更清洁的空气,更长的生命
清洁空气法案可能导致大气有机气溶胶急剧下降
我们呼吸的空气中含有来自自然和人类相关来源的颗粒物。美国每年有数千人因吸入颗粒物而过早死亡，但美国环境保护署(EPA)的立法却大大减少了这一数字，以及大气中颗粒物的含量。然而，EPA可能没有得到他们应得的全部功劳:麻省理工学院土木与环境工程学院(CEE)的一项新研究提出，EPA的立法可能挽救了比最初报道的更多的生命。
在美国，与户外颗粒物暴露相关的过早死亡人数每年超过了车祸死亡人数。这凸显了EPA在减少在美国生活的人们接触有害污染物的过程中发挥的重要作用，”
美国环保署1970年的《清洁空气法》和1990年颁布的附加修正案，对微粒物质的健康影响进行了研究，特别是通过调节空气污染物的排放和促进对清洁替代品的研究。2011年，美国环保署宣布，该法案对大气中颗粒物的大幅减少负有责任，从2000年到2010年，每年有超过10万的生命被挽救。然而，该报告没有考虑到有机气溶胶是大气颗粒物的主要组成部分，它是造成这一时期颗粒物减少的主要原因。有机气溶胶是直接从化石燃料燃烧(例如车辆)、住宅燃烧和野火中排放出来的，但同时也是由天然和人为排放的碳氢化合物氧化而产生的化学物质。
研究团队研究了从1990年到2012年美国各地有机气溶胶的表面尺寸，从而形成了美国有机气溶胶的全面图景。
“对美国各地空气污染物浓度的广泛监测使我们能够根据法规对空气质量的变化进行及时的验证。”之前的研究主要集中在美国减少酸雨相关的颗粒物的减少。但迄今为止，还没有人真正研究过有机气溶胶的长期趋势。
麻省理工学院的研究人员发现，美国有机气溶胶的数量比之前报告的要大得多，这可能比环保署预计的要多。他们的研究表明，这些变化可能是人为的，或人类的行为。
“环境保护署的报告对颗粒物的减少产生了很大的影响，但我们惊讶地发现，他们估计的有机气溶胶浓度变化甚微，”戴维·里德利解释说。“这些观察结果表明，有机气溶胶的减少量是2000年到2010年在环保署报告中估计的6倍。”
通过对受保护的视觉环境(改善)网络的机构间监测的数据，研究人员发现，在冬季和夏季，有机气溶胶在全国范围内减少。有机气溶胶的下降是令人惊讶的，尤其是考虑到野火的增加。但研究人员发现，尽管野火发生，有机气溶胶仍在下降。
研究人员还利用美国宇航局现代时代回顾性分析的资料，分析了其他自然因素对有机气溶胶的影响，如降水和温度，并发现尽管云层、降雨和温度变化，这种下降仍会发生。
有机气溶胶下降的明显自然原因表明，下降是人为原因造成的。此外，有机气溶胶的下降与其他大气污染物的减少类似，如二氧化氮和一氧化碳，这也被认为是由于EPA的规定。此外，城市和农村地区趋势的相似之处表明，下降也可能是由于EPA规定的行为变化造成的。
通过利用有机气溶胶的排放数据及其来自自然和人为来源的前驱体，研究人员模拟了1990年至2012年的有机气溶胶浓度模型。研究人员发现，有机气溶胶下降的一半以上是由于人类排放行为的变化，包括汽车尾气排放和住宅和商业燃料燃烧。
“我们发现，该模型捕捉了全美有机气溶胶的大部分观测趋势。我们可以通过人为排放的改变来解释这一问题。对有机气溶胶排放的改变很可能是由EPA对不同物种的控制间接推动的，比如燃料燃烧产生的黑碳和汽车的二氧化氮。“这并不是EPA预期的结果，所以这是《清洁空气法》的一个额外好处。”
在考虑死亡率和有机气溶胶对时间的影响时，研究人员使用了一种以前建立的方法，即通过不同的疾病，如心血管疾病或呼吸道疾病，暴露于微粒物质，从而增加死亡率。因此，研究人员可以根据颗粒物的变化计算出死亡率的变化。由于研究人员知道有机气溶胶在微粒样品中的含量，他们能够确定有机气溶胶水平的变化会降低死亡率。
雷德利说:“实施《清洁空气法》这样的法规是有代价和好处的，但是，由于有机气溶胶的变化，我们似乎从与颗粒物相关的降低死亡率中获得了更大的好处。”“进一步减少有机气溶胶对健康有益，尤其是在城市地区。”正如我们所做的那样，自然资源将贡献更大的份额，因此我们需要了解它们在未来也将如何变化。
