【安納奇專欄】野火煙霧為何如此有毒

美國加州阿爾塔迪納發生伊頓火災，南加州的消防隊員正在與Palisades 和 Eaton 火災作鬥爭，該火災已造成至少 25 人死亡，累計燒毀面積達 37,700 英畝，至少有 12,000 座建築物。從太空中甚至都可以看到煙霧。艾莉森‧帕歇爾Allison Parshall發表在最新一期權威期刊《科學美國人》(Scientific American)的<是什麼讓城市野火煙霧如此有毒>指出，城市中燃燒的野火向空氣中釋放出有毒的、不可預測的化合物組合
野火產生的顆粒物的毒性是其三到四倍
由於氣候變化，火災變得更加普遍，許多火災多發地區以及遠下風地區的居民已經熟悉了野火煙霧中橙色的、末日般的煙霧。這種煙霧可能含有不可預測的化學物質混合物，這些化學物質與心臟和肺部疾病甚至癌症有關，而癌症是消防員死亡的主要原因。這就是野火煙霧如此危險的原因。
當樹木、灌木和其他有機物燃燒時，它們會釋放二氧化碳、水、熱量，根據可用的燃料，也會釋放各種揮發性化合物、氣態污染物和顆粒物。這些懸浮在空氣中的微小顆粒可能包括煙灰（黑碳）、金屬、灰塵等。如果它們的直徑小於 2.5 微米，那麼它們在吸入時就會逃避我們身體的自然防禦，深入肺部並引發多種健康問題。
此類細懸浮微粒是常見污染物；例如，它也是由機動車輛和工業工廠產生的。但野火煙霧中存在的那種可能更危險。研究南加州健康結果的研究人員得出結論，與暴露於其他來源的PM 2.5相比，暴露於野火中小於 2.5 微米的特定物質（稱為 PM 2.5 ）對人類健康的危害高達 10倍。研究人員估計，野火產生的顆粒物的毒性是其三到四倍，但他們還不知道原因。
比林地火災中的排放因子高出 1,000 倍以上
隨著人類開發越來越多的土地，人類居住區和日益易燃的森林之間的接觸點也越來越多。這使得錯誤的人為火花更有可能引發火災，而由此產生的野火將吞噬房屋、辦公室、汽車和其他人造基礎設施，擴大煙霧中有毒化合物的類型和數量。油漆、密封劑、絕緣材料、金屬等會釋放多種揮發性有機化合物、氣體污染物和顆粒物。
美國環保署研究人員在 2023 年進行的一項研究發現，城市野火中某些有毒化合物的排放因子比林地火災中的排放因子高出 1,000 倍以上。
不可預測的化學反應
令人驚訝的是，很難預測某人在吸入野火煙霧時會接觸到什麼化合物。煙霧中的成分取決於幾個因素：燃燒的是什麼（例如，一棵黃鬆或一輛汽車）、燃燒的溫度（是燃燒還是陰燃？）以及煙霧燃燒的距離和持續時間。隨著煙的老化，它會暴露在陽光下。這種輻射會擊中氮氧化物 (NO x ) 和揮發性有機化合物(VOC)，引發一系列複雜的反應，通常會產生另一種二次污染物：臭氧，煙霧的主要成分，會損害肺部部。
當含有揮發性有機化合物的煙霧傳播並沉積在其他城市上空時，它可以與更多以氮氧化物形式存在的當地污染物混合，有機會形成更多的臭氧。研究還表明，揮發性有機化合物和顆粒物（兩者都可能有毒）結合起來會使各自的健康風險更加嚴重。
揮之不去的危險
即使在野火煙霧消散後，通常也會留下一些有毒成分。在 2021 年馬歇爾火災後在科羅拉多州進行的一項研究中，研究人員在火災中倖存的房屋的灰燼中發現了高含量的多環芳烴 (PAH)，這些物質與呼吸和發育狀況、不孕不育和癌症有關。其他研究人員在實驗室中將玻璃、棉花和機械空氣過濾器暴露在煙霧中，發現 PAH在 40 天內高於背景水平。清潔過程的效率在 48% 到 71% 之間。
這種揮之不去的污染也會導致健康問題。在馬歇爾火災後的研究中，許多居民出現眼睛發癢或流淚、頭痛、咳嗽和打噴嚏的症狀。這導致房主和保險公司之間就野火煙霧造成的損害的具體構成發生一些爭議。
洛杉磯周圍的一些煙霧已經開始消散，其中大部分煙霧被最初煽動大火的聖安娜風吹到海裡。但隨著國家氣象局警告稱，未來幾天可能出現“爆炸性火災”，該市目前正準備迎接更大的強風。