2001年,一项关于人类活动模式的重大研究发现,美国人大约90%的时间是在室内度过的。可以肯定地说,在冠状病毒时代,这个数字甚至更高。(在罗伯茨家里,感觉我们的支持率达到了105%。)。
我们的大部分呼吸也是在里面进行的。因此,我们没有更多地考虑室内空气质量,这有点奇怪。几十年来,室外空气一直是巨大的法律和监管斗争的主题。自1970年法案通过以来,清洁空气法案涵盖的六种常见空气污染物-地面臭氧、颗粒物、一氧化碳、铅、二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)-平均下降了74%。
这是一件好事,因为越来越多的研究表明,在较低的暴露水平下,这些污染物对人类的危害甚至比之前认为的更大。
然而,这里有一个令人难以置信的地方:环境保护局(EPA)警告说,“对人类暴露在空气污染物中的研究表明,室内的污染物水平可能是室外的两到五倍,有时甚至超过100倍。”
尽管存在这些风险,但没有管理室内污染的联邦标准或指导方针。州和地方标准的拼凑不足以保护消费者。
事实证明,室内空气污染的一个主要来源是人们熟悉的燃气炉,它依赖于天然气的直接燃烧。
四个研究和倡导团体-落基山研究所、母亲出前沿、社会责任医生和塞拉俱乐部-发布了一项新的文献综述,评估了20年来同行评议的研究价值。他们发现,“燃气灶可能会使数千万人暴露在家中的空气污染水平中,而根据国家空气质量标准,这在户外是非法的。”
我们将快速浏览一下审查中的证据,然后讨论为什么天然气公司这么长时间以来一直在努力抵御对燃气灶的监管。最后,我们将得出结论,建筑电气化是健康和气候前瞻性政策的唯一合理方向。(如果不能预测,我什么都不是。)
关于烹饪污染的争论如此模糊和容易混淆的一个原因是,任何一种烹饪都会产生一些污染物,如果处理不当,这些污染物是有害的。对食物加热会产生颗粒-微小的颗粒(PM10,或直径10微米的颗粒物),较小的颗粒(PM2.5,或直径2.5微米),甚至更小的“超细”颗粒(直径100纳米)-会加剧呼吸问题。
所有的烹饪都应该在通风良好的空间进行,如果你的鼻子警告你有什么不对劲,你应该打开窗户。常识是你的指南。
但是,通过燃料直接燃烧的烹饪比电烹饪产生更多的污染物。当用木头或木炭做饭时尤其如此,这在发展中国家很常见(这是数百万印度妇女患有呼吸问题的原因之一),但即使是用天然气这种“清洁”的燃烧燃料也是如此。
首先,即使在没有任何食物的情况下,燃气燃烧也会产生PM2.5(最致命的空气污染物之一)-研究表明,燃气烹饪产生的PM2.5大约是电力的两倍。它还会产生一氧化二氮(NOx),包括一氧化二氮(NO)和二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)和甲醛(CH2O或HCHO)。如果管理不当,所有这些污染物都会带来健康风险。
CO是一种看不见、无气味的气体,浓度足够高时,会导致头晕、头痛、疲劳、迷失方向,最终导致死亡。(在美国,有27个州依法要求一氧化碳监测仪。)。尽管研究发现,家中燃气灶的存在是一氧化碳中毒风险增加的一个来源,但这种情况通常只有在出现问题时才会发生:带指示灯的燃气灶、通风不良的空间、开着的燃烧器,诸如此类的事情。在普通人中,症状开始于百万分之70左右(Ppm)。
然而,研究表明,低水平的一氧化碳暴露会加剧冠心病患者和其他脆弱人群的心血管疾病。加州的环境空气质量标准规定,一小时内一氧化碳暴露量不得超过20ppm,八小时内不得超过9ppm。
“在没有燃气灶的家庭中,平均CO水平在0.5到5ppm之间,”报告说。“带有适当调节的燃气灶的家庭通常在百万分之五到十五之间,而调节不良的灶具附近的浓度可能会高出一倍:30ppm或更高。”调整不当的炉灶-燃料燃烧不完全,通风不充分-可能会产生持续的低水平CO暴露,使易受伤害的人面临更大的风险。
然后是NO2,也是看不见的无味的,也是最熟悉和研究最充分的污染物之一。美国环保署的研究表明,暴露在NO2中-即使是短期暴露的小幅增加-也会加剧呼吸问题,特别是哮喘,特别是在儿童中。
美国环保署没有室内二氧化氮的标准,但长期暴露在室外的标准是十亿分之五十三(Ppb)。然而,在低得多的暴露下,效果已经被记录在案。2013年的一项研究发现,在哮喘儿童中,“NO2暴露在超过6 ppb的阈值上每增加5 ppb”,会导致喘息和哮喘严重程度的显著增加。
