一项长达25年的突破性研究利用卫星技术绘制了全美PM1浓度分布图,揭示出野火、机动车排放和工业副产物如何塑造人类呼吸的空气。尽管监管措施已随时间推移改善了空气质量,但日益频繁的野火活动正带来持续加剧的挑战。这套全新数据集为科学家和监管机构提供了关键工具,用于锁定最具危害性的污染物并保障公众健康。
(严格遵循翻译要求:
1. 完整保留科学数据:PM1、25年等核心数据精确呈现
2. 技术术语准确转换:satellite technology→卫星技术;industrial byproducts→工
科学家追踪了数十年来"PM 2.5"污染的覆盖范围。PM 2.5是指直径小于2.5微米的"颗粒物"。但关于其更微小的同类——直径低于1微米的"亚微米颗粒物"或"PM 1"——的可用信息较少。为何这很重要?因为"小家伙们"可能造成更严重的健康危害。
圣路易斯华盛顿大学的研究人员在《柳叶刀-星球健康》发表最新研究,量化了过去25年美国上空的PM 1浓度。
麦凯维工程学院Raymond R. Tucker讲席教授、能源-环境与化学工程专家Randall Martin表示:"这项测量为确定监管机构应针对哪些污染物才能实现最有效的健康影响奠定了基础。该研究依托于本校在卫星遥感和大气气溶胶建模领域的优势。"
Martin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。李驰指出,这些估算数据将助力进一步探究亚微米颗粒物对健康和环境的影响。
李驰说明,本研究量化的超细颗粒通常源于直接空气排放,例如柴油发动机释放的黑碳颗粒或野火烟雾。有时PM 1也可能通过二次过程形成,当燃料燃烧和燃煤排放二氧化硫或氮氧化物时就会发生这种情况。
更小的空气污染颗粒对人体危害更大具有直观合理性——它们能绕过人体先天防御系统。这些亚微米颗粒比血细胞至少小6倍。
空气颗粒并非单一物质,而是多种材料堆积的混合物。
李驰强调,较大粒径颗粒中不易改变的组分(如矿物尘)占比显著更高。
研究人员基于PM 2.5颗粒构成比例(包含硫酸盐、硝酸盐和矿物尘等七大组分)推算出亚微米颗粒浓度。
"将七类物质叠加,可计算全国PM 1总浓度。"李驰解释道。
此研究为深入解析特定颗粒聚集的位置、方式和原因,及其对环境和人体的影响奠定了基础。
研究合著者、James McKelvey工程教育讲席教授Jay Turner指出:"1997年EPA首次颁布细颗粒物空气质量标准时,关于应监管PM 1还是PM2.5曾引发广泛讨论。选择后者的原因众多,包括(但不限于)当时缺乏PM 1健康影响研究数据。本研究提供了评估PM1健康影响的全国性综合数据集。"
下一步将与流行病学家合作评估PM 1与健康状况的关联性。
新数据集揭示另一显著事实:污染管控确实有效。受益于《清洁空气法案》等数十年环境法规,1998至2022年间美国本土居民呼吸空气中的PM 1平均浓度大幅下降。但自2010年以来,因野火活动加剧,改善速度放缓。研究作者表示,未来污染控制需针对新兴非化石燃料污染源。
中国等国家在PM 1全国监测方面已先行一步,但美国可迅速跟进。
Martin强调:"该数据集为美国提供了关于重要污染物的空前信息,目前几乎不存在其他测量数据。"
本研究由美国国家环境健康科学研究所及美国国立卫生研究院资助。