顆粒污染物 (PM)，是空氣中微細的固液混合物。流體力學直徑為 2.5 微米或更小的 PM，被稱為 PM2.5。較小的 PM2.5 可以經肺泡進入循環系統，甚至能經過母體而進入胚胎、進而傷害胎兒的包括腦部等全身器官的正常發育。多環芳烴，是燃燒煤、石油等有機物質所產生的毒物。它在城市環境中無處不在，也是附著在 PM2.5 的成分之一。有其他研究表明，孕婦接觸到多環芳香烴，和其出生孩子的童年發育遲緩、語言技能遲緩、焦慮、憂鬱等疾病的發生，有關聯性。本文則詳細討論哥倫比亞大學的研究，顯示孕婦在妊娠的最後三個月，暴露於較高的多環芳香烴，其孩子的智商平均可能降低約 4 分。
什麼是空氣中的顆粒污染物？
顆粒污染物 (顆粒物，particulate matter 或 PM)，是空氣中微細的固體顆粒和液滴的複雜混合物。各種顆粒污染物在化學組成、形狀、和大小，各有很大的不同。顆粒的流體力學直徑是 10 微米或更小的，被稱為 PM10，它們可以通過咽喉及鼻腔和進入肺部。顆粒的流體力學直徑為 2.5 微米或更小的，被稱為 PM2.5，或微顆粒。和大於 2.5 微米的顆粒比較，PM2.5 可以穿透到更深的肺部。尤其是 PM2.5 之中，直徑小於 1 微米的顆粒可以經肺泡進入循環系統、進而傷害包括腦部等全身其他器官，甚至能經過母體而進入胚胎、進而傷害胎兒的包括腦部等全身器官的正常發育。
多環芳香烴：城市中無處不在的空氣汙染物
多環芳烴 (polycyclic aromatic hydrocarbons, or PAHs)，是從燃燒煤、柴油、石油、天然氣、或其它如菸草等有機物質的過程中，釋放到空氣中的有毒化學物質。在城市地區，機動車輛是多環芳烴的主要來源。它在城市環境中無處不在，也是附著在 PM2.5 的成分之一。
已有研究表明，孕婦接觸到多環芳香烴，和其出生孩子的童年發育遲緩、語言技能遲緩、焦慮、憂鬱等疾病的發生，有關聯性；其可能對孩子的智商產生不利影響，尚待確證。
哥倫比亞大學的研究：孕婦暴露於多環芳香烴，對孩子的智商有不利影響
紐約市哥倫比亞大學 Frederica P. Perera, 教授、和他的研究團隊，探討 “孕婦接觸到多環芳香烴，對孩子的智商的影響” 。他們同時在兩個地方進行互相類似的研究，一個在紐約市，以非洲裔和多明尼加裔社區的 249 對母、嬰為對象；另一個是在橫跨大西洋的波蘭的 Krakow 市，以 214 對的白人母、嬰為對象。
孕婦們在其懷孕第三期，被要求攜帶裝有空氣監測器的背包 48 小時。 背包內有可攜帶式的設備，用於測量當時當地的多環芳烴濃度。在出生後，研究人員從每個嬰兒的臍帶血液，檢查其中多環芳烴的濃度。孩子在年滿 5 歲時，接受標準化的智力測驗。研究人員追踪研究母、嬰，從媽媽們懷孕開始，共達7年。
在紐約市的研究
此研究對象是紐約市 (華盛頓高地、哈林、南布朗克斯) 的不吸菸、18 至 35 歲的非裔與多明尼加裔孕婦，和其她們所生下的兒童。研究結果是發表在 2009 年 7 月 20 日網路版 Pediatrics. 期刊。
該研究發現：
- 比那些孕期中的多環芳烴暴露量於低於平均值 (每立方米 2.26 毫微克) 的孩子，孕期中的多環芳烴暴露量於高於平均值的孩子：總智商降低 4.31 分、言語智商降低 4.67 分、工作記憶 (working memory 用來計劃和執行的暫時記憶) 降低8分、知覺推理 (perceptual reasoning 非語言的推理) 降低 5.7 分。
- 那些遭受最大的污染、和來自最貧窮家庭的孩子們，比其他人孩子在總體智商多下降 6.6 分。
註：有一個相關研究，對象為 40 位參與本研究的兒童，其結果顯示懷孕時暴露於多環芳烴空氣污染，破壞了他們的大腦左側，損害了其快速思考的能力，並可能會增加其罹患注意力不足過動症 (ADHD) 的機率。
在波蘭的研究
在波蘭的研究是發表在 2010 年 4 月 14 日網路版 Environ Health Perspect. 期刊。其結果顯示，懷孕時暴露於高於平均值的多環芳烴，其孩子智商平均減少 3.8 分。
兩研究結果之間的異與同
在波蘭的 Krakow 市，多環芳烴化合物的平均濃度為每立方米 17.96 微克，主要來源是來自家庭取暖和工廠燃煤；而在紐約市，多環芳烴化合物的平均濃度為每立方米 2.26 微克，主要來源則是來自轎車、卡車、和公共汽車等交通排放。令人困惑的是：儘管是，比起紐約市的女性，Krakow 市的婦女平均暴露於八倍濃度的多環芳烴類，然而，兩地兒童的整體智商損失卻相似，大約降低 4 分。
雖然有令人困惑之處，但是更值得注意的是，這兩個研究，在不同的人群、社會環境、多環芳烴源，卻都有同一個發現：懷孕時暴露於多環芳烴所引起的孩子智商下降，有統計學上的顯著性。
許多污染，會干擾大腦發育的敏感過程
已知許多污染，包括多環芳烴、鉛、汞，菸草、農藥，都可能損壞全身多個器官，包括腦。在大腦發育的敏感過程中，變化發生得非常迅速，而且變化必須遵照一個特定的順序；多環芳烴等污染物可能是干擾了這一進程。多環芳烴被代謝後，其所產生的血液中的副產品，可以穿過胎盤的邊界，並直接和胎兒的 DNA 結合，影響基因表達。
幼兒時期暴露於鉛會使兒童智商下降，已經是證據充分。本研究所發現的孕期暴露於多環芳烴引起的總智商分數下降為 IQ 減少 4 分，差不多類似於兒童時期暴露於低濃度鉛污染所能造成的下降幅度。在本實驗，並沒有測試孩子們出生後的鉛暴露，只有檢查產前孕婦的鉛暴露，因為產前孕婦的鉛暴露通常較不是一個嚴重的兒童智商下降的原因。
降低污染，從國民健康、或經濟的角度上看，都是值得的
專家說，即使是智商小幅下降 4 分，已足以妨礙孩子的學校表現和終身學習，也可能會影響一生的收入。最近的一項分析發現，投資在減少鉛暴露的每一美元，社會將得到 $17 至 $220 的好處。所以，降低空污，無論從國民健康、或經濟的角度上看，對個人、對社會整體，都是值得的。
好消息是，紐約市的多環芳烴空污水平已經有在下降。從 1998 至 2006 年，當地空氣中的多環芳烴濃度下降了 50％ 以上。
結語：兒童智商的各種決定因素
空汙造成平均智商下降 4 分，無論是對個別孩子或社會整體，都不是小事。但是，雖然暴露於污染物與兒童智商受損有關，它通常仍然不是決定兒童智商的最主要因素。除了重要的遺傳等先天因素之外，其他包括：家長提供親子互動和智力刺激，孩子有適當的飲食、睡眠、遊戲、運動、和學校教育等後天因素，也都很重要。
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