为什么专家们对燃气灶的隐患发出警报

作为美国疾病控制与预防中心的医师和流行病学家，史蒂芬·琼斯（T. Stephen Jones）的职业生涯是为应对美国乃至全球范围内从天花，艾滋病毒到病毒性肝炎等对公共卫生的重大威胁而努力。但是直到琼斯退休后，他才知道在自己位于马萨诸塞州佛罗伦萨的家中以及大多数美国家庭中普遍存在但被人们普遍忽视的健康风险：天然气装置产生的污染。

尽管许多美国人可能认为与室内烹饪和取暖有关的疾病是仅限于发展中国家的烟雾弥漫的厨房的问题，但数百万美国厨房和地下室中发现的天然气燃烧炉和火炉却可能造成一系列危害健康的事情。污染物，包括颗粒物（PM），二氧化氮（NO2），一氧化碳（CO）和甲醛。在过去的四十年中，研究人员已经积累了大量的科学证据，这些证据表明，将燃气用具（尤其是烹饪用具）的使用与一系列呼吸系统疾病和疾病的较高风险联系在一起。

自非营利研究组织落基山研究所（RMI）和加州大学洛杉矶分校公共卫生学院两次发布有关该主题的新报告以来，今年春天，这些以天然气为燃料的健康危害的存在已引起越来越多的媒体审查。但是，关于Covid-19大流行如何加剧这种污染的风险，尤其是对低收入和脆弱人群的污染，以及关键的监管机构如何在保护它们的行动方面落后于科学数十年，人们鲜有讨论。

琼斯说：“毫无疑问，这是一个被忽视的问题，”琼斯借鉴了他在公共卫生流行病学和疾病预防领域的长期职业经验，在过去的几年中在马萨诸塞州以及CDC的前同事敲响了警钟。他说，第一步是“让人们知道风险是什么，尤其是当它们可能是致命的，威胁生命的危险，可能杀死孩子时。”

科学文献中出现的最清楚的信号之一是，用天然气做饭与儿童哮喘之间的联系。这种疾病是有色人种和低收入人群所遭受的疾病，其发病率远高于其他人群。 2013年对41项研究进行的荟萃分析发现，生活在有燃气灶的家庭中的儿童患哮喘病的风险高42％，在其一生中，被诊断患有哮喘的风险高24％。这项研究反过来又证实了1992年的一项荟萃​​分析发现：暴露于较高水平的室内NO2（与“暴露于燃气灶导致的排放增加”相比）的儿童患呼吸道疾病的风险较高。最近，昆士兰大学（University of Queensland）于2018年进行的一项研究发现，在澳大利亚，有38％的家庭依靠燃气灶做饭，其中超过12％的儿童哮喘总负担归因于他们的使用。

同时，令人不安的新发现表明，暴露于二氧化氮（燃气具引起的主要污染物）可能使新型冠状病毒的危险更加复杂，而这些社区已经具有较高的感染风险和死亡风险。埃默里大学研究人员领导的一项最近的同行评审研究检查了美国3,000多个县的Covid-19死亡率数据，发现长期暴露于高水平的NO2与Covid-19死亡风险更高相关，并且NO 2似乎比颗粒物或臭氧更危险。

现在，危害越来越多地引起了科学家和公共卫生专家的拥戴，他们坚持认为，对室内燃烧天然气的更好和更严格的监督-他们已经隐瞒了几十年的健康威胁-他们不再被忽视。琼斯说：“这是基本和必要的。” “我们应该站在屋顶上大喊大叫。”

累积的证据足以使该古老的《新英格兰医学杂志》在1月份发表社论，建议“将新的燃气器具从市场上删除”。它由疾病预防控制中心国家环境卫生中心前主任霍华德·弗鲁姆金（Howard Frumkin）合着，该中心负责调查疾病的环境驱动因素并发布有关这些危险因素的指南。

尽管有这样的呼吁-尽管有令人信服的证据表明，燃气具会在家庭内部产生一定水平的空气污染，而在美国，这种污染在户外是非法的-如今，美国的室内空气质量仍然完全不受管制，并且燃气具在很大程度上保持了其在行业中的声誉“清洁。”环境保护局仅监视室外空气中的污染物。虽然建筑法规通常要求将天然气炉和热水器排放到室外，但许多州都缺乏将天然气炊具排放到室外的要求。

