Работа, проведенная под руководством Барселонского института глобального здравоохранения (ISGlobal) в сотрудничестве с Барселонским суперкомпьютерным центром — Национальным суперкомпьютерным центром (BSC-CNS) , впервые дает подробную картину совокупного воздействия нескольких загрязняющих веществ на смертность в 31 европейской стране с населением более 530 миллионов человек.
Масштабное исследование для оценки реального воздействия воздуха, которым мы дышим.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Health , основано на анализе почти 89 миллионов смертей, зарегистрированных в период с 2003 по 2019 год в 653 европейских регионах . Цель заключалась в оценке того, сколько дополнительных смертей происходит в дни после ежедневного увеличения уровня загрязнения воздуха — то есть, каков краткосрочный эффект этих эпизодов. Подобные исследования являются частью более широкого анализа рисков для здоровья и их социального воздействия.
Для количественной оценки воздействия команда объединила ежедневные данные с мониторинговых станций со спутниковой информацией, данными о землепользовании и метеорологическими переменными . Все это было скорректировано в региональном масштабе, придав больший вес районам с более высокой плотностью населения , чтобы оценка лучше отражала воздух, которым люди действительно дышат в своей повседневной среде. Местные меры мониторинга и контроля мобильности оказались ключевыми в подобных случаях, как это задокументировано в действиях, предпринятых в Иль-де-Франс ( оповещения и меры контроля мобильности ).
Этот подход был интегрирован с базой данных смертности европейского проекта EARLY-ADAPT , которая собирает информацию из всех анализируемых стран. По словам исследователя ISGlobal Чжао-Юэ Чена , первого автора исследования, такое сопоставление данных позволяет провести гораздо более детальный анализ того, как риск смерти варьируется в зависимости от возраста, пола и причины смерти . Использование более широких эпидемиологических баз данных и методологий развивается в общих обзорах загрязнения воздуха ( обзор загрязнения воздуха ).
Кроме того, в отличие от большинства предыдущих исследований, данное исследование не ограничивается крупными городами: оно включает сельские, пригородные и городские регионы и учитывает географическое разнообразие Европы, с контрастами между востоком и западом, севером и югом, а также районами с различной плотностью населения . Эта региональная перспектива согласуется с анализом, показывающим, что некоторые более уязвимые европейские регионы несут большее бремя загрязнения.
146 500 преждевременных смертей в год в Европе: что стоит за этой цифрой?
Главный вывод исследования убедителен: кратковременное воздействие анализируемого набора загрязняющих веществ в воздухе связано примерно со 146 500 преждевременными смертями ежегодно в Европе . Это не рассеянный эффект на протяжении десятилетий, а скорее повышенный риск смерти в дни, непосредственно следующие за пиками загрязнения. В предыдущих исследованиях с региональными оценками сообщались другие данные о смертности, связанной с острыми эпизодами ( оценки в конкретных контекстах ).
Хотя научное сообщество согласно с тем, что хроническое воздействие загрязнения воздуха вносит наибольший вклад в общую заболеваемость, это исследование показывает, что даже кратковременные эпизоды плохого качества воздуха могут вызывать острые физиологические реакции. К ним относятся системное воспаление, дисбаланс вегетативной нервной системы и повышенная свертываемость крови — механизмы, которые могут спровоцировать серьезные сердечно-сосудистые и респираторные заболевания.
В Испании, по оценкам, ежегодно происходит около 9.932 преждевременных смертей , связанных с кратковременными эпизодами загрязнения воздуха. В европейском масштабе странами с самыми высокими показателями смертности на миллион жителей являются Венгрия, Сербия, Болгария, Хорватия и Греция, а в абсолютных цифрах выделяются Италия, Германия, Франция, Польша и сама Испания. Предыдущие данные о воздействии загрязнения на население Испании помогают контекстуализировать эти цифры ( воздействие загрязнения на население Испании ).
Такое сочетание высоких показателей в странах Центральной и Восточной Европы и более высоких абсолютных показателей в более густонаселенных государствах, по мнению авторов, отражает как структуру выбросов (транспорт, отопление, промышленность), так и различия в демографической структуре, уязвимости и системах здравоохранения . Источники и состав выбросов могут быть разнообразными, от промышленных предприятий до менее ожидаемых выбросов, таких как воздействие определенных технологических проектов ( литиевый след и загрязнение воздуха ).
Мелкодисперсные частицы PM2,5 — самый опасный загрязнитель.
