การตื่นขึ้นจากไฟป่า: ผลกระทบต่อสุขภาพของควันไฟป่าคืออะไร?

การรายงานต้นฉบับโดย มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย: 

แคลิฟอร์เนีย บ้านเกิดของทางด่วนและรูปแบบการใช้ชีวิตบนรถยนต์ ได้ต่อสู้กับมลพิษทางอากาศมาอย่างยาวนาน และเป็นผู้บุกเบิกในการทำความสะอาดอากาศ เช่น มาตรฐานการปล่อยมลพิษของรถยนต์ แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ภัยคุกคามใหม่ต่อคุณภาพอากาศได้เกิดขึ้นเมื่อฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงทำให้เกิดไฟป่าที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์ของรัฐ ควันและหมอกควันกระจายไปทั่วหลายร้อยไมล์

ศาสตราจารย์แอนโธนี เว็กซ์เลอร์ ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยคุณภาพอากาศ UC Davis ซึ่งศึกษาปัญหาคุณภาพอากาศมาเป็นเวลากว่า 30 ปี กล่าวว่า "ฉันไม่ได้คาดหมายมาก่อน และไม่เห็นจุดจบของเรื่องนี้"

UC Davis มีประวัติยาวนานในการวิจัยเรื่องมลพิษทางอากาศและสุขภาพ ตัวอย่างเช่น ในปี 1970 ศาสตราจารย์ Thomas Cahill และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่ามลพิษจากสารตะกั่วแพร่กระจายจากทางด่วนในละแวกใกล้เคียงได้อย่างไร ซึ่งเป็นผู้นำในสมัยนั้น เจอร์รี่ บราวน์ ขอแนะนำการควบคุมเบื้องต้นเกี่ยวกับสารตะกั่วในฐานะสารเติมแต่งน้ำมันเบนซิน ขณะนี้นักวิจัยทั่วทั้งวิทยาเขตกำลังมองหาภัยคุกคามต่อสุขภาพจากควันไฟป่า

ควันเข้าตา (และปอด)

Kent Pinkerton ผู้อำนวยการ UC Davis Center for Health and Environment และศาสตราจารย์ที่ได้รับการแต่งตั้งจาก School of Veterinary Medicine and School of Medicine กล่าวว่าควันประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์บอน

ขนาดของอนุภาคเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง Pinkerton กล่าว อนุภาคที่มีขนาด 2.5 ไมโครเมตรหรือเล็กกว่าหรือที่เรียกว่า PM2.5 สามารถเข้าไปในทางเดินหายใจและถุงลมของปอดได้ลึก อาจมีอนุภาคติดอยู่ในเมือกหรือถูกเซลล์ป้องกันที่เรียกว่ามาโครฟาจกลืนกิน และเศษอาหารจะถูกไอหรือกลืนเข้าไป แต่อนุภาคบางตัวอาจเดินทางจากปอดไปยังระบบอวัยวะอื่น

ควันอาจมีสารประกอบ เช่น ไดออกซินหรือพทาเลต ซึ่งเกิดขึ้นจากการเผาพลาสติกหรือวัสดุอื่นๆ จากการเผาบ้านเรือน สารประกอบเหล่านี้อาจมีอยู่ทั้งในรูปอนุภาคและในบางกรณีเป็นก๊าซ ศาสตราจารย์ Qi Zhang ในภาควิชาพิษวิทยาสิ่งแวดล้อม พบว่ามีระดับ phthalates ที่เพิ่มขึ้นในอากาศ Davis ระหว่างแคมป์ไฟปี 2018

"ผลกระทบด้านสุขภาพที่ยิ่งใหญ่ที่สุดขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคและความเข้มข้น" Pinkerton กล่าว “พวกเขาสามารถอยู่ได้นานในระยะทางไกล”

