美国东北部地铁系统中的空气污染水平之高令人担忧，科学家们于2月10日在《环境与健康展望》杂志上报道。研究人员对纽约、波士顿、费城和华盛顿特区都会区的地铁站空气进行了采样，发现颗粒物（漂浮在空气中的微小颗粒）浓度普遍是美国环保局每日推荐限值的2到7倍。总体而言，纽约市是最严重的，其中一个“特别”车站的空气颗粒物水平高于以往任何地铁车站的报道。
科学家们不确定地铁站中发现的污染物有多危险。然而，很有可能“它会增加通勤者出现不良健康影响的风险，特别是会对（交通）工人的健康产生影响，”纽约大学格罗斯曼医学院环境医学教授、新研究的合著者Terry Gordon说。“即使是短暂的暴露，其程度也非常高。”
2017年，全球约有1.68亿人乘坐地铁系统。疫情爆发前，纽约市地铁系统在一个典型的工作日就运送了超过500万乘客。除维护列车外，地铁列车通常由电力驱动，这意味着它们不会像燃烧化石燃料的车辆那样排放污染物。
为了了解美国地铁的空气污染与地表城市空气相比如何，Gordon和他的同事们在早晚高峰时段走访了东海岸四个都会区的71个车站，并在每个车站对空气进行了5到10分钟的采样。在纽约地区，该团队除了地铁外，还考察了连接曼哈顿与新泽西的PATH交通系统以及长岛铁路（LIRR）的几个车站。研究人员使用一种评估空气颗粒物散射光的设备，测量了直径小于2.5微米的颗粒物的量（作比较，人的平均头发直径为70微米）。EPA认为这种大小的颗粒物对人体健康构成威胁，因为一旦吸入，它们可能会深入肺部。
为了符合EPA的每日推荐标准，一个区域的2.5微米颗粒物浓度必须低于每立方米35微克。Gordon及其同事发现，PATH系统的污染水平最高，平均颗粒物浓度为每立方米779微克。纽约地铁系统的平均细颗粒物浓度为每立方米548微克。费城是所有城市中平均颗粒物浓度最低的，为每立方米112微克。
总的来说，地下车站的细颗粒物平均浓度为每立方米362微克，列车上的浓度为每立方米205微克，而研究人员走访的几个地面车站的浓度为每立方米14.4微克。这与车站入口附近室外颗粒物浓度（每立方米15.1微克）非常相似。
在确定了污染最严重的车站后，该团队带着特殊的过滤器返回了这些地点，以便捕获空气中的颗粒物，时长可达一小时，这使得他们能够做出更精确的测量。“我们选择发现空气颗粒物污染最高的车站，是在观察一种最糟糕的情况，”Gordon说。
结果再次显示，PATH系统的平均颗粒物浓度最高，为每立方米1020微克。最令人不安的是曼哈顿的PATH克里斯托弗街站，在一个早晨达到了每立方米1778微克的颗粒物浓度。“我们进行了测量，简直目瞪口呆，”Gordon说。
他和同事们还检查了过滤器捕获的颗粒物的成分；其中含量最多的元素是铁和碳，分别占污染物的52%和31%。研究人员怀疑，这些污染物可能是由车轮与轨道之间的摩擦以及柴油维护列车排放的尾气产生的。
总的来说，不同城市地铁系统的空气质量差异很大，即使是同一城市的不同车站之间也存在差异。但研究人员不清楚原因。车站的年代与其污染程度之间没有明显的联系。另一方面，大型车站深处的站台比靠近地表的站台有更多的空气颗粒物。Gordon表示，还需要更多的研究来确定通风等特征如何影响污染水平以及颗粒物究竟从何而来。如果能确定这些信息，将有助于减少地铁空气污染。
大多数通勤者在站台上等候或乘坐地铁列车的时间相对较短。尽管如此，即使是短暂的暴露也可能有害。Gordon及其团队估计，如果地铁污染物与地表颗粒物具有相似的毒性，那么每天在克里斯托弗街站停留15分钟并在PATH火车上通勤40分钟的通勤者，死于心血管疾病的风险可能会增加11%。
尽管如此，科学家们还没有完全确定地铁颗粒物对人体健康有多大危害。为了弄清楚这一点，Gordon及其同事计划比较细胞在暴露于地铁空气和室外环境空气中的污染物时的表现。
这项新发现与世界各地关于地铁系统的其他研究非常吻合，这些研究表明，高峰时段的细颗粒物浓度可能占通勤者每日暴露量的很大一部分，多伦多大学南安大略大气气溶胶研究中心博士候选人、加拿大卫生部空气健康科学部高级研究员Keith Van Ryswyk（未参与该研究）表示。
他在给《大众科学》的一封电子邮件中说，研究颗粒物和交通部门之间的更多合作，可以帮助找到减少地铁系统总体空气污染的方法，例如“减少刹车摩擦使用[和]增加通风和过滤。”
与此同时，Gordon说，戴口罩——特别是那种设计用于防止吸入空气中颗粒物的口罩，如N95呼吸器——可能有助于保护交通工人及通勤者。
