Asap kebakaran liar menjadikan langit San Francisco menjadi oren pada tengah hari pada awal September 2020. Ray Chavez / Medianews Group / The Mercury News melalui Getty Images

Apabila anda menghirup asap dari api liar, anda mungkin menyedut lebih banyak bahan kimia beracun daripada yang anda sedar.

Pencemaran dari loji janakuasa dan kenderaan, racun perosak, baja dan bahan kimia dalam sisa boleh masuk ke pokok dan tanaman. Apabila pokok-pokok dan tumbuh-tumbuhan itu terbakar, bahan kimia dilepaskan bersama-sama dengan bahan zarah yang membahayakan kesihatan dalam asap, gas dan abu.

Berjuta-juta orang menghirup udara berasap tahun ini ketika AS barat mengalami tahun kebakaran yang melampau. Menjelang 1 Oktober 2020, California hampir dua kali ganda rekod sebelumnya untuk kawasan yang terbakar, dan beberapa minggu risiko kebakaran masih ada.

As seorang jurutera dan saintis yang mengkaji pencemaran udara, Saya telah meneliti bagaimana bahan kimia tersebut mempengaruhi kesan kesihatan bahan zarah dari kebakaran sehingga menyebabkan masalah pernafasan dan kardiovaskular, termasuk asma dan serangan jantung. Untuk memahami risikonya, sangat membantu untuk memahami apa bahan kimia yang bernafas oleh orang dan bagaimana bahan kimia tersebut mula-mula menjadi asap. Berikut adalah jawapan bagi empat soalan utama.

Bagaimana bahan kimia masuk ke dalam asap api?

Beberapa faktor mempengaruhi ketoksikan asap api. Ini termasuk jenis bahan bakar yang sedang membakar, keadaan kebakaran, seperti sama ada membara atau membakar, dan jarak antara api dan orang yang menghirup asap, serta berapa lama orang itu terdedah.

Bahan kimia yang terlibat juga membuat perbezaan. Bahan kimia yang terdapat di kawasan kebakaran hutan boleh berasal dari baja dan racun perosak dari ladang, sisa dan kumbahan dari kilang dan komuniti, ekzos kenderaan dan banyak sumber lain. Telah diketahui bahawa pokok menyerap sejumlah besar karbon dioksida dari udara. Tetapi pencemaran di permukaan tanah juga boleh berlaku terurai oleh mikroorganisma di dalam tanah dan diserap melalui akar. Dan bahan kimia dari racun perosak atau baja dapat mengumpulkan pada daun dan tanaman, seperti yang boleh zarah dari kenderaan dan kilang.

Apabila pokok dan tumbuh-tumbuhan terbakar, reaksi kimia mencipta dan melepaskan banyak bahan pencemar yang berbahaya bagi kesihatan manusia. Antaranya:

• Karbon monoksida dan nitrogen oksida telah dikaitkan dengan masalah pernafasan dan kardiovaskular.

• Sebatian organik yang tidak menentu seperti benzena, cresols, diphenyl, hidrogen sianida, naftalena dan hidrokarbon aromatik polisiklik boleh menyebabkan kesukaran bernafas, sakit kepala, keletihan, mual, muntah dan kerosakan kornea. Sebilangan besar perkara ini tidak dipantau secara berkala, walaupun semasa kebakaran liar.

• Bahan partikulat halus, atau PM2.5, adalah salah satu kebimbangan kebakaran hutan yang paling besar dari segi kesihatan, dan yang paling kerap berlaku. Zarah-zarah kecil menjadi terampai di udara dan dapat meresap jauh ke dalam paru-paru. Bergantung pada dos, kekerapan dan jangka masa, zarah-zarah yang dihirup boleh menyebabkan keadaan seperti asma, bronkitis dan kegagalan jantung. kajian epidemiologi telah menghubungkan pendedahan kepada PM2.5 dalam asap api dengan kematian awal, penyakit pernafasan dan penyakit kardiovaskular.

Apabila bahan-bahan di rumah dan bangunan lain terbakar, itu menambahkan lebih banyak bahan pencemar yang tidak sihat pada campuran tersebut.

Seringkali pendedahan pemadam kebakaran liar terhadap asap meningkatkan risiko kerosakan kesihatan mereka. Josh Edelson / AFP / Getty Images

Bahan pencemar ini bukan sahaja memudaratkan kumpulan sensitif, seperti orang tua, kanak-kanak kecil dan orang-orang dengan penyakit kronik; mereka juga merupakan risiko bagi anggota bomba yang terdedah kepada asap dari hari ke hari.

Apa yang belum kita ketahui adalah tahap kesan kesihatan dari banyak bahan kimia dan bahan pencemar tersebut, seperti benzena, hidrokarbon aromatik polisiklik dan hidrogen sianida, yang tidak dipantau secara teratur seperti keadaan ozon dan PM2.5.

Adakah asap yang menempuh jarak jauh masih berbahaya?

Bahan pencemar udara dapat menempuh jarak beratus-ratus batu, dan asap api dapat mempengaruhi orang walaupun tidak kelihatan.

Asap api juga boleh menjadi lebih toksik seiring bertambahnya usia, menimbulkan risiko yang lebih tinggi bagi orang yang mengalami angin ribut. Ketika asap di udara, zarahnya bertindak balas secara kimia dengan molekul lain melalui pengoksidaan, menghasilkan sebatian lebih reaktif yang disebut radikal bebas yang dapat merosakkan sel manusia. Para penyelidik di Eropah mendapati ketoksikan meningkat dua kali ganda dalam masa lima jam dan menjadi sebanyak empat kali lebih kuat masa ke masa.