อาการเฉียบพลันของการได้รับควัน ได้แก่ ระคายเคืองตาและลำคอ ไอและจาม แน่นหน้าอกและหายใจมีเสียงหวีด นอกจากนี้ยังอาจรวมถึงการเต้นของหัวใจอย่างรวดเร็วหรือผิดปกติและความเหนื่อยล้ามากเกินไป

อาการเหล่านี้มักจะหายไปเมื่อควันออก แต่หลักฐานที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่าผลกระทบสามารถคงอยู่หรือนำไปสู่ปัญหาสุขภาพที่คงอยู่ได้

การทดลองทางธรรมชาติ

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2008 ควันไฟป่าได้ลามไปทั่วบริเวณเดวิส ระดับ PM2.5 ที่วิทยาเขต UC Davis สูงถึง 80 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งสูงกว่ามาตรฐานของรัฐบาลกลาง

ลิงแสมจำพวกลิงจำพวกลิงจำพวกลิงจำพวกลิงจำพวกลิงจำพวกลิงจำพวกลิงจำพวกลิงชนิดหนึ่งที่อาศัยอยู่ในคอกกลางแจ้งที่ศูนย์วิจัยไพรเมตแห่งชาติแคลิฟอร์เนีย ด้วยเงินทุนจาก California Air Resources Board ศาสตราจารย์ Lisa Miller นักวิจัยที่ศูนย์และที่ School of Veterinary Medicine ได้เริ่มการศึกษาระยะยาวเกี่ยวกับผลกระทบของการสัมผัสควันตามธรรมชาตินั้นต่อปอดของลิงที่มีอายุ 2 ถึง 3 ปี อายุเดือนในขณะนั้น

ตลอดหลายปีที่ผ่านมา มิลเลอร์พบว่าเมื่อเทียบกับลิงที่เกิดในปีถัดไปและไม่ได้สัมผัสกับควันบุหรี่ สัตว์เหล่านี้แสดงผลกระทบต่อระบบภูมิคุ้มกันและการทำงานของปอด โดยมีความคล้ายคลึงกับโรคปอดในมนุษย์ โรคปอดอุดกั้นเรื้อรังหรือโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง

ฤดูใบไม้ร่วงปี 2018 นำการทดลองทางธรรมชาติครั้งที่สองมาไว้ที่ศูนย์ ควันจากแคมป์ไฟที่อยู่ห่างออกไป 100 ไมล์ปกคลุมวิทยาเขตเดวิส คราวนี้เป็นช่วงสูงสุดของฤดูผสมพันธุ์สำหรับลิงชนิดหนึ่งจำพวกลิงชนิดหนึ่ง Bryn Willson ผู้อาศัยอยู่ใน OB/GYN ที่ UC Davis Health ร่วมกับ Pinkerton และศาสตราจารย์กิตติคุณ Bill Lasley ติดตามลิงแสมเพศเมียในวัยเจริญพันธุ์ที่ได้รับควันบุหรี่ตามธรรมชาติในช่วงตั้งครรภ์ พวกเขาพบว่ามีความเสี่ยงสูงที่จะแท้ง: 82 เปอร์เซ็นต์ของการตั้งครรภ์ส่งผลให้การคลอดบุตรประสบความสำเร็จ เทียบกับ 86 ถึง 93 เปอร์เซ็นต์ในช่วงเก้าปีที่ผ่านมา

โรคระบบทางเดินหายใจเป็นจุดสนใจหลักสำหรับ CNPRC นักวิจัยของศูนย์ได้พัฒนาแบบจำลองลิงจำพวกลิงตัวแรกของโรคหอบหืดในผู้ใหญ่และในวัยเด็กโดยใช้สารก่อภูมิแพ้ในมนุษย์ ไรฝุ่น สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถทดสอบกลไกทางชีววิทยาและการบำบัดใหม่ ๆ หน่วยโรคระบบทางเดินหายใจ นำโดยมิลเลอร์ กำลังดำเนินการวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการสัมผัสกับควันในแบบจำลองไพรเมตทั้งสัตว์ฟันแทะและที่ไม่ใช่มนุษย์ รวมถึงการพัฒนาโรงงานเผาไหม้เพื่อสร้างควันสำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการ

