野火煙霧將會是一個持續(xù)存在的問題。隨著氣候不斷變化,森林野火的頻率會更高,后果會更嚴重,對人類生活的影響遠比我們現(xiàn)在認識到的要大。現(xiàn)階段開展的研究,主要聚焦在野火煙霧的短期影響方面,而野火煙霧對健康有什么長期影響,例如對肺功能的長期影響,對孕婦和嬰兒的潛在影響,都還缺乏數(shù)據(jù)和信息,需要科學(xué)家和流行病學(xué)家迅速填補。
撰文 | 祝葉華
近年來全球森林野火頻發(fā),每年夏季,都會有數(shù)千萬人的生活籠罩在野火的濃煙中,有些地方甚至?xí)掷m(xù)幾個星期。受天氣、風(fēng)和干燥灌木叢的影響,野火無法控制,它能以極快的速度燒毀近五十萬公頃的土地,吞噬沿途的一切——樹木、房屋和人類。頻發(fā)的森林野火給地球帶來了毀滅性的打擊:釋放了土地里儲藏多年的碳、未來樹木吸收碳能力大大喪失、森林水土流失、有毒顆粒物加重空氣污染。
十幾年前,人們認為野火煙霧是“自然”的空氣污染,即使程度嚴重,也只是短期的,所以它不像化工廠、煉油廠排放的污染和汽車尾氣那樣令人擔(dān)憂。但現(xiàn)在,不僅科學(xué)家和醫(yī)生,普通民眾也已經(jīng)意識到,野火煙霧可能會對人體健康產(chǎn)生潛在的持久影響,且暴露在野火煙霧中的時間越長,影響可能會更為嚴重。
野火頻發(fā)導(dǎo)致住院患病人數(shù)激增
在許多西方國家,連日濃煙滾滾并不是新鮮事。破紀錄的野火幾乎每年都會發(fā)生。人為造成的氣候變化正在增加全球火災(zāi)的強度和持續(xù)時長。未來會有更多人頻繁暴露在濃煙環(huán)境中。持續(xù)時間更長、更頻繁的野火所產(chǎn)生的煙霧會對健康造成嚴重影響。
如何量化這種影響呢?
2021年9月8日,《柳葉刀·星球健康》雜志(Lancet Planetary Health)在線發(fā)表了兩篇姐妹文章,評估了野火煙霧給人類健康造成的負擔(dān)[1-2]。
美國每年都遭受著野火煙霧的侵害。2021年發(fā)表在《自然·通訊》(Nature Communications)上的研究收集了南加州14年來的入院數(shù)據(jù),并將其與強風(fēng)期間的空氣污染峰值進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與沒有煙霧的情況相比,野火煙霧中的細顆粒導(dǎo)致呼吸道問題住院的人數(shù)增加了10%。而其他來源的空氣污染雖然也有害,但因此導(dǎo)致的住院人數(shù)只增加了約1%。這項研究還釋放出一個更令人擔(dān)憂的信號:野火煙霧中釋放的微小顆粒對人類的危害比其他污染來源(如汽車尾氣)釋放的顆粒大10倍[3]。
野火煙霧為什么更有害?
