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加利福尼亚州的空气污染导致哮喘、过敏和早产

美国一半以上最脏的城市都在加利福尼亚州,那里的疾病发病率正在上升。现在扭转这一趋势是否为时已晚?

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玛莎·科塔和她的儿子何塞·米格尔站在加利福尼亚州长滩港。科塔的社区行动主义始于何塞·米格尔因儿童哮喘发作而多年被送往医院之后。(雷内·马库拉)

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一天早上,玛莎·科塔醒来,发现她年幼的儿子何塞·米格尔喘不过气来,他的嘴唇和指甲下的皮肤因缺氧而发蓝。她吓坏了,赶紧把他送到加利福尼亚州长滩当地的医院,医生在那里稳定了蹒跚学步的孩子的病情,并给他开了控制发烧的药物和一个帮助他呼吸的吸入器。这个循环持续了五年多——何塞发蓝,几乎无法呼吸,科塔焦急地把他绑在汽车座椅上,在车流中飞驰,无数个日日夜夜坐在医院急诊室里。

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就像他们家附近许多其他孩子一样,离长滩巨大的港口不远,何塞患有严重的哮喘,医生花了多年时间才找到控制他症状的治疗方案。“他随时都可能死去,”科塔告诉我,她的眼睛里噙满了泪水,那天四月的一个早晨,我们在她长滩办公室附近的一家咖啡馆里通过翻译交谈。“至少每个月一次,我都会接到他学校的电话,威胁说要送我去坐牢,因为他缺课太多了。”

高挑的科塔,现在快50岁了,穿着一身优雅的黑色西装,留着一头深色长发,挑染着赤褐色,眼睛大而富有表现力。她在墨西哥老家曾是一名社工,现在是长滩儿童哮喘联盟的社区教育工作者。当她第一次发现社区里许多其他妇女和儿童患有呼吸道疾病时,她决心找出为什么住在美国最大港口综合体下风处会让这么多人患病的原因。

即使在这样一个阳光明媚的日子的中午,天空也被来自洛杉矶港和长滩港的朦胧有毒烟雾笼罩,这两个港口是美国一半以上商品的海运入口点,也是加利福尼亚州最大的空气污染源。

每天,载有3万个来自亚洲和太平洋盆地集装箱的停泊货船,由200多英尺高的起重机在码头上卸货。然后,这些集装箱从港口旁的铁路货场分发到1200辆柴油动力货运列车上,这些列车沿着海岸线上下运输货物,还有35000辆半拖挂卡车沿着拥挤的高速公路驶向全国各地。自20世纪70年代以来,这个巨大的港口综合体已扩张到其原有规模的五倍,将周边地区变成了一位当地医生所说的“环境噩梦”。

加利福尼亚州可能以阳光普照的天堂而闻名,拥有世界上最受摄影师青睐的房地产——南加州的闪亮白沙滩,大瑟尔沿岸著名的崎岖海岸线,以及优胜美地和内华达山脉的史诗般壮丽。但现实是,这个美国人口最多的州是一个工业巨头——世界第九大经济体——却拥有全国最差的空气质量,根据美国肺脏协会发布的年度报告卡。

洛杉矶都市区几乎每家每户都有两辆汽车,因此拥有世界上每人拥有车辆比例最高的“不光彩”称号;每天有超过1200万辆汽车在庞大的高速公路系统上行驶。但所有这些商业活动都对居民的健康造成了沉重打击。从洛杉矶港和长滩港延伸到里弗赛德(一座拥有30万居民的城市,也是一个配送中心,在高速公路旁兴起,卡车和火车在那里运输货物,排放出滚滚黑色的柴油烟尘)的充满废气的工业走廊,被环保主义者称为“柴油死亡区”。

科塔第一次接触到将贯穿她一生的环保事业是在儿子学校举行的一次家长研讨会上,学校位于海滨东北约一英里处。在那里,她遇到了一组与南加州大学儿童环境健康中心相关的医生,他们正在进行一项关于高速公路交通空气污染慢性暴露与呼吸道疾病之间联系的长期研究。

这项名为“儿童健康研究”的研究项目始于1993年,最终涉及南加州12个社区的约5500名儿童。其中三分之二的孩子是在四年级入学,所有人都被追踪到高中毕业。科塔立即报名参加了这项研究,并学会了如何使用粒子计数器测量空气中的颗粒物和毒素,以获取她家周围环境空气质量的样本。我们边喝咖啡边回忆,她说:“每次有卡车经过,仪表就会爆表。”有时它测得每立方米7000微克的颗粒物,这比联邦标准认为健康的最高水平高出400多倍。

