科学家指出,每年有约27万名五岁以下儿童因吸入野火烟雾而死亡,其中99%的死亡案例发生在中低收入国家(LMICs)。尽管关于野火烟雾对儿童健康影响的研究仍显不足,但近期研究发现了一系列从胎儿期到青春期的身心影响。这些研究提供了关于气候变化加剧野火所引发的全球公共卫生危机恶化的宝贵证据。
研究人员强调,儿童由于生理特点和更倾向于在户外活动,特别容易受到野火烟雾的伤害。另外,并非所有烟雾都相同。不同材料(从植物到塑料)的燃烧会产生复杂的污染物混合物,其健康影响各不相同。
健康专家强调,尽管烟雾无国界,但保护措施往往止步于国界。为了保护儿童和其他脆弱群体免受野火烟雾的影响,亟需加强全球研究、更好的监测和行动。
随着今年创纪录的野火在加拿大爆发,威胁健康的烟雾飘向美国,甚至远至欧洲——而2024年的野火首次成为热带森林损失的主要驱动力——这一令人不安的儿童统计数据亟需全球父母和看护人的关注。
根据联合国儿童基金会(UNICEF)儿童环境健康合作组织的数据,每年约有27万名五岁以下儿童因吸入野火烟雾而死亡。更多儿童则遭受长期的残疾。而且,随着全球变暖导致野火数量增加、强度增强、致命性加剧,这些严峻的脆弱性只会加剧。
全球范围内儿童高死亡率和受伤率主要归因于生理特点和暴露情况:“儿童的呼吸频率更高,因此每小时吸入更多污染物,”西班牙巴塞罗那全球健康研究所的环境流行病学家和博士后研究员阿里亚德娜·库尔托(Ariadna Curto)说。“他们的气道更小,且倾向于在户外度过比室内更多的时间,因此更容易受到污染的影响。”
尽管关于野火烟雾对这一年轻群体影响的研究尚不充分,但科学家们正在积累大量令人担忧的证据,表明野火烟雾对儿童的身心健康和发育造成影响。从胎儿期到青春期,野火烟雾暴露正成为全球儿童健康危机。
野火在全球范围内数量和强度都在增加,其烟雾尤其威胁儿童健康。图片由美国森林服务局太平洋西北区的布伦丹·奥莱利(Brendan O’Reilly)提供,经维基共享资源(Wikimedia Commons)(公共领域)授权。
年轻人在危险之中
在评估烟雾吸入的威胁时,人们需要了解一个关键事实:“儿童和青少年不是小大人,”美国儿科学研究团队指出。“他们具有独特的生理特征,使其更容易暴露于环境污染,并导致更严重的健康影响。”
儿童较小的(仍在发育的)肺部更容易吸收烟雾中常见的细颗粒物PM2.5,进入呼吸道和血液系统。他们的鼻腔过滤机制也不如成年人有效,免疫系统更容易感染和发炎。由于儿童倾向于在户外更活跃,暴露会加剧所有这些危害。
尽管化石燃料燃烧产生的空气污染也对年轻人构成重大风险,但美国斯坦福大学的研究团队建议,野火烟雾对人类健康的危害是其他空气污染源的十倍。
“急性情况下,我们看到更多儿童因哮喘、喘息、支气管炎和肺炎来到急诊室,”斯坦福大学的儿科教授和撰写野火对儿童健康影响报告的首席作者丽莎·帕特尔(Lisa Patel)说。“虽然我们不知道这些反复烟雾暴露对儿童的长期后果是什么,但每项新研究的发布都应引起我们的关注。”
这种伤害早在出生前就开始了。健康科学界现已广泛知晓,母亲在怀孕初期暴露于野火烟雾中,生下低体重婴儿的风险更高。最近的研究发现了怀孕初期的其他威胁,包括早产几率增加,身高显著降低,以及脊柱裂风险增加43%。脊柱裂是一种婴儿脊髓未能正常形成的情况,会导致短期和长期的健康和活动能力问题。
新兴研究将怀孕初期暴露于野火烟雾与严重的风险联系起来,如胎儿生长受限和出生缺陷(如脊柱裂)的几率增加,这引发了对生活在野火多发地区孕妇的担忧。图片由Jordan Bauer通过Unsplash(公共领域)授权。
