那温暖的冬日炉火或许弊大于利——在美国冬季的空气中，木柴燃烧产生的烟雾是一位隐形的杀手。

在寒冷的冬夜，往通红的壁炉里添上一根木柴，常让人感到温馨而无害。然而，西北大学的一项新研究表明，室内燃烧木柴对美国冬季空气污染的影响，远超大多数人的认知。

研究显示，尽管仅有2%的美国家庭以木材作为主要供暖来源，但居民住宅木材燃烧产生的烟雾，却导致了美国人在冬季五分之一以上暴露于室外细颗粒物（PM2.5）的情况。

这些微小颗粒能够深入肺部并进入血液。长期接触此类颗粒与心脏病、肺病以及早逝风险升高息息相关。研究人员估算，居民住宅燃烧木柴所产生的污染，每年约导致8600人过早离世。

城市中潜藏的健康问题

该研究最出人意料的发现之一，在于揭示了受影响最严重的群体。对健康影响最大的区域是城市，而非乡村。即便有色人种群体燃烧木柴的量往往少于其他群体，但他们仍承受着不成比例的重负。暴露水平更高、健康风险更大，这或许与基线死亡率较高以及歧视性政策带来的持久影响有关。

研究人员表示，减少室内木材燃烧可大幅降低室外空气污染，为公众健康带来重大裨益，并挽救数千人的生命。

该研究将于今日（1月23日）在《科学进展》期刊上发表。

西北大学研究负责人基扬·施利帕克（Kyan Shlipak）表示：“长期暴露于细颗粒物环境中，与心血管疾病发病风险上升密切相关。多项研究已反复证实，此类暴露会显著提高死亡率。我们的研究表明，大幅削减此类污染的有效途径之一，是减少居民区燃木行为。若以其他取暖设备替代燃木，将显著改善空气中的细颗粒物污染状况。”

为何木烟常遭忽视

野火烟雾常常占据新闻头条，但日常家庭供暖所产生的污染却鲜少受到关注。

西北大学的丹尼尔·霍顿（Daniel Horton）是该研究的主要作者，他表示：“我们经常听闻野火烟雾对健康产生的负面影响，却鲜少考虑家中烧柴取暖所带来的后果。由于仅有一小部分家庭依靠烧柴取暖，因此，推动家庭取暖设备向更清洁的燃烧方式或非燃烧热源转变，可能会极大地改善空气质量。”

霍顿是西北大学温伯格艺术与科学学院地球、环境与行星科学系的副教授，同时担任该校气候变化研究小组（CCRG）的负责人。什利帕克则是西北大学麦考密克工程学院机械工程专业的本科生，也是气候变化研究小组的成员。

逐区域绘制污染图

多数空气质量研究与监管工作均聚焦于车辆、发电厂、农业、工业及野火产生的污染。而在此次研究中，研究人员将注意力转向了一个鲜少被审视的污染源：家庭中木材的燃烧，包括火炉、锅炉、壁炉及灶具的使用。

他们首先从国家排放清单（NEI）中收集数据，该清单是美国环境保护局关于污染源的详细数据库。国家排放清单通过家庭调查、住房特征、气候数据以及供暖设备相关信息来估算木材燃烧产生的排放量。

接下来，该团队采用高分辨率大气模型追踪污染物在空气中的扩散路径。该模型融合了气象模式、风力、温度、地形以及大气化学等多重因素，对空气质量随时间的变化进行评估。

霍顿表示：“木材燃烧产生的排放物进入大气后，会受到气象条件的影响。其中一些排放物被视作主要污染物，例如黑碳；还有一些排放物会与大气及其他成分相互作用，进而形成额外的、次生的颗粒物污染物种。”

为捕捉细微的污染分布模式，研究人员将美国本土划分为一个个4公里见方的区域。针对每个区域，他们逐时计算污染物的产生量、传播路径，以及污染物在何处积聚或消散。这种基于社区层面的研究方法，使他们能够精准识别出那些在全市或全县平均数据中容易被忽视的污染热点区域。

研究团队对该模型进行了两次运行，一次纳入居民燃木排放数据，另一次则未纳入。通过对比这两种情景，团队确定居民燃木排放约占冬季PM2.5污染的22%，使其成为一年中最寒冷月份中细颗粒物污染的最大单一来源之一。

谁承担的风险最大

分析表明，木柴燃烧产生的烟雾在城市和郊区尤为有害，人口密度、排放模式和大气传输等因素共同作用，加剧了烟雾暴露水平。在许多情况下，郊区产生的烟雾会飘入邻近的城市中心，那里虽然较少有家庭燃烧木柴，但居住人口却要多得多。

在寒潮来袭、休闲焚烧期，以及烟雾在大气中长距离扩散时，那些通常与烧柴并无关联的城市也会受到影响。

谢里帕克（Shlipak）表示：“我们的研究结果表明，住宅燃木的影响主要是一种城市和郊区现象。”“这一发现凸显了此类污染对公共卫生的影响。我们估计，长期暴露于冬季燃木排放物中，每年约导致8600人死亡，且这一估算并未计入其他季节颗粒物暴露的影响。”

为评估哪类人群受影响最深，研究人员将污染估算数据与美国人口普查数据及普查区层面的死亡率统计相结合进行分析。结果发现，尽管有色人种居住区的木材燃烧排放量较低，但其暴露风险与健康损害程度却更为严重。以芝加哥都市区为例，黑人社区因住宅木材燃烧导致的不良健康影响较区域平均水平高出30%以上。

霍顿表示：“尽管住宅燃烧木材产生的大量排放源自郊区，但排放到空气中的污染物通常不会原地不动。”“当这些污染物被输送到人口稠密的城市上空时，就会有更多人暴露其中。由于有色人种往往因过往歧视性政策的长期影响，而更易受到环境压力源的影响，因此我们估计有色人种受到的健康负面影响会更大。”

谢里帕克表示：“有色人种既面临着更高的基础死亡率，又面临着因燃烧木材而暴露于更高污染率的风险。”“然而，有色人种与较低的排放率相关联，这表明很大一部分污染是被输送到这些社区的，而非由他们排放。”

研究人员指出，他们的研究仅聚焦于户外接触燃烧木材所产生的污染。室内接触颗粒物对健康的影响亦不容小觑，但并未纳入此次分析范畴。

参考文献：基安·K·什利帕克（Kyan K. Shlipak）、萨拉·F·卡米莱里（Sara F. Camilleri）、维多利亚·A·朗（Victoria A. Lang）、阿纳斯塔西娅·蒙哥马利（Anastasia Montgomery）、乔丹·L·施内尔（Jordan L. Schnell）和丹尼尔·E·霍顿（Daniel E. Horton）所著《美国居民木材燃烧产生的PM2.5对环境空气质量及健康的影响》，发表于2026年1月23日《科学进展》期刊。DOI：10.1126/sciadv.adz0189

本研究得到了美国国家科学基金会的资助（资助编号：CAS-Climate-2239834）。