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图 人胸腔积液中超细颗粒物高分辨结构指纹
在国家自然科学基金项目（批准号：21825403、91843301、21904134、91543105）等资助下，中国科学院生态环境研究中心刘倩、江桂斌研究团队在大气细颗粒物暴露研究方面取得突破，首次证实了人体血液系统中存在外源性超细颗粒物，为颗粒物对人体全身性健康影响提供了重要科学证据。相关成果以“人血清和胸腔积液中外源性超细颗粒物的化学多维指纹分析（Chemical multi-fingerprinting of exogenous ultrafine particles in human serum and pleural effusion）”为题，于2020年5月22日在线发表在《自然•通讯》（Nature Communications）上。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-16427-x。
大气颗粒物污染与多种疾病密切相关。研究表明，粒径越小的颗粒物越容易深入人体，如小于2.5 μm的颗粒物（PM2.5）能够进入肺泡，而小于0.1 μm的颗粒物（超细颗粒物）可以穿透肺泡进入人体的血液循环系统。但到目前为止，还未有过在真实人体血液循环中检测到大气超细颗粒物的报道。
研究团队在重大研究计划“大气细颗粒物的毒理与健康效应”启动后，历经四年研究，首次在普通人群的血液及胸腔积液样本中提取到超细颗粒物。分析发现人血液中的颗粒物浓度极低，而胸腔积液中的颗粒物浓度远高于血液，二者具有相关性。由此可以借助胸腔积液来研究被吸入人体的颗粒物的状态。为了探明颗粒物的来源，他们发展了基于特征元素指纹、超高分辨结构指纹和稳定同位素指纹的多维化学指纹技术，结果证明人体中提取到的超细颗粒物主要为外源性的，相当一部分来自于大气燃烧源的PM2.5。这一结论成为PM2.5进入人体循环系统并由此产生健康危害的直接证据，为解释大气颗粒物污染物的全身性健康影响提供了关键证据。
该研究团队近年来在PM2.5的组分甄别及污染来源指示物方面也开展了系列研究。发现了PM2.5一次源的Si同位素指纹特征（Environ. Sci. Technol.2018, 52, 1088-1095）；阐明了PM2.5二次生成过程中的硅稀释效应，证明Si丰度可以作为PM2.5二次生成的惰性指示物。近期，研究团队利用Si同位素和Si丰度的二维Si指纹技术，发现从2013到2017年间，北京地区PM2.5的一次和二次源贡献都发生了显著变化，研究结果日前在线发表于《环境科学与技术》（Environ. Sci. Technol.）