唤醒城市野火对健康的野火烟雾影响

唤醒野火:野火烟雾对健康有什么影响?

原报告由 美国加州大学

加州是高速公路和汽车生活方式的发源地,长期以来一直在与空气污染作斗争——并且是净化空气的先驱,例如在车辆排放标准方面。 但近年来,随着夏季和秋季带来了州历史上最严重的野火,烟雾和阴霾蔓延数百英里,空气质量出现了新的威胁。

加州大学戴维斯分校空气质量研究中心主任、研究空气质量问题 30 多年的安东尼·韦克斯勒教授说:“我没有预料到它,我也看不到它的终结。”

加州大学戴维斯分校在空气污染和健康研究方面有着悠久的历史。 例如,在 1970 年代,Thomas Cahill 教授及其同事展示了铅污染如何从高速公路扩散到社区,导致当时的州长。 Jerry Brown 介绍了对作为汽油添加剂的铅的首次控制。 现在,整个校园的研究人员正在研究野火烟雾对健康的威胁。

 

烟雾进入您的眼睛(和肺部)

加州大学戴维斯分校健康与环境中心主任、兽医学院和医学院的教授肯特平克顿说,烟雾由微小的、主要是碳基颗粒组成。

平克顿说,这些粒子的大小至关重要。 那些尺寸为 2.5 微米或更小的颗粒(称为 PM2.5)可以深入气道和肺泡。 这些颗粒可能会被粘液困住或被称为巨噬细胞的保护性细胞消耗掉,然后这些碎片会被咳出或吞下。 但是一些颗粒可能会从肺部进入其他器官系统。

烟雾还可能含有二恶英或邻苯二甲酸盐等化合物,它们是由燃烧的塑料或燃烧房屋的其他材料形成的。 这些化合物既可以作为颗粒存在,在某些情况下也可以作为气体存在。 环境毒理学系的 Qi Zhang 教授在 2018 年营火期间发现戴维斯空气中邻苯二甲酸盐的含量增加。

“对健康的最大影响取决于颗粒的大小和浓度,”平克顿说。 “它们可以存在很长时间,很远的距离。”

接触烟雾的急性症状包括眼睛和喉咙刺激、咳嗽和打喷嚏、胸闷和喘息。 它们还可能包括快速或不规则的心跳和过度疲劳。

这些症状通常会在烟雾离开时消失。 但越来越多的证据表明,这种影响可能会持续存在或导致持续的健康问题。

自然实验

2008 年 2.5 月,野火产生的烟雾在戴维斯地区蔓延。 加州大学戴维斯分校的 PM80 水平高达每立方米 XNUMX 微克,远高于联邦标准。

加州国家灵长类动物研究中心的户外畜栏里,恒河猴刚刚过了出生季节。 在加州空气资源委员会的资助下,该中心和兽医学院的研究员 Lisa Miller 教授开始了一项关于自然烟雾暴露对 2 至 3 岁猴子肺部影响的长期研究当时几个月大。

多年来,米勒发现,与次年出生且未暴露在烟雾中的猴子相比,这些动物对免疫系统和肺功能的影响与人类肺部疾病慢性阻塞性肺疾病或 COPD 相似。

2018 年秋季在该中心进行了第二次自然实验。 100 英里外的营火浓烟笼罩了戴维斯校园,这一次正值恒河猴繁殖的高峰期。 布林威尔森是加州大学戴维斯分校健康中心的妇产科住院医师,与平克顿和名誉教授比尔拉斯利一起,追踪了在怀孕早期自然暴露在烟雾中的育龄雌性猕猴。 他们发现流产风险升高:82% 的怀孕导致成功的活产,而在前九年中这一比例为 86% 至 93%。

呼吸系统疾病是中国核保护委员会的一个主要关注点。 中心的研究人员使用人类过敏原尘螨开发了第一个成人和儿童哮喘的恒河猴模型。 这使研究人员能够测试生物机制和新疗法。 由米勒领导的呼吸系统疾病部门正在继续研究啮齿动物和非人类灵长类动物模型中的烟雾暴露情况,包括开发燃烧设施以产生用于实验室实验的烟雾。

调查火灾受害者

在 2017 年索诺玛和纳帕火灾之后,公共卫生科学教授兼加州大学戴维斯分校环境健康科学中心主任 Irva Hertz-Picciotto 开始调查受野火影响的人们的健康状况。 她的同事 Rebecca J. Schmidt 是公共卫生科学助理教授,发起了 B-SAFE,火灾影响的生物样本评估,对 2017 年怀孕期间或怀孕前接触野火烟雾的一组妇女进行研究,和他们的孩子。 2021 年 XNUMX 月,Hertz-Picciotto 在国会简报会上展示了她的一些作品。

