Det finns för närvarande uppskattningsvis 4,5 miljarder människor runt om i världen utsatta för nivåer av partikelformig luftförorening som är minst dubbelt så mycket som Världshälsoorganisationen (WHO) anser vara säkra. Än, effekterna av långvarig exponering för föroreningar på en persons livslängd har i stort sett varit en obehagligt obesvarad fråga - fram till nu.

En studie publicerad idag i Förfaranden från National Academy of Sciences finner att en kinesisk politik oavsiktligt orsakar att människor i norra Kina lever 3,1 år mindre än människor i söder på grund av luftföroreningskoncentrationer som är 46 procent högre. Dessa fynd innebär att varje ytterligare 10 mikrogram per kubikmeter partikelföroreningar (PM10) minskar livslängden med 0,6 år. Den förhöjda dödligheten beror helt och hållet på en ökning av kardiorespiratoriska dödsfall, indikerar att luftföroreningar är orsaken till minskade livslängder i norr.

"Dessa resultat stärker kraftigt fallet att långvarig exponering för partiklar luftföroreningar orsakar avsevärda minskningar av medellivslängden. De indikerar att partiklar är den största aktuella miljörisken för människors hälsa, med inverkan på förväntad livslängd i många delar av världen som liknar effekterna av varje människa, kvinna och barn som röker cigaretter i flera decennier, "säger studieförfattaren Michael Greenstone, direktören för Energy Policy Institute vid University of Chicago (EPIC) och Milton Friedman professor i ekonomi, högskolan och Harrisskolan. "Förenta staternas historier, delar av Europa, Japan och en handfull andra länder lär oss att luftföroreningar kan minskas, men det kräver robust politik och efterlevnad. "

Studien utnyttjar Kinas Huai River -politik, som gav gratis kol för att driva pannor för vinteruppvärmning till människor som bor norr om floden och gav nästan inga resurser för uppvärmning söder om floden. Policiens delvisa tillhandahållande av värme genomfördes eftersom Kina inte hade tillräckligt med resurser för att tillhandahålla gratis kol rikstäckande. Dessutom, eftersom migration var starkt begränsad, människor som utsätts för förorening kunde generellt inte migrera till mindre förorenade områden. Tillsammans, den diskreta förändringen av politiken vid flodens kant och migrationsrestriktionerna utgör grunden för ett kraftfullt naturligt experiment som erbjuder en möjlighet att isolera effekterna av långvarig exponering för partiklar luftföroreningar från andra faktorer som påverkar hälsan.

"Att avslöja denna viktiga information hjälper till att bygga upp argument för politik som i slutändan tjänar till att förbättra livet för det kinesiska folket och livet för dem globalt som lider av höga luftföroreningar, "säger studiens medförfattare Maigeng Zhou, biträdande chef för National Center for Chronic and Non-smittsam sjukdomskontroll och förebyggande av det kinesiska centret för sjukdomskontroll och förebyggande.

Övergripande, studien ger lösningar på flera utmaningar som har plågat tidigare forskning. Särskilt, tidigare studier:1) förlita sig på forskningsdesigner som sannolikt inte kommer att isolera orsakseffekterna av luftföroreningar; 2) mäta effekten av föroreningsexponering under en relativt kort tid (t.ex. varje vecka eller årligen), misslyckas med att belysa effekten av ihållande exponering; 3) undersöka inställningar med mycket lägre föroreningskoncentrationer än de som för närvarande möts av miljarder människor i länder, inklusive Kina och Indien, lämna frågor om deras tillämplighet obesvarade; 4) mäta effekter på dödligheten men lämna hela förlusten av livslängd obesvarad.

"Studiens unika design ger lösningar på flera utmaningar som har varit svåra att lösa, "säger medförfattaren Maoyong Fan, docent vid Ball State University. "Huai River-politiken ger också en forskningsdesign som kan användas för att utforska en mängd andra frågor om de långsiktiga konsekvenserna av exponering för höga föroreningar."

Studien följer på en tidigare studie, utförd av några av samma forskare, som också använde den unika Huai River -designen. Trots att man använder data från två separata tidsperioder, båda studierna avslöjade samma grundläggande samband mellan föroreningar och livslängd. Dock, den nya studiens nyare data täcker en befolkning åtta gånger större än den föregående. Det ger också direkt bevis på mindre föroreningspartiklar som oftare är föremål för miljöföreskrifter (PM10).

"Denna nya studie ger ett viktigt tillfälle att bedöma giltigheten av våra tidigare fynd. Det slående fyndet är att båda studierna gav anmärkningsvärt liknande resultat, öka vårt förtroende för att vi har avslöjat orsakssambandet mellan luftföroreningar av partiklar och livslängd, "säger Avraham Ebenstein, en föreläsare vid Institutionen för miljöekonomi och management vid hebreiska universitetet i Jerusalem och författare till båda studierna.

Ytterligare, sedan den tidigare tidningen, Kina har ökat sina ansträngningar för att möta utmaningen med luftföroreningar. Kina byter sin primära värmekälla från koleldade pannor till gaseldade eller elektriska enheter, och har stängt många förorenande anläggningar. Konsekvensen är att partikelföroreningar i några av Kinas mest förorenade städer, som Peking, har förbättrats avsevärt.

"Våra resultat visar att dessa förändringar kommer att medföra betydande hälsofördelar för det kinesiska folket på lång sikt, "säger medförfattaren Guojun He, en biträdande professor vid The Hong Kong University of Science and Technology. "Om hela Kina överensstämde med dess klass I -standarder för PM10 (40 μg/m^3), mer än 3,7 miljarder livår kommer att sparas. "

Bredare konsekvenser-Introducerar Air Quality-Life Index (AQLI)

Viktigt, resultaten från detta dokument kan generaliseras för att kvantifiera antalet år som luftföroreningar minskar livslängden runt om i världen - inte bara i Kina. Specifikt, Greenstone och hans kollegor på EPIC använde konstaterandet att ytterligare 10 mikrogram per kubikmeter PM10 minskar livslängden med 0,6 år för att utveckla ett nytt föroreningsindex, Air Quality-Life Index (AQLI). Indexet gör det möjligt för användare att bättre förstå luftföroreningarnas inverkan på deras liv genom att beräkna hur mycket längre de skulle leva om föroreningarna i luften de andas överensstämde med nationella eller WHO -standarder. Ytterligare, det fungerar som ett viktigt komplement till det ofta använda luftkvalitetsindexet (AQI), som är en komplicerad funktion av luftföroreningskoncentrationer och inte direkt kartlägger människors långsiktiga hälsa.

"AQLI använder den kritiska data och information som samlats in från vår forskning i Kina och tillämpar den på alla länder, låta miljarder människor runt om i världen som utsätts för höga luftföroreningsnivåer uppskatta hur mycket längre de skulle leva om de andades renare luft, säger Greenstone.