最近的产后研究也令人担忧:比利时的一项研究发现人类母乳中存在黑碳颗粒,引发了对野火污染物可能干扰婴儿免疫系统、器官和大脑发育的担忧。
南美研究人员回顾了过去的健康记录,发现智利中部暴露于野火中的儿童有更高的支气管炎、慢性下呼吸道疾病和肺炎风险。
在加拿大阿尔伯塔省,2016年麦克默里堡野火发生18个月后——这场毁灭性野火如今被称为“野兽”——37%的11-19岁学生被诊断出可能患有创伤后应激障碍,而31%的学生可能患有抑郁症(远高于全国平均的15.5%和4-8%)。
或许最令人震惊的是,呼吸道疾病仍然是全球五岁以下儿童死亡的首要原因,每年夺走430万人的生命——即每天约12,000人。野火烟雾是一个重要的致病因素。
今天,“全球因景观火灾烟雾导致的死亡负担……估计为68万,其中近27万死亡发生在五岁以下儿童中,”中国和英国研究人员在2021年的一项研究中指出。
一名年轻女孩和她的祖母站在萨斯喀彻温省北部的一个湖边,最近的野火摧毁了连接六代人与土地和水的家庭小屋。强烈的野火可能影响儿童的长期身体、情感和心理健康。图片由Scott Knudsen提供。
99%的火灾致死儿童死亡发生在较贫穷国家
有一些好消息:全球儿童死亡率已显著下降。由于医疗保健的改善、疫苗和抗生素的普及、清洁水的获取、营养和卫生条件的改善,每年五岁以下儿童的死亡人数从1990年的1260万下降到2023年的480万,25年间下降了60%。
然而,每天仍有约14,000名儿童死亡,主要是可预防的原因。重要的是,这些儿童的居住地决定了死亡风险。五岁以下儿童的死亡风险在低收入和中等收入国家(LMIC)比高收入国家高出80倍。在野火烟雾导致的死亡方面,这个故事也类似。据估计,每年因吸入野火烟雾而死亡的约25万名五岁以下儿童中,大多数死亡发生在LMIC,而世界上大多数火灾也发生在这里。
“尽管高收入国家的野火吸引了大量媒体关注,低收入和中等收入国家……经历了迄今为止最大的景观火灾活动,”北京大学健康科学中心的研究负责人薛涛在2021年的研究中指出。薛涛的研究指出,全球70%的烧毁面积发生在非洲(尤其是刚果盆地),而显著的一部分也发生在亚马逊雨林以及东南亚和东非部分地区(特别是印度尼西亚)。
薛涛和他的合著者研究了超过50万名18岁以下儿童的死亡情况,发现发展中国家的儿童承受着最大的疾病负担,包括由烟雾吸入导致的死亡。
“我们发现超过99%的火灾相关儿童死亡发生在LMIC,”作者写道。在研究人员审查的50万份烟雾导致的死亡记录中,83%仅发生在五个国家:尼日利亚、刚果民主共和国、印度、乌干达和印度尼西亚。
研究人员如薛涛表示,希望了解发展中国家年轻儿童面临的不成比例的死亡负担能引起更多关注和资源。
呼吸系统疾病是五岁以下儿童死亡的首要原因,每年导致约430万儿童死亡,即每天近12,000名。由野火烟雾引起的死亡包含在这一统计中。图片由Caleb Cook通过Unsplash(公共领域)授权。
在较贫穷的国家,景观火灾导致的儿童死亡比例更高,其中五个热点地区——尼日利亚、刚果民主共和国、印度、乌干达和印度尼西亚——承受着最大的年度全球负担。当景观火灾和有限的医疗资源结合在一起时,儿童的健康状况恶化。图片由Tao Xue等人,2021年(CC BY-NC-ND 4.0)。
莫桑比克:一个烟雾与儿童健康案例研究
非洲,有时被称为“火灾大陆”,占全球燃烧的大部分——主要是由于草地、灌木地和农业火灾,以及主要由土地清理引起的森林火灾,此外,由于气候变化导致的全球变暖和干旱,森林火灾也在逐渐增加。