Исследование сосредоточено на четырех основных загрязняющих веществах: мелкодисперсных частицах PM2,5 (диаметр менее 2,5 микрометров), диоксиде азота (NO2) , тропосферном озоне (O3) и частицах среднего размера PM2,5–10 (от 2,5 до 10 микрометров). При индивидуальном анализе все они демонстрируют четкую связь с краткосрочной смертностью.
Приблизительные данные показывают, что PM2,5 ежегодно приводит к примерно 79 000 смертей в Европе, NO2 — примерно к 69 000 , озон — примерно к 31 000 , а PM2,5-10 — примерно к 29 000. Исследователи подчеркивают, что эти цифры не следует суммировать , поскольку загрязняющие вещества часто присутствуют одновременно, и их воздействие перекрывается.
Мелчайшие частицы выделяются как наиболее опасные загрязняющие вещества из-за их способности проникать глубоко в легкие и в значительной степени попадать в кровоток . Попав туда, они могут вызывать быстрые воспалительные процессы, дестабилизировать сердечно-сосудистую систему и усугублять уже имеющиеся заболевания, увеличивая риск смерти в течение нескольких дней.
Напротив, более крупные частицы (PM2,5–10) остаются преимущественно в верхних дыхательных путях , хотя они также способствуют раздражению и респираторным инфекциям. Что касается газов, то NO2 , тесно связанный с дорожным движением и сжиганием топлива в городских условиях, и тропосферный озон , образующийся в результате фотохимических реакций, раздражают легкие и повышают восприимчивость к респираторным заболеваниям.
Авторы подчеркивают, что в реальных условиях население редко подвергается воздействию только одного загрязняющего вещества. Например, они указывают, что количество дней с одновременным высоким уровнем NO2 и PM2,5 в Европе составляло приблизительно 35% от периода 2003–2019 годов , что связано с общими источниками , такими как автомобильный транспорт и отопление с использованием ископаемого топлива.
Кто страдает больше всего: различия в зависимости от возраста, пола и причины смерти.
Один из наиболее поразительных аспектов исследования заключается в том, что загрязнение воздуха затрагивает население не в равной степени . Анализ по группам выявляет отчетливые закономерности в зависимости от возраста и пола, при этом молодые мужчины и пожилые женщины относятся к числу наиболее уязвимых групп.
Исследование показало, что мужчины, начиная с юного возраста и до зрелости, более уязвимы к резкому повышению уровня загрязнения воздуха, чем женщины. Возможные объяснения включают более длительное пребывание на открытом воздухе на рабочем месте , более частый контакт с местами интенсивного движения , более высокий уровень курения и наличие хронических заболеваний.
В старших возрастных группах ситуация обратная. Примерно с 85 лет риск, связанный с загрязнением окружающей среды, резко возрастает, особенно у пожилых женщин , у которых наблюдается более высокая частота сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с твердыми частицами . Между тем, согласно наблюдаемым закономерностям, озон, по-видимому, оказывает несколько более выраженное воздействие на мужчин.
Помимо пола и возраста, исследователи отмечают, что воздействие загрязняющих веществ также варьируется в зависимости от причины смерти . Мелкодисперсные частицы связаны с явным увеличением смертности от сердечно-сосудистых заболеваний , в то время как эпизоды с высоким уровнем озона и NO2 связаны с увеличением смертности от респираторных заболеваний.
В исследовании эти различия учтены в статистических моделях, что позволяет получать более реалистичные оценки риска в конкретных группах . Авторы рекомендуют, чтобы будущая политика в области общественного здравоохранения учитывала эти нюансы, а не применяла одинаковые общие меры ко всему населению.
Карты, региональные различия и ограничения анализа.
Анализ, проведенный командой ISGlobal и BSC, также выявляет значительные географические различия . Заметные контрасты наблюдаются между сельскими и городскими районами , между высокими и низкими широтами, а также между Западной и Восточной Европой как по уровню загрязнения, так и по воздействию на здоровье.
В некоторых сельских районах, например, более крупные частицы (PM2,5–10) играют относительно большую роль, что может быть связано с сельскохозяйственной деятельностью, повторно взвешенной пылью или определенными методами сжигания . В отличие от этого, в густонаселенных городских центрах более распространены PM2,5 и NO2, образующиеся в результате движения транспорта и промышленности.
Внешние эксперты, такие как профессор Исидро А. Перес , подчеркивают, что исследование «предлагает очень полную картину, основанную на современных знаниях», и особенно полезно для органов регулирования качества воздуха . Среди прочего, они высоко оценивают то, что в работе анализируется влияние на смертность конкретных повышений концентрации загрязняющих веществ , таких как повышение на 10 мкг/м³.
