兰大团队发现大城市氧通量严重失衡 健康威胁加剧

兰大团队发现大城市氧通量严重失衡 健康威胁加剧

2021年06月11日 14:48:40
来源:凤凰网甘肃

图1 入选ES&T封面论文

图1 入选ES&T封面论文

氧气作为人类赖以生存的最重要气体,其浓度下降是世界各地正在发生并加速发生的一个普遍现象。城市作为人口最密集、氧通量严重失衡的地区,必定是缺氧问题关注的焦点。

4月27日,由兰州大学黄建平教授等人撰写的题为《氧气水平下降正在成为全球城市关注的焦点》(Declining Oxygen Level as an Emerging Concern to Global Cities)的研究论文,发表在美国化学学会(ACS)《环境科学技术》(Environmental Science & Technology)杂志上,并入选为封面论文。

该项研究利用氧指数 OI(耗氧和产氧的比值)定量估算了全球 391个人口超过一百万的大城市耗氧与产氧的失衡水平,并评估了各水平下出现缺氧的风险。研究发现,养育着全球 55.7%人口的城市地区,面积仅占全球陆地总面积的3.8%,其耗氧量却高达 14.3±1.5Gt/yr(占全球陆地总耗氧的39%)。所有的大城市正在消耗远高于城市所产生的氧气量,其中75%人口超过五百万的大城市中,耗氧与产氧的比值在100以上。一些城市可能在几天静稳无风的情况下暴露在对人体健康有害的低氧环境中。

此外,文章还讨论了大城市高温热浪与缺水的风险。大城市不可持续的氧气消耗与高温热浪频发和水资源短缺密切相关。近几十年来,气候变暖使得城市极端静稳天气和高温热浪频次增多增强,这会进一步加剧城市缺氧。该项研究还指出城市的OI不仅与城市人口密切联系,更与产耗氧息息相关。因此简单的依靠控制城市人口增长不足以缓解城市氧失衡问题,更重要的是增加城市植被覆盖以及优化能源结构。

图2 全球391个人口超过100万的大城市的人口以及氧指数的空间分布

图2 全球391个人口超过100万的大城市的人口以及氧指数的空间分布

文章的通讯作者为黄建平教授,第一作者为兰州大学在读博士生魏韵,美国亚利桑那州立大学邬建国教授为共同一作。该项研究受到国家自然科学基金项目(批准号:41888101,41521004,41991231)和中国科学院战略重点研究计划(批准号:XDA2006010301)的共同资助。

5月21日,国际科技媒体《学术时报》(The Academic Times)刊登了《大城市氧通量严重失衡,健康威胁日益逼近》(Large cities consume oxygen unsustainably, with health threats looming)一文,对该研究成果进行专题报道。报道原文链接:https://academictimes.com/large-cities-consume-oxygen-unsustainably-with-health-threats-looming/

https://doi.org/10.1021/acs.est.1c00553

(西部生态安全省部共建协同创新中心)