在欧洲,目前地面臭氧(O3)浓度是导致空气污染(尤其是在夏季)过早死亡的主要原因之一。

研究表明,导致欧洲国家过早死亡的大部分地表臭氧都是进口的

由巴塞罗那全球健康研究所(ISGlobal)与法国国家健康与医学研究所(Inserm)以及巴塞罗那超级计算中心——国家超级计算中心(BSC-CNS)合作开展的一项研究首次量化了进口(非国内)O3对死亡率的影响。

该研究结果发表在《自然医学》杂志上,对欧洲大陆和欧盟的空气质量和公共卫生政策具有重要意义。

地面臭氧是一种有害的空气污染物,是在对流层中由阳光与几种前体气体相互作用而形成的,这些前体气体主要包括来自自然界和人为来源的氮氧化物(NOx)和挥发性有机化合物(VOC)。

高O3浓度与一系列不良的呼吸系统健康影响相关,包括哮喘加重、慢性阻塞性肺病、肺功能下降和感染,在严重的情况下导致住院和死亡。

研究小组量化了2015年至2017年间35个欧洲国家国内和进口的O3对死亡率的贡献,覆盖813个地区和约5.3亿人。

结果显示,进口O3占该污染物导致的所有死亡人数的88.3%。这些跨境O3大部分来自研究区域之外(来自半球来源和运输),占总归因死亡率的56.7%。从其他34个欧洲国家进口的O3也对死亡率产生了显著影响,占20.9%。

特定位置的O3浓度很大程度上取决于污染物本身的对a流层输送。

“臭氧和任何空气污染物对健康的影响远非地方问题。在这项研究中,我们发现11.7%的臭氧死亡是由国家因素造成的,”法国国家健康与医学研究院(INSERM)和ISGlobal研究员、欧盟委员会玛丽居里博士后奖学金获得者HichamAchebak说道。

该研究的第一作者补充道:“这一事实强调了所有国家需要在地方、大陆和全球范围内采取协调行动,以降低O3浓度及其对健康的影响。”

该分析基于温暖季节(5月至10月)的数据,该季节是O3值最高的季节。

为了追踪O3浓度,该研究使用了BSC-CNS开发的CALIOPE空气质量系统,该系统覆盖欧洲及周边地区。该系统追踪每个地区形成或排放的O3及其前体(即NOx和VOC)。

为了获取研究区域以外的数据,研究人员采用了一种建模方法,可以追踪空气污染物在长距离上的扩散和运输。该方法还包括陆地和海洋的排放。

所有国家及研究期间的平均O3浓度为101.9μg/m3,范围从芬兰的76.7μg/m3到马耳他的130.1μg/m3。研究期间归因于O3的死亡人数估计为114,447人(基于整个O3浓度范围估计),归因死亡率为每年每百万人口72人死亡。

大多数工业化国家和人口大国对死亡率的贡献最大

正如预期的那样,由于南部气温升高有利于O3的形成,因此该大陆北部的污染物浓度会下降。

据估计,人口最多的国家(德国、意大利、法国、英国、西班牙和波兰)的死亡负担最高,而东南部国家(保加利亚、塞尔维亚、克罗地亚、匈牙利、希腊和罗马尼亚)的死亡率最高。

分析还显示,在欧洲,工业化程度最高的国家是造成跨界O3运输造成的死亡的主要原因,尤其是法国,2015年至2017年间估计有4,003人死亡,德国有3,260人死亡。

来自法国的O3对邻国产生了重大影响,例如卢森堡(32.3%的死亡归因于O3)、瑞士(29.3%)、比利时(24.4%)或西班牙(16.8%)。来自德国的O3也严重影响了邻国,例如卢森堡(24.2%的死亡)、捷克共和国(23.3%)或荷兰(21.5%)。

研究结果强调了西风的重要性,东面下风处的国家因从其他欧洲国家输入的O3而导致的死亡人数较多。

西南欧国家受来自其他欧洲国家的进口臭氧对健康的影响最小。事实上,西班牙、法国和葡萄牙是国内臭氧造成的死亡数占来自其他欧洲国家的死亡数比例最大的国家,分别占死亡数的53.7%、47.1%和46.2%,进口/出口死亡比率最小。

在一些沿海地区和地中海小国,航运排放的贡献很大,例如马耳他(占死亡人数的24%)和塞浦路斯(占14%)。

地方、大陆和全球采取行动减少污染

研究强调,在制定监管和缓解计划之前,有必要对国家、欧盟和非欧盟对空气污染水平及其相关健康影响的贡献进行系统量化,这是必不可少一步,特别是对于容易跨越政治边界的空气污染物,如O3。

ISGlobal研究员、该研究的联合高级作者JoanBallesterClaramunt表示:“到目前为止,缓解措施主要集中在国家和地区范围内,缺乏对相关健康影响的全面、跨境评估。”

他补充道:“我们的研究是进行深入分析的第一步,这将有助于实现世卫组织的空气质量标准,以防止过早死亡和住院和慢性病等其他健康影响。”

鉴于每个地区的平均O3浓度受到来自非国家因素的较大贡献,该研究强调,地方空气质量管理部门不应将研究结果解读为地方不采取行动的理由。

“在O3浓度最高的时候,当地/国家贡献可能会大幅增加,而当地的缓解行动有助于大幅减少每日超出规定阈值的情况。此外,当地的缓解策略对于减少O3向其他地区和国家出口至关重要,”ICREA和AXA研究教授、BSC-CNS地球科学系教授、该研究的共同资深作者CarlosPérezGarcía-Pando认为。

未来气候变暖将增强对流层O3形成的条件,因为在热浪和太阳辐射强的时期,O3形成的光化学机制更为有利。

“应对气候变化是改善空气质量的关键,反过来也是设计和实施全球范围内长期、持久政策时需要考虑的关键因素。此外,未来的研究应该通过分析受气候变化影响的不同经济部门和自然资源对死亡率的贡献来完善我们的研究结果,”BSC-CNS地球科学系研究员兼大气成分小组联合组长OriolJorba认为。