Загадување на воздухот: глобален проблем кој бара локални решенија
Преземено од: https://www.nature.com/articles/d41586-019-01960-7
Објавено во: Nature 570, 437 – 439 (2019)
Научниците мора на секое место да ги пронајдат честичките кои се најопасни за здравјето со цел политиките да се насочат прво кон нивното намалување, повикуваат Шиандонг Ли и колегите.
Секоја година, повеќе од 4 милиони луѓе во светот умираат предвреме заради загадувањето на воздухот, според податоци од Светската здравствена организација (СЗО). Главни виновници се фините честички со дијаметар од 2,5 микрометри или помали (PM2.5). Овие можат да навлезат длабоко во белите дробови, срцето и крвотокот, каде што предизвикуваат болести и рак.
Сепак, просечните проценки на глобално ниво, како што е ова проценка, претпоставуваат дека овие честички се исти низ целиот свет. Но не е така: PM2.5 е мешавина од хемикалии (јаглеводороди, соли и други соединенија кои ги испуштаат возила, печки за готвење и индустријата) и други, природни компоненти како што се прашината и микроорганизми. Мешавината и нејзината токсичност се разликуваат од едно до друго место и, со текот на времето, на начини кои не се предмет на следење или кои не се разбрани и со кои не се управува.
На пример, во земјите од Азија, саѓите од греењето на станбените единици и готвењето се најголем извор на PM2.5 честичките. Во земји од Европа, потоа во Русија, Турција, Јужна Кореја, Јапонија и во источните делот на Соединетите Држави, земјоделските емисии како што е амонијакот се водечки извор. Пустинската прашина го зголемува загадувањето на воздухот во северна Африка, Блискиот исток и во централна Азија. Не е јасно кој од изворите е најопасен.
Нивоата на PM2.5 само даваат груба слика за токсичноста на загадувачите на воздухот на одредено место. Намалувањето на PM2.5 во истата таа количина на различни места нема да донесе исти здравствени придобивки на тие места. Со цел да се заштитат повеќе милиони животи на луѓето, научниците треба да им помогнат на државите и на локалните власти да ги дефинираат најопасните состојки на загадувањето на воздухот и најпрво да ги ублажат нив. Истражувачите и креаторите на политики треба повторно да ги обмислат методите за проценка на здравствените ризици и за регулаторни мерки за намалување на тие ризици.
Нееднаква токсичност
Сè поголеми се доказите за постоењето на географски разлики кога станува збор за одговори од страна на здравствениот сектор кон загадувањето на воздухот. На пример, иако бројот на смртни случаи е висок во Кина и Индија – градовите што се индустријализираат се многу загадени и таму живеат многу луѓе – релативните ризици за жителите во градовите во Европа и во САД се поголеми. Европејците и Северноамериканците поверојатно ќе умрат од срцеви заболувања и од акутни респираторни напади отколку луѓето во Кина, кога се изложени на слични нивоа на PM2.5.
Ризиците од загадениот воздух се разликуваат помеѓу градовите. Лондончани и Њујорчани се изложени на поголем ризик од смрт кога се зголемуваат концентрациите на смог отколку што се жителите на Пекинг. Секој милиграм ПМ2,5 во загадениот воздух во Милано има поголема веројатност да создаде реактивни видови кислород (слободни радикали) кои му прават стрес на телото отколку што е тоа случај во Лахоре или во Лос Анџелес. Жителите на градовите во источна Кина, како што се Шангај, Хангжу и Нанџинг, имаат поголем ризик од смрт по единица пораст на концентрацијата на PM2,5 (и покрај средните до пониски концентрации на вкупниот PM2.5) отколку жителите во градовите на други места во државата. Со други зборови, секој милиграм ПМ2,5 во овие источни градови е потоксичен отколку што е во остатокот на Кина. И зимскиот смог во Пекинг е по смртоносен од оној во Гуангжу – а тоа е град со слична големина и се наоѓа многу подалеку на југ.