สำรวจผู้ประสบอัคคีภัย

หลังจากเหตุการณ์ไฟไหม้โซโนมาและนาปาในปี 2017 Irva Hertz-Picciotto ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สาธารณสุขและผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพสิ่งแวดล้อม UC Davis ได้เริ่มสำรวจสุขภาพของผู้ที่ได้รับผลกระทบจากไฟป่า เพื่อนร่วมงานของเธอ Rebecca J. Schmidt ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สาธารณสุข ได้ริเริ่มโครงการ B-SAFE ซึ่งเป็นการประเมินผลกระทบจากไฟ โดยศึกษาตามกลุ่มสตรีที่ได้รับควันไฟป่าในปี 2017 ขณะตั้งครรภ์หรือก่อนตั้งครรภ์ และลูกของพวกเขา ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2021 Hertz-Picciotto นำเสนองานบางส่วนของเธอในการบรรยายสรุปของรัฐสภา

มากกว่าครึ่งของผู้ตอบแบบสำรวจรายงานว่ามีอาการอย่างน้อยหนึ่งอาการ (รวมถึงอาการระคายเคืองของไอและตา) ในช่วงสามสัปดาห์แรกหลังจากเกิดเพลิงไหม้ กว่าร้อยละ 20 รายงานว่าเป็นโรคหอบหืดหรือหายใจมีเสียงหวีด ผู้ตอบแบบสอบถามหลายคนรายงานว่ามีอาการระบบทางเดินหายใจต่อเนื่องหลายเดือนหลังจากเกิดเพลิงไหม้ Hertz-Picciotto กล่าว

“ยังคงมีมุมมองว่าผลกระทบของคุณภาพอากาศที่ไม่ดีนั้นเกิดขึ้นชั่วคราว แต่สิ่งที่เราเห็นบ่งชี้ว่าผลกระทบยังคงมีอยู่เป็นเวลาหลายเดือนหลังจากเกิดเพลิงไหม้ และจากนั้นคุณกลับเข้าสู่ฤดูเพลิงไหม้อีกครั้ง” เธอกล่าว

Hertz-Picciotto กล่าวว่าการสัมผัสกับคุณภาพอากาศที่ไม่ดีจากควันไฟป่าซ้ำๆ อาจลดเกณฑ์ที่จะแสดงอาการได้

"อาจใช้เวลาน้อยกว่าในการรับอาการ" เธอกล่าว

ฤดูไฟในแคลิฟอร์เนียยังเกิดขึ้นพร้อมกับการเริ่มต้นของไข้หวัดใหญ่ตามฤดูกาลและไวรัสในฤดูหนาวอื่นๆ รวมถึงโควิด-19 อาจมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างผลกระทบของควันและไวรัสที่ทำให้ปัญหาปอดแย่ลง งานวิจัยหลายชิ้นชี้ว่าการสัมผัสกับควันไฟป่าเพิ่มความเสี่ยงในการติดเชื้อโควิด-19 เฮิรทซ์-ปิกซิอ็อตโต กล่าว

เด็กและคนงานกลางแจ้ง

บรรดานักวิจัยด้านสุขภาพที่กังวลมากที่สุด ได้แก่ เด็กและผู้ใหญ่ที่ทำงานกลางแจ้ง เช่น คนงานเกษตร

“เด็กๆ มักทำกิจกรรมนอกบ้าน พวกมันรับอากาศมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับมวลปอดมากกว่าผู้ใหญ่ และพวกมันไวต่อควันไฟป่าเป็นพิเศษ” พิงเคอร์ตันกล่าว “ระบบภูมิคุ้มกันของพวกเขายังคงเติบโตเต็มที่”

