美国人在八个月内呼吸的野火烟雾比过去几年总和还多

气候变化加剧的野火产生的烟雾使美国空气污染的情况变得更加复杂。

A person walks their dogs on the Brooklyn Promenade walkway with the Brooklyn Bridge in view in the background, obscured by orange-tinged smog

2023年6月7日,加拿大野火的烟雾将纽约市的天空染成橙色。

编者注(8/21/23):本文重新发表是因为加拿大西部野火的烟雾正在影响太平洋西北地区的空气质量。

今年前八个月,普通美国人吸入的野火烟雾可能已经超过了近年来任何完整年份。

造成这一纪录的原因是什么?加拿大前所未有的火灾,始于四月下旬,已将滚滚浓烟向南蔓延至美国,影响了中西部和东海岸不习惯野火的社区。这一事件正在破坏美国几十年来人为污染减少而推动的空气普遍清洁的长期趋势。现在,专家们希望 2023 年烟雾的冲击将激发集体和个人行动,以减少未来野火烟雾的暴露。

斯坦福大学经济学家马歇尔·伯克说,今年“美国西部大部分地区的火灾活动接近历史最低水平”。“然而,这很可能成为美国有记录以来野火烟雾最严重的一年,并且完全是由于加拿大火灾。这真的是全新的。”


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伯克和他的同事计算出,到 7 月初,普通美国人已经暴露在每立方米近 450 微克 (µg/m3) 的烟雾中。当他们将相同的分析追溯到 2006 年时,他们发现这些年中最大的暴露发生在 2021 年。在那一年中,普通美国人暴露在略高于 400 µg/m3 的烟雾中,部分原因是落基山脉火灾季节异常活跃。2020 年和 2022 年也带来了明显高于平均水平的烟雾暴露,这是由美国西部的火灾驱动的。

来源:Amanda Montañez;资料来源:斯坦福大学环境变化与人类成果实验室 (ECHOLab)

科罗拉多州立大学大气化学家德尔菲娜·法默表示:“野火暴露的增加确实反映了不仅火灾更多,而且火灾持续时间更长,影响了人口稠密地区——因此更多的人在更长的时间内暴露于更多烟雾。”她没有参与暴露分析。“这种趋势在过去十年中一直在增加,我对我们今年达到峰值并不感到惊讶。”

伯克和他的同事依靠 2006 年首次收集的卫星数据来确定烟雾弥漫的天空主要集中在哪里。通过将这些数据与地面传感器的一般空气污染测量数据相结合,他们可以计算出有多少烟雾位于大气低层,人们可以在那里吸入。最后,研究人员纳入了当地人口密度,以确定美国人大约吸入了多少烟雾。

伯克和其他人指出,这种方法并非完美——地面传感器无法区分野火烟雾和其他类型的小颗粒污染物,例如当地工厂的污染物。一些专家质疑,例如,与全国平均水平相比,更少受异常值影响的中位数分析是否会是一种更有意义的方法。

但伯克说,这种计算是说明今年火灾季节非同寻常性质的一种方式。

通常,美国野火及其产生的烟雾都控制在西部地区。但今年,潮湿的冬季导致西部地区的火灾活动低于平均水平,而加拿大已发生 5,000 多起火灾,燃烧面积超过 1300 万公顷,据加拿大自然资源部称。天气模式偶尔会将加拿大东部火灾产生的烟雾向南输送到人口稠密的东海岸,使大量人口迅速暴露在高浓度的烟雾中,尽管只是短暂的。

哈佛大学大气化学家洛雷塔·米克利说:“这次事件令人担忧的是,有非常非常多的人受到了影响。”她没有参与暴露估计。

伯克说,由于美国东部和中西部地区有超过 1.2 亿人暴露于烟雾之中,今年的平均暴露量飙升。

耶鲁大学医学院肺病学家和职业环境医学医师凯莉·雷德利奇说,野火烟雾含有可以深入人体并造成严重破坏的微小颗粒,特别是对呼吸系统和心血管系统。她没有参与暴露分析。然而,医生们对野火烟雾的影响仍然知之甚少。大部分研究都是基于一般空气污染,并且很难区分烟雾在任何特定健康结果中所起的作用,雷德利奇说。

短暂的高烟雾暴露的影响甚至更难以确定。“对于任何一个人来说,他们的两天[野火烟雾]暴露都不会让他们患上肺癌或不患肺癌,”雷德利奇说。“但是,当您将风险乘以数百万人时,正如已经发生的那样,就会出现公共卫生[问题]。”

芝加哥大学空气质量数据专家克里斯塔·哈森科普夫计算了空气污染对预期寿命的影响,她说,大约需要两周的高空气污染才能开始在这些分析中看到健康影响。但她也强调,今年夏天美国一些最糟糕的空气质量在德里等地是经常发生的。她说,在全球范围内,空气污染在 2020 年平均缩短了约 2.2 年的预期寿命。在美国,这个数字是 2.5 个月,而当年空气最差的县——加利福尼亚州马里波萨县——如果这些条件成为常态,预期寿命将减少 1.7 年。

专家们还强调,即使在野火烟雾非常糟糕的年份,美国的空气也比过去清洁得多。伯克说:“大多数措施都表明,平均而言,空气仍然比 15 年前甚至 30 年前清洁得多。”

他说:“这里最重要的背景故事是我们在改善空气质量方面取得了巨大的成功。” 但他警告说,如果烟雾恶化,总体情况可能会开始转变。“野火真的在非常努力地反击。”

伯克说,清理电力生产和车辆的同一部《清洁空气法案》立法也可以进行调整,以解决野火烟雾问题,包括鼓励计划烧除。这些有目的地设置和仔细监测的火灾可以通过燃烧燃料来降低发生大型、无法控制的火灾的几率。

法默说,她希望今年高烟雾暴露量将鼓励开展此类活动。法默说:“我们还需要意识到,我们有机会改变和影响我们的野火烟雾暴露量,并且我们拥有可以使用的工具。” 即使是个人也可以通过使用净化器——甚至是自制的净化器来净化室内空气,从而采取行动减少暴露。

法默说:“可能会有一个反乌托邦式的未来吗?嗯,是的,可能会有。” “但我认为我们必须从我们拥有可以实施以避免这种情况的工具的角度来看待它。我真的希望今年夏天能给政策制定者、政治家和公众敲响警钟,开始考虑这些工具。”

梅根·巴特尔斯是一位居住在纽约市的科学记者。她于 2023 年加入《大众科学》,目前是该杂志的高级新闻记者。此前,她在 Space.com 担任作家和编辑超过四年,并在《新闻周刊》担任科学记者近一年,专注于太空和地球科学。她的作品也曾发表在《奥杜邦》、《鹦鹉螺》、《天文学》《史密森尼》等出版物上。她毕业于乔治城大学,并在纽约大学科学、健康与环境报道项目获得了新闻学硕士学位。

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