Студиите за клетки и животни ги поткрепуваат овие откритија (не е етички токсичноста на загадувачите на воздухот директно да се тестира врз луѓето). На пример, белите дробови на глувците кои биле 24 часа изложени на PM2.5 од Калифорнија биле повеќе воспалени од оние на глувците изложени на слични концентрации на PM2.5 во воздух од Кина. Разликата е можно дека е одраз на повисоки нивоа на органски јаглерод и бакар во испарувањата од возила во Калифорнија, иако е тешко наодите се пренесат од животни на луѓе.
Мешавините на загадувачи на воздухот исто така може да бидат поштетни од нивните состојки поединечно. На пример, здружените ефекти од загадувањето на воздухот на отворено и на затворено и чадот од тутун можно е да се одговорни за 2-3 пати зголемување на бројот на предвремени смртни случаи на глобално ниво, отколку што сега тоа го проценува СЗО.
Мал број на студии за влијанието врз здравјето од загадувањето на воздухот ги земаат предвид овие разлики. Повеќето од нив се фокусирани едноставно на количествата на PM2.5 честички и претпоставуваат единствен рецепт. На пример, проектот Глобалното оптоварување на болеста ги зема предвид ризиците врз здравјето во една функција која се нарекува „изложеност – реакција“, која исто така се користи и од СЗО. Таа се однесува на веројатноста од смртност на некој кој вдишал одредена маса на PM2.5 честички, поради одредена болест, и се базира на стотици епидемиолошки студии од кои повеќето се направени во Европа и во Соединетите Држави.
Сепак, малку ни е познато за тоа колку вистинскиот смог влијае на здравјето. За некои супстанции се знае дека се штетни кога ќе се вдишат. На пример, преодните метали, како што се железото и бакарот, создаваат слободни кислородни радикали. Поврзаноста помеѓу пренаталната изложеност на слободни радикали во PM2.5 и ниската телесна тежина при раѓање се нешта кои се пријавени во триесет и еден град во Канада (Онтарио). Спротивно на ова, сулфатите, нитратите и амонијаците се многу почесто присутни во смогот но се помалку штетни од металите.
Останува дополнително да бидат откриени некои од опасните загадувачи. На пример, отровните метали и полицикличните ароматски хидрокарбонати учествуваат со помалку од 40% во вкупниот потенцијал на PM2.5 и во создавањето на слободни кислородни радикали во градовите Пекинг и Гуангжу (податоци од јануари 2014 година). Кое е објаснувањето за остатокот?
Веројатно одговорот се вика секундарни органски аеросоли. Тие потекнуваат од фотохемиски реакции на органски соединенија како што е изопренот (кој го создаваат растенија и животни, а се наоѓа и во природната гума). Другите органски состојки се ослободуваат од почвата и јагленот. Пластификаторите како бифенолите и фталатите влијаат на ендокриниот систем. Сепак, останува точно да се процени токсичноста на сите овие супстанции кои се наоѓаат во воздухот се вдишувани од луѓето.
Биолошките компоненти, како што се бактерии и габи, ретко се земаат предвид во здравствените студии. Тие самите е можно да бидат токсични или можат да стапат во интеракција со други хемикалии и да влијаат на здравјето. Патогените и алергените исто така треба да бидат земени предвид и да се евалуираат. На пример, во зимскиот смог на Пекинг вообичаено лебди една бактерија која може да предизвика пневмонија (Streptococcus pneumoniae) како и габичен алерген (Aspergillus fumigatus) што може да навлезе во дишните патишта на луѓе кои имаат имунолошки недостатоци. Соединенијата во клеточните sидови на бактериите (ендототоксини) можат да предизвикаат воспаление, а другите продукти од габите (микотоксини) може да доведат до респираторни состојби и инфекции.
Списокот е долг, но најважно е следново прашање: кои загадувачи се најопасни на одредено место и кои се приоритетни веднаш да се решаваат?
