Исследования воздействия загрязнения воздуха на здоровье

Десятилетия исследований показали, что загрязнители воздуха, такие как озон и твердые частицы (ТЧ), увеличивают количество и серьезность заболеваний легких и сердца, а также других проблем со здоровьем.Необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять роль плохого качества воздуха в пагубных последствиях для здоровья и росте заболеваемости, особенно среди уязвимых групп населения. Особенно восприимчивы дети, пожилые люди и люди, проживающие в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха.

Результаты этих исследований используются для поддержки национальных стандартов качества воздуха в соответствии с Законом о чистом воздухе и способствуют улучшению общественного здравоохранения.

Исследования ведутся по следующим направлениям:

• Воздействие загрязнителей воздуха на здоровье уязвимых групп населения
• Долгосрочные и краткосрочные последствия воздействия загрязнителей воздуха
• Воздействие мультизагрязнителей и изменения условий окружающей среды
• Использование больших данных для инноваций в науке о здоровье
• Воздействие дыма от лесных пожаров на здоровье
• Стратегии вмешательства и коммуникации в области общественного здравоохранения
• Комплексные научные оценки загрязнителей воздуха

Воздействие загрязнителей воздуха на здоровье уязвимых групп населения

Исследования показали, что некоторые люди более восприимчивы к загрязнителям воздуха, чем другие. В эти группы входят дети, беременные женщины, пожилые люди и лица с ранее существовавшими заболеваниями сердца и легких. Люди в бедных социально-экономических районах и сообществах могут быть более уязвимы к загрязнению воздуха из-за многих факторов. Близость к промышленным источникам загрязнения воздуха, основные проблемы со здоровьем, плохое питание, стресс и другие факторы могут способствовать усилению воздействия на здоровье в этих сообществах.

Необходимо лучше понять факторы, которые могут влиять на то, подвергается ли население или возрастная группа повышенному риску воздействия загрязнения воздуха на здоровье. Кроме того, усовершенствование аналитических подходов, используемых для изучения воздействия загрязнения воздуха на здоровье, улучшит оценки воздействия на здоровые группы и группы риска.

Исследования, проведенные учеными EPA и другими организациями, служат основой для необходимых обзоров основных национальных стандартов качества атмосферного воздуха (NAAQS), которые проводятся с разработкой комплексных научных оценок (ISA). Эти ISA уполномочены Конгрессом каждые пять лет оценивать текущее состояние науки по критериям загрязнителей воздуха и определять, обеспечивают ли стандарты адекватную защиту здоровья населения.

Исследования сосредоточены на четырех направлениях:

• Выявление и характеристика ключевых репродуктивных факторов и критических стадий развития, на которые воздействует загрязнение воздуха;
• Определение роли острых и хронических социально-демографических факторов в диспропорциях здоровья в связи с загрязнением воздуха;
• Понимание того, как диета изменяет реакцию на загрязнение воздуха;
• Оценка влияния длительного образа жизни и хронических заболеваний на дыхательные и сердечно-сосудистые реакции, вызванные загрязнением воздуха

Многопрофильная группа исследователей координирует эпидемиологические исследования, наблюдения за людьми и фундаментальные токсикологические исследования для оценки воздействия загрязнения воздуха на группы риска и разработки стратегий защиты этих групп населения, особенно тех, у кого уже есть заболевание. Результаты этих продуктов улучшат оценку риска за счет уточнения роли модифицирующих факторов, таких как психосоциальный стресс (например, шум) и диета, а также определения влияния индивидуальной восприимчивости на взаимосвязь между воздействием загрязнителей воздуха и здоровьем.

Ссылки по теме:

• Исследования здорового сердца
• Комплексные научные оценки
• Критерии загрязнения воздуха

Долгосрочные и краткосрочные последствия воздействия загрязнителей воздуха

Люди могут подвергаться воздействию различных концентраций загрязнения воздуха. Плохое качество воздуха может влиять на людей в течение короткого периода времени в течение дня или чаще в течение определенного дня.Воздействие загрязняющих веществ может также происходить в течение нескольких дней, недель или месяцев из-за сезонного загрязнения воздуха, например, повышенного содержания озона летом или твердых частиц от дровяных печей зимой.

