов твердых частиц и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в 19Европейские когорты: результаты проектов ESCAPE и TRANSPHORM. Environ Int 2014;66:97-106. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Адхикари Р. , Д’Суза Дж., Солимон Э.З. и др. Длительное воздействие грубых твердых частиц и вариабельность сердечного ритма в Многоэтническом исследовании атеросклероза (MESA). Эпидемиология 2016;27:405-13. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Уоррен Дж., Фуэнтес М., Херринг А. и др. Байесовская пространственно-временная модель врожденных аномалий сердца и оценка риска загрязнения атмосферного воздуха. Экологическая метрика 2012; 23:673-84. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Hu J, Zhang H, Chen S-H, et al. Прогнозирование первичного PM2. 5 и PM0. 1 следовая композиция для эпидемиологических исследований в Калифорнии. Environ Sci Technol 2014;48:4971-9. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Филип С., Мартин Р.В., ван Донкелаар А. и др. Глобальный химический состав мелких твердых частиц в окружающей среде для оценки воздействия. Environ Sci Technol 2014;48:13060-8. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Ли С., Лю В. , Ван Ю и др. Распределение источников PM2,5: сравнение результатов PMF и CMB для четырех участков мониторинга окружающей среды на юго-востоке США. Атмосферная среда 2008;42:4126-37. [Перекрестная ссылка]
де Хоог К., Ван М., Адам М. и др. Разработка регрессионных моделей землепользования для состава частиц в двадцати исследуемых районах Европы. Environ Sci Technol 2013;47:5778-86. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Адар С.Д., Д’Суза Дж., Мендельсон-Виктор К. и др. Маркеры воспаления и коагуляции после длительного воздействия грубых твердых частиц: поперечный анализ многоэтнического исследования атеросклероза. Environment Health Perspect 2015;123:541-8. [ПубМед]
Чжан К., Ларсон Т.В., Гассетт А. и др. Характеристика пространственных закономерностей содержания в воздухе грубых частиц (PM10-2,5) и химических компонентов в трех городах: многоэтническое исследование атеросклероза. Environment Health Perspect 2014;122:823-30. [ПубМед]
Eeftens M, Beelen R, Fischer P, et al. Стабильность измеренных и смоделированных пространственных контрастов в NO 2 во времени. Occup Environ Med 2011;68:765-70. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Гулливер Дж., де Хоог К., Ханселл А. и др. Разработка и обратная экстраполяция регрессионных моделей землепользования NO2 для исторической оценки воздействия в Великобритании. Environ Sci Technol 2013;47:7804-11. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Cesaroni G, Porta D, Badaloni C и др. Уровни диоксида азота, оцененные на основе моделей регрессии землепользования с разницей в несколько лет и связь со смертностью в большом когортном исследовании. Здоровье окружающей среды 2012; 11:48. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Ван М., Билен Р., Басагана Х и др. Оценка регрессионных моделей землепользования для NO2 и твердых частиц в 20 европейских районах исследования: проект ESCAPE. Environ Sci Technol 2013;47:4357-64. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Ин К., Лу Дж., Аллен П. и др. Моделирование качества воздуха в ходе Калифорнийского регионального исследования качества воздуха PM 10 / PM 2,5 (CRPAQS) с использованием модели качества воздуха UCD / CIT, ориентированной на источник — Часть I. Результаты модели базового случая. Атмосферная среда 2008;42:8954-66. [Перекрестная ссылка]
Робледо К.А., Мендола П., Йенг Э. и др. Воздействие загрязнения воздуха в период до зачатия и на ранних сроках беременности и риск гестационного сахарного диабета. Окружающая среда Res 2015; 137: 316-22. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Nerriere É, Zmirou-Navier D, Blanchard O, et al. Можем ли мы использовать стационарные мониторы атмосферного воздуха для оценки долгосрочного воздействия загрязнителей воздуха на население? Случай пространственной изменчивости в исследовании Genotox ER. Окружающая среда Res 2005; 97: 32-42. [Перекрестная ссылка] [PubMed]
Breen MS, Long TC, Schultz BD, et al.