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美国半数与空气污染有关的死亡与州外排放有关

美国半数与空气污染有关的死亡与州外排放有关

麻省理工学院(MIT)的研究人员在《自然》(Nature)杂志上发表报告称,在美国所有与空气质量有关的早逝案例中,超过一半是由这些死亡发生的州以外的排放造成的。

这项研究的重点是2005年至2018年,跟踪不同行业的各种污染物的燃烧排放,研究美国相邻各州的情况,逐季逐年进行研究。

总的来说,研究人员发现,当一个州产生空气污染时,一半的污染会飘移到空气中,并通过风吹过州界,从而影响州外居民的健康质量,增加他们过早死亡的风险。

研究结果表明,发电是造成州外污染相关死亡的最大原因。例如,2005年,由发电厂烟囱排放的二氧化硫导致的死亡发生在另一个州,超过75%的案例发生在该州。

令人鼓舞的是,研究人员发现,自2005年以来,与空气污染相关的早死人数显著下降。他们记录了2018年与2005年相比减少了30%,相当于约3万人避免了早逝,也就是没有死于污染的人。此外,其他州因排放造成的死亡比例也在下降——从2005年的53%下降到2018年的41%。

或许令人惊讶的是,这种跨州污染的减少似乎也与发电有关:近年来,美国环境保护署(Environmental Protection Agency)的《清洁空气法》(Clean Air Act)等法规的改变,已帮助全国各地大幅减少了这一领域的排放。

然而,研究人员警告说,今天,来自其他部门的排放正越来越多地造成有害的跨州污染。

“监管机构在美国做了一个很好的工作的最重要的事情首先,发电,减少二氧化硫排放量大大,有巨大的进步,我们看到的结果,”研究负责人史蒂文·巴雷特说,麻省理工学院航空航天副教授。他说:“现在看来,其他排放领域正变得越来越重要。为了取得进一步的进展,我们应该开始关注公路运输以及商业和住宅排放。”

巴雷特论文的合著者是麻省理工学院的研究科学家塞巴斯蒂安·伊斯特姆;Irene Dedoussi,前麻省理工学院研究生,现为代尔夫特理工大学助理教授;还有Erwan Monier,他以前是麻省理工学院的研究科学家,现在是加州大学戴维斯分校的助理教授。这项研究是麻省理工学院航空与环境实验室与麻省理工学院全球变化科学与政策联合项目的合作。

死亡与黑客帝国

科学家们早就知道污染是不分国界的,酸雨就是最典型的例子之一。

巴雷特说:“30多年来,欧洲人都知道英国的发电站会产生酸雨,影响挪威的植被,但目前还没有系统的方法来研究酸雨对人类健康的影响。”

巴雷特说,以美国为例,跟踪一个州的污染如何影响另一个州在历史上一直是一项棘手的工作,而且在计算上也很困难。对于相邻的48个州中的每一个州,研究人员都必须跟踪来自47个州的排放。

巴雷特说:“但是现在有了现代计算工具,可以使你以更有效的方式进行评估。”“这在以前是不可能的。”

他和他的同事们利用科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado at Boulder)的戴文·亨兹(Daven Henze)所做的基础性工作,开发了这样的工具,以追踪美国周边各州是如何影响其他各州的污染和健康状况的。他们研究了多种污染物,如二氧化硫、臭氧和细颗粒物,这些污染物来自不同的排放部门,包括发电、公路运输、海洋、铁路、航空、商业和住宅来源,每隔一小时进行一次。

他们首先获得了2005年、2011年和2018年七个行业的排放数据。然后,他们利用地球化学大气化学运输模型,根据风的模式和污染物对大气的化学反应,追踪这些排放在不同季节、不同年份的去向。最后,他们使用了一个流行病学衍生的模型来关联人群的污染物暴露和过早死亡的风险。

巴雷特说:“我们有这样一个多维矩阵,它描述了一个国家在特定时间、特定经济部门、特定污染物的排放对任何其他国家健康结果的影响。”“例如,我们可以计算出7月份亚利桑那州公路运输排放的氮氧化物对德克萨斯州人类健康的影响,我们可以立即进行这些计算。”

进口污染

研究人员还发现,排放到州外可能会影响到邻近州以外居民的健康。

“不仅仅是相邻的州,1000英里以外的州也会受到影响,”巴雷特说。“不同种类的排放有不同种类的排放范围。”

例如,发电的范围是最大的,因为发电厂可以将污染物排放到大气中很远的地方,使它们能够长距离地传播。相比之下,商业和住宅部门排放的污染物在化学上在大气中持续的时间不那么长。

巴雷特说:“每种污染物的情况不同。

总的来说,研究人员发现,从2005年到2018年,美国超过一半的与污染相关的早逝与州外空气污染有关。

对单个国家的影响,研究小组发现,许多北方中西部各州如怀俄明州和北达科他州污染造成的健康影响的“净出口国”,部分原因是因为有相对较低的数量和排放这些国家产生被风带走其他州。那些“进口”健康影响的州往往位于东海岸,也就是美国向东吹的风的路径上。

特别是纽约,研究人员称之为“空气污染死亡的最大进口国”;与空气污染相关的过早死亡中,有60%来自州外的排放。

“我们从这个项目中创建了一个庞大的数据档案,”巴雷特说。“我们认为,政策制定者可以深入研究很多事情,制定一条拯救大多数人生命的道路。”

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