Воздействие загрязнения воздуха на здоровье зависит от продолжительности и концентрации, а также от состояния здоровья пострадавшего населения. Необходимы исследования для расширения знаний о продолжительности воздействия и возможном кумулятивном увеличении риска.

Исследования сосредоточены на трех основных направлениях:

• Кратковременные пиковые воздействия, такие как лесные пожары, источники, связанные с дорожным движением, или другие эпизодические события;
• периодические и кумулятивные воздействия;
• Механизмы, лежащие в основе рисков воздействия

Исследователи оценивают реакцию здоровья на прерывистое воздействие загрязнения воздуха в течение нескольких дней по сравнению с однодневным воздействием загрязнения воздуха в контролируемых моделях воздействия на человека, животных и в лабораторных условиях и связанных с ними клеточных и молекулярных механизмах. Они используют популяционные модели и электронные медицинские карты для оценки воздействия на здоровье краткосрочных и долгосрочных воздействий и выявления групп населения, подверженных наибольшему риску последствий для здоровья. Работа улучшает наше понимание возможных кумулятивных эффектов множественных краткосрочных пиковых воздействий и связи этих воздействий с более долгосрочными воздействиями и рисками.

Воздействие мультизагрязнителей и изменения условий окружающей среды

Исследования EPA предоставляют информацию, позволяющую понять, как люди могут реагировать на два или более загрязняющих вещества или смеси и как условия окружающей среды могут влиять на качество воздуха. Хотя оценки риска воздействия отдельных загрязнителей воздуха, таких как ТЧ и озон, хорошо известны, острое и кумулятивное воздействие комбинаций загрязнителей изучено недостаточно. Кроме того, необходимы исследования, чтобы определить, как изменения в окружающей среде влияют как на образование загрязняющих веществ, так и на последующую реакцию на воздействие у здоровых и восприимчивых людей.

Исследование сосредоточено на трех конкретных вопросах:

• Какова роль температуры и фотохимического старения в воздействии на здоровье смесей дыма лесных пожаров и загрязнения воздуха?
• Как влияет изменение условий окружающей среды (например, температуры и влажности) на реакцию на загрязнение воздуха?
• Влияет ли предыдущее воздействие загрязнителя на реакцию на последующее воздействие?

Комплексное междисциплинарное исследование включает в себя:

• Эпидемиологический анализ влияния окружающей среды на заболеваемость и смертность населения,
• Моделирование изменения условий окружающей среды при образовании нескольких загрязнителей в исследованиях атмосферной камеры в сочетании с клиническими и токсикологическими оценками у здоровых людей и групп риска,
• Оценка предварительного воздействия как модифицирующего эффекта на последующие воздействия

Результаты показывают, как изменения условий окружающей среды влияют на образование загрязняющих веществ и последующее воздействие на здоровье групп риска. Результаты исследований используются в комплексных научных оценках Агентства по охране окружающей среды по критериям загрязнителей воздуха и помогают в принятии будущих нормативных решений в отношении национальных стандартов качества атмосферного воздуха (NAAQS).

Использование больших данных для инноваций в науке о здоровье

EPA находится на переднем крае науки о здоровье, используя электронные медицинские карты, новые системы данных, тканеподобные передовые клеточные модели, молекулярные подходы и модели животных для оценки воздействия загрязнения воздуха на здоровье. Исследователи используют эти мощные новые методы для выявления факторов, которые могут повысить чувствительность и уязвимость к воздействию загрязнения воздуха.

Исследование создает потенциал для будущей оценки риска и нормативного анализа, который выходит за рамки традиционных линий доказательств, чтобы более четко определить группы населения и этапы жизни, подверженные повышенному риску воздействия на здоровье загрязнения воздуха.

Чтобы продолжать защищать здоровье населения от плохого качества воздуха, исследователи должны рассмотреть новые эпидемиологические, токсикологические и клинические подходы, чтобы понять риски для здоровья от плохого качества воздуха и биологические механизмы, ответственные за эти риски. В центре этих новых исследовательских подходов находится взрыв доступности данных и методологических подходов для обработки больших наборов клинических и молекулярных данных, также известных как «большие данные».

