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作者：麻庭光
最近发现曾经翻译过一篇美国对粒子危害的认识历史，原作已经无法查询（大概是2006年的新科普书，从公共图书馆借的），这里贴出来，让大家都能站在一定的基础上思考，PM2.5给我们带来什么？如何参与这场认识运动？
美国著名诗人作家爱默生在19世纪美国东北燃煤经济如火如荼地开展时，曾经这样写道：
每一篮装载的是动力、是文明
煤炭像是可携式的气候
使热带暖流得以长驱直入寒冷的拉布拉多和极区
它不假他人载运着自己行遍天下
瓦特与史蒂芬生低声向人们耳语
诉说着半盎斯煤炭可以拉动两吨重物一英里之远的神奇
煤炭载运着煤炭
经由火车、经由汽轮
让加拿大像加尔各答一般的温暖
有了它的舒适慰藉
工业从此获得无穷的动力向文明迈进
姑且不论爱默生先生如何忽略燃煤所造成的负面生态环境，上述文句的字裡行间确实充分地表达了煤炭对工业文明的贡献。随着煤炭的大量使用，煤炭带来的环境危害是逐步认识的。
烟气的危害
在14和15世纪，煤的硫磺味被认为是硫黄石造成的，后者长期被认为是地下世界的建筑材料，并经常联系到神的愤怒。在创世纪中，上帝是把火与硫黄石的天雨降落在索多玛和俄摩拉。在黑死病流行期间，一个威尔士人写道：死亡降临我们中间如同黑烟。在工业革命的早期，上升的城市如英国的曼彻斯特是笼罩在煤烟之中。曼彻斯特的市民预期寿命是38岁，而生于贫困之中的儿童预期只活17岁。很多儿童身患软骨病，由于烟雾笼罩的城市几乎缺乏阳光照射，他们生长发育不全，腿和脊柱弯曲。
但在工业革命中，烟雾也被视作进步和复杂的象征。“烟气就像在工业的圣坛上冒起的熏香，”1892年一位芝加哥商人如是说。
在匹兹堡和巴尔的摩，市民使用烟煤加热和做饭，比使用无烟煤的纽约脏多了。很多美国第一批挑战黑烟的斗士是妇女。出于对烟气污染的洗衣间的厌倦和对儿童缺乏阳光并不断咳嗽的担心，她们组织成禁烟团体，推动政治家第一次把烟气当作公害来对待。不过，有历史学家指出，由于工程师们发现冒黑烟意味著燃烧不完全，减少冒烟可以节省钱，美国的烟囱才开始变清。黑烟意味著燃烧不完全。 污染多意味著浪费燃料。禁烟的动力是效益，而不是公众的健康。
在1940年代初，煤作为燃料开始减少，被更便宜更清洁更灵活的燃料取代。火车头转用柴油，匹兹堡市民转用天然气来加热。当工业污染，特别是钢铁厂和焦炭厂，改进非常缓慢。
对空气污染危险的真正觉醒是1948年10月26日。当天早晨，一层冷空气覆盖在宾州Donora镇的上空。冷空气产生一种大气层温度逆反（逆温层）现象，把该镇磨坊、熔炉和烤箱释放的气体保留在山谷中，产生了一种由煤炭、焦炭和金属烟气混合成的不透明的雾气。几天之内，半个镇子的居民生病了。当地殡仪馆的棺材不够了。市镇中心的地下室用来作临时停尸间。共有20人死亡，数千人病倒。（后来还有50多人死亡可以归入这一事故）。1952年，同样的温度逆反出现在伦敦。含硫烟雾很大，造成大量的撞车和撞船事件。城市可见度为11英寸（27厘米）。4000人在4天以内死亡，前后有1万2千人死于相关的疾病。这些杀人烟雾证明了很久以来人们怀疑的事实：高浓度的空气污染是致命的。但如何降低污染？当时大部分公共健康官员仍然认同毒性学的观点，即剂量导致毒性。很明显，人们并不因为某人点燃煤火就死亡，少量的煤烟看上去无害，最多是一些咳嗽，也许吐黑痰，没有什么健康人体不能对付的。
无论如何，杀人烟雾帮助唤起了人们对从燃煤电厂和车辆排出的空气污染的重视。同样的觉醒发生在加州，那里尾气排放减少可见度只有几尺，促进通过了美国第一次空气污染法律。1947年通过空气污染控制法，要求州内每县成立空气污染控制区。1969年，加州成为第一个通过空气质量标准的州，控制的主要污染物包括粒子、硫氧化物和氮氧化物。
在这之前，无序工业化发展造成的环境恶化不容忽视。1970年元旦，共和党总统尼克松宣布未来十年是美国人偿付过去所欠对空气水源和环境改变造成的欠债。要么现在，要么永远也不。尼克松并不是真正的环保主义者，而是精明的政治家。他清楚明白任何不能保证公民健康和安全的政治系统都不长久。
在40和50年代的杀人烟雾的影响下，空气污染研究者对识别造成烟雾剧毒的特殊化学物质取得进展。这些化学物其中主要成分是二氧化硫，一种燃烧化石燃料产生的不可见气体。到60年代，已经很清楚，少量的二氧化硫是肺的刺激物，而气体的高浓度是1952年伦敦大雾致死的元凶。这样，二氧化硫成为1970年清洁空气法所控制的六种污染物之一（另外五种是二氧化氮、粉尘物质、臭氧、一氧化碳和铅）。