尽管如此，最近的迹象表明，可能最终会出现一些反映当前对燃气烹饪和加热设备健康风险理解的监管措施。 9月底，加州能源委员会举行了为期一天的室内空气质量和烹饪讲习班，以告知其三年一次的建筑能效标准更新信息。加利福尼亚州空气资源委员会（CARB）对该州的空气污染进行了监管，该证据提供了燃气灶危害健康的证据，并且向全州范围内过渡到电器将带来巨大的健康益处。这些晦涩难懂的能源法规审议引起了空前的公众评论—倡导者们说，这证明了人们对温室气体排放的日益关注以及对居民化石燃料使用对健康的影响的日益认识。

上个月，CARB的16名成员一致通过了一项决议，以支持更新建筑法规以改善通风标准并朝着电器电气化迈进。这使加利福尼亚州成为第一个发布有关燃气灶和其他电器对健康的影响的官方指南的州。

该指南引用了将燃气具与哮喘和更广泛地暴露于空气污染相关的证据与更高的Covid-19风险联系起来的证据，这鼓吹了那些提倡加州建筑物脱碳的人的希望，即能源委员会将要求该州的新建筑来到2022年实现全电气化。如果发生这种情况，它将立即改变该国最大的燃气具市场，此举可能会在全国范围内引起反响。

在那之前，改革的倡导者表示，他们将继续努力-尤其是因为尽管在任何情况下这种漫长的证据都令人担忧，但Covid-19大流行正在使更多人在家中做饭。

琼斯的倡导始于打个电话。 2017年，他的妻子，也是退休的公共卫生医生阿黛尔·弗兰克斯（Adele Franks）接到塞拉俱乐部当地分会的电话，询问她是否想帮助马萨诸塞州各州公共卫生官员提高对燃气具的健康影响的认识。她太忙了，于是琼斯接手了这个项目。

他开始研究同行评审的文献。他致电研究型大学的空气污染和呼吸健康专家，并与CDC的前同事取得了联系。尽管这个话题对他来说是陌生的，但分析流行病学研究和评估其严谨性却不是。在疾病预防控制中心，琼斯曾在拉丁美洲和非洲从事儿童免疫和儿童生存计划的工作，并在其十年来担任艾滋病毒和病毒性肝炎预防的主要政策专家。 （他和弗兰克斯都是CDC流行病情报局的校友，该局培训“疾病侦探”，以调查和应对美国乃至全球的公共卫生紧急情况。）

琼斯说，证据的坚定性与监管机构和公共卫生机构几乎不存在的回应之间的差异令他感到震惊。确实，他发现了如此有说服力的证据，以至于他在马萨诸塞州四处游历，向70多个不同城镇的地方卫生委员会作了介绍。

琼斯说：“我经常问他们的一件事是，‘你听说过用煤气炉做饭与家庭儿童哮喘病之间的这种联系吗？”他从卫生委员会成员以及从事医学和公共卫生工作的前同事那里得到的答案几乎总是“不”。

大约与此同时，非营利性清洁能源智囊团落基山研究所（RMI）的研究员布雷迪·海茨（Brady Seals）正在与他人合着其最新报告，该报告总结了数十年来对燃气灶对健康的影响研究通过前20年对该主题的同行评审研究。她仔细研究了EPA的2008年和2016年关于氮氧化物的综合科学评估，其中后者得出的结论是，短期暴露于NO2会加剧哮喘并引起其他不良呼吸作用。

希尔斯说：“我越深入挖掘并与该领域的专家交谈，我一直在等待发现我们错了。” “情况恰恰相反。在每种情况下，证据似乎都在加强对二氧化氮及其对健康的影响。” RMI报告（由倡导组织“前阵子母亲”，“社会责任医师”和“塞拉俱乐部”共同发起）利用这一证据得出结论，认为天然气灶排放的燃烧产物会引起慢性呼吸道疾病。

“这些燃气灶导致NO2升高的事实是无可争辩的，” Seals补充道。

的确，EPA自己的分析已经发现，使用燃气灶的美国房屋中的NO2浓度要比使用电灶的房屋高得多-如果在室外进行测量，其含量将违反法律规定。

RMI报告中引用的几项研究是由劳伦斯·伯克利国家实验室（LBNL）室内环境小组负责人，科学家兼科学家Brett Singer领导的，他已经研究室内空气污染已有20年了。他在一封电子邮件中说，测量研究发现，至少自1980年代以来，依靠燃气烹饪的房屋中NO2和其他污染物的浓度更高。