Pinkerton ยังเป็นผู้อำนวยการศูนย์สุขภาพและความปลอดภัยทางการเกษตรของ Western ที่ UC Davis

“เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไม่มีแผนหรือแนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับคุณภาพอากาศสำหรับคนทำงานกลางแจ้ง” เขากล่าว กฎระเบียบของรัฐแคลิฟอร์เนียฉบับแรกมีผลบังคับใช้ในปี 2018 WCAHS ได้ทำงานร่วมกับทั้งเกษตรกรและองค์กรคนงานในฟาร์มเพื่อผลิตเอกสารการฝึกอบรมและรายการตรวจสอบเพื่อนำกฎระเบียบไปใช้

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Kathryn Conlon นักวิทยาศาสตร์ด้านสาธารณสุขในคณะแพทยศาสตร์และคณะสัตวแพทยศาสตร์ กำลังศึกษาว่ากฎระเบียบของรัฐแคลิฟอร์เนียเกี่ยวกับคุณภาพอากาศและการใช้หน้ากากสำหรับคนงานเกษตรแปลไปสู่ภาคสนามอย่างไร ตัวอย่างเช่น ข้อบังคับกำหนดให้พนักงานต้องสวมหน้ากาก N95 เมื่อดัชนีคุณภาพอากาศเกิน 150

แต่มีช่องว่างระหว่างการจัดตั้งนโยบายและการยอมรับนโยบาย Conlon กล่าว ตัวอย่างเช่น คนงานมักจะสวมหน้ากากผ้าหรือผ้าพันคอเป็นเกราะกันฝุ่นอยู่แล้ว หน้ากาก N95 จำเป็นต้องมีการสวมใส่ที่เหมาะสม และอาจไม่สะดวกเมื่อต้องทำงานด้วยตนเองอย่างหนักกลางแจ้งในสภาพอากาศร้อน

“เราต้องการเข้าใจการรับรู้ของคนงานเกษตรเกี่ยวกับการป้องกันทางเดินหายใจในเหตุการณ์ควันไฟ” Conlon กล่าว “พวกเขาใช้มาตรการป้องกันอะไรด้วยตัวเองอยู่แล้ว? นายจ้างจัดหาอะไรให้”

การศึกษานำร่องร่วมกับองค์กรคนงานในฟาร์มเผยให้เห็นความสับสนเกี่ยวกับการปกป้องใบหน้าประเภทต่างๆ เธอกล่าว

แม่พิมพ์ที่มีควันไฟ

ควันไฟป่าอาจพาสปอร์เชื้อราจากดินป่าในระยะทางไกล ในปี 2020 Naomi Hauser ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคติดเชื้อและผู้ช่วยศาสตราจารย์คลินิกที่ UC Davis Health และเพื่อนร่วมงานสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของการติดเชื้อราโดยเฉพาะในผู้ป่วยที่ไหม้เกรียม เมื่อพวกเขาตรวจสอบข้อมูลในช่วงสามปีที่ผ่านมา พวกเขาพบว่ามีเชื้อราเพิ่มขึ้นสองเท่าในปี 2020 ซึ่งดูเหมือนว่าจะตรงกับฤดูไฟ

Hauser ซึ่งเป็นสมาชิกของศูนย์วิจัยการปรับตัวต่อสภาพภูมิอากาศของ UC Davis กล่าว ลมที่เกิดจากไฟขนาดใหญ่สามารถกวาดสปอร์ของเชื้อราในอากาศสูงและกระจายไปในระยะทางไกล

การศึกษาสิ่งมีชีวิตในควันยังใหม่มาก — Leda Kobziar นักนิเวศวิทยาด้านอัคคีภัยที่มหาวิทยาลัยไอดาโฮในมอสโก เป็นผู้คิดค้นคำว่า "pyroaerobiology" ในปี 2018

