Автомобильные выхлопы как причина астмы и других заболеваний — миллионы подтверждений

Автомобильный транспорт — один из основных источников микрочастиц и оксидов азота в воздухе. Множество исследований подтвердили, что эти два класса загрязнителей наносят серьезный вред здоровью людей, а очередная научная работа посвящена количественной оценке влияния грязного воздуха на жизни горожан.

Доля машин в загрязнении

В зависимости от местных условий вклад транспорта с двигателями внутреннего сгорания в загрязнение воздуха микрочастицами PM2.5 может сильно варьироваться. Однако среднемировое значение для городов оценивается в 25% от общего объема жидких и твердых примесей в атмосферном воздухе. С оксидами азота (обозначаются NOx — смесь соединений NO и NO2) ситуация еще серьезнее: машины обеспечивают 40-55% этих газов в воздухе.

Чем опасны выхлопы

И микрочастицы PM2.5, и оксиды азота негативно влияют на здоровье всего, что дышит, начиная людьми и заканчивая бактериями. Применительно к homo sapiens и прочим млекопитающим конкретные механизмы работы обоих этих классов загрязнителей атмосферного воздуха еще активно изучаются, и полной картиной ученые не обладают. Тем не менее, спектр видов вредного влияния уже известен и включает в себя (но не ограничивается вышеуказанным):

• ухудшение эпидемиологической обстановки с респираторными заболеваниями, как инфекционными (ОРВИ, грипп, бактериальные и вирусные пневмонии), так и хроническими патологиями (астма, рак легких);
• рост случаев заболеваний и патологий сердечно-сосудистой системы, в том числе аритмия, тромбозы, ишемия.

В общих чертах происходит следующее. Оксиды азоты превращают микроскопические капли влаги с пылью, состоящей из обычно инертных веществ и соединений, в химически активные растворы, повреждающие дыхательные пути. Итогом становится полный набор заболеваний, вытекающих из нарушений строения внутренней поверхности этой системы человеческого организма, а также нарушения газового обмена и доставки кислорода в кровь.

А твердые микрочастицы (как правило — сажа, попадающая в воздух при неполном сгорании углеводородного топлива) размерами до 2,5 микрометров (отсюда и название — PM2.5) не задерживаются в достаточной степени органами дыхания и попадают кровь. Еще на эпителии легких и бронхов они наносят механические повреждения, вызывающие воспаление. Когда же PM2.5 добираются до кровяного русла, они привлекают иммунный ответ макрофагов и разносятся по всему организму. По пути микрочастицы химически и механически повреждают сосуды (отсюда тромбозы и ишемия). А затем добираются до разных уголков организма (тканей и органов), где возникают небольшие очаги воспаления. Хроническое воспаление приводит к раку.

Вред в цифрах

Исследования выше кратко описанных эффектов активно идут по всему миру последние четверть века и уже есть понимание колоссального вреда, который загрязнение воздуха наносит человеческой цивилизации. Однако требуется оценить его в конкретных цифрах. Именно этим занялись ученые из США и Канады. Их научная работа была опубликована в журнале The Lancet, посвящена она смертности от причин, связанных с содержанием микрочастиц PM2.5 в городском воздухе.

Исследователи использовали данные по уровню загрязнений с 2000 по 2019 год для 13 160 крупных населенных пунктов и «пропустили» их через модель влияния микрочастиц PM2.5 на здоровье людей. Они пришли к выводу, что только за 2019 год избыточная смертность в результате загрязнения воздуха составила 1,8 миллиона человек. Несмотря на существенное улучшение экологической обстановки в некоторых регионах (США, Канада и ряд стран Европы), кое-где она, наоборот, только ухудшается (например, Индия).

В общей сложности к концу 2019 года порядка 2,5 миллиарда человек проживали в городах, где существенно превышается допустимый уровень загрязнения воздуха микрочастицами PM2.5 (10 микрограмм на кубометр, рекомендации ВОЗ 2005 года).

Среди источников этой научной публикации примечательна статья, посвященная влиянию оксидов азота на заболеваемость астмой у детей. Использованные в ее подготовке данные также охватывают весь мир, только статистика там взята всего лишь до 2015 года — новее на тот момент полного набора информации не было. И это исследование показывает, что ежегодно порядка четырех миллионов (65% из них в городах) новых случаев астмы у несовершеннолетних пациентов напрямую или косвенно вызваны загрязнением воздуха оксидами азота.

Иными словами, на основе двух вышеописанных отрецензированных научных работ, можно сделать вывод, что автомобили ответственны за 450 тысяч смертей городских жителей и 1,3 миллиона детей, заболевших астмой. И это лишь за год — 2019 и 2015 для летальных исходов и больных детей, соответственно.

Скептично настроенный читатель справедливо может заметить, что все эти данные получены в результате моделирования. А оценки, модели и даже самые обоснованные построения нередко бывают далеки от реальности. Так и есть: в первом исследовании, на самом деле, количество смертей не 1,8 миллиона, а «от 1,34 до 2,3 млн в доверительном интервале 95%». Вторая работа также оперирует диапазоном оценок — «1,8-5,2 млн в доверительном интервале 95%». Это означает, что ученые обработали данные множеством моделей, отбросили откровенно «мусорные» значения (статистические ошибки) и сравнили результаты нескольких раундов расчетов.

Анализ и перспективы

Проблема в том, что более точных данных у человечества нет и пока не предвидится, поэтому приходится довольствоваться такими большими погрешностями. По этическим соображением строгих научных исследований воздействия загрязнений воздуха на человека проводить нельзя. А значит, однозначно определить все механизмы негативного влияния микрочастиц PM2.5 и оксидов азота на людей можно лишь путем анализа многолетних медицинских наблюдений. Исходя из той информации, что есть в распоряжении ученых, они уже разработали несколько моделей. Их достоверность проверена с определенной степенью точности и сфера применения весьма ограничена.

С годами они, безусловно, будут только совершенствоваться и становиться точнее, но люди умирают уже сейчас. Так что оценки приходится проводить с большой погрешностью, но это уже хоть какие-то четкие оценки, кроме банального понимания «грязный воздух — это плохо». И на основе таких, пусть и не идеальных, но подтвержденных научными методами цифр, можно обоснованно планировать стратегии дальнейших действий. Результаты, кстати говоря, налицо. В качестве примера можно взять подсчеты выгоды ужесточения автомобильных экологических норм для общества и экономики США: за период с 2008 по 2017 годы снижение выбросов на транспорте сэкономило стране, по меньшей мере, полтриллиона долларов и спасло 28 тысяч жизней.