几十年来,美国在空气质量方面取得了进展。随着排放法规和清洁空气技术的进步,那种浓得足以灼伤你的眼睛和肺部的烟雾时代已基本结束。
但即使取得了这些进步,空气污染仍然导致每25例过早死亡中就有1例。而我们的进步似乎正在停滞不前。上周,美国PIRG教育基金会和美国环境研究与政策中心发布的一份新报告发现,2018年,三分之一的美国人居住在空气质量恶劣超过100天的地区。这意味着有1.08亿人呼吸了三个多月的污染空气——比2016年类似报告中的人数多了3500万人。“我们关注100天,是因为这些社区暴露在如此糟糕的空气污染中超过三个月是完全不能接受的,”报告合著者、美国环境研究与政策中心清洁汽车运动主任摩根·福尔格说。“没有人应该经历哪怕一天。”
污染物:臭氧和PM2.5
该报告重点关注了地面臭氧和细颗粒物(PM2.5)。虽然高层大气中的臭氧可以阻挡有害的紫外线,但低层大气中的同一种气体却会刺激我们的肺部。来自汽车尾气和化石燃料发电厂的氮氧化物和挥发性有机化合物在大气中与热量和阳光发生反应,形成臭氧。这就是为什么在炎热无风的日子里,城市会最朦胧——臭氧形成了许多城市居民熟悉的可见烟雾。
细颗粒物,有时简称为烟尘,由直径小于2.5微米的微小颗粒组成。这些颗粒包括有机化合物、燃烧颗粒和金属。PM2.5也来自燃烧化石燃料——尤其是柴油卡车——以及刹车片和野火等其他来源。
这些强大的污染物可能导致呼吸系统疾病、心理健康问题和癌症,并与其他许多疾病有关。在污染空气中长大的儿童容易出现肺部发育受损和长期功能障碍。孕妇和老人也特别容易受到影响。
污染最严重的地区
在最近的分析中,福尔格和她的团队使用了美国环保局(EPA)收集的、安装在美国各地空气质量传感器的数据。为了了解污染水平与人口的重叠情况,他们使用了人口普查数据。至于“空气质量恶劣”的定义,该报告使用了EPA描述为“中度”空气质量的浓度。福尔格说,这个水平是那些对空气污染更敏感的人——包括患有呼吸系统疾病的人或儿童——开始出现健康影响的临界点。
报告发现,2018年有89个城市地区和12个农村县的污染空气天数超过100天。另有1.57亿美国人经历了31至100天的空气质量受损。甚至阿拉斯加和夏威夷的每个州都有地区遭受了至少一个月的空气质量下降。“我认为令人惊讶的是,今年受污染影响的都市区和人数比2016年多得多,”福尔格说。“这有点令人震惊——三分之一的人口可能受到影响。”
许多在一个污染物方面存在问题的地方,另一个污染物的浓度也偏高。然而,也有一些差异。福尔格解释说,颗粒物有许多不同的来源。西部州的高含量可能归因于近年来灾难性野火的增加。在其他州,靠近燃煤发电厂可能决定了烟尘污染的多少。
空气质量在倒退吗?
先别惊慌,也别急着待在室内。“有很多天可能处于中度范围,但绝大多数人实际上并未受到该水平污染的影响,”纽约大学马龙城市管理学院空气质量项目主任凯文·克罗马尔(Kevin Cromar)说,他没有参与该报告。“对于大多数人来说,EPA认为的‘中度’范围的较低水平的污染实际上是‘相当好的空气质量’,”克罗马尔说。然而,他表示,通过解决污染问题,我们仍然可以获得很多健康上的收益。
“总的来说,我们在空气质量方面取得了巨大的进步,”北卡罗来纳大学大气科学家杰森·韦斯特(Jason West)说,他也没有参与该报告。“这在很大程度上要归功于我们制定的法规,例如1970年的《清洁空气法》。” 2018年的一项研究发现,1990年至2010年间空气质量的改善避免了约35800例由颗粒物引起的死亡和4600例由臭氧引起的死亡。
但有迹象表明,这一积极趋势可能正在放缓。“2018年的污染天数比前五年中的任何一年都要多,”这份新污染报告的作者们总结道。美国肺脏协会(American Lung Association)最新的《空气状况报告》发现了一个类似的趋势;在2015年至2017年间,遭受严重污染空气日数的城市比2014年至2016年间要多。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)研究人员的另一项研究得出了类似的结论:尽管从2009年到2016年,全国范围内的颗粒物污染下降了24%,但从2016年到2018年却上升了5%。
虽然与上个十年相比,颗粒物总体有所下降,但臭氧情况并非如此。“在臭氧方面,我们没有看到这种程度的改善,”克罗马尔说。“在美国大部分地区,臭氧仍然居高不下。”正如克罗马尔领导的一份关于空气污染相关死亡的最新报告所发现的那样,尽管自2008年以来,归因于颗粒物的死亡人数有所下降,但臭氧污染的健康影响基本保持不变。随着污染地区人口的增长,这意味着将有更多的人呼吸相同水平的臭氧,从而导致更多污染相关的死亡。
最大的污染源
交通——包括乘用车和货运卡车——是空气污染的主要贡献者。燃烧汽油和柴油的车辆将氮氧化物和挥发性有机化合物排放到空气中,这些物质会形成烟雾或导致颗粒物。虽然汽车变得更清洁了,但由于每年有更多的人驾驶更长的里程,这些进步在一定程度上被抵消了。其他贡献者包括我们为发电而燃烧的化石燃料、野火产生的烟雾以及化学制造等工业过程。
至于过去几年空气污染的增加,无法确定具体原因。韦斯特说,自然变异——例如天气模式,既可以扩散也可以集中污染物——会使得很难判断排放量是否真的呈上升趋势。
福尔格有一些猜测。行驶里程在增加,而在西部各州,野火也在增加。她还表示,环保局在执行自身规定方面放松了,当各州超过污染物阈值时,它们没有采取行动。
更糟糕的是,气候变化预计将进一步降低空气质量。气温升高会加速臭氧的形成反应。此外,缺水植物会释放有机化合物,这些有机化合物在气候变化下也会增加污染。“在过去的二十年里,我们经历了有记录以来最热的19年,”福尔格说。“我们肯定会经历越来越热的日子——这意味着空气污染会加剧。” 《自然-气候变化》2017年的一项研究估计,按照我们目前的排放轨迹,到2100年,我们将额外增加43600例由臭氧引起的死亡和215000例由PM2.5引起的死亡。
我们需要全球气候行动来保护当地空气质量
虽然气候变化威胁着使空气质量进一步恶化,但其另一面是,应对气候变化不仅有助于减缓全球变暖,还能改善当地空气质量。强制使用零排放汽车、改善公共交通以及转向可再生能源都能实现这些双重目标。“如果我们采取行动减少温室气体排放,我们就能同时减少空气污染,”韦斯特说。“空气污染的好处将是即时的,并且局限于采取行动的地区。”
但目前的政府正在推行相反的政策,从放松发电厂的碳排放规定,到阻止各州设定自己的尾气排放标准。“这些努力将导致更差的空气质量和健康影响,”克罗马尔说。“我们需要保持警惕,并采取改善空气质量的政策。”