他说：“这仍然是一个大问题。” “ LBNL在过去10年中在加利福尼亚进行了几次中等规模的测量研究，以表明污染物浓度升高仍与燃气烹饪有关。”

RMI报告得出结论，鉴于美国三分之一以上的家庭主要依靠天然气做饭，因此对人们健康的损害程度可能很大。

海豹在发展中国家从事清洁灶具项目的工作已超过十年，在那里，依靠燃烧木材，煤炭和粪便做饭造成的污染每年导致380万人死亡。但是，与史蒂夫·琼斯（Steve Jones）一样，她并不知道天然气行业长期以来一直在吹捧的这种健康风险，这种燃料一直被美国公众视为清洁食品。她说：“在过去的11年中，除了炊具，我什么都没做，但我对此并不了解很多。” “从某种意义上来说简直是谦卑。”

燃气具与哮喘之间的联系以及环境监管机构和消费者保护机构早就忽略了这一风险这一事实早已引起凯文·汉密尔顿的注意。汉密尔顿（Hamilton）是获得许可的呼吸治疗师，也是中加州哮喘合作组织（CCAC）的负责人，该组织为患有哮喘的加利福尼亚州圣华金河谷居民提供直接支持，并代表他们倡导政策。

在长期以来一直是美国室外空气污染最严重的圣华金河谷，多达四分之一的儿童患有哮喘。但是，从他与哮喘病患者直接合作的多年经验中，汉密尔顿第一手知道他们的室内空气也会引发哮喘。

他所在组织的社区卫生工作者定期造访房屋，寻找潜在的哮喘病触发因素，例如霉菌，灰尘和过敏原，并帮助房主找到减少暴露的途径。 （自从Covid-19大流行以来，CCAC的工作人员一直在使用智能手机进行“虚拟”房屋评估。）清单上的关键项目之一是：燃气具的存在。汉密尔顿说：“我们注意到他们是否有燃气灶或电炉，以及用于加热和冷却的燃气。” “有些房屋已经很旧了，但仍然有壁式炉和地板加热器。我们对所有这些事情感到担忧。”

加利福尼亚人的天然气消耗量远远高于全国平均水平。在加利福尼亚州1400万户家庭中，约有三分之二的天然气是主要的烹饪燃料，而类似的比例则依赖于天然气供暖。 （根据美国能源情报署的数据，在全国范围内，有58％的家庭将天然气用作主要的空间取暖燃料，而56％的家庭将天然气用作水加热。）

哮喘病合作服务的绝大多数家庭是低收入人群。汉密尔顿说：“我们的家人全都享受医疗补助或保险不足。”在加利福尼亚州，未经通风的燃气热水器是非法的，但他指出，仍有许多人在使用燃气热水器，因为它们买不起替代品或住在不合标准的租赁房屋中。

Singer指出，这些燃气加热器比燃气灶具甚至更加危险，因为它们的使用时间更长，并且被设计为直接排放到生活空间中，从而导致“污染物浓度很高”。

尤其是在通风不良的家庭中，这些颗粒可能会高度浓缩，对人们的生活产生长期的健康影响。

而且有些人，特别是租房者，甚至在冬天将燃气炉用作补充热源，或者在停电的情况下用作主要供暖。

汉密尔顿说：“这些人是最脆弱的人，没有什么资源可以做任何事情。” “尤其是在通风不良的家庭中，这些颗粒可能高度集中，对人们的生活产生长期健康影响。”

加州大学洛杉矶分校菲尔丁公共卫生学院环境健康科学教授朱一芳强调了这一点。她说：“较小的空间，其中有更多的人，而且通风不良，尤其是在出租公寓单元中，都意味着较高的污染物水平。”

Zhu领导的一组研究人员于4月份发表了一份报告，研究了天然气设备（包括炉子和热水器）对加利福尼亚州的健康和空气质量的影响。他们的模型中最引人注目的发现之一：在几乎所有小型公寓中，在煤气炉上煮一小时所产生的NO2浓度将远远超过EPA和CARB设定的环境空气质量限值。

