Глобальный сайт

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 13708 (2023) Цитировать эту статью

184 доступа

Подробности о метриках

Изменение климата и загрязнение воздуха твердыми частицами представляют собой серьезную угрозу благополучию человека, оказывая воздействие на здоровье человека. Оба связаны с основными загрязнителями воздуха, такими как диоксид углерода (CO\(_\text {2}\)), первичные мелкие твердые частицы (PM\(_\text {2.5}\)), диоксид серы (SO\(_ \text {2}\)), оксиды азота (NO\(_\text {x}\)) и аммиака (NH\(_\text {3}\)), которые в основном выбрасываются в атмосферу энергоемкими промышленными секторами. . Мы представляем первое исследование, в котором последовательно связывается широкий спектр измерений выбросов этих веществ с техническими данными для конкретного объекта, моделями выбросов, а также моделями атмосферного поведения и воздействия для количественной оценки воздействия на здоровье, вызываемого почти всеми глобальными электростанциями, работающими на ископаемом топливе, сталелитейными заводами, нефтяными компаниями. нефтеперерабатывающие и цементные заводы. Полученные в результате модели воздействия на здоровье существенно отличаются от гораздо менее детальных предыдущих исследований из-за высокого разрешения включенных данных, подчеркивая, в частности, ключевую роль сокращения выбросов на отдельных промышленных объектах, потребляющих уголь, в густонаселенных районах Азии (Северная и Северо-Восточная Азии). Индия, Ява в Индонезии, Восточный Китай), Западная Европа (Германия, Бельгия, Нидерланды), а также в США. Наибольшую озабоченность для здоровья вызывают высокие выбросы SO\(_\text {2}\) в Индии, которые выделяются из-за отсутствия очистки дымовых газов и вызывают особенно высокую долю местного воздействия на здоровье, несмотря на ограниченное количество мест выбросов. В то же время масштабное наращивание инфраструктуры и экспортного потенциала в Китае в последние годы наносит существенный урон региональному и глобальному здравоохранению и требует более строгого регулирования, чем в остальном мире, из-за неблагоприятных экологических условий и высокой плотности населения. . Установлено, что нынешний поэтапный отказ от отраслей с высоким уровнем выбросов в Европе начался не с объектов, оказывающих наибольшее воздействие на здоровье. Наша подробная инвентаризация выбросов и воздействия на конкретных объектах позволяет выделить более эффективные альтернативы и отслеживать будущий прогресс.

Промышленные выбросы, особенно из энергоемких секторов, были определены как ключевые источники выбросов парниковых газов (ПГ) и твердых частиц (ТЧ), которые представляют собой две основные причины глобального загрязнения1,2,3. Соответствующими веществами, связанными с этим воздействием, являются в основном диоксид углерода (CO\(_\text {2}\)), метан (CH\(_\text {4}\)), первичные твердые частицы диаметром менее 2,5\( \,\upmu\)m (PM\(_\text {2.5}\)), диоксид серы (SO\(_\text {2}\)), оксиды азота (NO\(_\text {x}\) )) аммиак (NH\(_\text {3}\)) и тяжелые металлы. Многочисленные исследования предлагают способы смягчения глобального воздействия загрязнения из промышленных источников, но их масштабы ограничены наличием данных о выбросах на конкретных объектах и ​​о судьбах загрязняющих веществ, которые обычно оцениваются нисходящими подходами (например, с использованием национальных, а не конкретных выбросов). факторы) в сочетании с приблизительными косвенными данными4. Таким образом, такие исследования не могут адекватно учитывать воздействие загрязняющих веществ в конкретных местах из-за различий в выбросах между промышленными объектами (даже одного и того же типа), погоды, атмосферных условий, подвергающегося воздействию населения или фонового загрязнения, а также отсутствие технических данных по каждому объекту. ограничивает выводы относительно эффективности конкретных мер по улучшению. Следовательно, реалистичные предложения по улучшению остаются недоступными во всем мире. Мы восполняем этот пробел, объединяя измерения выбросов с подробным глобальным моделированием для конкретных объектов более 125 000 электростанций, 3500 цементных печей, 1500 доменных печей для производства первичной стали и 700 нефтеперерабатывающих заводов (достигая почти полного глобального охвата) и количественно оцениваем потенциал сокращения загрязнения. для воздействия ПГ и воздействия ТЧ на здоровье на основе дополнительных мер по снижению выбросов. Таким образом, настоящее исследование способно охватить более 90% глобальных стационарных выбросов CO\(_\text {2}\)5.