为什么极端高温与空气污染相结合会致命

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  • 研究表明,空气污染加剧和极端高温都会增加健康风险,但两者叠加时危害更大。

  • 在加利福尼亚州,2014年至2020年间,在异常炎热且空气污染严重的日子里,死亡风险约为单独遭遇高温或严重空气污染时影响的三倍。

  • 极端高温和空气污染与肺病、心脏病及其他疾病有关。

早间新闻预报说天气将十分炎热,还发布了“高温预警”,预计本周晚些时候生效。你原本希望天气转凉,但又一场热浪正在威胁人类健康,并增加野火发生的可能性。除了这些炎热的白天和夜晚,空气质量数据显示污染水平也已达到不利于健康的程度。

听起来熟悉吗?在世界许多地方,这种情形正日益成为新常态。

高温和空气污染各自都会带来危害,损害人类健康,尤其是老年人等脆弱群体的健康。但如果两者同时出现,会发生什么?

为了解这一问题,我们研究了加利福尼亚州2014年至2020年登记的150多万例死亡;该州夏季容易出现热浪和野火造成的空气污染。

两种风险都高时,死亡人数激增

炎热天气和细颗粒物空气污染水平较高的日子里,死亡人数都会增加;这种污染物称为PM2.5。但在某地区同时遭遇高温和严重空气污染的日子里,两者造成的影响远高于任何一种情况单独出现时的影响。

在异常炎热且空气污染严重的日子里,死亡风险约为三倍于单独遭遇高温或严重空气污染时的影响。

气温和污染越极端,风险就越高。在最炎热、污染最严重的10%日子里,与没有极端情况的日子相比,死亡风险上升了4%。在最极端的1%日子里,死亡风险上升了21%;75岁以上老年人在这些日子的死亡风险则增加了三分之一以上。

高温和空气污染造成的额外死亡风险。Image: M. Rahman等,2022年

两种风险同时出现时危害为何更大

极端高温与颗粒物空气污染共同作用,可通过多种途径损害人类健康。

氧化应激是与颗粒物空气污染和热暴露相关的最常见生物学途径。氧化应激是指人体产生被称为活性氧(ROS)的高活性分子与清除这些分子的能力之间失衡。氧化应激与肺部疾病等多种疾病有关。

抗氧化剂有助于清除这些分子,但颗粒物空气污染和高温会通过导致代谢过程中产生过多ROS、降低抗氧化活性,破坏这种平衡。

我们的研究还表明,颗粒物空气污染和极端高温的影响在夜间高温与污染同时出现时更大。夜间气温偏高会干扰正常睡眠,还可能促成心脏病和肥胖等慢性健康问题,并扰乱人体调节体温的能力。

老年人可能更容易受到极端高温和空气污染的影响,部分原因是这种压力叠加在与年龄相关的慢性健康问题之上,例如心脏病、高血压、糖尿病或慢性肺病。身体调节体温的能力受损也可能随年龄增长而出现。此外,老年人行动能力可能较弱,因此更难前往避暑中心或就医,也可能无力负担空调费用。

世界经济论坛如何应对气候危机?

高温与空气污染并存的未来

这并非加利福尼亚州独有的问题。气候变化将使该国许多地区面临更高的高温和空气污染暴露。

美国的年平均气温已经比20世纪初高出1.8华氏度(1摄氏度)以上。到本世纪末,全球气温预计将升高近5华氏度(2.7摄氏度)。目前还较少见的危险极端热浪将变得更加常见。

气候变化也在影响室外细颗粒物污染水平,例如通过气象变化造成影响,包括空气停滞、风暴和沙尘暴,以及更干燥、更温暖的环境;这些条件会使野火发生得越来越频繁、强度越来越大。

如何采取措施保障安全

我们仍需开展更多研究,以更好地了解这些影响,例如野火烟雾暴露造成的全部影响。不过,现有认识已足以说明,人们应在极端高温或空气污染期间采取措施,降低受害风险。

这意味着要充分补水并保持凉爽。购物中心和其他装有空调的公共场所可以成为避暑去处。在家使用空调,尤其是夜间使用,可以降低死亡率。在卧室使用便携式空气过滤器可以显著降低颗粒物污染水平。

出现热应激症状的人,例如头痛、恶心、头晕或意识混乱,尤其是老年人,应及时就医。

许多县级和州级卫生部门已经发布极端高温和严重空气污染预警。在两种极端情况同时发生时设立专门的预警类别,可能有益于公众健康。

各国政府也需要立即采取行动,避免未来出现最严重的气候变化情景。城市的一些最佳做法包括建设遮阳避暑设施和绿地,这些措施也能减少颗粒物污染。

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