环境流行病学家库尔托告诉蒙古通讯社,由于低收入国家的火灾规模和直接影响往往较小,特别是在财产或生命损失方面,它们并未得到应有的健康关注:“数据很明确。撒哈拉以南非洲正在迅速燃烧。”
她说:“所有儿童都容易受到空气污染的影响,但来自南方的孩子面临更大的风险。”她指出,多种“额外因素”使情况如此,包括“社会经济不平等、现有的慢性疾病、以及适应和获得支持的资源较少。”
当库尔托和她的同事约维托·努涅斯(Jovito Nunes)得知位于莫桑比克南部的马尼萨卫生研究中心(CISM)这一生物医学研究机构拥有丰富的数据集时,他们决定深入研究这个问题。
库尔托说:“自90年代以来,莫桑比克南部已经记录了所有15岁以下儿童的住院情况。这是极其宝贵的信息,被广泛利用,但从未用于环境研究。”据她所知,此前没有其他研究直接探讨低收入或中低收入国家的火灾暴露与儿童疾病之间的关系。
一名妇女在莫桑比克的马尼萨卫生研究中心(CISM)收集空气质量数据,作为与ISGlobal长达25年的南北合作的一部分,利用CISM独特的儿童健康记录进行环境研究。图片由Ariadna Moreno提供。
库尔托说:“我们是第一个在低收入国家进行这项研究的人。数据在那里,研究问题也存在,所以这是一个及时而宝贵的机会。”她说:“我们发现,在火灾活动较多的日子里,当天或第二天因各种原因和特别是呼吸道原因去医院的儿童更多。”
莫桑比克在全球因景观火灾烟雾导致的儿童死亡数量中排名前15位。2000年至2014年间,仅在一个地区就有超过15,000名儿童因这种暴露死亡,即每天约三名儿童。
库尔托和努涅斯还发现,医院就诊与农田火灾的相关性比森林火灾更强,尽管森林火灾更为频繁。库尔托解释说,这是有道理的,因为农田火灾更靠近人们居住的地方,而且它们产生的烟雾可能更具毒性,含有挥发性化合物如一氧化碳和甲醛,以及农药残留。
库尔托说:“我们发现农田火灾比森林火灾对健康的影响更强,”并补充说,该国最大的一个甘蔗种植园,田间焚烧常见,靠近CISM设施。
库尔托希望她的研究能鼓励莫桑比克和其他国家更好地控制火灾,并在可能的情况下,考虑投资于经济实惠且文化上可接受的农田焚烧替代方案。她主要担忧的是,由人为气候变化驱动的野火预计将在该地区和全球范围内频率和强度都会增加。
库尔托鼓励其他非洲国家的研究人员研究他们自己的地方影响,并表示她希望生活在富裕国家的人们认识到支持跨境政策和资源以支持低收入和中等收入国家空气质量监测的迫切需要。
库尔托说:“令人担忧的是,所有美国大使馆都在削减非洲的空气污染监测,而那里的数据缺口巨大。”“持续监测至关重要。”她指出,美国总统唐纳德·特朗普削减美国国际开发署(USAID)项目的计划预计将增加发展中国家的儿童死亡率。
在印度尼西亚中加里曼丹,由于泥炭地火灾产生的有毒烟雾,孩子们戴上了口罩。流行病学家阿里亚德娜·库尔托(Ariadna Curto)研究了莫桑比克的烟雾相关公共卫生影响,她说:“所有儿童都容易受到空气污染的影响,但南方的孩子面临更大的风险。”图片由Aulia Erlangga/CIFOR通过Flickr(CC BY-NC-ND 2.0)授权。
孩子们到底呼吸了什么?这取决于……
儿童因野火烟雾暴露导致的健康影响和死亡不仅与地区有关。死亡和伤害还因燃烧物和烟雾成分的不同而异。
“空气污染是这个巨大的环境健康决定因素,”洛杉矶的环境健康科学家丽玛·哈布雷(Rima Habre)告诉蒙古通讯社。但“它很复杂”,不仅因为它“影响全球所有人,没有边界”,还因为烟雾的化学成分差异很大。“你怎么监测这种化学混合物,”哈布雷说,“特别是取决于什么在燃烧?”
