本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
世界卫生组织（WHO）最近发布了其最新的全球城市空气污染数据库，其中包括近3,000个城市的信息——比2014年的数据库增加了一倍，而2014年的数据库本身就比之前的（2011年）版本多了500个城市的数据。空气污染测量和报告覆盖范围的增加令人鼓舞，但世卫组织的数据表明，我们在构建全球空气质量的全面而准确的图景方面仍有很长的路要走。
尼日利亚的奥尼查和伊朗的扎博勒在世界卫生组织最新的城市空气污染数据库中被评为世界上污染最严重的城市，这并非令人羡慕的称号
世卫组织特别指出尼日利亚的奥尼查和伊朗的扎博勒是世界上空气污染最严重的城市，前者是粗颗粒物或PM10水平升高，后者是细颗粒物或PM2.5浓度极高。然而，这些可疑的排名伴随着许多不确定性，并引发的问题多于答案。“在非洲很难获得准确的测量数据，”一位世卫组织女发言人说。“[理想情况下，测量应该在一年内进行，以包括不同的季节和一天中的不同时间。奥尼查的读数可能具有代表性，但并非完全可靠。”
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换句话说，奥尼查和扎博勒的空气很糟糕，尽管我们无法确定到底有多糟糕。全球空气质量正在恶化，人类暴露于空气污染的程度正在上升，并且由这些毒素引起的死亡人数已从1990年的480万增加到2015年的550万。然而，这些趋势并非在全球范围内均匀分布。发展中国家，即那些正在经历快速工业和城市扩张的国家，首当其冲地受到空气污染的有害影响。像奥尼查和德里这样的城市的空气质量随着人口和污染行业的增长而恶化，而纽约和伦敦的空气质量则稳步改善。
然而，最没有能力监测和管理其周围环境的恰恰是发展中国家的城市和国家。世卫组织最新的空气质量数据库突显了这个问题，因为资源最丰富的国家稳步增加了空气质量监测和报告，并且空气质量也稳步改善。发展中国家在经济增长的同时经历了空气质量的恶化，因为这些地方的测量工作滞后了。
绝大多数地面监测站都位于欧洲和北美，这意味着存在主要的“盲点”，掩盖了空气污染正在以最有害的方式影响最多人的地方。这些盲点是我们需要新的方法来监测全球空气污染的原因。2016年环境绩效指数（EPI）揭示了地面空气监测和报告在多大程度上遗漏了遭受世界上最严重空气污染的一些地区。利用卫星数据，达尔豪西大学的研究人员估算了地面暴露于细颗粒物污染或PM2.5的情况——PM2.5是可深入人体肺部和血液组织的微小颗粒，会导致心血管疾病和其他严重的健康影响。
与地面信息相比，这些卫星数据既有优势也有劣势。卫星提供了全球一致、长期和动态的空气污染水平、暴露和趋势视图。卫星数据提供了居住在特定地点的个人在典型的一天中可能暴露的平均PM污染情况，可能消除了空气毒素浓度中的异常峰值。这些数据可用于衡量污染对人类健康的影响——总体而言，全球疾病负担估计室外和室内空气污染每年导致550万人过早死亡。然而，卫星并未测量人们生活和呼吸的地面高度的空气污染，这就是为什么政府需要投资地面监测站的原因。
在这里，我们展示了来自耶鲁大学数据驱动研究中心关于全球空气污染的最新研究的四个可视化图表，以及第五个图表，该图表来自关于污染来源的最新研究，并附有原始分析
1. 世界上近一半的人口呼吸着不安全的空气，发展中国家的人口受到的影响尤为严重。其中三分之一（13亿）的人口居住在东亚和太平洋地区，其中中国和韩国超过50%的人口暴露于不安全的细颗粒物水平。在印度和尼泊尔，这一比例接近75%——世卫组织2016年的数据库也证实了这一数字，该数据库显示，世界上30个污染最严重的城市中有16个在印度。在我们的交互式地图中，红色或更深阴影区域表示空气污染超过10微克/立方米——这是世卫组织认为对人类呼吸不安全的阈值。该地图显示，东亚、印度北部和北非的细颗粒物污染水平是世界上最高的。
全球暴露于细颗粒物污染（PM.5）的程度（以微克/立方米为单位）。点击此处查看地图完整尺寸版本
2. 二氧化氮污染主要来自化石燃料燃烧，是臭氧和烟雾的前体，主要影响欧洲和东亚。在欧洲，自20世纪70年代以来旨在限制尾气CO2排放的税收政策以及20世纪90年代的法规鼓励了柴油汽车的生产和使用，导致NO2水平升高。虽然柴油汽车产生的CO2比汽油汽车少15%，但柴油发动机排放的NO2多四倍。在伦敦，NO2污染每年导致9,500人死亡。这些数据来自卫星估计，表明空气污染不仅是发展中国家的问题，而且工业化国家也遭受着污浊空气的困扰。然而，欧洲城市正在实施雄心勃勃的政策来减少空气污染，例如英国首都的超低排放区，预计到2020年，伦敦市中心的污染将减少一半。总体而言，欧洲的空气质量在过去十年中有所改善，而亚洲、非洲和拉丁美洲的大部分地区的污染仍在继续恶化。
全球暴露于二氧化氮（NO2）的程度（以百万分率（ppm）为单位）。点击此处查看地图完整尺寸版本
3. 全球监测正在改善，主要在发达国家。图3显示了世卫组织2011年、2014年和2016年数据库中监测空气污染的城市数量的增加。在过去五年中，欧洲和美洲高收入国家监测空气污染的城市数量增加幅度最大。中低收入国家的进展要慢得多。
世卫组织城市空气污染数据库中2011年、2014年和2016年拥有空气污染数据的城市数量。数据来源：世界卫生组织
4. 实施空气污染控制政策的政府减少了死亡人数。今年2月发布的作为全球疾病负担（GDB）项目一部分的新数据显示，每年有550万人因空气污染过早死亡。查看过去10年的GDB数据（图4），关键趋势显现。在过去十年中，拉丁美洲、撒哈拉以南非洲和东南亚与空气污染相关的死亡人数比其他地区恶化得更为显著。美国、欧盟和澳大利亚已显著减少了与空气污染相关的死亡人数，这主要是由于针对工业污染控制、减少化石燃料消耗和提高交通运输部门燃油质量的政策干预。
2000年至2013年空气污染相关死亡人数的百分比差异。数据来源：全球疾病负担（GDB）
5. 检测到新的空气污染源。最近的研究表明，航运是空气污染的主要贡献者。这一发现尤其在东亚沿海地区显著。例如，香港42%的颗粒物来自海运部门。东亚的航运相关空气污染死亡人数最多。一项新的研究表明，在美国和欧洲，农业部门的空气污染超过了人为来源的颗粒物污染（图5）。这些研究强调了空气污染的复杂来源，因为空气中的毒素来自许多不同的来源和活动，包括自然和人为驱动。来源的混合使得设计政策和干预措施来解决这类污染物变得更具挑战性。尽管面临挑战，但当务之急是明确的：必须做出更多努力来扭转当前趋势，减少人类暴露于空气污染，并改善全球空气质量。
PM2.5浓度的主要贡献者，相对于自然来源（米色）、人为来源（不包括红色农业）和农业来源（绿色）。来源：Bauer 等人 (2016)。