无形的杀手：全美PM1污染曝光

科学家们追踪了数十年来“PM 2.5”污染的范围。PM 2.5 是一种直径小于 2.5 微米的“颗粒物”。但对于其更微小的同类物质——直径小于 1 微米、被称为“亚微米”或“PM 1”颗粒物——的信息则较少。这为何重要？因为这些“小家伙”可能是造成更严重健康影响的根源。

随着一项研究现发表于《柳叶刀星球健康》(The Lancet Planetary Health)，圣路易斯华盛顿大学的研究人员量化了过去 25 年美国上空的 PM 1 含量。

麦凯维工程学院能源、环境与化学工程系的雷蒙德·塔克杰出教授兰德尔·马丁表示：“这项测量是了解监管机构可以针对哪些污染物以产生最有效健康影响的起点。”他补充道：“这项工作利用了圣路易斯华盛顿大学在卫星遥感和模拟大气气溶胶方面的优势，这些优势在本研究中得到了运用。”

马丁大气成分分析组的研究助理教授李驰是该研究的第一作者。李驰表示，这些估算将有助于进一步研究亚微米颗粒对健康和环境的影响。

李驰说，本研究中量化的极微小颗粒通常来自直接的空气排放，例如柴油发动机释放的黑碳颗粒或野火产生的烟雾。有时，当二氧化硫或氮氧化物通过燃料燃烧和燃煤排放时，PM 1 也可能通过二次过程形成。

凭直觉判断，更小的空气污染颗粒可能对人体造成更大伤害，因为它们能够绕过人体的先天防御系统。这些亚微米颗粒的大小至少是血细胞的六分之一。

空气颗粒并非总是单一物质，而是其他物质堆积在一起的混合物。

李驰指出，较大尺寸的颗粒主要由不易改变的物质（如矿物粉尘）主导。

研究人员能够根据构成 PM 2.5 颗粒的已知成分比例来计算亚微米颗粒的估算值，这些成分包括硫酸盐、硝酸盐和矿物粉尘等七种主要组分。

“将这七种物质相加，我们可以计算出全国上空的 PM 1 总浓度，”李驰说。

这项研究为进一步分析特定类型颗粒在何处、如何以及为何聚集，以及它们如何影响环境和人体奠定了基础。

该研究的合著者、詹姆斯·麦凯维工程教育教授杰伊·特纳表示：“当美国环保署（EPA）在 1997 年首次颁布细颗粒物空气质量标准时，关于监管 PM 1 还是 PM 2.5 有过大量讨论。出于多种原因，包括但不限于针对 PM 1 的健康影响研究缺乏（相对于 PM 2.5 的研究），最终选择了后者。本研究提供了一个全面的全国性数据集，用以检验 PM 1 对健康的影响。”

下一步将涉及与流行病学家合作，评估 PM 1 与健康结果之间的关联。

新数据集揭示了一个值得注意的事实：污染监管确实有效。由于《清洁空气法》等数十年的环境法规，在美国本土 48 州，人们呼吸的空气中的平均 PM 1 水平从 1998 年到 2022 年急剧下降。然而，自 2010 年以来，这一进展有所放缓，主要原因是野火活动的增加。研究作者表示，未来的污染控制需要应对新出现的非化石燃料污染源。

中国等其他国家对全国范围内的 PM 1 追踪研究起步较早，但现在美国可以很快迎头赶上。

马丁表示：“该数据集为美国提供了一种重要污染物的前所未有的信息，而关于该污染物的其他测量数据很少。”

研究经费来自美国国家环境健康科学研究所和美国国立卫生研究院。