煤电厂污染导致的死亡人数远超预期

新的研究显示，燃煤电站释放的空气污染颗粒对人体健康的危害比许多专家意识到的要大，与其他来源的空气污染颗粒相比，它导致过早死亡的可能性高出两倍以上。

在发表在《科学》杂志上的这项研究中，我和同事们追踪了美国燃煤电站排放物如何在大气中移动，然后将这些燃煤电站的排放物与65岁以上老年医疗保险人口死亡记录进行了关联。

研究结果表明，自1999年至2020年间煤电厂释放的空气污染物与近50万名老年美国人过早死亡有关。

这个数字令人吃惊，但研究也有好消息：自21世纪中期以来，随着联邦法规迫使运营商安装排放除尘器并关闭整个煤电厂，与美国煤电厂相关的年度死亡人数急剧下降。

根据我们的研究结果，1999年有5.5万起死亡与美国燃煤空气污染有关。而到2020年，这一数字已下降至1，600人。

在美国，燃煤正被天然气和可再生能源取代来发电。然而，全球范围内，燃煤在未来几年的使用量预计会增加。这使得全球决策者对我们的研究结果有更迫切的理解需要，因为这关系到他们制定未来政策。

燃煤空气污染的危害有多大?

20世纪90年代的一项重要研究，即所谓的哈佛六城市研究，将一种名为PM2.5的微小空气颗粒与提高过早死亡风险联系起来。后续其他研究也将PM2.5与肺病、心脏病、癌症、痴呆症等疾病联系起来。

在这些研究之后，美国环境保护局于1997年开始规范PM2.5浓度，并随着时间不断降低允许限值。

我们可以将体型小得足以深吸入肺部的PM2.5从几种不同来源获得，包括汽车燃油燃烧、木材燃烧和电厂的烟尘。它由许多不同的化学物质组成。

煤也是多种化学物质的混合物——碳、氢、硫，甚至金属。在燃煤过程中，这些化学物质要么以气体要么以颗粒的形式释放到大气中。污染物随风传播，与大气中已有的其他化学物质发生相互作用。

因此，燃煤电站下风向的任何人都可能正在吸入一种复杂的化学物质鸡尾酒，其中每一种化学物质对人体健康都可能有其本身的影响。

追踪燃煤PM2.5

为了了解燃煤排放对人体健康的风险，我们追踪了自1999年以来运营的480家最大的美国燃煤发电厂中每一家煤电厂二氧化硫排放物的传播，观察它们如何随风飘移并转化为微小颗粒——燃煤PM2.5。我们使用二氧化硫是因为它已知的健康影响和研究期间大幅减少的排放量。

然后，我们使用统计模型将燃煤PM2.5暴露与近7000万名1999年至2020年间老年医疗保险人口的死亡记录联系起来。该模型使我们能够计算与燃煤PM2.5相关的死亡人数。

在我们的统计模型中，我们控制了其他污染源并考虑了许多其他已知的风险因素，如吸烟状况、当地气象和收入水平。我们测试了多种统计方法，结果一致。我们将统计模型的结果与测试其他来源PM2.5健康影响的先前研究结果进行了比较，发现燃煤PM2.5的危害是其他所有来源PM2.5的两倍。

每个安装了除尘器或关闭的设施的死亡人数与多个因素相关——该厂排放量大小、风向和吸入污染物的人群多少。遗憾的是，美国公用事业公司将许多电厂设立在美国东海岸主要人口中心的上风向。这种选址放大了这些电厂的影响。

在一个互动在线工具中，用户可以查询我们估算的每年与美国每座发电厂相关的死亡人数，也可以看到这些数字是如何随着时间在大多数美国煤电厂下降的。

美国的成功故事和全球燃煤的未来

工程师设计出了有效的烟气脱硫装置和其他治理设备，可以减少燃煤发电厂的污染物排放，而美国环保局也有明确规定鼓励使用燃煤的公用事业安装这些设备，大多数没有安装脱硫装置的机组也已经停运。

效果非常明显：据报道安装了烟气脱硫装置的机组二氧化硫排放量下降约90%。自1999年以来，全美二氧化硫排放总量下降了95%。根据我们的统计，与每座安装了脱硫装置或关闭的机组相关的死亡人数大幅下降。

随着压裂技术的进步降低了天然气成本，运行煤电厂的成本增加，公用事业公司开始用天然气发电和可再生能源取代燃煤。向燃烧更清洁的化石燃料天然气(但仍然是导致气候变化的温室气体)的转变，进一步减少了空气污染。

如今，煤炭在美国发电量中贡献约27%，而1999年为56%。

然而，从全球范围来看，燃煤前景并不明朗。尽管美国和其他国家正朝着大幅减少燃煤的未来发展，但国际能源署预计全球燃煤利用率至少会持续增加至2025年。

我们的研究和其他类似研究明确指出，燃煤量增加将损害人类健康和气候。充分利用排放控制和转向可再生能源是减少燃煤消极影响的万无一失的方法。

本文译自 medicalxpress，由 BALI 编辑发布。