环境健康研究:生物燃料生产污染对社区影响几何?—— 基于农药包衣玉米种子引发的环境危机调查

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:Environmental Health 5.4

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  为评估因一家乙醇公司使用农药包衣玉米种子生产生物燃料导致环境污染对社区的影响,研究人员开展 “Environmental contamination associated with biofuel production involving pesticide-coated seed corn as feedstock: a survey of community environmental and health impacts” 研究,发现居民对环境担忧且有健康症状,研究可为相关行动和监测提供依据。

  在玉米种植与生物燃料生产紧密相连的美国中西部地区,农村经济高度依赖农业,玉米和生物燃料产业蓬勃发展。21 世纪 00 年代中期起,种子公司推出经杀虫剂和杀菌剂预处理的种子,如今包衣种子在美国玉米种子市场占比高达 90%,其中新烟碱类物质(neonics)作为常用的种子包衣农药,广泛应用于农业生产、景观美化以及宠物跳蚤和蜱虫预防。
然而,这一广泛使用背后却隐藏着诸多未知风险。虽然美国环境保护署(EPA)对环境中新烟碱类物质的浓度设定了监管和非监管标准,但农药处理种子属于非管制产品,其在农业领域的广泛使用对人类和环境健康的潜在影响尚不明确。2015 年,位于内布拉斯加州的 AltEn 乙醇生产厂开始使用涂有杀菌剂和杀虫剂(如 neonics)的剩余玉米种子生产燃料乙醇,这一举措导致生产过程中产生大量受污染的副产品,因不当的储存和处置方式,最终引发了严重的环境污染。

环境采样发现,工厂现场及附近家庭的水、空气和土壤样本中均检测到 neonics,周边居民尿液样本中也出现 neonics 或其转化产物,这表明居民存在暴露风险。尽管已有研究对普通人群的 neonics 暴露情况有所探讨,但农业社区因生产活动可能面临更高的暴露风险,且目前尚不清楚他们是否承受着与 neonics 相关的不成比例的健康负担。同时,关于 neonics 暴露对人类健康影响的流行病学研究稀缺,有限的研究还存在研究方法差异、暴露分类错误、混杂因素控制不足等问题。

在此背景下,为深入了解此次污染事件对社区环境和居民健康的影响,内布拉斯加大学医学中心(University of Nebraska Medical Center)等机构的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表于《Environmental Health》,为后续环境治理、健康监测等工作提供了重要依据。

研究人员采用了一系列技术方法来开展此项研究。在样本选择上,以 AltEn 工厂为中心,选取半径 10 英里范围内的所有住宅地址(n = 977),同时邀请 6 名前 AltEn 员工和公众参与调查。在数据收集方面,设计了一份 54 项问题的调查问卷,涵盖居民对环境和健康影响的认知、关注及看法等方面。问卷可通过邮件和网络两种方式填写,数据收集时间为 2022 年 2 月 16 日至 5 月 26 日。对于回收的问卷,纸质问卷由专业人员使用 SurVADE 软件录入数据库,网络问卷则通过 Qualtrics 收集,之后运用 SPSS 合并数据,并去除重复项。最后,对数据进行质量检查,运用描述性统计分析定量数据,对开放式定性问题进行主题编码分析。

研究结果从多个方面呈现了此次污染事件对社区的影响:

  • 样本特征:共收到 459 份有效回复,回复率为 37.8%。多数受访者居住在独栋家庭住宅(89%),为房屋所有者(85%),平均居住时长超 18 年,家庭平均规模为 2.7 人,各年龄段成员均有。
  • 公共信息:81% 的受访者在调查前知晓 AltEn 事件,主要通过邻里间口口相传、社交媒体和电视了解相关信息。75% 的家庭对 AltEn 事件表示担忧,“感觉危机永远无法解决” 和 “被决策者忽视” 是引发担忧家庭 “极大压力” 的主要原因,同时居民对健康受损也深感担忧。
  • 动物健康和环境担忧:73% 的家庭养宠物,19% 的家庭饲养牲畜。部分家庭的宠物或牲畜出现癌症、神经系统问题等症状。居民对空气质量、水和土壤污染等环境因素高度关注,超过 80% 的人担心井水和地表水受到污染。半数以上受访者的主要饮用水源为私人井水,近半数家庭使用瓶装水,部分家庭因 AltEn 活动改变了饮用水源。多数受访者(74%)通过工作、爱好等活动直接接触土壤或灰尘。
  • 家庭身心健康症状:在主要受访者中,51% 认为自身健康未受 AltEn 活动影响,39% 表示受到影响,常见症状包括呼吸道、过敏、鼻窦和认知 / 神经系统相关症状。在家庭成员健康方面,54% 的家庭表示无人出现与 AltEn 活动相关的健康问题,9.4% 的家庭表示有成员出现不良心理健康症状,主要为焦虑和抑郁。部分家庭还报告自 2015 年起增加了烟草、酒精等物质的使用。多数受访者获取医疗和心理健康护理无困难。在怀孕结果方面,10.5% 的家庭有过至少一次怀孕,2.8% 的家庭出现过流产。在慢性疾病诊断方面,64% 的家庭表示无人被诊断出患有慢性疾病,被诊断出的慢性疾病主要为呼吸道疾病和心脏病,部分家庭还报告了癌症病例。
  • 社区需求:通过开放式问题收集社区需求,主要集中在清理污染(78 人提及)、获取信息(透明清晰地沟通当前环境污染和潜在健康危害信息)以及确保清洁安全的饮用水供应。居民期望尽快安全地清理废物和污染物,了解污染程度、健康风险及清理措施的效果,并保证饮用水安全。

研究结论表明,此次调查为 AltEn 污染事件后社区的环境和健康影响建立了基线。受访者普遍对健康受损感到担忧,报告的身体症状多与呼吸、过敏或神经系统相关。居民对环境污染,尤其是水污染极为关注,清洁和安全的水、及时有效的清理工作以及透明的信息沟通成为社区的主要需求。这些数据为确定后续工作重点提供了依据,也为未来健康监测奠定了基础,有助于长期评估社区需求和对环境的认知变化。

在讨论部分,研究人员指出此次事件具有独特性,是首例因乙醇厂使用处理种子生产生物能源引发的环境污染事件。虽然普通人群可能长期低水平接触 neonics,但此次事件中周边居民可能面临更高的急性暴露风险。研究存在一定局限性,如调查在工厂关闭一年后进行,可能遗漏部分受影响严重的居民;健康症状和诊断为自我报告,未经专业人员核实;调查回复率一般,可能存在选择偏差。然而,研究也有诸多优势,如广泛的抽样设计、全面的问题设置以及与环境采样同步的数据收集。总体而言,该研究为深入了解生物燃料生产污染对社区的影响提供了重要参考,对后续环境治理和健康保障工作具有关键的指导意义。
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