美国大气有机气溶胶中的戏剧性下降

麻省理工学院研究人员在美国的有机气溶胶中发现了比以前报告的有机气溶胶更大的下降，这可能会考虑比美国的“环境保护”机构预计的“清洁空气法”和“修正案”报告所预期的更多生命。该研究发现，由于人类行为，下降可能是由于人类的行为。照片：安德鲁斯·克

我们呼吸的空气中含有来自一系列天然和人类相关来源的颗粒物质。颗粒物质每年均负责美国的数千日死亡，但从美国环境保护局（EPA）的立法归功于明显减少该数量，以及大气中的颗粒物质。但是，EPA可能没有得到他们应得的完整学分：麻省理工学院的民事和环境工程系（CEE）的新研究提出了EPA的立法可能比最初报道更加生命。

“在美国，与户外颗粒物质接触相关的过早死亡人数超过每年车祸死亡人数。这突出了EPA在减少居住在美国的人们对有害污染物的曝光方面的至关重要作用，“地球，大气和行星科学系的联邦队副教授Colette Head说。

1990年，环保署的1970年的净化空气法和修正解决了颗粒物质的健康影响，具体而言，通过调节空气污染物的排放并促进清洁替代品的研究。2011年，EPA宣布，立法负责大气中的颗粒物质下降，估计每年从2000年到2010年每年节省超过100,000个生命。然而，该报告没有考虑有机气溶胶，大气颗粒物质的主要成分，是在此期间颗粒物质下降的大贡献者。有机气溶胶直接从化石燃料燃烧（例如车辆），住宅燃烧和野火中发出，但也从自然和人为发射的碳氢化合物的氧化方面化学生产。

CEE研究团队，包括群;杰西克罗尔，Cee和化学工程副教授; Cee的研究科学家David Ridley;和Kelsey Ridley Sm '15，从1990年到2012年，从美国跨越美国的有机气溶胶的表面测量，在美国综合了解有机气溶胶。

“广泛监测美国空气污染物浓度使我们能够验证空气质量随时间的变化，以应对法规。以前的工作侧重于与减少美国减少酸雨的努力相关的颗粒物质的下降。但到目前为止，没有人真正探索了有机气溶胶的长期趋势，“赛德说。

麻省理工学院的研究人员发现美国的有机气溶胶中的更戏剧性下降而不是先前报道，这可能会考虑比预期的环保署更好的生命。他们的作品表明，这些变化可能是由于人为或人类的行为。本文本周发表在国家科学院的诉讼程序中。

“环保署报告显示出颗粒物质下降的影响非常大，但我们惊讶地看到估计中有机气溶胶浓度的几乎没有变化，”Ridley解释说。“观察结果表明，有机气溶胶减少六倍于2000年至2010年估计在EPA报告中。”

使用来自受保护的视觉环境的际际监控（改进）网络的数据，研究人员发现，有机气溶胶在冬季和夏季季节的整个国家下降。有机气溶胶的这种下降令人惊讶，特别是在考虑野火的增加时。但研究人员发现，尽管存在野火，有机气溶胶继续下降。

研究人员还将来自美国国家航空航天局的现代化时代回顾性的信息用于研究和应用，以分析其他自然影响对有机气溶胶的影响，例如降水和温度，尽管云覆盖，雨水和温度，但仍然会发生下降。变化。

没有明确的有机气溶胶下降的自然原因表明，下降是人为原因的结果。此外，有机气溶胶的下降类似于其他测量的大气污染物的降低，例如二氧化氮和一氧化碳，同样被认为是由于EPA规定。此外，城乡趋势的相似之处表明，下降也可能是对环保署法规所呈现的行为变化的结果。

通过利用有机气溶胶及其前体的排放数据，从天然和人为来源，研究人员在模型中模拟了1990年至2012年的有机气溶胶浓度。他们发现，有机气溶胶的一半以上的下降被人类排放行为的变化占，包括车辆排放和住宅和商业燃料燃烧。

“我们看到该模型捕获了美国对美国的有机气溶胶的大部分趋势，我们可以通过人为排放的变化来解释很多纯粹。有机气溶胶排放的变化可能是由EPA对不同物种对不同物种的对照驱动的，如来自车辆的燃料燃烧和二氧化氮的黑碳，“Ridley说。“这不是EPA预期的真正有些东西，所以这是清洁空气法案的额外好处。”

在考虑死亡率和有机气溶胶的影响随着时间的推移，研究人员使用了先前建立的方法，这些方法将暴露于颗粒物质，通过不同疾病如心血管疾病或呼吸道疾病的不同疾病增加了死亡率的风险。因此，研究人员可以根据颗粒物质的变化来P出来的死亡率变化。由于研究人员知道颗粒物质样品中有多少有机气溶胶，因此它们能够确定有机气溶胶水平的变化程度降低了死亡率。

“实施清洁空气法案等规定的成本和福利，但由于有机气溶胶的变化，我们似乎从与颗粒物相关的死亡率降低的死亡率收获更大的益处，”Ridley说。“减少有机气溶胶进一步的健康益处，特别是在城市地区。正如我们所做的那样，自然来源将贡献更大的分数，因此我们需要了解它们的变化也会变化。“

该研究部分由国家科学基金会，国家航空航天局以及国家海洋和大气管理局提供资金。

出版物：D. A. ridley等人，“在美国大气有机气溶胶减少的原因和后果，”2017年PNAS; DOI：10.1073 / PNAS.1700387115