我们从宾夕法尼亚州了解什么是压裂和健康?

在宾夕法尼亚州西北部的一个压裂井中燃烧。 空气污染率较高的社区中,造成健康问题(如气喘)的一个潜在原因是空气污染。 wcn247 / flickr,CC BY-NC

压裂行业一直是能源成功的故事:天然气价格已经下降 压裂已经飞涨,现在天然气 产生更多 电力比煤炭还要多,这就导致了空气质量的改善。 开始非常规天然气开采与压裂的第一个国家已经引用了潜力 经济,能源和社区的好处.

然而在早期,压裂扩散的社区引发了疑虑。 附近的居民 报道 各种常见症状和压力来源。 公共卫生专业人员大肆鼓吹他们的关切,流行病学家发起了 健康研究 的行业。 像宾夕法尼亚州那样的国家 几乎10,000已经钻了 自2005以来,不断发展。 但其他州,包括马里兰州和纽约,由于潜在的环境和健康影响,不允许钻井。

经济发展,能源政策和环境与健康问题之间的紧张关系在公共卫生史上是常见的。 通常,经济和能源发展胜过环境和健康问题,使公共健康发挥“追赶效应”。

实际上,直到最近才对非常规天然气开发对健康的影响进行了严格的健康研究。 我们已经发表了三个研究,评估 出生结果, 哮喘加重症状,包括鼻窦,疲劳和偏头痛的头痛症状。 这些,在一起 其他研究越来越多的证据表明,非常规天然气的开发对健康有不利影响。 不出所料,石油和天然气行业反驳了我们的发现,并提出了尖锐的批评。

哪些暴露和健康结果要研究?

压裂过程涉及垂直和水平钻井,通常在地表以下超过10,000英尺,随后在高压下注入数百万加仑的水,化学品和沙子。 液体会产生裂缝,释放页岩中的天然气。

随着压裂成为商业可行,油气钻井公司进入了页岩气资源的社区,这可能会产生一些地方性影响。 压裂作业附近的社区可以体验 噪音,光线,振动和卡车交通以及 AIR, 土壤 污染。 行业的快速发展也可能导致 社会混乱, 更高的犯罪率 和焦虑。

这些因素在井开发的不同阶段有所不同,并且具有不同的影响范围:振动可能仅影响与井非常接近的人,而来自例如关于可能的水污染的压力可能具有更广的范围。 其他压力来源可能是临时工的涌入,过去曾经是农村地区的工业发展,重卡运输以及对房价下跌的担忧。

我们现在已经完成了一些与Geisinger健康系统合作的健康研究,Geisinger健康系统为宾夕法尼亚州的450,000患者提供初级保健,包括许多居住在压裂地区的患者。 自从2001以来,Geisinger已经使用了一个电子健康记录系统,使我们能够在所有病人遭遇的情况下获得详细的健康数据,包括诊断,测试,程序,药物和其他治疗。

对于我们首次基于电子健康记录的研究,我们选择了不良的出生结局和哮喘加重。 这些是重要的,常见的,具有短的潜伏期,并且是病人寻求护理的条件,因此它们在电子健康记录中被充分记录。

我们研究了8,000母子对和35,000哮喘患者。 在我们的症状研究中,我们从7,847患者获得关于鼻,鼻窦和其他健康症状的问卷。 由于症状是主观的,它们不能被电子病历记录得很好,而且可以通过问卷更好地被确定。


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在所有的研究中,我们分配了非常规天然气开发活动的患者的措施。 这些计算是使用患者家到井的距离,井深和生产情况,以及不同阶段的日期和持续时间。

我们的发现以及我们对他们的信心

在出生结局研究中,我们发现与非常规天然气开发活动较低的妇女相比,非常规天然气开发活动较高的妇女(接近更大和更大的非常规井)的早产几率增加和出生体重下降的提示性证据在怀孕期间。

在哮喘研究中,哮喘患者哮喘住院,急诊科就诊和用于轻度哮喘发作的药物的发生率较高,而非常规天然气发展活动较高。 最后,在我们对症状的研究中发现,与非活动性较低的患者相比,具有较高非常规天然气发育活动的患者具有较高的鼻窦,鼻窦,偏头痛和疲劳症状的几率。 在每项分析中,我们控制了其他危险因素,包括吸烟,肥胖和合并症。

心理压力,包括卡车交通在内的空气污染,睡眠中断和社会经济地位的变化都是非常规天然气开发影响健康的生物学上可行的途径。 我们推测,压力和空气污染是两条主要途径,但在我们的研究中,我们还不能确定哪些是我们观察到的关联的负责。

作为流行病学家,我们的数据很少能证明暴露导致健康结果。 然而,我们确实进行了额外的分析,以测试我们的发现是否有力,并消除了另一个我们没有考虑的因素是实际原因的可能性。

在我们的研究中,我们考察了各县之间的差异,以了解县内居民有无差异, 我们重复研究其他健康结果,我们不希望受到压裂行业的影响。 在没有分析的情况下,我们发现结果表明我们的主要发现可能有偏差,这使我们对我们的结果有信心。

其他研究小组已经发表 怀孕和分娩结果症状,而证据表明,压裂行业可能会以各种方式影响健康。 随着时间的推移,证据体系变得更加清晰,更加一致和令人关注。 但是,我们不希望所有的研究都完全一致,因为例如不同研究领域的钻井实践,潜在的健康状况和其他因素可能会有所不同。

行业如何回应?

该行业常常指出,非常规天然气开发改善了空气质量。 在描述整个美国的排放时,这可能是事实。 然而,这样的陈述忽略了这样的研究:在非常规天然气开发地区,压裂使当地空气质量恶化。

A 共同的反驳 由业界是这样的 价格 的健康结局 - 无论是哮喘还是早产 - 在压裂地区比在没有压裂的地区更低,或者结果的比率随着时间的推移而下降。

根据人群计算的一项疾病年增长率或降低率的研究被称为生态学研究。 生态学研究比个人研究数据少,因为关系可以在个体层面上存在,而个人之间则不存在。 这就是所谓的 生态谬误. 举个例子,生态学研究显示县级平均氡水平与肺癌发病率呈负相关,但个体研究显示,暴露于氡气与肺癌之间存在强烈的正相关性。

我们在同行评审的研究中使用个人层面数据的一个原因是为了避免生态谬误的问题。 因此,行业强调的利率并没有提供任何证据表明我们的发现是无效的。

值得注意的是,压裂行业的做法有所改善。 一个例子是 井的燃烧,这是空气,噪音和光污染的来源,近年来大幅度下降。 由于天然气价格大幅下滑,钻井也大幅放缓。

未来要考虑什么

所有的能源选择都有正面和负面的方面。 特别是马里兰州有决定, 暂停压裂 在结束 2017年 十月.

我们必须通过持续的健康研究来监测行业,并通过测量噪音和空气污染水平来进行更详细的暴露测量。 如果我们明白为什么我们看到了压裂行业与健康问题之间的联系,那么我们可以更好地告知患者和决策者。

与此同时,我们建议仔细审议未来的行业决策,以平衡能源需求与环境和公共卫生的考虑。

关于作者

Sara G. Rasmussen,博士 候选人环境健康科学, 约翰斯·霍普金斯大学

Brian S. Schwartz,环境健康科学教授, 约翰斯·霍普金斯大学

琼·A·凯西,罗伯特·伍德·约翰逊健康与社会学者, 加利福尼亚州,旧金山大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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