В то время как данные увеличивающегося размера, глубины и сложности ускорили исследования во многих отраслях и научных областях, большие данные иногда менее признаются из-за того влияния, которое они оказывают на исследования в области гигиены окружающей среды. Исследователи все чаще получают возможность исследовать уязвимые группы населения с беспрецедентной точностью и детализацией, а также оценивать сотни тысяч молекулярных биомаркеров, чтобы понять биологические механизмы, связанные с воздействием.

Воздействие дыма от лесных пожаров на здоровье

Более крупные и интенсивные лесные пожары создают потенциал для увеличения образования дыма и хронического воздействия в Соединенных Штатах, особенно на Западе. Лесные пожары увеличивают загрязнение воздуха в прилегающих районах и могут повлиять на качество воздуха в регионе.

Воздействие дыма лесных пожаров на здоровье может варьироваться от раздражения глаз и дыхательных путей до более серьезных нарушений, включая снижение функции легких, обострение астмы и сердечной недостаточности, а также преждевременную смерть. Дети, беременные женщины и пожилые люди особенно уязвимы к воздействию дыма. Известно, что выбросы от лесных пожаров вызывают увеличение числа посещений больниц и клиник лицами, подвергшимися воздействию дыма.

Важно более полно понять последствия для здоровья человека, связанные с краткосрочным и долгосрочным воздействием дыма от лесных пожаров, а также предписанных пожаров, вместе именуемых лесными пожарами. Агентство по охране окружающей среды проводит исследования, чтобы лучше понять последствия для здоровья различных типов пожаров, а также фаз горения. Исследователи хотят знать:

• Какова полная степень воздействия на здоровье воздействия дыма?
• Кто подвергается наибольшему риску?
• Существуют ли различия в воздействии на здоровье различных видов топлива для лесных пожаров или фаз горения (горение или пламя)?
• Какие стратегии и подходы наиболее эффективны для защиты здоровья населения?
• Каковы экологические, социальные и экономические последствия выбросов лесных пожаров?

Ссылки по теме

• Исследование диких пожаров
• Проект Smoke Sense и приложение

Стратегии вмешательства и коммуникации в области общественного здравоохранения

Многие сообщества в Соединенных Штатах сталкиваются с трудностями при предоставлении жителям советов о том, как лучше всего защитить свое здоровье, когда они подвергаются воздействию повышенных концентраций загрязнителей воздуха от автомобильных и промышленных выбросов и других источников возгорания, включая дым от лесных пожаров.

Исследователи изучают стратегии вмешательства, чтобы уменьшить воздействие загрязнения воздуха на здоровье, а также способы эффективного информирования об этих рисках для здоровья. Чтобы преобразовать науку для использования в коммуникации общественного здравоохранения и расширении прав и возможностей сообщества, EPA сотрудничает с другими федеральными агентствами, такими как Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Национальный институт сердца, легких и крови (NHLBI), а также и местные агентства и племена. Цели заключаются в том, чтобы определить способы снижения воздействия загрязнения воздуха или смягчения биологических реакций на индивидуальном, общинном или экосистемном уровнях и, в конечном итоге, оценить, приносят ли такие вмешательства пользу, измеряемую показателями здоровья, благополучия или экономики.

Исследования оценивают взаимодействие между поведением и социальными и экономическими факторами, чтобы лучше понять, как эти факторы могут влиять на здоровье и благополучие, что может способствовать эффективному и последовательному информированию о рисках для здоровья.

Ссылки по теме

• Проект Smoke Sense и приложение
• Инициатива и исследования здорового сердца

Комплексные научные оценки загрязнителей воздуха

Агентство по охране окружающей среды устанавливает национальные стандарты качества атмосферного воздуха (NAAQS) для шести основных критериев загрязнителей воздуха — оксидов азота, оксидов серы, твердых частиц, монооксида углерода, озона и свинца — все из которых, как было показано, вредны для здоровья населения и окружающей среды.

Интегрированные научные оценки (ISA) Агентства формируют научную основу для пересмотра стандартов NAAQS, предоставляя первичные (основанные на здоровье человека) оценки и вторичные (основанные на благополучии, например, экология, видимость, материалы) оценки. МСА представляют собой оценки состояния науки по критериям загрязняющих веществ. Они проводятся в соответствии с Законом о чистом воздухе.

Ссылки по теме

• Комплексные научные оценки