Residential gas combustion drives building-sector air pollution mortality in the U.S.
这项研究表明，美国建筑中的化石燃料燃烧，特别是住宅天然气的使用，每年导致约14,000例过早死亡——大约是此前估计的三倍之多——凸显了减少建筑部门排放对公共健康的至关重要的益处。
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每天，全美数以百万计的家庭和办公室都在燃烧化石燃料来加热水、温暖房间和烹饪食物。虽然这种燃烧对于现代生活的舒适至关重要，但它也会向空气中释放出看不见的各种气体和微小颗粒。这些排放物并不会停留在原地；它们会漂移、与阳光混合，并与大气中的其他化学物质发生反应，从而形成一种复杂的污染“汤”。其中一些污染物，如细颗粒物和二氧化氮，已知会对人类的肺部和心脏造成损害，导致严重的疾病和过早死亡。几十年来，科学家们一直在追踪来自汽车和发电厂的污染，但来自建筑物直接排放的污染对健康的代价却一直难以准确量化。了解这些日常家用电器究竟造成了多少危害至关重要，因为这能揭示在我们的家园和办公场所转向更清洁的能源是否可以挽救生命。
一个研究小组致力于通过构建一张覆盖整个美国本土的详细空气数字地图，来测量这一隐藏的危险。他们使用了一种先进的计算机模型，该模型可以模拟污染物如何随风移动，以及化学物质在传输过程中如何发生变化。他们并没有仅仅观察总体的污染水平，而是分离出了来自住宅和商业建筑的特定排放物，并按燃料类型（天然气、石油和煤炭）进行了分类。通过在有和没有这些特定建筑排放物的情况下运行模型，他们可以精确计算出每种燃料对空气中有害污染物浓度的贡献程度。随后，他们将这些数据输入到一个健康评估工具中，该工具可以估算人们在呼吸这些特定水平的污染时会导致多少过早死亡。其目标是超越一般的估算，精准定位哪些燃料以及哪些地区正在驱动最严重的健康后果。
研究结果揭示了一个令人震惊的现实：在美国，建筑物的化石燃料燃烧每年导致约 14,000 人过早死亡。这个数字大约是此前仅关注一种污染物的估算值的三倍。研究发现，绝大多数死亡并非由新闻头条中经常提到的细尘颗粒引起，而是由在燃料高温燃烧时形成的二氧化氮气体引起的。仅这种气体就解释了约 12,000 例死亡。另有 3,100 例死亡与细颗粒物有关，而大约 1,000 例死亡则实际上是因为建筑排放物与臭氧（一种根据化学混合情况可能有害或有益的污染物）之间的相互作用而被避免了。
当研究人员按燃料来源分解数据时，一个清晰的模式显现了出来。天然气是这场健康危机的首要驱动因素。仅在住宅领域——即人们使用天然气进行烹饪、取暖和加热水的领域——天然气的燃烧每年与约 7,900 例过早死亡相关联。这使得住宅天然气成为建筑部门空气污染致死率的最大单一贡献者。商业建筑（包括办公室、学校和医院）也做出了显著贡献，其中的天然气使用导致了数千例死亡。石油燃烧的作用较小，而煤炭在现代建筑中极少使用，对总数几乎没有贡献。研究强调，这种健康负担分布并不均匀；包括纽约州、加利福尼亚州、伊利诺伊州和宾夕法尼亚州在内的十个州，承担了建筑排放造成的总死亡人数的约 70%。
研究还揭示了空气化学性质的变化如何根据季节和位置改变排放的影响。在冬季，当气温下降时，取暖系统释放的气体与空气中的氨发生反应，形成更多的细颗粒物，使得污染在寒冷月份显得尤为危险。在夏季，化学性质发生了转变，在一些密集的城市地区，这些排放物实际上导致了臭氧水平的暂时降低，这也是为什么研究显示从臭氧变化中获得了微小的净收益。然而，这种收益被二氧化氮和颗粒物造成的严重损害所抵消。研究强调，这些发现是基于对 2021 年数据的模拟，利用现有的最佳模型来追踪污染物从烟囱或通风口到附近居民肺部的路径。
这些发现的意义是直接且具有行动指导性的。由于研究表明住宅天然气是这些健康影响的主要来源，因此转向使用电能驱动的家用电器在减少过早死亡方面具有最大的潜力。作者建议，加速向家庭取暖和烹饪的电气化转型可以预防每年数千人的死亡。这种转型不仅能改善局部空气质量，还能应对更广泛的气候变化问题。这项研究证实，尽管在关于空气污染的讨论中，建筑部门经常被忽视，但它仍然是重大预防性伤害的主要来源，而在我们的家园和办公场所内针对性地减少化石燃料的燃烧，可以带来即时且显著的公共卫生收益。
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