Ваш камин может причинять вред больше, чем вы думаете. Тот уютный зимний огонь может тихо загрязнять воздух и подвергать жизни риску.

Добавление полена в тлеющий камин в холодную зимнюю ночь часто кажется утешительным и безобидным. Однако новое исследование Северо‑Западного университета показывает, что сжигание дров в домах играет гораздо более значительную роль в зимнем загрязнении воздуха по всей территории США, чем многие полагают.

Исследование показало, что хотя только 2% домохозяйств США используют дрова в качестве основного источника отопления, сжигание дров в жилых помещениях отвечает за более чем пятую часть зимнего воздействия на наружные мелкодисперсные частицы (PM2.5), которому подвергаются американцы.

Эти микроскопические частицы достаточно малы, чтобы проникать глубоко в легкие и попадать в кровоток. Длительное воздействие связано с серьезными проблемами со здоровьем, включая сердечные заболевания, заболевания легких и преждевременную смерть. На основе своего анализа исследователи оценивают, что загрязнение от сжигания дров в жилых помещениях связано примерно с 8600 преждевременными смертями ежегодно.

Городские сообщества подвергаются наибольшему риску

Одним из наиболее неожиданных выводов исследования стало то, где происходит наибольший вред. Жители городов подвергаются большему воздействию, чем жители сельской местности. Воздействие на здоровье также непропорционально затрагивает цветные сообщества, которые, как правило, сжигают меньше дров, но испытывают более высокие уровни экспозиции и большие риски для здоровья от древесного дыма. Исследователи указывают на более высокие базовые уровни смертности и долговременные последствия прошлых дискриминационных политик как на ключевые факторы этого неравенства.

Выводы свидетельствуют о том, что сокращение сжигания дров в домах могло бы существенно снизить загрязнение наружного воздуха, что привело бы к значительным общественным здравоохранительным выгодам и потенциально спасло бы тысячи жизней.

Статья была опубликована 23 января в журнале Science Advances.

«Длительное воздействие мелкодисперсных частиц связано с повышенным риском сердечно‑сосудистых заболеваний», — сказал Кьян Шлипаκ из Северо‑Западного университета, руководивший исследованием. «Исследования последовательно показывают, что такое воздействие приводит к более высокому риску смерти. Наше исследование предполагает, что одним из способов существенного сокращения этого загрязнения является уменьшение сжигания дров в жилых помещениях. Использование альтернативных приборов для отопления домов вместо сжигания дров значительно повлияло бы на содержание мелкодисперсных частиц в воздухе».

Почему сжигание дров в домах часто остается незамеченным

Дым от лесных пожаров часто привлекает внимание общественности, но загрязнение от повседневного бытового отопления редко получает такую же огласку.

«Мы часто слышим о негативных последствиях для здоровья от дыма лесных пожаров, но нечасто задумываемся о последствиях сжигания дров для отопления в наших домах», — сказал Дэниел Хортон, старший автор исследования из Северо‑Западного университета. «Поскольку лишь небольшое число домов зависит от сжигания дров для отопления, поощрение перехода домашних отопительных приборов на более чистое горение или на негорючие источники тепла может привести к непропорционально большим улучшениям качества воздуха».

Хортон — доцент наук о Земле, окружающей среде и планетах в Weinberg College of Arts and Sciences Северо‑Западного университета, где он возглавляет Группу исследований изменения климата (CCRG). Шлипаκ — студент бакалавриата по машиностроению в McCormick School of Engineering Северо‑Западного университета и член CCRG.

Картирование загрязнения по кварталам

В течение десятилетий исследования качества воздуха и регулирование в основном сосредотачивались на выбросах от автомобилей, электростанций, сельского хозяйства, промышленности и лесных пожаров. В этом исследовании ученые обратили внимание на менее изученный источник загрязнения: сжигание дров в домах, включая печи, котлы, камины и печки.

Команда начала с сбора данных о сжигании дров в жилых помещениях из Национального инвентаря выбросов (NEI), подробной базы данных, которую ведет Агентство по охране окружающей среды США. NEI оценивает выбросы, используя информацию из опросов домохозяйств, характеристики жилья, климатические условия и типы приборов.

Затем исследователи применили высокоразрешающую атмосферную модель, чтобы смоделировать, как загрязнение распространяется в воздухе. Эта модель учитывает погодные условия, ветер, температуру, рельеф и атмосферную химию для оценки изменений качества воздуха во времени.

