南加州的消防員正在與帕利塞德和伊頓火災作鬥爭,這些火災已造成至少25人死亡,累計燃燒了37,700英畝土地和至少12,000棟建築物。煙霧甚至從太空都清晰可見。
許多火災易發地區的居民——以及遠在下風口的居民——已經熟悉了野火煙霧橙色、末日般的霧霾,因為氣候變化使這些火災變得越來越常見。這種煙霧可能包含與心臟病和肺病甚至癌症相關的不可預測的化學混合物,癌症是消防員死亡的主要原因。以下是野火煙霧如此危險的原因。
非同尋常的汙染物
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當樹木、灌木和其他有機物燃燒時,它們會釋放出二氧化碳、水、熱量——以及,取決於可用的燃料,各種揮發性化合物、氣態汙染物和顆粒物。這些微小的顆粒物會懸浮在空氣中,可能包括煙塵(黑碳)、金屬、灰塵等。如果它們小於直徑 2.5 微米,它們可以逃避我們身體吸入時的自然防禦,深入肺部並引發各種健康問題。
這種細顆粒物是一種常見的汙染物;例如,它也是由機動車輛和工業工廠產生的。但是,野火煙霧中存在的這種顆粒物可能更危險。研究南加州健康結果的研究人員得出結論,與來自其他來源的 PM2.5 相比,來自野火的小於 2.5 微米的特定顆粒物(稱為 PM2.5)暴露對人類健康的危害高達 10 倍。研究人員估計,野火產生的顆粒物毒性是其三到四倍——但他們尚不知道原因。
更危險的燃料
隨著人類開發越來越多的土地,我們增加了人類住區和越來越易燃的森林之間的接觸點數量。這使得人為錯誤引發火災的可能性更大——並且由此產生的野火將吞噬房屋、辦公室、汽車和其他人造基礎設施,從而擴大煙霧中產生的有毒化合物的型別和數量。油漆、密封劑、絕緣材料、金屬等可以釋放多種揮發性有機化合物、氣態汙染物和顆粒物。
美國環境保護署研究人員在 2023 年進行的一項研究發現,城市野火中某些有毒化合物的排放因子比林地地區火災中的排放因子高出 1000 多倍。
不可預測的化學反應
令人驚訝的是,很難預測當人們吸入野火煙霧時會接觸到哪些化合物。煙霧中的成分取決於幾個因素:燃燒的物質(例如,黃松或汽車)、燃燒的溫度(是火焰燃燒還是陰燃?)以及煙霧傳播的距離和時間。隨著煙霧的老化,它會暴露在陽光下。這種輻射會 воздействовать 氮氧化物 (NOx) 和揮發性有機化合物 (VOC),引發一系列複雜的反應,這些反應通常會導致另一種二次汙染物:臭氧,即霧霾的主要成分,會損害肺部。
當含有 VOC 的煙霧傳播並沉降到其他城市時,它會與當地更多的汙染物(以 NOx 的形式存在)混合——使其有機會形成更多的臭氧。研究還表明,VOC 和顆粒物——每種都可能具有毒性——可以結合起來,使其各自的健康風險更加嚴重。
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揮之不去的危害
即使野火煙霧消散後,它通常也會留下一些有毒成分。在 2021 年馬歇爾火災後在科羅拉多州進行的一項研究中,研究人員發現在火災中倖存下來的房屋的灰燼中,以及空氣樣本中的 VOC 中,存在高水平的與呼吸系統和發育疾病、不孕症和癌症相關的多環芳烴 (PAH)。其他研究人員將玻璃、棉花和機械空氣過濾器暴露在實驗室的煙霧中,發現 PAH 在背景水平之上持續存在了 40 天。清潔過程的有效性在 48% 到 71% 之間。
這種揮之不去的汙染也會引起健康問題。在馬歇爾火災後的研究中,許多居民經歷了眼睛發癢或流淚、頭痛、咳嗽和打噴嚏。這導致房主和保險公司之間就究竟什麼構成野火煙霧造成的損害產生了一些爭議。
洛杉磯周圍的一些煙霧已經開始消散,其中大部分被最初助長火焰的聖塔安娜風吹向了大海。但該市目前正在為更多強風做準備,因為國家氣象局警告未來幾天可能出現“爆炸性火災增長”。
