超细颗粒物污染的空气质量与健康影响

目的：超细颗粒物（UFPs）直径小于100纳米，在污染空气中普遍存在。尽管质量很小，UFPs具有巨大的暴露表面积，能够绕过呼吸系统防御，转移到大脑和血液中，并影响心脏和其他器官。在此，我们评估UFPs在空气质量中的作用及其造成的健康负担。方法与结果：我们整合了地球观测与机器学习，以1公里分辨率估算长期UFP暴露，证明它们在城市环境中构成主要空气质量问题，年平均浓度通常在10,000至30,000颗粒/立方厘米之间。模型计算表明，黑碳和有机碳是污染UFPs的主要成分。基于对欧洲和北美流行病学队列研究的荟萃分析，我们得出了死亡率的合并风险比，并将其与我们的UFP数据相结合。我们估计欧洲每年每10万人中有35.7（15.8-65.5）例超额死亡，北美为27.4（12.9-47.4）例，后者接近全球平均水平。我们发现UFP暴露和死亡率密度在南欧和东欧特别高。由于其他地区的观测数据有限，全球计算主要依赖模型。我们指示性地估计每年有199万（81万-389万）例超额死亡可归因于UFP暴露。这可能占非传染性疾病总死亡率的约5%，其中很大程度（约一半）由心血管疾病导致。在全球范围内，约91%的UFP相关超额死亡发生在城市和郊区环境中，其中大部分（78%）发生在人口稠密的城市地区。结论：改善健康的干预措施应针对城市的燃烧源，特别是与能源消耗、工业和交通相关的燃烧源。每年5000颗粒/立方厘米的空气质量限值可将全球超额死亡率降低约45%。