Следни чекори
Најпрвин, фокусот на студиите на загадувањето на воздухот треба да се префрли на мерење на здравствените ефекти, а не само на емисиите и на хемиското присуство во атмосферата. Ова мора да вклучува специјалисти од разни области како што се молекуларна биологија, токсикологија, здравствени науки и економија. Истражувачите треба да ги рангираат изворите на PM2.5 според тоа колку се штетни и да ја испитаат токсичноста на примероците земени од реалниот воздух.
Следно, тоа знаење мора да се претвори во локални мерки за контрола на најопасните видови загадување. На пример, напорите за намалување на емисиите од енергијата од станбените единици може да бидат најдобриот начин за намалување на раните смртни случаи предизвикани од загадувањето на воздухот во Кина и во Индија; во таа смисла потребно е да се процени преминот на северна Кина, кој се случи во 2018 година, од употреба на јаглен за греење во зима, кон употреба на природен гас. Слично на тоа, мерките за чисто гориво и за енергетска ефикасност би можеле да добијат приоритет во Соединетите Држави. Исто така е потребно да решаваат неорганските емисии од земјоделството руралните области.
За да се постигне ова, треба да се користат податоците на СЗО за да се идентификуваат земјите кои се жаришта т.е. оние каде загадувањето со PM2.5 доведува до особени здравствени проблеми. Потребно е да бидат опфатени и Нигер, Индија, Египет и Непал затоа што имаат високи нивоа на честички и високи стапки на смртност. Количеството на PM2.5 во Нигерија, Чад, Јемен, Сиера Леоне и Брегот на Слонова Коска би требало да се зема предвид како особено опасно врз здравјето на луѓето заради релативно високите стапки на смртност во овие земји, што може дополнително да се влоши со средни до ниски концентрации на PM2.5.
СЗО, Програмата за животна средина на Обединетите нации и Светската банка би требало да финансираат мрежа од главни станици со кои ќе се мери хемијата на воздухот на клучни локации, почнувајќи со овие жаришта и потоа проширувајќи се и на други. Во градовите треба да се направат и студии на клетки и на животни in situ. Потребно е стандардизирање на методологиите за проучување на клетки, животни и луѓе. Кога станува збор за студии на клетките, токсичноста на мешавините од PM2.5 би можела да се изрази во однос влијанието на други хемикалии, како што тоа се прави, на пример, во проценката на квалитетот на водите.
Податоците од разни локации и годишни времиња треба отворено да се споделуваат и синтетизираат во една глобална база на податоци на токсичност, слично на базата на податоци на СЗО во однос на глобалната стапка на морталитет во врска со загадувањето на воздухот (за повеќе информации види: go.nature.com/2fiq3tr). Базата на податоци за токсичност исто така би можела да обезбедува персонализирани податоци за квалитетот на воздухот, на пример од сензори кои можат да се носат, и да се определат врските помеѓу индивидуалната изложеност на загадувачи и здравствените состојби.
Потребно исто така да се соберат податоци и за однесувањето и перцепциите на луѓето, за да се утврди на кој начин активностите на луѓето ја определуваат изложеноста на загадувањето на воздухот. На пример, овие податоци би можеле да се преточат во персонализирани препораки и предупредувања за квалитетот на воздухот и управувањето со здравјето. Би можеле да се изготвуваат и паметни предупредувања пред патување, наменети за лицата кои се особено чувствително, за да не бидат изложени на опасни количини, како во случаи кога емисиите од сообраќајот се на високо ниво или кога временските услови е веројатно да доведат до формирање на маглина.
Престојните сесии за загадување на воздухот предвидени за конференцијата на Меѓународното здружение за животна средина во месец август, потоа декемврискиот состанок на Американската геофизичка унија и други меѓународни научни настани треба да го отворат патот за соработка во истражувањата кои се потребни.