2013年的一项荟萃分析发现,二氧化氮每增加15 ppb,儿童喘息的风险就会增加15%。在这项2006年的研究中,“发现NO2暴露每增加15 ppb,每年出现下呼吸道症状的风险显著增加50%。”EPA最近的研究也将长期接触NO2与“心血管效应、糖尿病、较差的分娩结局、过早死亡和癌症”联系在一起。
最后,研究已经将持续接触NO2与认知能力下降联系起来,特别是在儿童中。这项2009年的研究得出结论,“早期暴露于室内燃气器具的空气污染可能与生命的前4年的神经心理发育负相关,特别是在遗传易感的儿童中。”
环保局早就知道这些危险了。其清洁空气谘询委员会在一九八六年向消费品安全委员会提交的一份报告,促请该委员会更好地评估燃气炉等室内空气污染源的危险,特别是与二氧化氮有关的危险。34年过去了,天然气行业仍在抵御联邦政府对燃气灶的监管。
简而言之,研究表明,即使是低水平的NO2暴露也是危险的,特别是对脆弱的人。然而,EPA自己的科学显示,有煤气炉的家庭的NO2水平比有电炉的家庭高出50%左右,高达400%以上。浓度往往会超过美国室外污染标准。
当室外空气污染监测公司Clarity的首席执行官兼联合创始人David Lu听说RMI、劳伦斯·伯克利实验室(Lawrence Berkeley Laboratory)和其他地方正在进行的室内空气污染研究时,他开始思考。“出于好奇,”他说,“我在自己家里安装了一些(污染监测仪)。这些数据太疯狂了。“。
他说,“在我用煤气炉做饭和烘焙的一个小时里”,NO2浓度飙升到“接近200 ppb”。尽管浓度随后下降,但在一小时的过程中,平均浓度为140到150 ppb,远远超过了美国户外暴露一小时的100 ppb的NO2标准。(作为对最新科学的回应,加拿大卫生部已将该国一小时户外标准降至60ppb。它的室内一小时NO2标准是90 ppb;世界卫生组织建议106 ppb;EPA同样没有室内污染标准。)。
卢说,当他采取措施增加通风时,浓度较低。“我现在肯定会试着在做饭时打开窗户,如果可能的话,还有门,”他说,但正如他承认的那样,并不是每个煤气灶的用户都能在每次做饭时做到这一点。
如果儿童暴露在室内空气污染中,健康问题的风险特别大,而低收入家庭暴露在空气污染中的风险更高。
正如EPA所说,气体会释放出一整套有毒化学物质,包括前述PM2.5、NO2、CO、甲醛等。研究发现,所有这些化学物质单独对健康都有负面影响。它们究竟是如何结合在一起影响儿童呼吸系统的,这一点很复杂,目前还不完全清楚。可能很难分离出个别因素。
然而,报告说:“一项关于燃气灶与儿童哮喘之间关系的荟萃分析发现,在有燃气灶的家庭中,儿童出现哮喘症状的风险增加了42%(目前的哮喘),被医生诊断为哮喘的风险增加了24%(终生哮喘),当前和终身哮喘的风险总共增加了32%。”
低收入家庭更有可能有更多的人住在更小的空间里,通风更少。这让他们面临着更大的不安全接触NO2的风险,就像几项研究中发现的低收入房主的令人心碎的做法一样,他们用煤气炉作为热源来补充薄弱或破损的炉子。
低收入、非裔美国人和西班牙裔儿童患哮喘的比例已经高于全国平均水平,主要是因为他们更有可能生活在室外空气污染源(如道路和工业设施)附近,这使得他们更容易受到室内空气污染源的影响。2018年的另一项研究发现,哮喘每年造成820亿美元的“医疗费用、缺勤和上课天数,以及死亡”,所有这些都不成比例地落在了最脆弱的人身上。
一个安装和操作得当的煤气炉,加上安装和操作得当的引擎盖或通向室外的风扇,似乎对与之生活在一起的人没有危险,也许对呼吸系统受损最严重的人除外。但美国消费者几乎没有理由相信他们的炉子符合这些标准。
这里有一个有趣的事实:炉灶是唯一不需要在室外排放的主要室内燃气用具。当涉及到燃气炉、烘干机和热水器时,监管机构已经认识到室内污染的危险,并要求从外面的电器通风口。
一个炉子的燃气量与烘干机差不多,但在主要的燃气用具中,它单独面临这样的要求。联邦政府对新建筑中的燃气灶没有排放要求,在许多州,也没有州要求。即使在需要室外通风的州或城市,也几乎没有措施来确保它们的安装和正确运行,或者保持安全的空气质量。
该报告提供了四个理由来怀疑通风是否能保证人们的安全。首先,许多有煤气灶的房主没有排气罩或风扇。其次,许多现有的引擎盖和风扇只是简单地将空气(和污染物)循环利用,而不是将其排放到室外。第三,引擎罩的性能差异很大,根据位置和气流的不同,可以捕获15%到98%的排放。第四,拥有它们的人通常不会使用它们--他们觉得它们很吵,或者让人分心,或者只是忘记了。