南加州大学研究人员经过十年的细致监测,最终发现的结果令人大开眼界。生活在交通繁忙走廊附近的儿童肺部发育迟缓——比平均水平小约20%,这极大地损害了他们的功能。这些年轻人患哮喘的比例也显著更高——生活在高速公路四分之一英里范围内的儿童患哮喘的风险比距离一英里以外的儿童高89%。

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他们的哮喘症状也更严重,即使有医疗保险的人,因空气污染而窒息最终被送进医院急诊室的几率是富裕地区年轻人的三倍。更糟糕的是,生活在这些交通繁忙地区的孕妇更容易早产或生下低出生体重婴儿,为下一代带来终身残疾和发育缺陷。

科塔根本不需要研究来告诉她这些。她和另外两个孩子后来患上了严重的过敏症,现在每天都需要使用吸入器和各种药物才能度过。科塔告诉我:“我家没有人患哮喘或过敏症。”她说,她开始为长滩儿童哮喘联盟工作,“这样其他母亲就不必忍受我所经历的一切。”

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另一个加利福尼亚

加利福尼亚州中央谷地的情况更糟,那里的农业、工业、交通和地形结合在一起,导致空气质量极差,以至于根据美国肺脏协会的数据,该地区有四个大都市区位列全国十大污染最严重的城市。贝克斯菲尔德,梅尔·哈加德和巴克·欧文斯反叛的乡村摇滚乐的发源地,一直位居榜首。

中央谷地是一片狭长的新月形肥沃平原,绵延超过450英里,覆盖22000平方英里(略小于西弗吉尼亚州),坐落在西部的海岸山脉和东部的内华达山脉之间。他们称之为“另一个加利福尼亚”,那里的农田一望无际,贫瘠的城镇最初由“沙尘暴”难民定居,现在被商业街和快餐店所覆盖。但这片高沙漠地区也是650万人的家园——比美国三分之二州的人口还要多。

城市蔓延加上工业增长,导致空气污染日益严重。奶牛场废物、农田吹来的泥土、杀虫剂、工业排放、汽车尾气以及汽车和大型卡车在谷地两条主要动脉——5号州际公路和99号高速公路——运输农产品时扬起的尘埃颗粒,使得这里成为美国烟雾最严重的地区之一。周围的山脉将这些污染物困住,停滞的空气使该地区笼罩在持续的雾霾之中。

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当地人告诉我,在炎热的日子里,有毒烟雾使医院急诊室和医生办公室挤满了无法呼吸的儿童;弗雷斯诺的学校会悬挂不同颜色的旗帜,提醒学生空气质量:绿色表示可以外出,红色则警告待在室内。平均每天有近四名中央谷地居民因污染而过早死亡,专家预测,未来几年,随着气温持续升高和人口增长导致烟雾水平上升,每四个儿童中就有一人会患上哮喘。

“在过去的十年里,我不得不给更多的孩子使用类固醇,这让我很害怕,”呼吸治疗师兼Clinica Sierra Vista(一家在中央谷地为每年约5万名低收入青少年提供医疗服务的连锁医疗中心)的行政主管凯文·汉密尔顿说。“每个房间里都有病人使用吸入器和雾化器,这真是让人难以承受”——这是哮喘患者药物库中的重型武器。“这些孩子从来没有好转,现在我们这一代人因长期暴露在污染中而受到了永久性的损害,”五十多岁,身材魁梧,留着胡子的汉密尔顿在我们诊所狭小的办公室里见面时,沮丧地叹了口气。“这些影响不是暂时的。如果他们得了肺炎,他们更有可能最终住院。他们不能参加体育运动,长大后,他们更有可能患心脏病,因为他们的身体无法产生足够的氧气。他们病得更快,死得更早。”

美国一半以上的商品通过洛杉矶港(前景)和长滩港(右上)运抵。该港口综合体是加利福尼亚州最大的空气污染源。(诺埃·蒙特斯)

未来冲击

对于生活、工作和呼吸在加州工业区的人们来说,未来已经来临。他们所经历的污染对健康造成的灾难性影响,预示着随着气候变化成为日常现实,以及地球变暖、碳排放持续攀升和空气质量逐渐恶化,各地都将发生同样的情况。

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举个例子,汽车尾气和工厂排放的吸热二氧化碳聚集在城市上空,形成二氧化碳“穹顶”,将城市核心笼罩在有毒的污染物云层中。对纽约、凤凰城和巴尔的摩空气质量的研究表明,环境二氧化碳含量(ppm)可以飙升到400、500和600,气候模型预测这将在20到30年内成为常态。目前,全球平均水平为393 ppm。