但是，到1970年代末，研究者开始认识到空气污染和致死率的联系比原来的认识要复杂的多。 具有讽刺意味的是，最重要的突破不是医学研究者作出，而是一位年轻的经济学家和能源分析者，名叫Joel Schwartz。
粉尘（灰霾）的危害
施瓦茨曾经希望成为物理学家或数学家，但在1970年代末毕业后，他找不到物理学职位，只好在EPA作能源分析者。不久，里根政府希望停止淘汰汽油中的铅（用作抗爆剂）。施瓦茨的一位上级让他研究如果淘汰终止，工业界会省多少钱。施瓦茨独立经过研究发现，工业界会从中节省一亿美元，但整个社会会因此每年多付出10亿美元的健康支出。1982年，基于施瓦茨的研究，政府推翻了以前的立场，实际上加强了淘汰含铅汽油的标准。
之后，施瓦茨开始对粉尘污染感兴趣。他有一种直觉，认为这些燃烧产生的由碳、金属和酸组成的小块物质会比人们认识的危害更大。 由于环境危害对个别人影响的鉴别很复杂很困难，流行病学家经常研究大样本来考察致死率是否因为某一污染水平的变化而改变。 施瓦茨的秘密武器是他对复杂时序分析的掌握，通过检查一个变量对另一个变量在时间上是如何变化，通常是经济计量学家用来跟踪通货膨胀或国家债务的方法。在他的分析中，施瓦茨能够通过控制一系列复杂的因素，包括抽烟和高血压，让他能够更精确地跟踪空气中独立污染物-二氧化硫，二氧化氮和粉尘物质-与死亡之间的关联。
施瓦茨决定使用该方法来重新评估1952年伦敦大雾的数据。这些研究建立了未成年死亡与伦敦空气污染的关联，但结论是二氧化硫是杀人的元凶。他发现粉尘物质比二氧化硫更具毒性（尽管二氧化硫与水结合形成亚硫酸，导致了危险的粉尘物质的形成）。再一次，施瓦茨的工作变成了法律。1987年EPA建立了美国粉尘污染控制标准。第一次，该机构开始控制和管理直径小于10微米（头发直径的七分之一）的粉尘粒子水平。科学家认为这些小粒子是造成空气污染死亡的主要原因，该法律被褒扬为保护公众安全的重要一步。
不过，某些东西仍然困扰施瓦茨的伦敦研究。不管他如何分析住院率、死亡和空气中粉尘粒子浓度，他找不到人们不会生病的临界水平。他开始担心EPA的PM10标准是否太粗燥了，小粒子同样危险，而他们是看不见并没有控制的。
施瓦茨的关注引导他来到俄亥俄州的Steubenville小镇，后者因为工业污染排放而闻名。他评估了十年来小镇的死亡证书和粒子物质水平的关系，发现那些随着粒子污染而增加的的疾病如肺炎、肺病、和心脏病，在粒子水平处于按照1987标准定义“安全“的水平之下时仍然如此。
不久，施瓦茨与哈佛公共安全学院的流行病学家Dockery合作，研究费城粒子污染的健康效应。他们的结果与Steubenville相似，没有发现粒子导致疾病和死亡的临界浓度。与此同时，杨伯翰大学的Pope也在进行类似的研究。1980年代中期，犹他山谷的日内瓦钢铁厂因为内部劳工纠纷而关闭，为Pope提供了一个独特而又自然的研究污染物的健康效应的实验平台。 钢铁厂是当地愤怒的焦点，当地居民谴责该厂烟囱的黑烟导致孩子的疾病。Pope发现孩子的呼吸道疾病的住院率在钢铁厂运行时是不运行时的两倍。
Dockery和Pope开始收集后来称作哈佛六城研究的数据。科学家们面试了8000民众，关于他们的抽烟习惯、饮食、体重和其他风险因子，考虑了生活习惯的因素，跟踪他们在14到16年间的死亡情况。 其中的研究表明，最污染的城市比最轻污染的城市死亡率高26%。同时发现，所有空气污染物中，微小粒子水平与死亡率高度相关，而微小粒子的健康效应是累积型的。后来，另一项Pope与Dockery的全面研究结果验证了上述结果，并第一次把粒子污染和癌症（carcinogenesis）联系在一起。
1996年，EPA主任Carol Browner最终提出对微粒子排放的控制规定，化石燃料工业开始反击。空气质量标准联合会，在燃料工业的赞助下，在公关公司的帮助下，组织了一次全国串联，广告宣称新标准带来生活方式受伤的改变，包括最终禁止割草机和后院的烧烤。一个车厢标贴的口号是“告诉EPA，烧烤无罪”。该团体宣称通过该标准会使经济受损。EPA不同意，估计新标准会使工业受损65到85亿美元，但会为国家节省510到1120亿美元的医疗费用。
对于控制更微小的粒子，当前EPA标准实际上是帮倒忙的。研究表明，当大粒子被清除以后，小粒子数量增加了，大粒子有附着小粒子的作用，清除大粒子的副作用是使我们呼吸的空气更有害。所以有人说，应当控制所有排放量，而不是仅仅控制粒子数量。进一步的研究讨论立法工作仍然在进行中。