各种燃烧都会释放温室气体,如二氧化碳和氧化亚氮。但一些污染物,如二氧化硫,更易溶于水,更容易被肺部吸收,而其他污染物则被阳光或其他污染物转化为臭氧和其他有害气体,增加了心脏和肺部的压力。
野火留下的灰烬随燃料类型和火势强度而变化。厚重的黑色灰烬倾向于沉降到水中(污染水),而细小的白色灰烬可以携带磷酸盐、氯化物,甚至重金属进入空气中(可被呼吸)。
一项研究中,加利福尼亚州燃烧的橡树林灰烬中含有升高的砷和汞含量。
颗粒大小也很重要——很多:烟雾中常见的非常小的颗粒物,技术上称为PM2.5,可以深入肺部并进入血液,引起炎症,并加剧或引发一系列疾病。
儿童的肺部仍在发育,对烟雾中的微小颗粒更敏感。而且,由于他们活跃且在户外玩耍时呼吸更快,他们往往比成人吸入更多有害污染物,使他们特别容易感染呼吸道感染和刺激。图片由安娜·杜利斯(Anna Dulisse)提供。
土壤也重要。野火破坏了可能传播疾病的土壤微生物。燃烧的植物还可以将细菌细胞和真菌孢子释放到空气中。其中一些,如生活在土壤中的真菌“球孢子菌”(所谓的“山谷热”源),可以变成空气传播并引起严重感染。
但野火不仅仅通过自然环境燃烧。由于气候变化导致自然火灾的强度和频率增加,它们也在燃烧人类的基础设施。野火城市界面的火灾焚烧房屋、工厂、仓库、商店、汽车及其内容物,包括数千种合成材料。由此产生的烟雾为已经危险的混合物增加了另一个复杂的有毒成分。显然,在今年早些时候席卷洛杉矶城市地区的火灾中,无法分析烟雾内容如何在社区间飘散和混合。
哈布雷说:“我们在室内空气质量方面监管不多,我们允许各种化学品和复杂物质进入家庭和建筑材料及家具……地毯和地板。”“我们现在看到所有这些都被野火烧毁了。”
火灾的后果也很危险,因为毒素负载的烟尘沉积在地面上,污染土壤和含水层,并在风吹时再次进入空气中。
研究人员和健康专业人员正在努力跟上全球野火中焚烧毒素带来的复杂健康风险,同时试图告知市民,为野火做准备,并提供避免烟雾暴露的建议。
哈布雷说:“我认为在法规方面,我们还有很长的路要走,以更好地保护事物,但希望目标是更全面地整合我们对环境中的事物如何运作、如何持久以及如何长期影响人类及其健康的了解。”
哈布雷补充说,如果人类愿意,应对火灾的解决方案可以很简单。“如果法律从行星健康的角度出发,那么你就涵盖了所有基础,因为人类也生活在环境中,”哈布雷说。“保护自己的最佳方式是保护自然、生态系统和环境。那是你最好的防御。”
现代野火烟雾可能包括微生物、植物化学物质、燃烧建筑物和车辆释放的有毒污染物,以及细颗粒和粗颗粒物质,使其潜在的健康影响复杂化,难以监测和测量。图片由Roger Starnes Sr通过Unsplash(公共领域)授权。
野火影响儿童的心理
科学家们一致认为,烟雾对儿童身体健康的影响值得更多关注。儿童的心理健康影响同样重要,但研究更少。
“你查阅文献,就会看到关于灾难或野火(与儿童相关的)论文。但当涉及心理健康时,几乎没有,”加拿大达尔豪斯大学精神病学博士生梅达尔·阿杜(Medard Adu)说。“研究并没有专门讨论儿童的心理健康方面。”
阿杜原籍加纳,最近领导了一项关于野火后儿童心理健康的文献综述。该团队仅找到八项研究,大部分来自高收入国家。但数据令人担忧。
阿杜告诉蒙古通讯社:“正如预期的那样,我们发现经历过这些灾难——特别是野火——的儿童面临许多心理健康挑战。”“我找到的最常见的影响是PTSD,即创伤后应激障碍,其次是抑郁、焦虑和绝望。”
综述指出,儿童的心理韧性取决于先前的野火经历、他们是否目睹或失去了家园,以及他们的性别。“研究结果表明,在儿童中,女性最受野火灾害的影响,”阿杜说。
尽管全球70%的景观火灾发生在非洲,但很少有研究探讨那里儿童的心理健康影响,或整个全球南方地区儿童的心理健康影响。虽然阿杜承认数据缺乏,但他提供了个人视角,分享了他在加纳的成长经历。
阿杜回忆说:“我父亲的可可农场和玉米农场多次被烧毁,但这从未对我造成任何心理影响。”他补充说,看着庄稼燃烧并不像失去家园或最喜爱的童年玩具那样有影响。但是,当火灾对人和财产造成伤害时,在他看来,非洲的反应可能对孩子有更好的心理健康结果。
他说:“我们生活在共产主义中。”他指出,如果一所房子被烧毁,“社区不会等待政府的帮助。”扩展家庭和邻居立即介入,以西方社会中常常缺失的方式缓解损失的影响。他建议说:“在非洲,与西方世界相比,支持系统是赋予这些儿童韧性的关键因素。”
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