随着气温升高和更多污染物被排放到大气中,那片有毒云羽将像墨迹在吸墨纸上一样扩散,覆盖更多土地,形成窒息的碳穹顶。2010年斯坦福大学的一项研究发现,这些穹顶就像高压锅一样,加剧了污染对健康的有害影响,并可能已经导致全国多达1000例额外的死亡,相当于每年发生两次巨型喷气式飞机坠毁事故。

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在未来的几十年里,随着地球变暖,情况只会变得更糟。导致哮喘和过敏的两个主要元凶——空气污染和烟雾——只会随着气温升高而加剧。结果就是臭氧烟雾,这是一种有毒的混合物,由阳光烹饪大气中的污染物和颗粒物混合而成。

随着空气变热,会产生更多的臭氧。反过来,不断增加的臭氧含量会捕获更多的热量,加剧城市热岛效应:城市通常比周围郊区热5到10度,因为沥青和水泥吸收阳光,形成了污染和热量不断升级的恶性循环。

较高水平的臭氧烟雾对肺内膜有毒,也将增加呼吸道疾病的发病率。2009年欧洲科学家进行的一项研究,分析了包括都柏林、伦敦、巴塞罗那、雅典和罗马在内的12个主要城市至少三年的住院数据。他们发现,气温每升高1摄氏度(约2华氏度),因呼吸系统和哮喘相关疾病住院的病例就会增加4.5%。

长期暴露在高浓度臭氧下会产生严重的累积效应。高层大气中的臭氧通常形成一层保护层,保护我们免受太阳紫外线辐射。但地面臭氧——由工厂和汽车排放物经阳光加热产生的化学燃烧产物——可能产生毁灭性影响。

根据加州大学伯克利分校科学家2009年的一项研究,像洛杉矶、加州河滨和休斯顿这样的阳光地带城市,拥有看似无尽的晴天、交通堵塞的城市扩张和蓄热的停滞气团,其臭氧平均浓度最高。生活在这些地区以及加州中央谷地的人们,每年死于肺炎和慢性阻塞性肺病等呼吸道疾病的风险比旧金山和西雅图等空气更清洁、雾、雨和凉爽气温能控制臭氧水平的地区居民高出25%至30%。

另一方面,在加州大部分地区,大气中混合的污染物可能会灼伤肺部娇嫩的组织内膜,并加剧一系列令人震惊的其他健康问题,从心脏病和肺癌到痴呆症。这些脏颗粒加速动脉增厚,进而增加心脏病发作和中风的几率,并加速认知能力的下降,因为输送到大脑的富氧血液减少了。

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2012年一项针对全国近2万名女性的研究显示,接触这类污染物会大大加速记忆力受损并降低注意力。长期接触受污染空气水平较高的女性,其智力下降“显著”更快,相当于额外衰老了两年。

“同样的化学反应,在温度较高时会产生更多臭氧并加速进行,也会产生化学化合物,从而在空气中形成颗粒物,”加州大学戴维斯分校空气质量研究中心主任安东尼·韦克斯勒说。

大颗粒物——PM10——大约10微米,与头发丝的粗细相似。通常,这些颗粒物存在于风吹灰尘或建筑灰尘中,并由燃木炉、壁炉、垃圾焚烧炉和野火排放。PM10颗粒物往往构成笼罩城市地区的浓厚雾霾,吸入后,它们会附着在肺部将氧气输送到称为肺泡的微小气体交换囊的小支气管内壁。

肺泡被浓密的血管网络包围着。正是在这里,发生了至关重要的转换,我们的身体完成了奇迹般的维持生命的炼金术:二氧化碳从血液中被移除,通过肺部排出,并被新鲜氧气取代,然后氧气被泵送到心脏进行循环。但污染物会导致肺部产生粘液,困住这些颗粒,并引起持续的咳嗽。

更细小的颗粒,2.5微米(PM2.5)或更小,比人发丝的宽度小约30倍——肉眼看不见。这些微小颗粒存在于丛林火灾、重金属和有毒化学烟雾的烟尘中。研究一致表明,PM2.5颗粒比大颗粒毒性更大、更致命,因为它们可以逃避呼吸系统的天然防御机制。

在加利福尼亚州,根据加州空气资源委员会2009年的一项研究,接触这些细小的空气颗粒每年导致多达24,000人死亡,其中大部分发生在人口稠密的地区,如旧金山湾区、圣华金谷和洛杉矶空气盆地。PM2.5颗粒深入肺部,引起持续刺激,从而降低肺活量并可能导致癌症。像PM10颗粒一样,它们潜入血管壁内部,可能引发动脉堵塞斑块的形成,而斑块正是中风和心脏病的元凶。有证据表明,甚至更小的颗粒,即100纳米,可以通过鼻腔进入大脑,可能侵蚀认知能力。

