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森林与树木:
人群的健康保护措施有时无法兼顾个体

December 15, 2017 聚焦 Comments Off on 森林与树木:
人群的健康保护措施有时无法兼顾个体

中国大城市的街道

让个体承担减少环境暴露的责任不仅对于健康保护来说不可靠,还可能造成环境不公。© Raga/Getty Images

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北京居民在极端空气污染时会佩戴口罩以保护自身健康。路易斯安那州的摩林斯波特(Mooringsport)及维吉尼亚州的科尔芒廷(Coal Mountain)等地的居民会购买瓶装水或安装过滤器来避免饮用水不安全的危险。位于德国杜塞尔多夫市(Dusseldorf)的海因里希·海恩大学(Heinrich-Heine-University)的流行病学家Barbara Hoffmann认为,像这种通过个人努力来躲避环境污染物会引发严重的伦理问题。她表示,“只有部分人能负担得起这些预防手段,其他人则没有办法。”

Hoffmann认为,让个体承担减少自身环境暴露的责任,其结果是造成或加剧环境不公,导致人群的有害暴露水平分布不均。

此外,Hoffmann还担心人们如果认为通过个体努力来减少环境暴露是理所应当的,有可能会降低了政府通过通过集中手段保护全体居民的意愿。她表示,“让个体而非国家承担呼吸洁净空气的责任不是我们希望采取的方式”。另一方面,她主张从国家或政府层面采取制定和实施法律会更有效地为穷人或富人提供清洁的空气和水。

瑞士热带和公共卫生学会(Swiss Tropical and Public Health Institute)副主任、瑞士公共卫生学院(Swiss School of Public Health)院长Nino Künzli认为集中式手段和分布式手段(如个体措施)之间的伦理界限是必要。“我们必须意识到个人的权利和政府的责任,后者要完全实现可能需要花费数年的时间,与此同时,个人也有权利知道怎么保护自身健康,”他如此说道。

然而,这项个人权利并不保证人们首先能意识到风险的存在,采取应对的经济手段,或准确知道应采取何种保护措施。即使经济上负担得起,呼吸面罩和家用滤水器等个人保护也不能保证安全,如果选择或使用不当,效果依然不佳。研究的部分结果表明,通过空气或水途径的有害化学物质的暴露在全球范围内分布不均,并且常常是不公平的。

北京污染天与没污染天对比图

这些照片显示了北京市在2017年1月1号处于“空气危机”期间(上图)的空气质量和一周前的晴朗的一天的空气质量。许多中国城市严重的空气污染状况总体上正在缓慢改善,但长期的暴露水平依然高于世界卫生组织(WHO)的推荐值。© Greg Baker/AFP/Getty Images

空气污染暴露
中国城市极其严重的空气污染总体在缓慢改善,但是长期的暴露依然高于世界卫生组织数倍的推荐值。季节性的高峰增加则会更加严重。似乎每个冬季中国的“空气危机”都会至少一次上国际新闻头条,其原因是燃煤加剧了空气污染,并且气象条件不利于污染物扩散和清除。人群在此期间明显受到了重度有害烟雾的暴露。

媒体的报导中常常出现采用戴口罩在危险的空气环境中防护的人的照片,有的人佩戴的是单薄且往往无效的外科手术口罩,有的人则佩戴紧贴的高效颗粒物过滤口罩。对很多西方人而言,这些图片可能代表政府在近期工业化进程中阻止空气污染的失败。对其他人而言,这些口罩在中国和印度等快速发展的国家中可以接受的,是使数以百万计的人民摆脱贫困而付出的小代价。发达国家在十八和十九世纪也都经历了严重的空气污染。

佩戴更好的口罩会带来益处,即使是健康的人。在最近一项评估佩戴颗粒物滤过口罩的短时心血管健康效应的研究中,上海复旦大学和美国德州农工大学公共卫生学院(Texas A&M University)的研究者在24名年轻大学生佩戴及不佩戴口罩时监测了他们的心率变异性和血压。一半受试者在48小时内尽可能随时佩戴口罩,另一半受试者则不佩戴。3周后,随机划分的两组受试者进行交换。所有受试者都在两个48小时期间持续佩戴血压的监测设备。

在这两组受试对象中,研究人员发现佩戴口罩与健康的血压水平和及自主神经功能的增强相关,二者都是代表良好心血管健康的指标。以上结果在细颗粒物的平均浓度为74.2 μg/m³时获得,该浓度是WHO日均标准的3倍(这仅仅是北京2017年年初空气污染浓度的一部分)。