เนื่องจากสปอร์ของเชื้อรามีขนาดค่อนข้างใหญ่ ประมาณ 40 ไมโครเมตร พวกมันจึงน่าจะหลุดออกจากอากาศได้เร็วกว่า PM2.5 และอนุภาคขนาดเล็กมาก และไม่สามารถเดินทางได้ไกล เมื่อพวกเขาตกลงกับผู้ที่มีผิวหนังที่เสียหาย เช่น เหยื่อที่ถูกไฟไหม้หรือถูกสูดดมโดยผู้ที่มีภูมิคุ้มกันอ่อนแอ พวกเขาอาจทำให้เกิดการติดเชื้อได้

Hauser กล่าวว่า "พวกเราส่วนใหญ่ที่มีผิวหนังไม่เสียหายและระบบภูมิคุ้มกันแข็งแรงก็ไม่เป็นไร แต่ถ้าคุณมีภูมิคุ้มกันบกพร่องหรือมีแผลไหม้ ก็เป็นเรื่องที่ควรคำนึงถึง" Hauser และเพื่อนร่วมงานวางแผนการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการติดเชื้อเหล่านี้

ทางแยก ไฟป่า และสุขภาพ

ไฟป่านำเสนอทางแยกต่างๆ ความแห้งแล้ง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การจัดการป่าไม้ ชนิดพันธุ์ต่างถิ่น และการวางผังเมืองมาบรรจบกันเพื่อทำให้ไฟป่าใหญ่ขึ้นและรุนแรงขึ้น คุณภาพอากาศ, การระบาดใหญ่ของ COVID-19, ไวรัสตามฤดูกาล และความไม่เท่าเทียมกันทางสุขภาพ มาบรรจบกับผลกระทบต่อสุขภาพที่เลวร้ายลง

Conlon กล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดความเสี่ยงแบบทวีคูณ: ความร้อน ความแห้งแล้ง ไฟป่า และคุณภาพอากาศก่อให้เกิดความเสี่ยงในตัวเองและอาจเพิ่มพูนซึ่งกันและกัน

Conlon กล่าวว่า "ทุกคนมีความเสี่ยงเหล่านี้ แต่มีบางคนมากกว่าคนอื่น" “ถ้าฉันทำงานประจำในสำนักงานที่มีเครื่องปรับอากาศซึ่งมีอากาศกรอง ฉันจะได้รับความร้อนและอากาศไม่ดีน้อยกว่าการทำงานที่ต้องออกแรงด้วยมือเปล่ากลางแจ้ง”

การจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ต้องทำงานหลายปัญหาพร้อมกัน ในการบรรเทาผลกระทบด้านสุขภาพจากไฟป่า เราจำเป็นต้องตอบสนองความต้องการด้านสุขภาพของผู้ได้รับผลกระทบทั้งหมด

“สาธารณสุขและการป้องกันเป็นกุญแจสำคัญ” Hauser กล่าว

'ตื่นมาเจอไฟป่า'

ใน “Wake Up to Wildfires” ผู้สร้างภาพยนตร์ เพจ เบียร์มา บอกเล่าเรื่องราวของผู้ที่ได้รับผลกระทบจากไฟป่า North Bay ปี 2017 มากที่สุด รับฟังความคิดเห็นจากผู้รอดชีวิต นักดับเพลิง เจ้าหน้าที่สาธารณสุข กลุ่มชุมชน – และ นักวิทยาศาสตร์ที่พยายามทำความเข้าใจมันทั้งหมด.

ศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพสิ่งแวดล้อม UC Davis ได้ผลิต "Waking Up to Wildfires" ที่มีความยาวคุณลักษณะในปี 2019 ด้วยทุนสนับสนุนจาก สถาบันวิทยาศาสตร์สุขภาพสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ เพื่อช่วยชี้ให้เห็นถึงชะตากรรมของชุมชนหลังภัยพิบัติประเภทนี้