清華新聞網(wǎng)4月10日電 在氣候變化加劇的背景下，全球極端野火事件日益頻發(fā)。野火排放的PM2.5毒性強(qiáng)且可遠(yuǎn)距離傳輸，與多種疾病風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)。人們大部分時(shí)間處于室內(nèi)，且室外野火PM2.5可通過(guò)通風(fēng)與無(wú)組織滲風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)，因此降低野火PM2.5室內(nèi)暴露對(duì)降低健康風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要?？諝鈨艋骺捎行Ы档褪覂?nèi)PM2.5暴露并帶來(lái)健康收益，但其成本在不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)差異顯著，可能加劇全球范圍內(nèi)的氣候與健康不公。現(xiàn)有研究主要聚焦野火PM2.5的室外暴露及疾病負(fù)擔(dān)，缺乏對(duì)全球尺度下野火PM2.5室內(nèi)暴露疾病負(fù)擔(dān)、干預(yù)措施健康收益與經(jīng)濟(jì)成本的系統(tǒng)評(píng)估，更缺少差異化防控策略研究。
近日，清華大學(xué)建筑學(xué)院趙彬教授課題組與合作團(tuán)隊(duì)的最新研究在全球尺度和長(zhǎng)時(shí)間范圍下系統(tǒng)量化了野火PM2.5室內(nèi)暴露所致的疾病負(fù)擔(dān)（以“傷殘調(diào)整壽命年”為指標(biāo)，簡(jiǎn)稱(chēng)“DALY”），并評(píng)估使用空氣凈化器凈化室內(nèi)空氣降低暴露的健康收益與經(jīng)濟(jì)成本。遵循“暴露評(píng)估—疾病負(fù)擔(dān)估算—費(fèi)效分析”的技術(shù)路徑，研究采用二維蒙特卡洛方法，在全球省級(jí)尺度、2003~2021年逐日分辨率的時(shí)間范圍內(nèi)開(kāi)展研究，揭示了全球不同地區(qū)野火PM2.5室內(nèi)暴露干預(yù)的健康收益與經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的不平等性，并據(jù)此提出適配不同發(fā)展水平地區(qū)的空氣凈化器干預(yù)策略。
研究結(jié)果顯示，全球野火PM2.5歸因的DALY率（以下稱(chēng)“野火-DALY率”）在空間上呈現(xiàn)顯著差異，其中撒哈拉以南非洲最高，其次為南美洲中部、北亞、東南亞及北美西海岸。在全球尺度上，2003年~2021年間野火PM2.5暴露每年導(dǎo)致410萬(wàn)（95%CI：330萬(wàn)~480萬(wàn)）DALYs。從時(shí)間趨勢(shì)來(lái)看，非洲的野火-DALY率顯著下降，主要受其基線(xiàn)疾病負(fù)擔(dān)改善的影響；北美地區(qū)野火-DALY率則顯著上升，與近年來(lái)頻繁的野火事件導(dǎo)致的暴露增加一致。在室內(nèi)PM2.5控制目標(biāo)為5μg/m3的情景下，空氣凈化器在全球范圍內(nèi)展現(xiàn)出顯著降低野火PM2.5健康負(fù)擔(dān)的潛力（圖1）?？諝鈨艋鞲深A(yù)每年可避免約320萬(wàn)（270~380萬(wàn)）野火-DALYs，占未干預(yù)情景下總負(fù)擔(dān)的約80%。除降低野火PM2.5影響外，空氣凈化器還可通過(guò)降低全源PM2.5暴露帶來(lái)更大的整體健康收益。
圖1.室內(nèi)PM2.5控制目標(biāo)為5μg/m3空氣凈化器干預(yù)的健康收益及費(fèi)效。（a）不同時(shí)期各區(qū)域年均可避免的野火-DALYs。（b）不同時(shí)期各區(qū)域年均可避免的全源-DALYs。誤差線(xiàn)表示95%置信區(qū)間。（c）人口加權(quán)平均的減少單位野火-DALY的成本及其與人均GDP的比值。NAf，北非；SSA，撒哈拉以南非洲；CA，中亞；EA，東亞；SEA，東南亞；SA，南亞；WA，西亞；NAm，北美；LAC，拉丁美洲和加勒比地區(qū)；EE，東歐；NE，北歐；SE，南歐；WE，西歐；ANZ，澳大利亞和新西蘭