尽管Künzli对口罩的需求感到遗憾,他依然对该研究的结果表示赞赏。他说:“口罩不是中国的解决办法,但是口罩降低了暴露水平。我不认为我们应该质疑那些居住在空气严重污染的大城市中的没有其他选择的人,在这个角度我很欣赏那些评估佩戴口罩的重要性及佩戴哪种口罩可以获得健康益处的科学家。”

论文的共同作者、复旦大学公共卫生学院的副教授赵卓慧认为这些信息对中国是十分重要的。研究中测试的是3M公司的8210v型口罩,相当于是N95口罩,可以滤掉至少95%直径0.3 μm以上的固体和液体颗粒物。但8210v型口罩仅是市场上可购买的众多种类口罩中的其中一种。尽管口罩在性能和适配性上差别很大,但廉价、无效的外科口罩可能是最广泛使用的。对消费者来说,不同种类的口罩间的差异往往并不明显。

她表示,“对于普通大众,很难确定何种口罩有用,或何种净化器有效。甚至对于在大学工作的人来说也是如此。我认识一些在大学工作的职工和朋友,他们说对市场十分困惑。现在有太多品牌的净化器和太多的口罩供他们选择。”

赵表示,现在8210v型口罩在中国的零售价是每个1.5到2美元,而国内平均年收入是9000美元。这使得高效的N95型口罩仅在中等和高收入人群中使用,而穷人可能负担不起。

现在中国有很多人选择不佩戴任何种类的口罩,这个群体可能比设想的还要多,赵说道。她认为这很大程度是由于人们对于颗粒物引起的潜在健康影响知之甚少所致。“对空气污染物相关知识更为了解的人往往会采取保护措施,但是这些人还依然是人群中的小部分,”赵如此表示。

赵介绍道,获得人们使用口罩的可靠统计结果比较困难,但是2017年1月份在北京市的观察表明经常佩戴口罩的人仍是少数。在之前的11月份和12月份的5周时间内,空气质量通常在全年中最糟糕,这期间在首都的两条马路上统计的口罩使用率为10%至50%。尽管如此,其他报导显示(中国)全国的风险认识度正在提高。

父子戴着口罩在草地放风筝

图中的这对父子在上海2015年的某天佩戴着口罩在室外玩耍,此时城市的空气质量指数数值是健康限值的2.3倍。中国的居民常采用佩戴口罩的方式对空气污染进行个体防护。紧密贴合的颗粒物滤过口罩可以有效阻隔空气污染物,但是往往无效的外科手术口罩使用最为广泛。© VCG/Contributor/Getty Images

尽管在中国的部分污染城市中有公司将发放口罩作为雇员的福利,但失业或低收入人群却无缘享受这样的福利,赵说道。Hoffmann、Künzli以及他们在流行病和公共卫生领域的同仁都不希望看到这样的状况。Künzli认为:“如果这是政府采取的官方措施的一部分,那毫无疑问我们需要站出来呼吁,这是一种被动的解决方式。我想要看到的是政府在净化空气方面的投资。”

水污染暴露
饮用水有一套通过集中式与分布式缓解风险的方法。在美国,《安全饮用水法》(Safe Drinking Water Act)规定,通过公共供水系统向纳税人供给的水必需在化学及微生物两方面均符合较高健康标准。即使这样,也不能确保所有的有害物质均被消除。

公众和地方政府愈加担忧通过含铅的水管运送饮用水的安全性。含铅的水管材料在1986年的《安全饮用水法修正案》(Safe Drinking Water Act Amendments)实施后被禁止使用,但很多老旧的住宅和建筑依然使用该类水管材料。

铅仅是美国15000个公共供水系统的众多危险之一。联邦《安全饮用水法》对饮用水中的包括消毒副产物、有机和无机化学品的80种不同化学物质、放射性核素和隐孢子虫及大肠杆菌等6种微生物群体进行了限定。各州也可以指定自己的附加标准。

大多数美国的大型水系统在符合标准方面都没有问题。但对于小型系统(通常定义为少于几千个连接的系统)来说则不然,而小型系统服务占美国人口的12%,约3800万的人群。一份2015年美国环保署(EPA)关于美国公共供水系统报告中指出:“由于较小的公共供水系统用来维持符合相关规定的资源较少,这些系统中违规情况的发生频率更高。”