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“我们现在看到的,可能只是空气污染对健康影响的开始,”加州大学旧金山分校弗雷斯诺校区的肺科医生和哮喘专家何塞·约瑟夫在十月一个闷热的下午,当我参观他整洁的大学医疗中心办公室时,颇为遗憾地告诉我。“未来几年,各种慢性疾病将大幅增加,”他继续说着,掰着手指列举,“呼吸道疾病、心脏病、心脏病发作和中风的增加,因为空气污染会增加血液凝固,以及它对胎儿发育的影响——空气污染的危害太多了。审视问题的严重性,我们真的必须做得比这更好。”

简单的正义

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但也有一些好消息:即使是看似微小的温室气体减排变化,不仅能减少有害污染物、净化空气,还能帮助减缓气候变化。在加州,地方基层组织成功推动污染者清理社区,并迫使政府机构保护居民免受全球变暖带来的后果。

他们是环境正义运动的一部分,这项运动的兴起是基于这样一种认识:主要是穷人和有色人种——由于环境、经济、政治权力匮乏以及活动家们所称的“环境隔离”(无情地针对被剥夺权利者)——被迫生活和工作在全国最肮脏的环境中。

路易斯·卡布拉莱斯曾多年担任清洁空气联盟的竞选总监,该联盟是一个历史悠久的环保组织,在20世纪70年代初加州历史性的车辆烟雾检查项目通过中发挥了关键作用。他大半生都在为环境正义而奋斗。卡布拉莱斯身材瘦小,一头乌黑浓密的头发,方下巴,摔跤手般宽阔的肩膀,拥有与生俱来的组织者的随和魅力和顽强毅力。

卡布拉莱斯在洛杉矶市中心高层建筑中联盟办公室接受采访时告诉我,长期以来,民权斗争中一直存在环保主义的脉络。他指出,罗莎·帕克斯拒绝搬到公共汽车后面,源于对充足公共交通的深切需求,而塞萨尔·查韦斯则致力于保护农场工人免受在加州中央谷地导致他们死亡的有害农药的侵害。

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但直到20世纪70年代末,人们才开始将这些点联系起来,并意识到非洲裔美国人抵制在他们社区建立垃圾场的尝试,实际上与保护濒危物种的基层活动家在进行同样的斗争。“更好的住房、清洁的水、清洁的空气、安全的学校,”卡布拉莱斯说,“这些都与环境有关。”

在随后的几十年里,环境正义运动从一支由贫困和被剥夺权利者组成的“杂牌军”,发展成为一个强大的联盟,它团结了以白人和受过大学教育为主的传统环保主义者、工会会员、蓝领工人以及全国一些污染最严重地区的居民。它利用其日益增长的政治影响力和人数,在权力走廊中占据了一席之地。

“我们已经将范式转变为绿色-蓝色联盟,”卡布拉莱斯说。“多年的环保意识提升正在真正开花结果,环保主义者不再被视为吸大麻、穿凉鞋的抱树者。在过去的十年里,这种变化是巨大的,因为新一代的环保倡导者现在在立法机构、港口委员会和空气资源委员会中担任权力职务。”

这是一个引人注目的巨变,像来自东洛杉矶的法比安·努涅斯,一个蒂华纳园丁和女佣的12个孩子之一,登上了加州议会议长的宝座,并共同起草了美国最严格的缓解全球变暖的措施。这项具有里程碑意义的法律方案被认为是前州长阿诺德·施瓦辛格的标志性立法,并已成为世界其他地区的典范。

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“他小时候是个园丁,推着割草机帮他爸爸干活,”卡布拉莱斯颇为自豪地说。“现在,他帮助制定了世界上最严格的污染控制标准——一位墨西哥移民。”

在过去的十年里,“清洁空气联盟”成功发起了一场运动,开始清理加州港口散发出的致命柴油污染。他们与自然资源保护委员会和安全环境联盟等团体,以及卡车司机和码头工人协会以及像玛莎·科塔这样的当地活动家携手合作,在萨克拉门托进行了广泛的游说和社区组织,以推动《加州环境质量法案》的执行,并迫使洛杉矶港启动一系列减少污染的策略,从而改善了空气质量。

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这些措施包括“清洁卡车计划”,该计划用配备颗粒过滤器的符合EPA标准的车辆取代了港口的老旧、肮脏柴油卡车,并对港口进行电气化改造,使船只在码头停靠时可以直接插电为其基础设施供电。一艘船在港口停泊(通常停泊两到三天进行卸货)所排放的污染量,超过了五辆柴油校车一年排放的总量。

