大气中二氧化硫含量的下降可能与军团病(一种由吸入致病菌军团菌引起的严重肺炎)在全球范围内的上升有关。今天发表在PNAS Nexus杂志上的奥尔巴尼大学的一项新研究报告称，该研究调查了大气中二氧化硫的趋势，军团病的发病率，以及冷却塔在军团菌中所起的作用。

　　军团菌可以在建筑供水系统中繁殖并通过空气传播，军团菌的来源众所周知，季节性趋势也会影响这种细菌，使其成为一种公共健康风险。然而，全球病例的增长一直是个谜。

　　根据美国疾病控制和预防中心的数据，从2000年到2018年，退伍军人病病例在全国范围内增加了9倍，其中纽约州的疾病负担最重，增长速度最快。

　　“大气酸度会影响军团菌的存活时间，”联合主要作者、美国奥尔巴尼大学大气科学研究中心高级研究员于方群说。军团菌是在冷却塔和其他来源(如热水浴缸和装饰喷泉)的污染液滴中发现的。在这里，我们研究了军团菌在空气中的传播途径。了解不断变化的环境条件如何影响军团菌的增殖，对于减轻这一重要的公共卫生风险至关重要。”

　　军团菌对酸度高度敏感，在低ph条件下迅速死亡。在过去的半个世纪里，由于旨在减少二氧化硫排放的立法，大气中的pH值已经下降，这对人类和环境健康都有很大的好处。然而，随着大气中二氧化硫的减少，从冷却塔和其他供水系统排放的水滴的酸性降低，使得常驻军团菌更容易存活，通过空气传播，并在传播过程中保持活力。

　　奥尔巴尼大学的研究人员专注于冷却塔——与工业、商业和大型住宅HVAC系统相关的水处理系统。在许多军团菌滋生的地方(如热水箱、淋浴喷头、水槽水龙头)，冷却塔是一个主要的问题，因为它们可以释放空气中的细菌，当条件合适时，这些细菌可以漂移并感染10公里外的人。

　　利用来自疾病预防控制中心的军团病发病率数据，该团队分析了全国各地的病例数量和地点。环境条件包括大气二氧化硫、温度、降水、相对湿度和紫外线指数都被纳入了分析因素。他们发现，美国东北部各州的疾病负担最重，其中纽约州高居榜首。

　　将研究范围缩小到纽约，研究小组检查了大气中二氧化硫和冷却塔对军团病病例数的影响。从1992年到2019年，病例增加的速度与二氧化硫浓度下降的速度相似。利用纽约州注册的冷却塔数据库中的地理标记数据，研究小组将病例数与冷却塔位置进行了对比，并发现了冷却塔距离与疾病发病率之间的趋势。

　　阿尔巴尼大学大气科学研究中心的博士后Arshad A. Nair说:“军团菌可以通过气溶胶传播相当远的距离，这随着湿度、温度、风速和方向等主要环境条件的变化而变化。”“离冷却塔越近，因军团病住院的风险就越高。在这里，我们证明了风险升高的平均范围从冷却塔延伸到7.3公里;在过去20年里，这个范围一直在扩大。”

　　该小组的研究结果对于保护弱势人群尤其重要，这些人群生活在工业或人口稠密地区附近，或先前存在健康问题，从而大大增加了军团病的风险。

　　“虽然有许多文献报道将冷却塔与军团病的大规模爆发联系起来，但这项研究有助于解释许多'零星'病例，”阿尔巴尼大学公共卫生学院环境健康科学系临床助理教授、纽约州卫生部水系统控制和分析科科长乌苏拉·劳帕说。“对冷却塔进行定期监测、检测和清洁非常重要。纽约州法规要求冷却塔在使用期间每90天对军团菌进行采样。

　　“因为我们知道该州的军团病发病率不同，我们正在利用这项研究的结果来制定预防和提高认识的策略。我们继续与我们的地区办事处和当地卫生部门合作伙伴密切合作，执行国家冷却塔法规，调查集群，同时也致力于解决大气影响等更大的问题。”

　　“军团病自2000年以来一直在增加的原因可以用多种复杂的变化来解释，我们计划在未来的研究中对这些变化进行更深入的研究，”俄亥俄州立大学奥尔巴尼分校公共卫生学院环境健康科学系教授兼主席邵林说。“正在实施的减排政策大大降低了纽约州的空气污染水平和心肺疾病负担。这项新研究旨在澄清影响呼吸道疾病风险的众多因素之一。”

　　尽管有这些新发现，但减少污染和大气酸度无疑对人类和环境都有好处。Yu将研究小组的发现比作了解救命药物的副作用。

　　“在这种情况下，‘副作用’预计会比减少空气污染所带来的公认的健康益处小得多，”余说。“我们的研究是试图确定这些副作用，这可以帮助制定缓解这些副作用的策略，同时保持空气质量及其许多好处。”

　　“这项工作展示了学术界和国家机构之间的重要合作，以解决新兴的现实世界环境问题。这种合作尤其重要，因为空气质量和环境条件可能与其他疾病(包括心血管和呼吸系统疾病、神经系统疾病和围产期并发症)，特别是气候和大气化学成分的变化有着复杂的联系。”

　　“需要进一步的研究来制定具体的政策建议来解决这个问题，”林说。“接下来，我们的团队将与NYSDOH合作进行更深入的研究，包括控制潜在的混杂因素，如共污染物、环境和遗传因素以及与气候变化相关的气象条件。我们还将利用人工智能方法开发军团菌的预测模型，包括自然、建筑和社会因素。”

　　更多信息:于方群等，军团病发病率的神秘快速上升与大气二氧化硫下降相关，PNAS Nexus(2024)。DOI: 10.1093 / pnasnexus / pgae085

　　由奥尔巴尼大学提供

　　引用本文:研究人员将大气二氧化硫水平的下降与军团病的上升联系起来(2024年3月12日)，检索自2024年3月13日的https://phys.org/news/2024-03-declining-atmospheric-sulfur-dioxide-legionnaires.html

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