Bahan partikulat halus dalam asap api dapat dengan mudah disedut jauh ke dalam paru-paru dan tertanam di dalam kantung udara kecil yang disebut alveoli. Ia boleh menyebabkan keradangan dan tekanan oksidatif, menyebabkan kerosakan paru-paru dan memburuknya pelbagai penyakit pernafasan, termasuk asma.

Asap dari kebakaran hutan California melanda seluruh negara pada pertengahan September 2020. Pandangan Dunia NASA

Mengapa asap api memburukkan lagi asma?

Apabila terdapat cukup zarah asap api di udara, saluran udara manusia terdedah kepada keradangan. Itu masalah bagi penghidap asma.

Asma dicirikan oleh sesak dada dan sakit, batuk, keletihan, sakit kepala, sesak nafas, degupan jantung yang cepat dan berdehit.

In satu kajian baru-baru ini, rakan saya dan saya menggunakan model pengangkutan kimia, penginderaan jauh dan pengukuran tanah untuk memisahkan PM2.5 dalam asap api liar dari PM2.5 dari sumber lain. Kami mendapati hubungan yang jauh lebih kuat antara asap dan asma daripada yang dilaporkan sebelumnya. Ketoksikan asap, termasuk bahan kimia yang tidak sering diukur di udara ambien, seperti benzena, formaldehid dan nitrogen sianida, kemungkinan ada kaitan dengan itu.

Bagaimana orang di kawasan berasap boleh selamat?

Terdapat beberapa langkah yang boleh diambil orang untuk melindungi kesihatan mereka ketika udara berasap.

(1) Perhatikan indeks kualiti udara tempatan. Elakkan menghabiskan terlalu banyak masa di luar rumah ketika terdapat banyak asap, dan kurangkan aktiviti berat di luar rumah.

(2) Jaga kebersihan udara dalaman. Tutup pintu dan tingkap apabila terdapat asap, dan gunakan penapis udara dalaman bebas yang dapat mengeluarkan zarah. Jangan meningkatkan pencemaran dalaman dengan menggunakan lilin dan perapian, dan elakkan menggunakan pembersih vakum yang boleh menggerakkan habuk. Jangan merokok.

(3) Ikuti nasihat doktor anda. Sekiranya anda menghidap asma atau penyakit paru-paru atau kardiovaskular lain, pastikan anda mempunyai rancangan kecemasan.

(4) Gunakan topeng muka N-95. Sekiranya terdapat kebakaran di kawasan anda atau asap api, anda harus memakai topeng semasa anda keluar untuk mengelakkan zarah berbahaya memasuki paru-paru anda.

Mengenai Penulis

Joshua S. Fu, John D. Tickle Profesor Kejuruteraan dan Profesor Kejuruteraan Awam dan Alam Sekitar, Universiti Tennessee

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku tentang Persekitaran daripada senarai Penjual Terbaik Amazon

"Musim Bunga Senyap"

oleh Rachel Carson

Buku klasik ini merupakan mercu tanda dalam sejarah alam sekitar, menarik perhatian kepada kesan berbahaya racun perosak dan kesannya terhadap alam semula jadi. Kerja Carson membantu memberi inspirasi kepada pergerakan alam sekitar moden dan kekal relevan hari ini, sambil kami terus bergelut dengan cabaran kesihatan alam sekitar.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

"Bumi Tidak Boleh Didiami: Kehidupan Selepas Pemanasan"

oleh David Wallace-Wells

Dalam buku ini, David Wallace-Wells menawarkan amaran keras tentang kesan buruk perubahan iklim dan keperluan mendesak untuk menangani krisis global ini. Buku ini menggunakan penyelidikan saintifik dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan yang serius tentang masa depan yang kita hadapi jika kita gagal mengambil tindakan.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

"Kehidupan Tersembunyi Pokok: Apa Yang Mereka Rasa, Bagaimana Mereka Berkomunikasi? Penemuan dari Dunia Rahsia"

oleh Peter Wohlleben

Dalam buku ini, Peter Wohlleben meneroka dunia pokok yang menarik dan peranannya dalam ekosistem. Buku ini menggunakan penyelidikan saintifik dan pengalaman Wohlleben sendiri sebagai ahli hutan untuk menawarkan pandangan tentang cara kompleks pokok berinteraksi antara satu sama lain dan dunia semula jadi.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

"Rumah Kami Terbakar: Pemandangan Keluarga dan Planet Dalam Krisis"

oleh Greta Thunberg, Svante Thunberg, dan Malena Ernman

Dalam buku ini, aktivis iklim Greta Thunberg dan keluarganya menawarkan akaun peribadi tentang perjalanan mereka untuk meningkatkan kesedaran tentang keperluan mendesak untuk menangani perubahan iklim. Buku ini menyediakan akaun yang kuat dan mengharukan tentang cabaran yang kita hadapi dan keperluan untuk bertindak.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

"Kepupusan Keenam: Sejarah Tidak Semulajadi"

oleh Elizabeth Kolbert

Dalam buku ini, Elizabeth Kolbert meneroka kepupusan besar-besaran berterusan spesies yang disebabkan oleh aktiviti manusia, menggunakan penyelidikan saintifik dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan yang mendalam tentang kesan aktiviti manusia terhadap alam semula jadi. Buku ini menawarkan seruan tindakan yang menarik untuk melindungi kepelbagaian hidupan di Bumi.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan