《Environmental Research》：Spatio-Temporal Trends in Wildfire Smoke Exposures at Schools and Childcare Centers in the United States and Implications for Child and Adolescent Health
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•首次对美国青少年教育场所野火烟雾情况的全国性评估•教育机构中的野火烟雾暴露随时间迅速增加•教育建筑对野火烟雾的防护效果存在差异•学校和日托中心是烟雾应对准备工作的关键场所引言野火的频率、严重性和持续时间都在增加，这对公共卫生产生了深远的影响。1985年至2020年间，美国（
• 首次对美国青少年教育场所野火烟雾情况的全国性评估
• 教育机构中的野火烟雾暴露随时间迅速增加
• 教育建筑对野火烟雾的防护效果存在差异
• 学校和日托中心是烟雾应对准备工作的关键场所
引言 野火的频率、严重性和持续时间都在增加，这对公共卫生产生了深远的影响。1985年至2020年间，美国（US）每年因野火燃烧的面积平均增加了300%。1 尽管历史上的火灾抑制战术、燃料堆积、土地使用变化和点火模式都会增加野火风险，但人为气候变化现已被认为是野火事件频率和严重性增加的主要驱动力。2, 3 气温上升、干旱延长、积雪减少以及易发火地区干燥度增加，既延长了野火风险的可能性和持续时间。因此，我们正进入一个由气候变化驱动的野火格局变化时期，其特征是更长的火灾季节、更极端的火灾天气，以及美国许多地区野火烟雾暴露的增加。
野火事件产生的烟雾是各种气体和颗粒物组成的复杂混合物，具有不同程度的毒性4 ，并可以传播数千英里。大约90%的野火烟雾颗粒物气溶胶动力学直径≤2.5微米（PM2.5 ）。5 因此，虽然PM2.5 并非野火烟雾所特有，但它是一个常用的指标。在美国，PM2.5 根据《清洁空气法》被作为标准空气污染物进行监管。6 自21世纪初《清洁空气法修正案》实施以来，全美年均PM2.5 水平的下降一直受到关注和肯定。7 然而，自2016年以来，这一趋势似乎已经减缓甚至略有逆转，野火烟雾对PM2.5 的贡献显著增加，尤其是在美国的西部和中西部地区。7
PM2.5 和超细颗粒物（气溶胶动力学直径<0.1微米）对人体健康危害尤为严重，因为它们能够深入肺部并进入血液，对呼吸系统和心血管系统造成损害。5 暴露于这些烟雾颗粒物与死亡风险增加8 、急性和长期呼吸系统疾病9 、神经功能缺陷10 及心血管事件11 有关。儿童和青少年（以下简称青少年）尤其容易受到野火烟雾的影响。他们的吸入率更高，代谢过程尚未成熟，并且由于与年龄相关的关键发育窗口期而具有更高的脆弱性。12 此外，儿童往往比成人更活跃，在户外待的时间更长，从而增加了对野火烟雾的潜在暴露。流行病学研究报告，较低年龄时暴露于野火烟雾会增加哮喘、喘息和肺生长轨迹改变的风险13 ；较高的暴露水平与学生认知表现下降有关。14 鉴于其独特的脆弱性，更好地表征青少年对野火烟雾的暴露情况至关重要。
教育设施（如学校和日托中心）是表征这些暴露情况的好去处。儿童在这些设施度过一天中的大部分时间，包括上午十点左右——此时野火烟雾PM2.5 浓度往往最高15 ，使得这些场所对于暴露评估至关重要。这些设施也是大规模减少儿童野火烟雾暴露干预措施的理想地点。本研究按地区和PM2.5 水平，对2006年至2023年间美国本土48州（CONUS）公立学校和日托中心的野火烟雾水平进行了表征。此外，我们比较了选定设施在野火烟雾事件期间室内和室外PM2.5 水平，该设施配备了室内和附近室外的PurpleAir?监测器，以评估建筑防护的有效性。这些信息可以通过改善室内空气质量管理水平，为制定减少青少年野火烟雾暴露的策略提供参考。
