국제학술지 《환경 보건 전망(Environmental Health Perspectives)》에 발표된 연구에 따르면 농업 배출물에서 나오는 미세 입자 오염의 구성 요소인 질산암모늄에 노출되면 어린이의 학습과 기억력이 감소하는 것으로 나타났다.
미국 USC(University of Southern California (USC)의 케크(Keck) 의대 연구진은 미국 전역에서 가장 큰 규모의 뇌 연구인 청소년 뇌 인지 발달 연구의 데이터를 활용해 PM2.5가 뇌에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 화석 연료 연소는 PM2.5의 가장 큰 발생원 중 하나로 산불, 농업, 해양 에어로졸, 화학 반응 등도 발생 원인이다.
연구진은 시공간적 혼합 모델을 사용해 청소년 뇌 인지 발달 연구에 참가한 9~10세 아동 8500명의 거주 주소를 기반으로 PM2.5의 15가지 화학 성분의 연간 농도를 추정했다. 지각, 황산암모늄, 바이오매스 연소, 교통, 질산암모늄, 산업/잔류연료 연소를 포함한 15가지 구성 요소를 기반으로 6가지 주요 PM2.5 출처를 식별하기 위해 양의 행렬 인수분해를 적용했다. 그런 다음 가중 분위수 합(WQS)과 선형 회귀 모델을 활용해 PM2.5 성분의 혼합물, 잠재적 출처와 어린이의 인지 점수 간의 연관성을 조사했다.
연구 결과 혼합 모델링은 세 가지 결과 영역 모두에서 누적 노출과 인지 기능 저하 사이의 연관성을 보여줬다. 질산암모늄, 실리콘, 칼슘이 유발하는 해로운 효과에 대한 공통된 중복이 있었다. 확인된 여섯 가지 노출원을 사용해 질산암모늄과 학습 및 기억, 교통 및 실행 기능, 지각 및 산업 혼합물과 일반적인 인지 능력 간에 출처별 부정적 연관성이 확인됐다.
연구 저자인 메건 허팅 박사는 “이 연구는 야외 PM2.5 노출과 어린이의 인지 능력 사이에 연관성이 있음을 시사하는데, 여기에는 개별 화학 물질과 이러한 노출의 특정 원인 모두와 관련된 인지에 있어서 중요한 차이가 있다는 것이 포함된다”라고 설명했다.