例如,砷是一种致癌物质,SimpleWater公司的首席执行官John Pujor认为,将致癌物质砷集中式地从缺乏经费的小型系统中去除十分昂贵。这导致的结果是即使已经知道不安全,砷在这些系统中也常常没有处理,浓度明显超过10 ppb (ug/L)的联邦限制。SimpleWater是美国的一家商业化的水质分析公司,该公司拥有砷修复技术,并希望该技术能在美国商业化。

据美国的环境监察团体“环境整体计划”(Environmental Integrity Project)最近的报导,仅在加利福尼亚州,这种情况就发生在为55000人供水的约100个小型系统上。违反EPA标准的公共用水系统可能会收到警告信或违规通知,或在更严重的情况下会被传讯、收到行政命令、刑事指控或其他制裁。

志愿者将免费的瓶装水搬到等候的汽车上

在密歇根州弗林特市,志愿者将免费的瓶装水搬到等候的汽车上,作为向受铅污染影响的居民提供安全饮用水的
措施之一。在紧急情况下使用公共资金补贴提供过滤器和瓶装水在伦理上似乎是站得住脚的,但这要求所有居民都有平等的机会。© Geoff Robins/AFP/Getty Images

美国环境保护署饮用水标准部的前任主任Joseph Cotruvo认为,许多美国人根本不相信任何规模的中央处理系统都能为家中提供安全的水。代表水处理行业的水质协会(Water Quality Association)在2015年全国电话调查发现,59%的受访者高度关注饮用水中的污染物,43%使用了水过滤器,70%的受访者认为市政当局应该承担饮用水安全的最终责任,而不是把此事推给个人解决。

Cotruvo说:“从公众的看法和担忧,很大一部分人对饮用水有负面看法。“他们因而积极为争取自己的权益投票、买瓶装水或者过滤器。”不过,Cotruvo在环保局任职始于该机构的早期,他认为在某些情况下,这种看法是错误的:“美国的城市用水实际上比以往任何时候都更安全,特别是自实施《安全饮用水法》以来,“他说道。最近发生在密歇根州弗林特市(Flint)的危机未解除公众对于集中式水处理的担忧,同时还揭示了大范围分散式水处理的挑战。在2015年底,也就是将底特律供水和污水处理系统(Detroit Water and Sewerage Department)的水源切换到有腐蚀性的弗林特河一年半以后,引发了可能是美国有史以来的最严重的饮用水危机,该城市开始向那些担心供水安全的居民提供免费过滤器。通过这种方式,人们获得了安全饮水的途径,但这仅限于那些已意识到并且对该问题采取行动的人。

2个月后,弗林特市市长Karen Weaver宣布进入紧急状态,扩大了保护行动的覆盖面,并且建议居民只饮用瓶装水或经过滤的自来水。随后不久,州政府扩大了发放瓶装水、过滤器、过滤芯以及家用测试包的范围,这些均通过官方渠道发放,少量以快递方式送到家里。然而,这并未免除向所有居民提供安全饮用水的责任。

在2016年11月,联邦法院下令给所有没有安装经过认证的过滤器的弗林特市居民点送瓶装水。市政府和官员两次上诉,申辩这将每月耗费密歇根州至少1045万美元,但最终败诉。2017年1月24日,州政府的报告显示弗林特市水源的铅水平终于回到联邦政府规定的值域以下,但到目前为止政府仍然发放瓶装水并建议使用过滤器。

除了铅之外,其他介质和因素也引发了饮用水安全的新问题。包括无法被去除的新兴化学品(如药物及纳米颗粒)、街道下和房屋里的陈旧设备以及其它的持续隐患,如硝酸盐和军团菌。

这些问题的核心是关于集中式和分布式供水解决方案在公共供水系统中理念和实践层面上的问题。加州大学伯克利分校的环境工程教授David Sedlak表示,过去的100年以来,美国的城市及郊区建立的集中式水处理厂和供水系统是在无需家庭内部处理的前提下设计的。他认为这样的设计理念将会继续下去,尽管近年来集中式供水模型的缺点已经显露。

减缓风险的挑战
如果对于空气污染来说最合乎伦理的方案是集中式处理,那对于饮用水来说则并非如此黑白分明。如弗林特市的项目,在紧急情况下使用公共资金补贴提供过滤器和瓶装水在伦理上似乎是站得住脚的,当然,这要求所有居民都有平等的机会。但是,如果公共供水系统没有执行联邦水标准给居民提供了不安全的水,等于将负担直接转嫁给个人,让他们意识到风险的存在,然后自己寻求降低风险的解决办法。

