无声杀手:空气污染有多致命?
艾拉·基西-黛布拉娇小的身体再也承受不了了,2013年,这位9岁的孩子因急性哮喘发作而死亡,此前,她在距离伦敦繁忙的南环路 30 米处度过了短暂的一生,并因频繁癫痫发作而多次前往医院就诊。
验尸官在 2020 年宣布,她因道路交通堵塞而吸入的有毒烟雾是部分原因,这是已知的第一个承认空气污染是死亡原因的法律实例。
然而公共卫生专家认为,艾拉·基西-黛布拉是一场范围更为广泛的全球紧急情况的受害者,世界卫生组织 (WHO) 估计,空气污染每年导致全球超过 700 万人过早死亡,导致肺病、心脏病、肺癌和呼吸道感染,世界上几乎所有人口(99%)呼吸的空气质量都比世界卫生组织建议的污染水平更差。
8 月,中国科学家团队在《柳叶刀》杂志上发表的研究表明,空气污染会增加抗生素耐药性,他们的计算表明,这反过来导致 2018 年全球有 48 万人过早死亡,损失了 1800 万年。
同月,哈佛大学的科学家发现,碳燃烧排放的污染物与某些癌症的风险增加之间存在关联。
那么,我们呼吸的空气到底有多危险呢?
简短的回答:非常。 事实上,据估计,空气污染是国际上导致死亡的主要原因。碳排放量下降了,但野火却增加了,全球对能源的需求持续增加,带来了新的威胁,这些威胁对每个人的影响并不相同。 与许多其他公共卫生挑战一样,人们的居住地和收入决定了他们面临有毒空气的风险。
气体和颗粒
世界卫生组织环境、气候变化和健康部技术负责人索菲·古米(Sophie Gumy)表示,空气污染物主要分为两类:直接由碳燃烧或通过二次机制产生的气体和颗粒物质。
一氧化二氮——通常由车辆、化石燃料发电、工业精炼厂和化工厂产生的一组气体——就是一个例子。
作为主要污染物,二氧化氮已被证明会加剧哮喘和呼吸系统疾病,然而,二氧化氮和其他氮氧化物也可以与太阳的紫外线和一类被称为挥发性有机化合物的气体相互作用,产生二次污染物,如地面臭氧,这可能会引起炎症和呼吸道损伤等健康问题,污染物的这种演变也使了解如何阻止潮汐的问题变得更加复杂。
这些相同的氮氧化物也会导致空气中颗粒物的形成,尽管臭氧和颗粒物的来源相同,例如尾气中的二氧化氮,但它们的影响和程度却明显不同。
西北大学范伯格医学院肺部和重症监护主任斯科特·布丁格博士(Scott Budinger)表示,“颗粒污染物对公众健康特别重要,”他并指出,事实上,研究发现,颗粒物暴露量增加几天后,各种健康并发症导致的死亡人数往往会增加。
布丁格表示,“流行病学家指出,如果你观察任何大城市的每日颗粒物暴露情况,你会发现大约有两到三天的滞后,然后全因死亡率就会增加。”
最大的负担就是心脏。
索菲·古米表示,“人们会想到‘空气污染物’,”并补充说,“他们认为是‘呼吸系统问题’。”然而,她表示,被肺部吸收并通过血流输送的颗粒物会引起细胞炎症,这会使心脏紧张,导致心血管问题,例如心脏病发作和中风。
世界卫生组织环境、气候变化和卫生司司长玛丽亚·内拉表示,最严重的问题是小于 2.5 微米的颗粒,大约比人类头发直径小 20-28 倍,在这种尺寸下,颗粒甚至可以进入胎盘,从而进入胎儿的大脑。
多项研究甚至发现,大量接触这些细颗粒(即 PM2.5)是早产的一个重要风险因素,长期接触 PM2.5 还与患痴呆症、帕金森症和阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病的风险增加有关。
通常,最严重的受害者已经是弱势群体。
致命的暴露
根据西雅图华盛顿大学健康指标与评估研究所的数据,空气污染是所有代谢和行为风险因素中第四大死亡原因,仅次于高收缩压、吸烟和饮食风险。
但这种死亡比例并不是平均分配的。
据世界卫生组织称,室内空气污染每年导致 320 万人死亡,其中大部分发生在撒哈拉以南非洲、印度次大陆、几个东南亚国家和俄罗斯等地区,这些地区的许多家庭仍然使用煤油、木材或煤炭等燃烧较脏的燃料进行主要取暖或烹饪。
随之而来的中风、缺血性心脏病、慢性阻塞性肺病(COPD)和肺癌发病率的增加往往会影响到妇女和儿童,因为他们传统上往往做更多的家务活,这也是最困难的。
据世界卫生组织称,室外或环境空气污染与全球 420 万人过早死亡有关,去年,世界银行估计,全球因环境空气污染造成的健康损失达 8.1 万亿美元,约占全球国内生产总值的 6.1%。