野火產(chǎn)生的煙霧含有數(shù)千種化合物,包括一氧化碳、揮發(fā)性有機化合物、二氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物。這些成分會自由組合,生成的化合物都是獨一無二的。細顆粒物是最受關(guān)注的野火煙霧成分,它們會懸浮在空氣中,并停留很長一段時間,飛行數(shù)百公里。
野火煙霧與交通排放的廢氣不同,其成分更加復(fù)雜,而且在傳播的過程中,會順便攜帶上遇到的一切有害物質(zhì)。例如,風(fēng)會把細菌和真菌從農(nóng)田、沙漠、湖泊、海洋等表面刮走。這些微生物可以上升到大氣中環(huán)游世界,而野火則加劇了微生物的傳播。2020年4月,科學(xué)家在煙霧中發(fā)現(xiàn)了細菌和真菌的蹤跡。根據(jù)美國疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù),從1998年到2018年,美國亞利桑那州和加利福尼亞州的山谷熱患病人數(shù)增加了6倍以上。山谷熱是由球孢子菌引發(fā)的疾病(Coccidioidomycosis),會引起咳嗽、發(fā)燒和胸痛,嚴重時還會致命。球孢子菌在美國加利福尼亞和西南沙漠的土壤中茁壯成長,在干燥炎熱的氣候條件下擴散到空氣中,當彌漫在空氣中的球孢子菌被人吸入到肺部之后,就可能會發(fā)展成為山谷熱,參與森林滅火任務(wù)的消防員尤其容易感染這種疾病[4]。
吸入的野火煙霧如何影響身體
細顆粒物是令人擔(dān)憂的空氣污染物之一,它的尺寸足夠小,可以穿透人類呼吸系統(tǒng),深入肺部,刺激并加劇哮喘、其他呼吸道疾?。灰灿锌赡芾@過身體的防御機制,進入血液,然后從那里到達其他器官,增加中風(fēng)、心臟病發(fā)作和呼吸問題的風(fēng)險。
《美國心臟協(xié)會雜志》(Journal of the American Heart Association)上的一項研究稱,野火煙霧含有各種各樣的氣體和顆粒,它們來自于助燃材料,包括臭氧、一氧化碳、多環(huán)芳香族化合物、二氧化氮以及與呼吸系統(tǒng)和心血管疾病有關(guān)的顆粒物污染物[5]。當一個健康的人每年長時間呼吸煙霧空氣時,會發(fā)生什么呢?
細顆粒物進入人體后,人體免疫系統(tǒng)會迅速釋放與攻擊病毒相同的免疫細胞。但免疫細胞無法分解顆粒物,所以只能更努力地工作,試圖擊敗顆粒物,從而導(dǎo)致更多的炎癥。也有證據(jù)表明,顆粒本身可以突破毛細血管中的屏障,進入血液,并在全身引起炎癥反應(yīng)。炎癥會影響肺、腎、肝,更有甚者可能還會影響大腦。值得一提的是,炎癥對患有哮喘或慢性阻塞性肺病的人來說尤其危險,持續(xù)的炎癥會使這些疾病惡化。根據(jù)《地球健康》(GeoHealth)2018年的一項研究,在美國,野火煙霧每年導(dǎo)致約1.7萬人過早死亡,預(yù)計到2100年,這一數(shù)字將翻一番[6]。2016年《環(huán)境研究快報》(Environmental Research Letters)的一份報告也指出,2015年印度尼西亞非法清理土地的大火和野火造成東南亞約10萬人死亡。罪魁禍首就是火中的顆粒物——懸浮在空氣中的有機和無機顆粒,包括花粉、灰和污染物[7]。
呼吸系統(tǒng)出現(xiàn)問題是人體吸入煙霧后最明顯的反應(yīng),但也并不意味著其他的危害就不存在。2016年發(fā)表在《柳葉刀》(The Lancet)上的一項研究觀察了美國六個城市中各種污染物的影響,發(fā)現(xiàn)高水平的空氣污染和冠狀動脈疾病之間的聯(lián)系。當談到野火煙霧對心臟造成的損害時,潛在的危害尤其令人擔(dān)憂[8]。
野火煙霧將會是一個持續(xù)存在的問題。隨著氣候不斷變化,森林野火的頻率會更高,后果會更嚴重,對人類生活的影響遠比我們現(xiàn)在認識到的要大。現(xiàn)階段開展的研究,主要聚焦在野火煙霧的短期影響方面,而野火煙霧對健康有什么長期影響,例如對肺功能的長期影響,對孕婦和嬰兒的潛在影響,都還缺乏數(shù)據(jù)和信息,需要科學(xué)家和流行病學(xué)家迅速填補。
參考文獻
[1] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(21)00200-X/fulltext
[2] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(21)00173-X/fulltext
[3] https://www.nature.com/articles/s41467-021-21708-0
[4] https://www.cdc.gov/fungal/diseases/coccidioidomycosis/statistics.html
[5] https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/jaha.117.007492
[6] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018GH000144#gh282-fig-0011
[7] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/9/094023/pdf
[8] https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(16)00378-0/fulltext