颗粒物空气污染:为什么事实很重要

2019年10月8日|上午7:49
资料来源:美国环保署
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本周,20名空气质量科学家将贡献他们的时间和专业知识讨论关于这个国家最普遍的空气污染物之一:细颗粒物的科学和政策。作为一名研究这些微小有害颗粒的教授,我知道这是一件大事。这是为什么。

在空中。和无处不在。

空气污染是一种复杂的混合物,既包括看不见的气体,也包括漂浮在空气中的固体颗粒或液滴。这些污染物无处不在——在你的家里和工作场所,在你附近的公园,在繁忙(和不那么繁忙)的道路附近。它们会让我们生病。

本周,科学专家们正在讨论科学问题这些颗粒和液滴如何影响健康。这些物质合在一起被称为颗粒物(PM),它们是EPA需要监管的更复杂的污染物之一。需要一个知识渊博的科学家团队将我们接触PM与我们在社会中看到的广泛的公共健康问题联系起来。保护公众健康对所有美国人都很重要。

PM是非常多样化的,并且有很多来源。它的大小从几纳米到几微米,都比肉眼看到的任何东西都要小得多。这些颗粒的来源同样多样,来自汽车和卡车的尾气,工业烟囱的排放物,甚至可以通过化学反应结合产生新颗粒的前体在大气中形成。随着时间的推移,它们的形状和化学成分会发生变化,而且它们可以随风向任何方向移动。我们的每一次呼吸都会吸入数千个,每分钟发生12-16次,一天24小时。

与健康的复杂联系

EPA根据每体积空气的重量来规定PM。如果这种颗粒物毒性很大,或者对健康没有任何影响,这没有任何区别——一切都是基于体重的。在大气研究中,我们称之为“批量”测量,因为它对所有形式的PM都一视同仁。这有点像监测卡路里和不同种类的食物——如果我们试着每天保持2000卡路里的热量(大量测量),我们可以用健康的水果和蔬菜填满我们的饮食,或者只是几个不健康的甜甜圈。事实上,我们的饮食中含有这两种食物。

同样,我们呼吸的是PM的混合物,它是毒性很强的颗粒的混合物,也是那些可能危害较小的颗粒的混合物。因为我们并不总是知道哪些颗粒是有害的,我们依靠独立的科学共识来计算出多大浓度的PM(批量测量)最有可能在足够的安全范围内保护健康。科学家们知道,美国人别无选择,只能呼吸我们周围发生的任何类型的颗粒。

科学家们不能绝对确定在美国有多少额外的死亡是由颗粒物引起的,但它在……的范围内30000 - 80000每年。相比之下,每年死于颗粒物的人数要多于死于颗粒物的人数车祸而且枪死亡(合并),并与相似的数字乳腺癌或糖尿病的死亡率但将死亡直接归咎于颗粒物暴露并不简单,因为PM实际上是其他危及生命的疾病的触发因素,如心肺疾病、癌症和哮喘等。将PM暴露与不同的健康终点联系起来是一项挑战,但并非不可能,这就是为什么拥有能够自愿提供专业知识的独立科学家对联邦政策审查过程如此重要的原因。

关于PM的化学组成和毒性,我们通常只有有限的信息。在不同的地点,甚至在一天或季节的不同时间,PM浓度也有很大差异。由于这种巨大的复杂性,理解PM如何影响健康尤其困难,需要复杂的专业知识来梳理暴露与人类健康之间的关系。

如果我们能在严格控制的条件下简单地测试特定类型的PM如何影响人们,那将是最好的,但这种方法存在严重的伦理问题,而且通常成本高昂。因此,我们必须通过在现实环境中的观察来研究发生了什么。这意味着跟踪不同的人群:一些人生活和工作在极度污染中,另一些人生活或工作在中度污染中,还有一些人生活和工作在相对清洁的环境中。通常,这些类型的研究涉及数百或数千人,有时,结论是不一致的。这是因为人和颗粒都是不同的,有些颗粒对某些人群是危险的,而另一些则不是。这就是为什么我们需要强大而独立的科学家,他们可以识别不同的接触关系,以指导合理的空气质量政策。

好的科学使我们所有人受益

作为一名教授,我每周都有很多事情要做——我教授并管理一个大型实验室,指导学生,分析数据并撰写研究论文,还在无数的大学委员会任职。与会的科学家们的盘子也同样满满当当。但是所有的科学家都在不懈地客观地寻找真理,我们自愿花时间去梳理这个真理,尽管我们有许多其他的职业义务。

环保署如此蔑视客观科学,这是令人愤慨的,我很感激志愿者们选择在本周会面,以寻求真理。对我来说,对科学真理的探索值得额外的工作量,因为这一探索有更广泛的影响;我知道,以良好科学为基础制定的政策对我们所有人都有利。

里克·佩尔蒂埃是一位大气化学家,他对空气污染如何影响人类健康感兴趣。他是马萨诸塞大学环境健康科学系的副教授,他的实验室研究粒子化学和组成,以及它们与健康的关系。里克最近感兴趣的是优秀科学在制定好政策方面的交集,特别是在改善公共卫生的政策方面。他拥有佐治亚理工学院大气化学博士学位,哥伦比亚大学环境卫生硕士学位。

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