关闭发动机并使用电力可以减少每艘船多达三吨的致烟雾排放。尽管洛杉矶港的污染已从高峰期减少了约70%,但空气质量仍然是一个严重问题。“但至少我们已经开始行动了,”卡布拉莱斯露出一个咧嘴的笑容补充道,“我们现在有了一席之地。”

[本文最初以“窒息”为题刊登于纸质媒体,并摘录自琳达·马萨的《发烧:一个更热的星球将如何损害我们的健康以及我们如何自救》。版权所有 © 2013 琳达·马萨。经罗代尔公司安排摘录。]


创建可持续城市

温哥华斯坦利公园(左)和布鲁克林的屋顶花园(右)。 (Thinkstock; Seth Wenig/AP/Corbis)

纽约和温哥华,北美洲最环保的两个城市,已经找到了通往更可持续21世纪的正确秘诀,并且正在投资基础设施改造,以应对一个更热世界的新现实。

温哥华:行人天堂

不列颠哥伦比亚省的温哥华是北美智能增长无可争议的领导者,并一直被评为世界上最宜居的城市之一。在西北部城市中,这个拥有230多万居民的加拿大都市,拥有最高的人口密度;最高的骑行、步行和乘坐公共交通工具的比例;以及每人拥有汽车最少的数量,此外,它还拥有最高的预期寿命、最低的青少年生育率和最低的贫困率。

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温哥华在水力发电的使用方面也处于世界领先地位,其能源供应的90%来自水力发电,并且经常使用风能和太阳能等可再生能源。其行人友好的高密度社区(每平方英里14,000人)围绕高层建筑、多户住宅、餐馆、杂货店、商店和袖珍公园,拥有宽阔的人行道,鼓励步行,以及短街区,减缓交通。

广阔的公共交通系统缓解了交通拥堵,包括大容量柴油巴士和电动无轨电车,轻轨线路网络以及名为SkyTrain的高架列车服务。这里有数百英里的自行车道。由于所有这些因素,温哥华拥有西半球任何主要城市中最低的人均碳排放量。

未来,温哥华不仅希望成为最环保的城市,更要成为世界上最可持续发展的城市。该市的行动计划侧重于更大程度地利用可再生能源,进一步升级现有交通系统,并扩大该市已相当可观的绿地,包括世界级的斯坦利公园,其面积甚至超过了中央公园。

该蓝图还鼓励城市农业,重新思考污水和废水管理,并通过促进更高密度的居住,特别是在温哥华市中心半岛的交通走廊沿线,建造更小的多户住宅,将人均温室气体排放量降至世界最低水平。

纽约:百万树之城

2007年地球日,纽约市长迈克尔·布隆伯格公布了“纽约计划”,这是一项全面的127点蓝图,旨在创建一座可持续发展的城市。它包括振兴城市580英里滨水区、降低能源成本、到2030年将温室气体排放量削减30%,以及升级基础设施以防止海岸线被洪水和风暴潮淹没的举措。

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在超级风暴桑迪之后,长期酝酿的三座大型防洪堤建设方案被提上日程,同时还讨论了提高易受洪水侵袭的地铁站入口和关键设备(如水泵、变压器和污水管道)的位置。

暴雨可能使纽约老化的19世纪下水道系统不堪重负,数英里的管道和隧道负责输送废水,一旦超负荷,就会将数十亿加仑的未经处理的污水和受污染的城市径流排入河流、湖泊和海洋。该市已投入15亿美元用于建设绿色基础设施——绿化屋顶、街道和人行道绿化、透水路面、蓄水池、雨水桶——这些设施将控制和吸收雨水,并通过捕获雨水并使其自然通过土壤过滤,防止受污染的径流流入水道。

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该市还启动了几项旨在降低气候温度的项目,例如“百万棵树”项目(全市已种植超过五十万棵树)以及用白色或“凉爽”涂料粉刷平屋顶,以反射太阳能。迄今为止,已覆盖超过200万平方英尺的屋顶,目标是到2030年覆盖所有屋顶。

纽约在其创建更可持续食品系统方面的努力也得到全球公认。一个由社区活动家、社会正义和食品倡导团体、顶级厨师、作家、农民、渔民、牧场主、公民领袖和州政府机构组成的广泛联盟正在彻底改变食品的种植、分销和处理方式。

这些改进包括保护和促进区域农业和食品生产的方法;将农村农民与城市市场连接起来;发展城市农业;创建大型城市堆肥设施;以及扩大食品合作社和面向低收入地区居民的推广项目,特别是通过学校食品和课后项目。

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