然而,大部分负担再次落在低收入和中等收入人群身上,一项分析估计,如果 2019 年中东和北非的空气污染能够保持在理论上的最低水平,那么,平均预期寿命将提高一到六年。
古米表示,易感人群和易受伤害人群最容易感受到空气污染的影响,易感人群可能是受空气污染影响最严重的群体:例如,那些已患有疾病或有呼吸或心血管问题遗传易感性的人,另一方面,弱势群体是那些最有可能首先暴露在外的人,生活在贫困地区的人都符合这两个标准,他们的生活或工作可能暴露更多,同时获得医疗保健的机会也更少,保持活跃和健康的时间也更少。
古米表示,想象一下,印度首都新德里的一名警察,每年冬天,邻近州的农民都会烧毁他们的田地,引发长达数月的有毒空气污染季节,在外面巡逻的警官别无选择,只能整天暴露在外。
即使在高收入国家,社会经济地位较低的群体也往往受到不成比例的影响。布丁格指出,在美国,此类社区通常居住在靠近道路的地方,这使得许多少数群体,尤其是美国黑人,因相关医疗状况而过早死亡的发生率更高。
撇开社会经济学不谈,地理因素也会影响谁最容易受到空气污染的影响,布丁格表示,一般来说,受影响最严重的城市是位于山谷的城市,那里的空气经常会滞留。
同样,随着气候变化的进展,森林火灾风险最高的地区面临着空气质量的重大挑战。
根据美国环境保护署的数据,过去二十年来,全国 PM2.5 下降了 42%,然而,在那段时间,野火的发生率增加了两倍,平均火灾规模增加了四倍,因此,尽管全国范围内的颗粒物含量有所下降,但太平洋西北地区社区仍面临颗粒物水平上升的问题,并出现严重暴露事件。斯坦福大学的一项分析发现,从 2007 年到 2019 年,野火占美国 PM2.5 排放量的 20%,每年造成 920 亿美元的福利损失,造成过早死亡相关支出 80 亿至 310 亿美元,劳动力收入减少了近2%。
世界卫生组织的内拉表示,“我们每天都在获得更多关于空气污染如何影响(我们)的证据。”
最近对 116 个国家/地区的 12 项研究进行的分析发现,PM2.5 每增加 10%,抗生素耐药性就会增加约 1%,相当于 43654 人死亡,其中耐药性水平最高的地区是北非和西亚。
内拉表示,“我们需要确保每个人都明白,空气污染可能是我们今天面临的最大公共卫生挑战之一。”
可以肯定的是,空气污染对健康的影响仍然是一个相对较新的研究领域——许多问题尚未得到解答,然而,显而易见的是,前方的道路崎岖不平。
好消息和坏消息
大气污染防治攻坚战取得阶段性胜利。
美国环保局估计,《清洁空气法案》通过50年来,在全国各地挽救了数十万人的生命。
这在很大程度上要归功于 1979 年《长程越界大气污染公约》(LRTAP),该公约创建了一个解决欧洲、北美、前苏联及其华沙条约盟国空气污染问题的区域框架,许多欧洲国家的空气污染急剧下降,尤其是含硫排放。
世界卫生组织的古米表示,“很长一段时间以来,空气污染被认为是一个城市问题,”并补充说,“但科学确实让我们能够分析污染的来源。”
例如,自2012年或更早以来,在中国、北美和欧洲减排的推动下,全球一氧化二氮、二氧化硫、一氧化碳、黑碳和大气有机碳的排放量均呈下降趋势。
进步也不仅限于富裕国家,印度和非洲交通部门的减排以及印度能源部门污染物的减少,占全球一氧化二氮排放量下降的 60%,占二氧化硫排放量的 14%。
然而,并非全是好消息,年复一年,全球能源消耗持续增加,由于农业,氨排放量稳步上升,由于溶剂的使用、能源生产和交通,许多挥发性有机化合物正变得越来越普遍。
此外,古米指出,由于许多低收入或中等收入国家经历了与富裕国家不同的发展模式,它们可能会看到新旧空气污染源的混合体——燃烧的住宅垃圾释放出的烟尘与汽车保有量增加带来的一氧化二氮一起上升。
现实是,前方的道路不是一条路,而是不同地区的多条不同道路,它们以不可预测的方式纵横交错。
一个地区可以通过新的工业排放标准在改善空气质量方面处于领先地位,而其他地区则可能会落后,如果一个做得好的国家的邻国决定砍伐森林,它的努力也可能被煤烟所抵消,对于一个国家内的不同社区、城市和州而言,也是如此。
内拉表示,虽然不同地区提供的监测服务拼凑在一起,使人们有可能在一定程度上准确监测空气质量,但这对世界卫生组织来说还不够好,尤其是面对每天都在出现的新的空气污染健康风险。
内拉补充说,“人们需要了解污染数据的含义,但不仅仅是让他们有责任说,‘好吧,我有一个应用程序,它告诉我街道被污染了’,”并表示,“这不是对抗污染的方法。”
“你需要有权每天呼吸不会让你死亡的空气。”