Однако следует отметить и ряд ограничений . Во-первых, плотность точек измерения неравномерна по всей Европе, что вносит неопределенность в районы с меньшим количеством станций. Во-вторых, результаты представлены по крупным административным единицам ; когда регион большой, но малонаселенный, карты могут быть несколько вводящими в заблуждение, если их не интерпретировать внимательно.
Кроме того, исследуемый период (2003–2019 гг.) анализируется в целом, без учета временных изменений, таких как демографические сдвиги, экономическая эволюция или изменения в экологической политике . Авторы также отмечают, что им не удалось в полной мере учесть возможные нелинейные взаимодействия между загрязняющими веществами.
Почему это исследование меняет дискуссию о качестве воздуха
Одним из ключевых достижений данной работы является объединение нескольких загрязняющих веществ в рамках одной аналитической модели , что обычно не делается в крупных справочных исследованиях, которые почти всегда сосредоточены на одном веществе, как правило, на мелкодисперсных частицах PM2,5.
Этот комбинированный подход предлагает более реалистичное представление о повседневном воздействии , когда люди вдыхают смесь веществ, а не один изолированный загрязнитель. По мнению авторов, это позволяет лучше оценить смертность, связанную с загрязнением окружающей среды , и скорректировать некоторые предыдущие данные, основанные исключительно на мелкодисперсных частицах.
Фактически, анализ показывает, что некоторые предыдущие глобальные оценки, возможно, несколько завышали бремя, ложащееся на Европу, путем экстраполяции результатов из других регионов мира. Учитывая совокупность факторов и европейскую специфику, новое исследование предлагает обновленный эталон, адаптированный к контексту континента.
Специализированное научное сообщество считает эту работу прочной отправной точкой как для улучшения прогнозирования краткосрочной смертности, связанной с загрязнением воздуха, так и для более эффективного руководства политикой, направленной на сокращение случаев загрязнения воздуха и их последствий для здоровья.
Еще одним ключевым инструментом является разработка таких платформ, как forecaster.health , которые интегрируют данные мониторинга и прогнозирования качества воздуха , а также их потенциальные последствия, открывая возможности для более точных и персонализированных предупреждений.
Испания и Европа сталкиваются с проблемой систем раннего предупреждения.
Результаты исследования появились в то время, когда Европейский союз пересматривает и ужесточает свои стандарты качества воздуха , стремясь привести их в соответствие с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения . В этом контексте наличие подробных оценок краткосрочной смертности, связанной с загрязнением воздуха, является ценным инструментом для обсуждения нормативных требований.
Координатор исследования, научный сотрудник ISGlobal Джоан Баллестер , подчеркивает, что полученные результаты «подтверждают целесообразность использования эпидемиологических моделей, скорректированных с учетом пола, возраста и сопутствующих заболеваний, для разработки нового поколения систем раннего предупреждения, основанных на оценке воздействия ». Идея заключается в том, что эти системы будут не только указывать на превышение порогового значения заражения, но и преобразовывать эти данные в реальный риск для конкретных групп населения.
На практике это может означать специальные предупреждения для пожилых людей, пациентов с респираторными или сердечно-сосудистыми заболеваниями , а также для групп, занимающихся активным отдыхом на открытом воздухе в дни с самым высоким уровнем загрязнения воздуха. Это также позволит планировать целенаправленные мероприятия в сфере здравоохранения и транспорта при прогнозировании сильных эпизодов загрязнения воздуха.
В Испании, где, по оценкам, 10 000 преждевременных смертей в год связаны с кратковременным воздействием парниковых газов , авторы считают, что эти данные должны послужить стимулом как для местной политики (например, создание зон с низким уровнем выбросов, изменение транспортной доступности или улучшение отопления), так и для государственных и европейских мер по сокращению выбросов.
Помимо институциональных аспектов, исследование подчеркивает, что более эффективная коммуникация о рисках может помочь населению выработать защитные привычки в дни с наихудшим качеством воздуха, такие как ограничение интенсивной физической активности на открытом воздухе или проветривание домов в часы наименьшего загрязнения воздуха.
В целом, исследование рисует картину, в которой кратковременное загрязнение воздуха является основным фактором смертности в Европе, при этом PM2,5 находится в центре проблемы , а также наблюдаются явные различия между группами населения и регионами. Авторы и другие эксперты утверждают, что наличие такой картины позволяет нам перейти от восприятия «невидимого убийцы» к более точному управлению рисками , подкрепленному данными, которые могут служить ориентиром во всем — от европейских нормативных актов до повседневных решений в области общественного здравоохранения в Испании.