弗林特市的居民正向安装工人学习如何使用新安装的水龙头过滤器

弗林特市的居民正向安装工人学习如何使用新安装的水龙头过滤器。弗林特市的危机揭示了大范围分布式水处理在财务和执行方面所面临的挑战。然而,有些专家认为,点处理策略可以作为小型水处理系统的一种经济且有效的选择。© Sarah Rice/Getty Images

然而,大多数专家不建议大型或中型的供水系统寻求将点处理的方式系统化,也获得了EPA的同意,因为这可能成为执行(或财务)部门的噩梦。在联邦行政令要求向弗林特市没有使用经过认证的过滤器的10万居民提供瓶装水的上诉书上,州政府官员说这样的计划需要付出“巨大的努力”,并且会将密歇根州的应急响应范畴扩大到不必要,且难以实现的程度。

相反,包括Cotruvo在内的专家认为,采用反渗透装置和其他隐蔽式装置或水龙头过滤器对于各地资金紧张,且并希望提供符合联邦和州规定的水的小型系统来说是一个具有吸引力的选择。他表示,“在经济学上有一个使集中处理更具成本效益的规模范围,尽管相比于大社区而言小社区依然价格昂贵。采用的点处理策略是提供安全饮用水的一种更加有效的方式,因为这种方式仅仅处理的是人们实际使用的水。”

然而,监管和经费上的障碍可能阻碍了这一策略。根据联邦政策,供水系统的运行者或提供者负责采购、安装及设备维护,还包括对系统各个单元每年定期进行检查。这意味着随着用户数量的增加,需要相当高的经费和精力到私人住宅例行检查。

Pujol表示,“问题是该系统需要非常复杂的维护和监管装置,而这样的装置目前还不存在。” Sedlak认为这产生了一个认知的问题。他解释道,“集中式水处理系统服务的人认为使用点处理的方式是一种倒退,如果这样做等于基本上承认我们不能通过中央供水系统提供安全的水了。”

Cotruvo认为如果在各联邦及各州的层面接受点处理,全国的许多人可很快获得更安全的饮用水。而Cotruvo估计全国范围内仅有少数的供水系统(15000个供水系统中不到100个)已寻求并获得批准采用分布式处理来维持整个系统的供水安全。许多其他的系统则根本不符合联邦法律。

EPA的报告表明,2013年(最早启用表格化数据的年份)中,为四分之一美国人口服务的27%的公共供水系统中至少有一项指标违反了《安全饮用水法案》,其类别包括技术和健康方面的违规。其中超过三分之二的违规与监测和报告有关,EPA认为这是严重的违规,因为这导致无法获知饮用水是否达标。

由于违规的系统往往规模较小,而小型系统更多是为农村和低收入群体服务,现行的系统已将服务水平不足的居民处于不利的境地。此外,诸如天然砷和农用化学品等污染物更可能存在于低收入地区,比如美国中西部的农村和加利福尼亚的中部谷地。“许多低收入的和拥护环境公平的群体很重视点处理区域,因为他们认为这是向前迈进的唯一途径,”Pujol如此表示。

非盈利机构太平洋研究所(Pacific Institute)前任所长兼首席科学家Peter Gleick表示,最近的事态发展致使美国的公共供水系统处于岔路口。一条途径是重建供水系统使其达到更高的标准,包括采用一些集中程度较低的方式。

另一条途径的未来被Gleick形容为“供水系统的质量和成本的螺旋式下降”。在这条途径下,富人安装点处理系统,而穷人则依靠瓶装水或饮用无保障的自来水。Gleick认为,基础设施落后,农村的水污染和贫困将威胁到数百万美国人的基本供水服务。他表示,“不平等地获得安全和可负担的饮用水是个巨大且日益严重的问题,这是像美国这样的国家所面临的困境。”

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作者介绍:Nate Seltenrich,作品涵盖科学和加利福尼亚州帕塔鲁马的环境。他的作品曾发表于《高乡新闻》(High Country News)、《起伏山脉》(Sierra)、《耶鲁环境360》(Yale Environment 360)、《地球岛杂志》(Earth Island Journal)等地区和国家出版物上。

译自EHP 125(4):A65(2017)

翻译:杨 迪

*本文参考文献请浏览英文原文

原文链接

http://dx.doi.org/10.1289/ehp.125-A65