Ett förenklat exempel på dos-responskurva som visar data från forskningsstudier (öppna lådor). Den röda linjen är ett linjärt dossvar, och den grå streckade linjen är en linjär modell utan tröskelvärde. "Alternativa" modeller (heldragna mörka linjer) visar en sublinjär modell, en J-kurva och en tröskelmodell. Var och en av dessa skulle underskatta hälsoeffekterna vid omgivande koncentrationsnivåer, få den förväntade folkhälsorisken att se mindre ut. En J-kurva (mittlinjen) skulle faktiskt kunna tyda på att låga doser av föroreningar är fördelaktiga för hälsan.
Amerikaner förlitar sig på Environmental Protection Agency för att sätta standarder för föroreningskontroll som skyddar deras hälsa. Men den 11 april en viktig vetenskaplig rådgivande grupp lämnade in rekommendationer till EPA-administratören Andrew Wheeler som föreslår nya och farliga sätt att tolka resultat om hälsoeffekterna av luftföroreningar.
Wheeler har redan avfärdat en kvalificerad, oberoende panel av luftföroreningsforskare som utsetts av Obama-administrationen för att ge råd till byrån om hälsoeffekter av luftföroreningar med fina partiklar – ett steg som hundratals forskare, inklusive mig, har kritiserat. Som ett resultat, medlemmar av EPA:s Clean Air Scientific Advisory Committee – en grupp av sju oberoende experter som fått mandat enligt Clean Air Act för att ge råd till byrån – har erkänt att de inte har tillräckligt med expertis för att göra lämpliga bedömningar.
Trots detta, utskottet lämnade ändå sin rekommendation. Dess tillvägagångssätt verkar vara starkt påverkat av en regel om "Strengthening Transparency in Regulatory Science" som tidigare EPA-administratören Scott Pruitt föreslog 2018. Enligt min åsikt, denna åtgärd – som Wheeler nu förbereder sig för att slutföra – kan hota amerikanernas hälsa och välbefinnande genom att försvaga den vetenskapliga grunden för luftföroreningsbestämmelser.
Dosen gör giftet
Den relevanta delen av detta förslag inriktar sig på antaganden om hur människors kroppar reagerar på föroreningar. Dessa kallas dos-responsmodeller, och är avgörande för att fastställa hälsobaserade föroreningsstandarder. De är baserade på studier där människor eller djur utsätts för mycket höga halter av en förorening, sedan övervakas för att se om de utvecklar cancer, astma eller andra föroreningsrelaterade sjukdomar.
Vid högre exponeringsnivåer, det tenderar att bli mer sjukdom. När föroreningarna är lägre, det är vanligtvis färre fall. Forskare kallar detta förhållande för dos-respons-funktionen, även om vi i luftföroreningsforskning brukar kalla det koncentrationsrespons, eftersom det är svårt att exakt mäta en dos av luftföroreningar.
Forskare tar resultat från studier och tillämpar dem på koncentrationer i den verkliga världen, som vanligtvis är mycket lägre än de som används i laboratoriet. Som ett resultat, forskare har ofta bara en begränsad mängd forskningsdata som visar hur människor reagerar på de lägre koncentrationer som vanligtvis finns där människor bor.
Historiskt sett, för att skydda människors hälsa, forskare har antagit att även låga exponeringsnivåer har en viss effekt på hälsan, även om studier inte alltid inkluderar specifika data om det. Så de extrapolerar skadorna som dokumenterats vid höga föroreningsnivåer ända ner till noll. Detta ger en uppskattning känd som ett linjärt icke-tröskelsvar. Den antar att det finns ett linjärt samband mellan föroreningskoncentrationer och sjukdom, och även låga exponeringsnivåer kommer att ha en viss effekt på hälsan. "Ingen tröskel" betyder att det inte finns någon nivå under vilken vi skulle förvänta oss att se noll effekter.
