论文链接（Environ. Sci. Tech.）：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c14809

大气细颗粒物（PM_2.5）仍是当前我国面临的首要环境健康风险因子。过去十年，PM_2.5浓度在我国清洁空气政策推动下大幅下降，但其健康负担仍未得到同等程度的缓解。其根源在于：不同来源的PM_2.5毒性存在数量级差异，而传统以质量浓度为目标的管控策略难以精准锁定对健康影响最大的排放源。因此，建立“毒性导向”的源解析方法，成为实现环境与健康双赢的关键突破口。

近期，我系大气环境健康团队融合现场采样、体外毒理实验、高分辨率排放清单、空气质量模型与成本评估等多学科方法，在长三角地区构建了基于细胞氧化应激效应的PM_2.5毒性源解析体系。该体系实现了从“暴露端”反推健康效应的来源归因，揭示出民用固体燃料燃烧与船舶排放分别为内陆和沿海区域最值得优先控制的毒性来源。研究成果以Research Article的形式发表于环境领域著名期刊Environmental Science & Technology，标题为“Resolving Spatially Varied PM_2.5 Toxicity in the Yangtze River Delta: Targeting Incomplete Combustion Sources”。

论文导读

该研究首先利用空气质量模型模拟了长三角地区PM_2.5的体外细胞氧化应激效力，并与实测值进行对比。模拟出的PM_2.5毒性与实测值经归一化后呈现高度一致性（R² = 0.90），验证了模型在表征大气PM_2.5毒性效应方面的可靠性。进一步研究发现，PM_2.5质量浓度与毒性的空间分布存在明显差异：PM_2.5质量浓度高值区为江苏省长江沿岸和安徽省中、北部；而单位PM_2.5质量对应的毒性自上海市向长三角西北部递增。这一结果表明，仅凭质量浓度评估健康风险可能严重低估部分区域的真实暴露危害。

图1 模拟PM_2.5毒性与实测PM_2.5毒性对比(a); 单位PM_2.5质量对应的毒性(b)与PM_2.5质量浓度的空间分布(c)

图1 PM_2.5质量和毒性在长三角地区的平均来源贡献(a)；各来源毒性贡献与质量贡献的比值(b)；PM_2.5质量(c–f)和毒性(g–j)贡献的空间分布

RE: 民用；IN：工业；SHP：船舶；DST：扬尘

图3 人均可支配收入与民用源(RE)毒性贡献之间的相关性(a)；民用源毒性贡献与PM_2.5相对毒性暴露风险之间的相关性(b)；长三角城市的来源贡献(c–e) 

图4 未来民用排放控制(REsce, a)、交通排放控制(TRsce, b)和工业排放控制(INsce, c)带来的毒性调整PM_2.5削减；三种减排情景削减单位毒性调整PM_2.5的边际成本(d–e) 

本研究通过多学科交叉手段，构建出了基于体外细胞毒性的PM_2.5源解析体系，提出了区域差异化的“毒性导向”精准管控路径。该工作不仅从方法学上实现了从“排放端”到“暴露端”的健康风险归因，也为我国“十五五”期间空气质量管理的目标从“减量”向“减毒”转型提供了决策工具。随着在线毒性监测的发展，未来有望实现PM_2.5毒性实时解析与动态预测，推动空气质量管理的深度融合，为全球空气污染治理贡献“中国方案”。