章节摘要 公立学校与日托中心 公立学校的位置（纬度/经度）和特征（2006-2023年）数据下载自国家教育统计中心（NCES）的中小学信息系统（ElSi）。16 这包括服务5至18岁青少年的初级和中级（初中和高中）公立学校。我们排除了已关闭的公立学校（n=21,829）、主要以虚拟方式运营的（n=14,720）、归类为"成人教育"的（n=150）、纬度/经度坐标位于美国境外的（n=528）、以及数量较少的
公立学校与日托中心的特征 最终样本包括来自115,612所公立学校和131,372个日托中心的观测数据。这些设施每年分别服务48,941,508名和8,880,521名青少年。表1展示了2018年设施特征的快照。在2017-2018学年观察到的92,426所公立学校中，23.0%位于美国西部地区；26.0%位于中西部；35.0%位于南部；15.9%位于东北部。大多数公立学校位于城市（27.4%）或郊区（32.1%）。设施分布最为
讨论 本次全国性分析显示，2006年至2023年间，美国本土48州公立学校和日托中心受野火烟雾影响的天数急剧增加，尤其是在后期年份。在此期间，公立学校的所有烟雾天数以非线性和指数方式增加。这种随时间增加的趋势对于野火相关PM2.5 浓度超过9和35 μg/m3 的烟雾天数更为显著（即美国EPA的
结论 过去二十年来，美国公立学校和日托中心的野火烟雾天数显著增加，对青少年构成了潜在的重大健康风险。我们的研究结果突显了区域差异、室内空气质量防护的显著变化以及针对性干预措施的必要性。鉴于青少年在教育设施度过大量时间，这些场所是实施公共卫生干预措施的理想地点。
CRediT作者贡献声明 Megan McClelland： 写作——审阅与编辑，资金获取。Parichehr Salimifard： 写作——审阅与编辑，方法论。Perry Hystad： 写作——审阅与编辑，监督，资源，方法论，资金获取，概念构思。Andrew Larkin： 写作——审阅与编辑，验证，方法论，调查研究。Megan MacDonald： 写作——审阅与编辑，资金获取。Stephanie Ann Foster： 写作——审阅与编辑，写作——原始草稿，可视化，项目
生成式人工智能及人工智能辅助技术在稿件准备过程中的声明 在本文准备过程中，作者偶尔使用Claude或ChatGPT人工智能来开发或排查R代码，或改善稿件某些部分的易读性和流畅度。在使用该工具/服务后，作者根据需要审阅和编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。
数据声明 本研究中使用的数据集均可公开获取并在方法部分进行了引用，但2022年美国基地式日托中心的特征和位置数据除外。该数据在研究进行时可从国土基础设施基础层数据公开获取，但现在需要数据使用协议才能访问。2023年美国部分学校的开学日期信息由
Pew Research 免费提供。
伦理审查批准 本项目的全部研究活动均被我们大学的机构审查委员会认定为豁免。
资金来源 本工作由国家环境卫生科学研究所 （NIEHS ）资助，资助编号为P2C ES033432。本文内容仅代表作者的责任，不一定代表国家卫生 研究院（NIH ）的官方观点。
利益冲突声明 ? 作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Perry Hystad报告获得国家环境卫生科学研究所的资金支持。如还有其他作者，他们声明不存在已知的影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢 感谢Pew Research Center的Drew DeSilver和Caleb Keller为我们提供了美国 公立学区开学时间的全国代表性样本。我们还感谢Marsha Morgan博士和Wei-Lun Tsai博士为本研究提供的额外专业支持。
Stephanie A. Foster|Molly L. Kile|Andrew Larkin|Megan MacDonald|Megan McClelland|Parichehr Salimifard|Perry Hystad