Använder "alternativa" modeller
Den föreslagna regeln skulle kräva att EPA överväger konstigt specifika vetenskapliga teorier om dos-responssamband, med olika formade dos-responskurvor. Att göra det kan leda till slutsatsen att låga doser av luftföroreningar är ofarliga. Detta är en avlägsen syn inom vetenskapen som inte är förenlig med åsikter från oberoende experter som studerar luftföroreningar och hälsa.
Alternativa dos-responsmodeller är viktiga och komplicerade ämnen inom toxikologi. Det är allmänt överens om att vissa saker, som fysisk träning, D-vitamin och eventuellt alkohol kan vara bra för dig i låga doser men skadligt i höga doser. Men att använda vaga "alternativa modeller" för att uppskatta risken från miljöföroreningar skulle kräva att EPA ignorerar forskarnas bästa uppskattningar av hur människor faktiskt reagerar på lägre koncentrationer av dessa ämnen.
Det skulle också göra det möjligt för politiskt utnämnda att basera regulatoriska bedömningar på åsikter, snarare än på vikten av bevis från det breda forskarsamhället. EPA kan till och med välja att anta – felaktigt – att exponering för lägre doser av föroreningar är bra för dig, som några av dess nyutnämnda vetenskapsrådgivare har antytt.
Alternativt byråledare kanske drar slutsatsen att det inte finns tillräckligt med data för att stödja antagandet att exponering för låga nivåer av en förorening kommer att orsaka skada. Istället, de kan sätta standarder på de lägsta nivåer som testats av forskare, som ofta är många gånger högre än de nivåer vi upplever i det dagliga livet. Detta skulle dramatiskt försvaga eller eliminera många befintliga bestämmelser.
Faktiskt, Rekommendationerna från den vetenskapliga rådgivande kommittén för ren luft visar tydligt att detta är den strategi de nu använder.
Säkerställer tillräckligt skydd
Att förlita sig på ett linjärt icke-tröskelsvar är en konservativ strategi för reglering. Forskare förstår inte helt hur människor påverkas av dessa lägre koncentrationer, så det är vettigt att vara försiktig och anta att sådana exponeringar kan orsaka skada – särskilt i utsatta befolkningsgrupper, som barn och äldre.
Ungefär 111 miljoner människor i USA bodde i län med föroreningsnivåer som översteg federala standarder 2017. Kredit:EPA
Clean Air Act kräver att EPA "skyddar folkhälsan med en tillräcklig säkerhetsmarginal, " vilket innebär att byrån bör sätta exponeringsstandarder tillräckligt låga för att skydda alla amerikaner, men ta fel på sidan av ytterligare säkerhet. En ny artikel från en stor grupp av luftföroreningsforskare drog slutsatsen att standardantaganden om skada från låga doser inte är tillräckligt konservativa.
Den här studien, som undersökte dos-responssamband för exponering för luftföroreningar med fina partiklar i 16 länder, fann att mer sjukdom än förväntat inträffade vid lägre koncentrationer. Detta tyder på att luftföroreningsnivåer som förekommer dagligen i delar av USA kan orsaka fler sjukdomar och dödsfall per enhet än vad forskare tidigare trodde.
Att attackera regleringen genom att attackera vetenskapen
Moderna luftföroreningsregler baserade på den linjära no-threshold-modellen skyddar amerikaner från de värsta skadorna av luftföroreningar. Men inget samhälle är helt föroreningsfritt, så tillsynsmyndigheter måste välja vilka nivåer av luftföroreningar och motsvarande negativa hälsoeffekter de är villiga att tillåta.
Det är upp till beslutsfattare att avgöra om ett extra astmafall, eller 1 miljon, är acceptabelt. Men att uppskatta hur populationer sannolikt kommer att påverkas av lägre koncentrationer är en fråga för forskare. Jag anser att det är olämpligt och farligt för politiskt utsedda att ingripa i dessa frågor – särskilt när de för fram obevisade argument om att föroreningar kan vara bra för oss.
Richard E. Peltier, docent i miljöhälsovetenskap, University of Massachusetts Amherst
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.