Оригінальний звіт від Університет Каліфорнії:
Каліфорнія, батьківщина автостради та автомобільного способу життя, довгий час боролася із забрудненням повітря — і була піонером у очищенні повітря, наприклад, у стандартах викидів транспортних засобів. Але в останні роки з’явилася нова загроза якості повітря, оскільки літо та осінь принесли одні з найгірших лісових пожеж в історії штату, поширюючи дим і серпанок на сотні миль.
«Я не передбачав цього і не бачу цьому кінця», – сказав професор Ентоні Векслер, директор Дослідницького центру якості повітря Каліфорнійського університету в Девісі, який вивчає проблеми якості повітря понад 30 років.
UC Davis має довгу історію досліджень забруднення повітря та здоров’я. Наприклад, у 1970-х роках професор Томас Кехілл та його колеги показали, як свинцеве забруднення поширювалося з автострад на околиці, керуючи тодішнім губернатором. Джеррі Браун представить перші засоби контролю свинцю як добавки до бензину. Тепер дослідники з усього кампусу розглядають загрозу здоров’ю від диму від лісової пожежі.
Дим потрапляє в очі (і легені)
Дим складається з крихітних частинок, переважно на основі вуглецю, сказав Кент Пінкертон, директор Центру охорони здоров’я та довкілля Каліфорнійського університету в Девісі та професор, який працює в Школі ветеринарної медицини та Школі медицини.
Розмір цих частинок є критичним, сказав Пінкертон. Ті, які мають розмір 2.5 мікрометра або менше, відомі як PM2.5, можуть проникати глибоко в дихальні шляхи та альвеоли легенів. Там частинки можуть захоплюватися слизом або споживатися захисними клітинами, які називаються макрофагами, а сміття відкашлюється або ковтається. Але деякі частинки можуть пробитися з легенів до інших систем органів.
Дим також може містити такі сполуки, як діоксини або фталати, що утворюються в результаті горіння пластику або інших матеріалів, що утворюються в будинках, що горять. Ці сполуки можуть бути присутніми як у вигляді частинок, так і в деяких випадках у вигляді газів. Професор Ци Чжан з кафедри токсикології навколишнього середовища виявив підвищений рівень фталатів у повітрі Девіса під час пожежі в таборі 2018 року.
«Найбільший ефект для здоров’я залежить від розміру частинок і концентрації», – сказав Пінкертон. «Вони можуть бути присутніми тривалий час, на великій відстані».
Гострі симптоми впливу диму включають подразнення очей і горла, кашель і чхання, стиснення в грудях і хрипи. Вони також можуть включати прискорене або нерегулярне серцебиття і надмірну втому.
Ці симптоми зазвичай проходять, коли дим відходить. Але все більше даних показують, що наслідки можуть затягнутися або призвести до постійних проблем зі здоров’ям.
Природний експеримент
У червні 2008 року дим від лісових пожеж поширився над районом Девіса. Рівні PM2.5 в кампусі UC Davis досягли 80 мікрограмів на кубічний метр, що значно вище федеральних стандартів.
Минув сезон пологів макак-резусів, які живуть у відкритих загонах у Каліфорнійському національному дослідницькому центрі приматів. За фінансування Каліфорнійської ради з повітряних ресурсів професор Ліза Міллер, дослідник центру та Школи ветеринарної медицини, розпочала довгострокове дослідження впливу цього природного диму на легені мавп, яким було від 2 до 3 років. місяців на той час.
Протягом багатьох років Міллер виявив, що в порівнянні з мавпами, народженими наступного року і не підданими впливу диму, тварини демонструють вплив на їхню імунну систему і функції легенів, схоже з хворобою легенів людини, хронічним обструктивним розладом легень, або ХОЗЛ.
Осінь 2018 року принесла в центр другий природний експеримент. Дим від Camp Fire за 100 миль накрив кампус Девіса, цього разу на піку сезону розмноження макак-резусів. Брін Вілсон, акушер/гінеколога, ординатор UC Davis Health, разом із Пінкертоном та почесним професором Біллом Леслі, слідкував за самками макак репродуктивного віку, які природно піддавалися палінню на початку вагітності. Вони виявили підвищений ризик викидня: 82 відсотки вагітностей закінчилися успішними живими пологами, порівняно з 86 до 93 відсотками за попередні дев’ять років.