无论罩子和其他通风方式在理论上保持空气清洁的潜力有多大,很明显,目前的做法让数百万人暴露在不安全的室内空气污染中。为了补救这一点,通风和引擎盖的标准将不得不收紧,使之统一,并更加严格地执行。
或者,美国可以直接决定给建筑物通电,把煤气炉换成电炉和电磁炉。这与发电厂和汽车的选择是一样的:采取困难、昂贵和永远不充分的必要步骤,以更好地控制化石燃料燃烧产生的有毒污染物的排放……。或者放弃化石燃料燃烧,转而使用可再生能源发电。
在所有三个领域--发电、交通和建筑--选择一天比一天清晰:可再生电力减少了空气污染物、温室气体,从长远来看,还降低了消费者成本。
关于天然气可以多快从建筑行业逐步淘汰,以及在此过程中有多少天然气可能被低碳生物甲烷或合成气体取代,有很多合理的问题,但长期方向是明确的。(有关建筑物通电的更多信息,请参见此处。)。
燃气灶在天然气工业反电气化中发挥着特殊的作用。它的大部分实际游说和政策倡导都集中在空间和热水供应上,但炉灶是其营销的核心。尽管煤气灶不是特别大的需求来源,但它们很受欢迎,而且至少在美国,它们仍然与高端厨师和烹饪联系在一起。天然气行业正在努力利用这种感觉。
换句话说,我给你“天然气”。天才。“。美国公共天然气协会(APGA)说,这是“一场发自当今购房者/改造者心声的消费者营销活动”。“它令人耳目一新,时髦,对这些目标观众来说恰到好处。”
这项时髦的运动每年资助约30万美元,但对室内空气污染或燃气业反对电气化只字不提。相反,它涉及一系列有吸引力的人,代表着广泛的市场人口结构-包括一类特殊的社交媒体“有影响力的人”-利用社交媒体平台上视频中的气体做饭。
这场令人惊叹的APGA活动计划演示讨论了在下一阶段,活动如何利用有影响力的人成为“超级提供者”,他们“不遗余力地让生活中亲密的人感到舒适、有趣,并获得回报”(想必,生活中任何患有哮喘的儿童都不包括在内)。
就美国天然气协会(AGA)而言,它也有类似时髦的#CookingWithGas,它的特点是一些在通风明显不足的厨房里准备的令人愉快的食谱。
“他们来拿走你的煤气灶”是加州人平衡能源解决方案组织的核心信息,该组织成立的目的是反对加州的电气化。
当然,那个箱子里有的不仅仅是炉子。如果你想对天然气行业在电气化方面的立场进行更高调的辩护,你可以查看传统基金会(Heritage Foundation)的这篇专栏文章(该基金会明显没有提到NO2)。
这一切都是该行业发起的一场大规模、广泛且资金充足的反对电气化运动的一部分。APGA有媒体和公众推广委员会,由业界成立,目标是在电气化问题上“赢得通信战争”。AGA有可持续增长委员会和建筑和能源法规委员会反对电气化。AGA的立场是,它将“反对禁止、负面影响或限制消费者直接使用天然气的选择的‘电气化’努力”。
(另一个有趣的事实是:APGA和AGA用市政当局和差饷缴纳人向该组织支付的会费为这种占星术提供资金,其中许多人支持在气候变化问题上迅速采取行动。)。
这场行业运动-我在这篇文章中写得更详细-是对一场迅速蔓延的草根“全电动运动”的回应,这场运动已经有数十个城镇、城市和县通过了新的建筑法规或法令,以鼓励电气化,或者像加州的伯克利那样,简单地禁止在新建筑中连接燃气。
这个行业有无穷无尽的口袋,但它在这里与历史作斗争。随着越来越多的地方和州通过加快过渡的政策,电力越来越被视为清洁的现代能源,燃烧的燃料越来越被视为肮脏和过时,它正在失去在电力部门和建筑部门的立足点,这种情况只会继续下去。
与此同时,就该行业希望让燃气烹饪成为其自我保护运动的面孔而言,燃气烹饪几十年来一直在污染室内空气,代价是儿童和其他弱势群体的利益,数千万人仍处于危险之中。(伦敦政治经济学院(LBL)学者2014年的一项研究发现,燃气灶通常会让加州1200万人暴露在室内水平的NO2中,这在室外是非法的-170万人暴露在不安全的CO水平中。)。
每个人都应该确保他们做饭的地方通风良好,特别是在冠状病毒封锁的这些日子里,孩子们整天呆在家里。但对于个人房主和整个社会来说,当有同样有效、负担得起和无污染的替代方案可供选择时,管理有害的污染最终会变得有点愚蠢。现在是时候开始让新建筑变得全电动了,并将所有现有的燃气用具(包括燃气灶)都换成电动替代品。
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