超过一半的调查受访者表示,在火灾发生后的前三周内至少出现过一种症状(包括咳嗽和眼睛刺激); 超过 20% 的人报告有哮喘或喘息。 Hertz-Picciotto 说,许多受访者在火灾后数月报告持续出现呼吸道症状。

“仍然有一种观点认为空气质量差的影响是暂时的,但我们所看到的表明,火灾后影响会持续数月——然后你又回到了火灾季节,”她说。

Hertz-Picciotto 说,反复接触野火烟雾造成的不良空气质量可能会降低出现症状的门槛。

“出现症状可能需要较少的触发因素,”她说。

加州火灾季节也恰逢季节性流感和其他冬季病毒以及 COVID-19 的爆发。 烟雾和病毒之间可能存在相互作用,使肺部问题恶化。 Hertz-Picciotto 说,几项研究表明,接触野火烟雾会增加感染 COVID-19 的风险。

儿童和户外工作者

健康研究人员最关心的是儿童和在户外工作的成年人,例如农业工人。

平克顿说:“儿童在户外非常活跃,与成人相比,他们吸入的空气多于肺质量,而且他们对野火烟雾特别敏感。” “他们的免疫系统仍在成熟中。”

平克顿还是加州大学戴维斯分校西部农业健康与安全中心的主任。

“就在几年前,还没有针对户外工人空气质量的计划或指南,”他说。 第一个加利福尼亚州法规于 2018 年生效。 WCAHS 与农民和农场工人组织合作制作培训材料和清单以实施法规。

医学院和兽医学院的公共卫生科学家、助理教授 Kathryn Conlon 正在研究加利福尼亚州关于空气质量和农业工人口罩使用的州法规如何转化为这些领域。 例如,法规要求在空气质量指数超过 95 时向工人发放 N150 口罩。

但康伦说,制定政策和采纳政策之间存在差距。 例如,工人通常已经戴上了布口罩或头巾作为防尘罩。 N95 口罩需要正确佩戴,在炎热的天气在户外进行艰苦的体力劳动时可能会感到不舒服。

“我们想了解农业工人对烟雾事件中气道保护的看法,”康伦说。 “他们已经采取了哪些预防措施? 雇主提供什么?”

她说,与农场工人组织合作的一项试点研究揭示了对不同类型面罩的保护性的混淆。

烟熏霉菌

野火烟雾还可能携带来自森林土壤的霉菌孢子长距离传播。 2020 年,加州大学戴维斯分校健康学院传染病专家兼临床助理教授 Naomi Hauser 及其同事注意到霉菌感染明显增加,尤其是烧伤患者。 当他们回顾前三年的数据时,他们发现 2020 年的霉菌感染数量翻了一番,似乎恰逢火灾季节。

“这些是在土壤中发现的环境霉菌,可以在灰尘中携带,”豪瑟说,他也是加州大学戴维斯分校气候适应研究中心的成员。 大火产生的风可以将霉菌孢子吹到高空,并将它们传播到很远的地方。

对烟雾中生物的研究非常新——莫斯科爱达荷大学的火灾生态学家 Leda Kobziar 在 2018 年创造了“热空气生物学”一词。

由于霉菌孢子相对较大,大约 40 微米,因此它们可能比 PM2.5 和超细颗粒更快地从空气中脱落,并且不会传播那么远。 当它们定居在皮肤受损的人身上时,例如烧伤受害者或被免疫力低下的人吸入,它们可能会导致感染。

“我们中的大多数人,拥有完整的皮肤和健康的免疫系统,应该没问题,但如果你的免疫功能低下或有烧伤,那就需要考虑了,”豪瑟说。 Hauser 及其同事计划对这些感染进行进一步研究。

十字路口、野火和健康

野火呈现出一系列交叉点。 干旱、气候变化、森林管理、入侵物种和城市规划相互交织,使野火变得更大更严重; 空气质量、COVID-19 大流行、季节性病毒和健康不平等相互交织,加剧了对健康的影响。

康伦说,气候变化带来了复合风险:高温、干旱、野火和空气质量各自带来了风险,并可能相互叠加。

“每个人都面临这些风险,但有些人比其他人更多,”康伦说。 “如果我在装有过滤空气的空调办公室进行久坐不动的工作,与在户外进行繁重的体力劳动相比,我接触到的热量和空气质量较差。”

应对这些挑战需要同时解决许多问题。 为了减轻野火对健康的影响,我们需要满足所有受影响者的健康需求。

“公共卫生和预防是关键,”豪瑟说。

'唤醒野火'

在“唤醒野火”中,电影制片人 佩奇·比尔玛 讲述受 2017 年北湾野火影响最大的人们的故事。 听取幸存者、消防员、公共卫生官员、社区团体以及 试图理解这一切的科学家.

加州大学戴维斯分校环境健康科学中心在 2019 年的资助下制作了长篇小说“唤醒野火” 国立环境健康科学研究所 帮助了解这些类型的灾难后社区的困境。