半夜，卡桑德拉·卡布雷拉停止了呼吸。她在床上翻身，喘着粗气。随之而来的恐慌中，她的肺部收缩。她的眼睛充满了泪水。哮喘发作持续了漫长的10分钟。
“我随身携带一个吸入器。我的钱包里、运动包里、卡车里和床边都放着一个，”这位来自加州圣华金谷的青少年说道。“我从未真正想象过没有它的生活。这对我来说有点正常。”
这对许多孩子来说都很正常，尤其是对加利福尼亚州的孩子来说，这里是美国空气污染最严重的地区。该州有超过500万人被诊断患有哮喘，部分原因是氮化合物的污染，这些污染物来自农业和运输业。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
根据发表在期刊《生态学问题》上的一项新研究，预计气候变化将加剧这个问题。西海岸气温升高和干旱风险增加，实际上“烹饪”了氮，导致一氧化二氮和臭氧的产生。这些氮副产物会导致心血管和呼吸系统疾病，尤其是在该地区无钱搬走以减少接触的农村和城市贫困人口中。
“我们有很多贫困人口。这是美国最贫困的地区之一。我们的人口中有相当高比例的弱势群体，”圣华金谷空气污染控制区的健康科学顾问大卫·莱特霍尔说。“患有哮喘的孩子无法获得护理，当然，我们还有高水平的暴露。这是一个糟糕的组合。”
据美国疾病控制与预防中心称，2007年，约有2500万美国人患有哮喘。这种慢性疾病的费用从2002年的估计530亿美元增加到2007年的约560亿美元。这种情况在加利福尼亚州中央谷地尤为普遍，那里每六个孩子中就有一个患有哮喘症状——这是对这个问题在不久的将来可能变得多么可怕的当代警告。
一氧化二氮导致更多臭氧
问题不在于氮气本身。世界大气层中有百分之八十是由气态形式组成的。一氧化二氮是另一回事。氮和氧分子的结合产生了一种强效气体。少量的一氧化二氮在牙科诊所被用作“笑气”。在更大规模上，这种蒸汽会吸收热量并导致全球变暖。
伍兹霍尔研究中心主席埃里克·戴维森说：“这是一种非常有效的温室气体。每个分子比二氧化碳的效力大约强300倍。”
他补充说：“它的半衰期超过100年。这种气体的排放将伴随我们许多代人。”
随之而来的温度升高只会使情况变得更糟。一氧化二氮也是臭氧和二氧化氮的前体。平流层中的臭氧是好事。这些分子阻挡了一些加热地球的紫外线。然而，靠近地面的臭氧是一种有害的刺激物，会引发哮喘，降低肺活量并影响免疫系统反应。
在未来几十年，这些健康风险预计将大幅增加。更长的夏季将加剧空气中臭氧的含量，更频繁的干旱将阻碍空气流通，使毒素在不安全水平上停留更长时间。在圣华金县，去年冬天为期五周的干旱严重破坏了中央谷地的空气质量。
“哦，我的上帝，那太可怕了。空气根本没有得到补充，”莱特霍尔说。“你有缓慢的风速；你有很多光氧化作用，阳光诱导分子的激发。”
这种情况在圣华金谷并不罕见。该地区今年已经发生了近100起臭氧超标事件——这意味着空气中的臭氧含量超过了联邦限制。
氮肥的缺点
农民将氮肥施用于田地以促进作物生长。没有它，圣华金县就不会成为今天的农业巨头，世界将无法养活不断增长的人口。然而，根据其中一项研究，超过一半的氮肥消散到空气和水中，这并不少见。
美国环境保护署表示，美国的农业活动产生近50万吨一氧化二氮，占全国该气体产量的绝大部分。大气氮的另一个来源是圣华金县蓬勃发展的运输业，该行业将其农产品运往全国各地。
戴维森说：“我们必须使用氮来种植粮食；当我们燃烧化石燃料时，它会无意中产生。”
这对像卡桑德拉这样已经患有哮喘的青少年来说不是好兆头。美国疾病控制与预防中心表示，哮喘占全国急诊室就诊人数的四分之一——175万例。对于无法改变生活状况的人们来说，没有简单的解决方案。
科罗拉多州立大学副教授詹妮弗·皮尔说：“减少空气中的空气污染量，或采取适应性措施以减少您的接触，这可能包括待在室内。”“告诉我们的孩子待在室内是没有道理的。这不是一个好的公共卫生信息。”
卡桑德拉的母亲罗比·卡布雷拉说，即使她想，她也无法让女儿待在室内。卡桑德拉打篮球、排球和垒球。她还骑马。罗比·卡布雷拉补充说，即使气温升高和臭氧水平达到峰值，孩子们仍然会是孩子。但这并不意味着积极的户外生活方式没有代价。
卡桑德拉说：“这很艰难，尤其是在你参加体育运动时。很难深吸一口气，你的肺感觉好像小了10倍。”
她补充说：“你想努力工作，但你不能。你无法呼吸。”
主要的连锁反应
氮污染与气候变化相结合的影响不仅仅是人类的问题。伍兹霍尔研究中心的科学家表示，过量的氮会对环境造成严重破坏，造成破坏性的连锁反应。
上升的东西最终必然会下降——通常以酸雨的形式。过量的氮会腐蚀建筑物，杀死植物物种，并可能损害敏感作物。渗入供水系统的氮会导致海洋酸化并破坏珊瑚礁，珊瑚礁是防止沿海财产损失的天然屏障。它还会降低水中的氧气含量，使海洋生物窒息。
根据该研究，“一旦进入环境，氮就会从一个负面的环境影响级联到另一个负面的环境影响。”
戴维森说，美国在减少氮排放方面已经取得了长足的进步，主要是通过提高机动车发动机标准和监管发电厂，但还有很多工作需要做。他补充说，为了保护国家健康及其自然资源，减少氮排放必须是一项大规模的行动。
昨天，卡桑德拉参加了一场排球比赛——林登高中对阵阿马多尔高中。比赛很激烈，到最后，她已经气喘吁吁。她的母亲坐在场边，密切关注着女儿是否有不适的迹象。
在体育馆外，中央谷地的臭氧浓度持续升高，达到对像卡桑德拉这样的敏感人群不安全的水平。
转载自 Climatewire，经 Environment & Energy Publishing, LLC 许可。www.eenews.net, 202-628-6500