哮喘病合作伙伴的卫生工作者评估的许多房屋和公寓都没有可抽油烟机。朱（Zhu）引用的调查数据显示，只有大约三分之一的有抽油烟机的加利福尼亚人定期使用它们。

朱说：“我们的工作突显了环境正义社区受到这些问题的影响不成比例。”他指的是低收入和少数族裔社区，这些社区往往面临更多的风险，对环境危害的脆弱性更大。 “我们需要了解这些人群正在经历的那些环境状况对健康的累积，复合影响。”

Zhu的团队还计算出，通过从加利福尼亚州的房屋中删除天然气设备，可以减少室外氮氧化物和PM2.5的浓度（直径为2.5微米或更小的微观空气传播颗粒）。他们估计，采用全电动方式带来的健康益处（以避免死亡和慢性病的形式）每年将达到35亿美元。

而且该估算不包括室内空气质量改善的额外好处。考虑到隐私问题和资金限制，要进入人们的家中以观察他们的烹饪和取暖习惯和方式，了解实际布局并监视个人暴露在逻辑上和道德上都具有挑战性。结果，涉及室内空气和个人暴露量的直接测量的研究相对较少。

尽管如此，朱Zhu文指出，如果能消除呼吸气体燃烧产生的室内颗粒物，一氧化碳和氮氧化物的影响，那么避免这种暴露对健康的好处几乎肯定会更大。她说：“我们知道最严重的影响发生在室内，因此我们可以假设，大多数健康益处将来自更换这些室内污染设备。”

受这些影响影响最大的人是那些为购买更清洁的替代品付出最大努力的人。

仅凭哮喘所造成的伤亡就给人一种潜在的规模感。加利福尼亚有将近150万儿童患有哮喘。加州环境健康追踪计划（California Environmental Health Tracking Program）于2015年发表的一份报告发现，儿童哮喘每年导致超过72,000例急诊室就诊和130万失学日。据计算，仅由于环境因素，儿童哮喘病的费用（包括治疗和住院的直接费用，以及将生病的孩子放学后的间接费用）将达到2.08亿美元。该州所有儿童和成人的哮喘病总费用估计为110亿美元。

在最近困扰加州的山火期间，CARB发了一条推文，建议留在室内并关闭窗户，以免吸入野火烟雾。该机构补充说：“避免抽真空，油炸食物或使用燃气设备。”

但是，对于使用燃气烹饪和加热的数百万加利福尼亚人来说，该指南提出了一个不可能的选择，就像Covid-19的幽灵一样，后者使我们更多地担心室内通风。几项新研究表明，感染SARS-CoV-2（导致Covid-19的病毒）的人暴露于空气污染中的机会较高，更可能患有该病。

希尔兹说：“受到这些影响最大的人是那些为购买更清洁的替代品付出最大努力的人。” “我们需要决策者针对那些人，我们需要更好的电炉折扣。”

长期以来，燃气燃烧器发出的蓝焰使人感到清洁。那不是偶然的，而是一致的广告活动的结果。

19世纪末，新生的天然气工业开始向房主推销其产品，作为煤炭和木材的更清洁，更卫生的替代品。著名喜剧演员鲍勃·霍普（Bob Hope）推广了流行语后：“现在您正在用天然气做饭！”在他1930年代时代的广播节目中，该口号成为“现代，高效，清洁”的代名词。

与在美国家庭中替代的木材和煤炭相比，天然气无疑在空气质量和健康方面要好得多。对于发展中国家数十亿依赖固体燃料进行烹饪和取暖的人来说，这仍然是正确的，因此每天都暴露于危险的烟雾中。

但这种行销的批评者认为，这一流行语需要更新。 与电动设备相比，燃气燃烧器无疑会更加污染。 感应灶具-利用磁场快速加热锅具，而不是燃烧气体或使用常规电灶的电阻加热线圈-在欧洲已广泛使用了很多年，现在在美国变得越来越流行。 布雷特·辛格（Brett Singer）表示：“电磁炉既清洁，污染物排放量少，又是最有效，最不危险的燃烧和火灾，但采用电磁炉烹饪仍会产生需要排放的污染物。” 他强调，对于任何烹饪系统，都必须使用通风橱。 我们没有考虑燃气灶对健康成本造成的污染，因此我们无法从中获利。 电动感应灶台可以节省能源并帮助他们 ......