研究通過(guò)計(jì)算減少野火煙霧暴露相關(guān)DALY的單位成本（fire-CostAD）及其與人均GDP的比值（fire-CostAD/GDP），評(píng)估了空氣凈化器干預(yù)在全球范圍內(nèi)的費(fèi)效及不平等性。研究發(fā)現(xiàn)，使用空氣凈化器減少野火-DALY的單位成本（fire-CostAD）在全球呈現(xiàn)明顯區(qū)域差異（圖1c）。非洲及亞洲部分地區(qū)的fire-CostAD相對(duì)較低，但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有限，其fire-CostAD/GDP比值較高，反映出較重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。相比之下，澳大利亞、新西蘭、歐洲和北美地區(qū)盡管單位成本較高，但其fire-CostAD/GDP整體處于較低水平，達(dá)到“具備成本效益”（fire-CostAD/GDP < 3）甚至“具備高成本效益”（fire-CostAD/GDP < 1）的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步從收入分組來(lái)看（圖2），低收入國(guó)家的野火PM2.5干預(yù)成本僅占全球總成本的9.2%，但其對(duì)應(yīng)的健康收益占比達(dá)18%。然而，在干預(yù)可及性方面，高收入國(guó)家中98.2%的人口可實(shí)現(xiàn)空氣凈化器干預(yù)“具備成本效益”，而中低收入和低收入國(guó)家中這一比例僅為4.0%和1.1%。這種不平等性凸顯了一個(gè)核心矛盾：對(duì)于低收入人群而言，較小的投入即可帶來(lái)顯著的健康收益，但受限于有限的經(jīng)濟(jì)能力，其實(shí)際可及性依然不足。
圖2.在5μg/m3室內(nèi)目標(biāo)下，不同收入群體的費(fèi)效。a、b：野火PM2.5室內(nèi)暴露降低（a）和全源PM2.5室內(nèi)暴露降低（b）的全球總成本與健康收益；c、d：野火PM2.5干預(yù)（c）和全源PM2.5干預(yù)（d）的人口加權(quán)平均CostAD及CostAD/GDP比值；e、f：野火PM2.5干預(yù)（e）和全源PM2.5干預(yù)（f）的CostAD及CostAD/GDP累積人口分布。誤差線(xiàn)表示95%置信區(qū)間，ADs表示可避免的DALYs
在兼顧健康收益與可行性的基礎(chǔ)上，研究進(jìn)一步引入了15μg/m3的中期目標(biāo)作為補(bǔ)充，依據(jù)降低全源PM2.5單位DALY的成本及其與人均GDP的比值，提出了基于費(fèi)效分析的空氣凈化器區(qū)域化控制策略，在省級(jí)尺度上對(duì)全球進(jìn)行了系統(tǒng)分區(qū)。北美、歐洲和大洋洲大多數(shù)地區(qū)在5μg/m3目標(biāo)下具備成本效益；非洲多數(shù)地區(qū)兩種目標(biāo)均不具備成本效益，但15μg/m3的成本較低；亞洲呈現(xiàn)多樣化格局。2003年~2021年，全球具備成本效益地區(qū)的人口占比持續(xù)上升，反映出空氣質(zhì)量改善和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)干預(yù)可行性的促進(jìn)作用。
研究表明，空氣凈化器雖可顯著降低全球野火PM2.5相關(guān)的健康負(fù)擔(dān)，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平等性使最需要保護(hù)的人群難以獲得空氣凈化器這一干預(yù)措施。研究提出的分類(lèi)框架為優(yōu)先干預(yù)策略提供了政策依據(jù)，而實(shí)現(xiàn)全球健康公平仍有賴(lài)于持續(xù)的國(guó)際合作與技術(shù)創(chuàng)新。隨著氣候變化加劇野火風(fēng)險(xiǎn)，全球面臨在公平干預(yù)與加劇健康不平等之間的現(xiàn)實(shí)抉擇。
研究成果以“室內(nèi)空氣凈化緩解野火煙霧PM2.5暴露的全球健康收益與費(fèi)效分析”（Global health benefits and cost-effectiveness of indoor air purification to mitigate PM2.5from wildfire smoke）為題，于4月7日發(fā)表于《自然·健康》（Nature Health）。
清華大學(xué)建筑學(xué)院2024級(jí)博士生韓冬嘉為論文第一作者，清華大學(xué)建筑學(xué)院教授趙彬和中國(guó)科學(xué)院地理資源所研究員王江浩為論文共同通訊作者，其他作者包括清華大學(xué)萬(wàn)科公共衛(wèi)生學(xué)院副教授紀(jì)思翰、中國(guó)科學(xué)院地理資源所博士生生郭詠萱。研究得到清華大學(xué)恒隆房地產(chǎn)研究中心、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s44360-026-00105-1
供稿：建筑學(xué)院
編輯：肖零
審核：郭玲
