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室内固体燃料造成的空气污染(HAP)会给健康带来重大威胁。《柳叶刀》(The Lancet)评论指出,照顾小孩13825404095目前准确量化HAP的健康负担面临众多挑战,包括对固体燃料使用情况的不明、高分辨率暴露数据的不足等。一项系统性测算1990-2021年居民室内细颗粒引起的健康负担的相关研究显示,2021年全球26.7亿人依赖固体燃料,HAP的PM2.5暴露导致2021年1.11亿伤残调整寿命年。评论提醒,由于本项研究未将用于生活取暖所用燃料及燃料的堆叠使用等考虑在内,HAP的威胁尚未得到全面客观的评估。识别图中二维码或点击文末阅读原文,查阅原文。
在许多中低收入国家(LMICs),煤炭和生物质等传统固体非清洁燃料仍被广泛用于满足日常烹饪的能源需求[1] 。此类固体燃料的不完全燃烧会产生多种有害污染物,影响室外和室内空气质量[2]。长期暴露于室内因固体燃料使用而造成的空气污染(household air pollution,HAP)会大大增加罹患肺癌、慢性阻塞性肺病和缺血性心脏病等各种呼吸系统或心血管系统疾病的风险[3][4]。一些研究评估了传统固体燃料的使用以及由此产生的HAP造成的健康风险,这些研究指出,在全球和许多中低收入国家中,HAP是突出的环境风险因素;然而,由于对固体燃料使用情况的不明、高分辨率暴露数据的不足,以及暴露-反应关系的不确定性,目前的健康风险测算尚不精确。准确量化HAP的健康负担面临众多挑战,尤其是在当前能源快速转型的背景下,准确评估HAP及健康风险对于推进健康保护策略以及为循证的室内空气质量改善政策和行动至关重要。
《柳叶刀》(The Lancet)最新发表一项研究,全球疾病、伤害和风险因素负担研究2021(GBD 2021)HAP研究团队评估了1990-2021年居民室内细颗粒物(PM2.5,空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒物)在全球、区域和国家层面的健康负担[5]。研究构建了一套全新的全球尺度的综合暴露数据集,在国家层面形成分燃料类型、年份、年龄和性别等不同组别的分层数据(部分国家数据到了省或更细一级)。研究同时基于Meta回归分析生成了新的暴露-反应关系曲线。研究估计,2021年全球仍有26.7亿人(95%不确定区间[UI]:26.3-27.1)依赖固体燃料,占全球总人口的近三分之一。虽然暴露于固体燃料家庭空气污染的人群全球相对比例已从1990年的56.7%(56.4-57.1%)大幅下降至2021年的33.8%(33.2-34.3%),但绝对人数较1990年的30.2亿仅减少了10%。2021年,人群暴露于家庭固体燃料使用产生的PM2.5平均浓度为84.2μg/m3。虽然这一暴露水平与1990年的213.6μg/m3相比已经有了大幅下降,但仍高达世界卫生组织(WHO)指南建议值5μg/m3的近20倍。进而研究测算得到,HAP的PM2.5暴露导致2021年1.11亿(95%UI:0.751-1.64)伤残调整寿命年(DALYs),即1500.3(95%UI:1028.4-2195.6)年龄标准化DALYs/10万人。该结果比以往研究的一些估算要高[3][6]。
尽管此研究揭示的固体燃料使用人群和HAP暴露的全球分布及历史趋势与以往研究总体一致[1,3],但本研究的一个显著优势在于其更新了暴露数据和定量评估方法。研究基于在47个区域/地点开展的76项研究的390个空气污染数据集,按燃料类型等细分建立了特定年份和特定地点的暴露模型。由此产生的地理和社会经济多样性确保了对于不同收入水平人群的代表性,这是向更精确地估算家庭空气污染暴露迈出的重要一步。重要的是,此研究还改进了暴露-反应关系,不再依赖吸烟数据(因为吸烟排放的颗粒物理化性质与燃料不完全燃烧产生的颗粒物截然不同),扩大了健康结局的范围。研究发现,HAP归因负担比例很高,且近三分之一的HAP总归因负担与短妊娠期和低出生体重等生殖结局有关。
这些方法更新和数据完善上的工作显著降低了HAP归因健康负担研究的不确定性。新的数据集和科学结论为健康保护行动提供了有力的科学支持。然而,值得注意的是,除了用于烹饪外,许多不清洁的固体燃料在寒冷季节还会被用于生活取暖。该研究中未量化这一活动的家庭空气污染及其相关健康风险。在一些国家,烹饪、取暖、照明等不同活动中的燃料使用具有不同的排放特征,进而会在不同程度上以不同的过程影响家庭空气污染动态和人群暴露。鉴于很多国家或地区的清洁取暖转型仍需依赖于国家政策,而非完全自发地发生,因此值得基于取暖活动相关的HAP暴露和负担的科学研究来评估和支撑政策设计和行动。
从现有数据的统计分析中得出不同燃料类型的对应PM2.5浓度,是一种有效且被广泛采用的暴露估算方法。然而,这一算法得到PM2.5的平均浓度不能反映家庭空气污染的变异。室内空气污染在时间和垂直方向上都有很强的动态变化。室内空气污染的垂直差异会导致不同人群(如成人和儿童)的暴露水平不同[7]。此外,这种方法没有考虑到普遍存在的燃料或炉灶的堆叠使用(stacking),即居民家庭会同时拥有几种不同的燃料或炉灶。由于普遍的多能并用[8],即使在清洁能源和改良炉灶的干预下,一些居民仍可能保持并继续使用传统的固体燃料或炉灶,从而导致家庭空气污染相关健康风险的持续存在。此外,尽管气体燃料和电力等现代家庭能源可大幅地减少很多污染物的排放,但它们并不能完全消除健康风险。低浓度的PM2.5,以及室内空气中存在的氮氧化物、黑碳和超细颗粒等其他污染物暴露[9,10]仍会对人群健康造成严重威胁。遗憾的是,这些威胁尚未得到全面客观的科学评估。在促进和评估清洁能源转型以实现公正和可持续发展时,值得去解决上述问题。END
We declare no competing interests.
*Guofeng Shen, Ke Jiang gfshen12@pku.edu.cn
College of Urban and Environmental Sciences, Institute of Carbon Neutrality, Peking University, Beijing 100871, China (GS, KJ)
参考文献
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感谢评论通讯作者沈国锋研究员对本文的审阅。
论文doi https://doi.org/10.1016/S0140-6736(24)02840-X
评论doi https://doi.org/10.1016/S0140-6736(25)00467-2
原标题:《柳叶刀 | 家庭不清洁燃料带来的健康威胁巨大》