Захворювання органів дихання є основним увагою CNPRC. Дослідники Центру розробили першу модель дорослої та дитячої астми у мавпи-резус з використанням людського алергену, пилового кліща. Це дало дослідникам можливість перевірити біологічні механізми та нові методи лікування. Відділ респіраторних захворювань, очолюваний Міллером, продовжує дослідження впливу диму як на гризунах, так і на моделях приматів, які не є людьми, включаючи розробку спалювача для виробництва диму для лабораторних експериментів.
Обстеження постраждалих від пожежі
Після пожеж у Сономі та Напі в 2017 році Ірва Герц-Пікчіотто, професор наук про громадське здоров’я та директор Центру екологічних наук Каліфорнійського університету в Девісі, розпочала дослідження стану здоров’я людей, які постраждали від лісових пожеж. Її колега Ребекка Дж. Шмідт, доцент кафедри громадського здоров’я, ініціювала дослідження B-SAFE, біо-зразків оцінки наслідків пожежі за групою жінок, які зазнали впливу диму від лісових пожеж у 2017 році під час вагітності або безпосередньо перед вагітністю. та їхніх дітей. У лютому 2021 року Герц-Пікчіотто представила деякі зі своїх робіт на брифінгу в Конгресі.
Більше половини респондентів опитування повідомили, що у перші три тижні після початку пожежі відчували принаймні один симптом (включаючи кашель та подразнення очей); понад 20 відсотків повідомили про астму або хрипи. Багато респондентів повідомили про триваючі респіраторні симптоми через місяці після пожеж, сказав Герц-Пікчіотто.
«Досі існує думка, що наслідки поганої якості повітря є тимчасовими, але те, що ми бачимо, вказує на те, що наслідки зберігаються протягом багатьох місяців після пожеж, а потім ви повертаєтеся в сезон пожеж», – сказала вона.
За словами Герц-Пікчіотто, повторне вплив диму поганої якості повітря може знизити поріг появи симптомів.
«Для появи симптомів може знадобитися менше тригера», — сказала вона.
Сезон пожеж у Каліфорнії також збігається з початком сезонного грипу та інших зимових вірусів, а також COVID-19. Може існувати взаємодія між дією диму та вірусами, які погіршують проблеми з легенями. Кілька досліджень показують, що вплив диму від лісових пожеж підвищує ризик зараження COVID-19, сказав Герц-Пікчіотто.
Діти та працівники на природі
Серед тих, хто найбільше турбує дослідників охорони здоров’я, є діти та дорослі, які працюють на відкритому повітрі, наприклад сільськогосподарські працівники.
«Діти дуже активні на відкритому повітрі, вони поглинають більше повітря в порівнянні з легеневою масою, ніж дорослі, і вони особливо чутливі до диму від лісових пожеж», – сказав Пінкертон. «Їхня імунна система все ще дозріває».
Пінкертон також є директором Західного центру охорони здоров'я та безпеки сільського господарства в Каліфорнійському університеті в Девісі.
«Всього кілька років тому не існувало жодних планів чи рекомендацій щодо якості повітря для робітників на природі», – сказав він. Перші нормативні акти штату Каліфорнія набули чинності в 2018 році. WCAHS співпрацює як з фермерами, так і з організаціями фермерів, щоб створити навчальні матеріали та контрольні списки для виконання правил.
Доцент Кетрін Конлон, науковець з питань охорони здоров'я в Школі медицини та Школі ветеринарної медицини, вивчає, як державні норми Каліфорнії щодо якості повітря та використання масок для сільськогосподарських працівників втілюються в поля. Наприклад, правила вимагають, щоб працівники отримували маски N95, коли індекс якості повітря перевищує 150.