«Выбросы при сжигании дров попадают в атмосферу, где на них влияют метеоусловия», — сказал Хортон. «Некоторые выбросы рассматриваются как первичные загрязнители, такие как черный углерод, а некоторые взаимодействуют с атмосферой и другими компонентами и могут образовывать дополнительные, вторичные виды загрязнения частицами».

Чтобы выявить подробные модели загрязнения, команда разделила континентальную часть США на сетку из квадратов размером 4 километра на 4 километра. Для каждого квадрата они рассчитали, сколько загрязнения производилось каждый час, как оно перемещалось по воздуху и где накапливалось или рассеивалось. Такой подход позволил исследователям выявить «горячие точки» загрязнения, которые не были бы видны в более широких средних по городу или округу.

Модель была прогнана дважды: один раз с учетом выбросов от сжигания дров в жилых помещениях и один раз без них. Сравнивая два результата, исследователи определили, что сжигание дров в жилых помещениях отвечает примерно за 22% зимнего PM2.5. Это делает его одним из крупнейших отдельных источников загрязнения мелкими частицами в самые холодные месяцы года.

Уязвимые группы несут основное бремя

Анализ показал, что древесный дым особенно вреден в городских и пригородных районах, где плотность населения, характер выбросов и движение атмосферы сочетаются и увеличивают уровень воздействия. Во многих случаях дым, образующийся в пригородах, дрейфует в близлежащие центры городов, где меньше домов топят дровами, но живет значительно больше людей.

Города, которые обычно не ассоциируются со сжиганием дров, также могут ощущать влияние во время резких похолоданий, периодов рекреационного сжигания и когда дым перемещается на большие расстояния через атмосферу.

«Наши результаты предполагают, что последствия сжигания дров в жилых помещениях в основном являются городским и пригородным феноменом», — сказал Шлипаκ. «Этот вывод подчеркивает актуальность этой проблемы для общественного здоровья. Мы оцениваем, что длительное воздействие выбросов от зимнего сжигания дров связано примерно с 8600 смертями в год, и эта оценка не учитывает воздействия частиц в другие сезоны».

Чтобы понять, кто сталкивается с наибольшими рисками, исследователи совместили свои оценки загрязнения с данными переписи населения США и статистикой смертности на уровне переписных участков. Они обнаружили, что люди цвета кожи подвергаются более высокому воздействию и большим вредным последствиям для здоровья, несмотря на то, что вносят меньший вклад в выбросы от сжигания дров. В Чикагской столичной области, например, чернокожие сообщества сталкиваются с более чем на 30% более выраженными неблагоприятными последствиями для здоровья от сжигания дров в жилых помещениях по сравнению со средним показателем по городу.

«Хотя большая часть выбросов от сжигания дров в жилых помещениях исходит из пригородов, загрязняющие вещества, выброшенные в атмосферу, обычно не остаются на месте», — сказал Хортон. «Когда это загрязнение транспортируется над густонаселенными городами, подвергается воздействию больше людей. Поскольку люди цвета кожи склонны быть более восприимчивыми к экологическим стрессорам из‑за долгого хвоста прошлых дискриминационных политик, мы оцениваем более значительные негативные последствия для их здоровья».

«Люди цвета кожи сталкиваются и с более высокими базовыми показателями смертности, и с более высокими уровнями воздействия загрязнения от сжигания дров», — сказал Шлипаκ. «Однако люди цвета кожи коррелируют с более низкими уровнями выбросов, что указывает на то, что большая часть этого загрязнения транспортируется в эти сообщества, а не производится ими».

Исследователи отмечают, что в работе рассматривается только наружное воздействие загрязнения от сжигания дров. Влияние на здоровье, связанное с воздействием частиц в помещениях, не было включено, хотя оно также представляет серьезные риски для общественного здоровья.

Исследование «Качество наружного воздуха и влияние на здоровье PM2.5 от сжигания дров в жилых домах США» было поддержано Национальным научным фондом (награда CAS‑Climate‑2239834).

Материалы предоставлены Северо‑Западным университетом.

Kyan K. Shlipak, Sara F. Camilleri, Victoria A. Lang, Anastasia Montgomery, Jordan L. Schnell, Daniel E. Horton. Ambient air quality and health impacts of PM2.5 from US residential wood combustion. Science Advances, 2026; 12 (4) DOI: 10.1126/sciadv.adz0189