Але між встановленням політики та її прийняттям існує розрив, сказав Конлон. Наприклад, працівники часто вже носять тканинну маску або бандану як пиловий щит. Маски N95 вимагають належного припасування і можуть бути незручними під час важкої ручної роботи на вулиці в жарку погоду.
«Ми хочемо зрозуміти сприйняття сільськогосподарських працівників щодо захисту дихальних шляхів під час задимлення», – сказав Конлон. «Які запобіжні заходи вони вже вживають самостійно? Що надає роботодавець?»
За її словами, пілотне дослідження, проведене у співпраці з організаціями сільськогосподарських працівників, виявило плутанину щодо захисту різних типів захисних покриттів.
Димові цвілі
Дим від лісових пожеж також може переносити спори цвілі з лісових ґрунтів на великі відстані. У 2020 році Наомі Хаузер, інфекціоніст і асистент клінічного професора UC Davis Health, та його колеги помітили явний ріст зараження пліснявою, особливо у пацієнтів з опіками. Коли вони переглянули дані за попередні три роки, то в 2020 році виявили вдвічі більше зараження цвіллю, що, здається, збігається з сезоном пожеж.
«Це екологічні плісняви, знайдені в ґрунті, які можна переносити в пилу», — сказав Хаузер, який також є членом Дослідницького центру адаптації клімату Каліфорнійського університету в Девісі. Вітри, викликані великими пожежами, можуть підносити спори цвілі високо в повітрі і поширювати їх на великі відстані.
Вивчення живих істот у диму дуже нове — Леда Кобзяр, еколог пожежі з Університету Айдахо в Москві, ввела термін «піроаебіологія» у 2018 році.
Оскільки спори цвілі відносно великі, близько 40 мікрометрів, вони, ймовірно, випадають з повітря швидше, ніж PM2.5 і наддрібні частинки, і не поширюються так далеко. Коли вони потрапляють на людей з пошкодженою шкірою, наприклад, у постраждалих від опіків, або вдихаються людьми з ослабленим імунітетом, вони можуть викликати інфекції.
«Більшість із нас, з неушкодженою шкірою та здоровою імунною системою, були б в порядку, але якщо у вас ослаблений імунітет або опік, про це варто подумати», – сказав Хаузер. Хаузер і його колеги планують подальші дослідження цих інфекцій.
Перехрестя, лісові пожежі та здоров'я
Пожежі представляють серію перехресть. Посуха, зміна клімату, ведення лісового господарства, інвазивні види та міське планування перетинаються, щоб зробити лісові пожежі більшими та серйознішими; якість повітря, пандемія COVID-19, сезонні віруси та несправедливість у здоров’ї перетинаються, щоб погіршити вплив на здоров’я.
За словами Конлона, зміна клімату створює додаткові ризики: спека, посуха, лісові пожежі та якість повітря створюють власні ризики і можуть примножувати один одного.
«Кожен схильний до цих ризиків, але деякі люди більше, ніж інші», – сказав Конлон. «Якщо я виконую сидячу роботу в офісі з кондиціонером і фільтрованим повітрям, я менше піддаюся впливу спеки та поганого повітря, ніж якщо я виконую важку ручну роботу на вулиці».
Вирішення цих проблем вимагає одночасної роботи над багатьма проблемами. Щоб пом’якшити вплив лісових пожеж на здоров’я, ми повинні задовольнити потреби у здоров’ї всіх постраждалих.
«Охорона здоров’я та профілактика – це ключове значення», – сказав Хаузер.
«Прокидаючись від лісових пожеж»
У фільмі «Прокидаючись від лісових пожеж», режисер Пейдж Бірма розповідає історії людей, які найбільше постраждали від лісових пожеж у Норт-Бей у 2017 році. Почуйте відгуки тих, хто вижив, пожежників, працівників охорони здоров’я, громадських груп – та інших науковців, які намагаються зрозуміти все це.
У 2019 році Науковий центр екологічного здоров’я Каліфорнійського університету в Девісі випустив повнометражний повнометражний фільм «Waking Up to Wildfires» за грант від Національний інститут екологічних наук щоб допомогти пролити світло на тяжке становище громад після подібних катастроф.
