Halvdelen af ​​USA's dødsfald relateret til luftforurening er forbundet med emissioner uden for staten

Mere end halvdelen af ​​alle luftkvalitetsrelaterede tidlige dødsfald i USA er et resultat af emissioner, der stammer uden for den stat, hvor disse dødsfald forekommer, MIT-forskere rapporterer i tidsskriftet Natur .

Undersøgelsen fokuserer på årene mellem 2005 og 2018 og sporer forbrændingsemissioner af forskellige forurenende stoffer fra forskellige sektorer, ser på hver stat i det sammenhængende USA, fra sæson til sæson og år til år.

Generelt, forskerne finder, at når luftforurening genereres i én tilstand, halvdelen af ​​denne forurening er løftet op i luften og båret af vinde over statsgrænser, at påvirke sundhedskvaliteten for indbyggere uden for staten og øge deres risiko for tidlig død.

Elproduktion er den største bidragyder til forureningsrelaterede dødsfald uden for staten, resultaterne tyder på. I 2005, for eksempel, dødsfald forårsaget af svovldioxid udledt af kraftværksrøgstene forekom i en anden stat i mere end 75 procent af tilfældene.

Opmuntrende, forskerne fandt ud af, at siden 2005, tidlige dødsfald forbundet med luftforurening er faldet markant. De dokumenterede et fald på 30 procent i 2018 sammenlignet med 2005, svarende til omkring 30, 000 undgåede tidlige dødsfald, eller mennesker, der ikke døde tidligt som følge af forurening. Ud over, andelen af ​​dødsfald, der opstår på grund af emissioner i andre stater, er faldende - fra 53 procent i 2005 til 41 procent i 2018.

Måske overraskende, denne reduktion i forurening på tværs af stater ser også ud til at være relateret til elproduktion:I de seneste år, regler som Miljøstyrelsens lov om ren luft og andre ændringer har været med til at begrænse emissionerne fra denne sektor betydeligt over hele landet.

Forskerne advarer om, imidlertid, at i dag, emissioner fra andre sektorer bidrager i stigende grad til skadelig tværstatslig forurening.

"Regulatorer i USA har gjort et ret godt stykke arbejde med at ramme det vigtigste først, som er elproduktion, ved at reducere svovldioxidemissionerne drastisk, og der er sket en kæmpe forbedring, som vi ser i resultaterne, " siger studieleder Steven Barrett, en lektor i luftfart og astronautik ved MIT. "Nu ser det ud til, at andre emissionssektorer bliver vigtige. For at gøre yderligere fremskridt, vi bør begynde at fokusere på vejtransport og kommercielle og boligemissioner."

Barretts medforfattere på papiret er Sebastian Eastham, en forsker ved MIT; Irene Dedoussi, tidligere MIT kandidatstuderende og nu assisterende professor ved Delft University of Technology; og Erwan Monier, tidligere MIT-forsker og nu assisterende professor ved University of California i Davis. Forskningen var et samarbejde mellem MIT's Laboratory for Aviation and the Environment og MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change.

Døden og matrixen

Forskere har længe vidst, at forurening ikke observerer nogen grænser, et af de bedste eksempler er sur regn.

"Det har været kendt i Europa i over 30 år, at kraftværker i England ville skabe sur regn, der ville påvirke vegetationen i Norge, men der har ikke været en systematisk måde at fange, hvordan det oversættes til menneskers sundhedseffekter, " siger Barrett.

I tilfældet med USA, sporing af, hvordan forurening fra én stat påvirker en anden stat, har historisk set været vanskelig og beregningsmæssigt vanskelig, siger Barrett. For hver af de 48 sammenhængende stater, forskere skulle spore emissioner til og fra resten af ​​de 47 stater.

"Men nu er der moderne beregningsværktøjer, der gør dig i stand til at lave disse vurderinger på en meget mere effektiv måde, " siger Barrett. "Det var ikke rigtig muligt før."

Han og hans kolleger udviklede sådanne værktøjer, trækker på grundlæggende arbejde af Daven Henze ved University of Colorado i Boulder, at spore, hvordan hver stat i det sammenhængende USA påvirker forurening og sundhedsresultater i alle andre stater. De så på flere arter af forurenende stoffer, såsom svovldioxid, ozon, og fine partikler, fra forskellige emissionssektorer, herunder elproduktion, vejtransport, marine, skinne, og luftfart, og kommercielle og boligkilder, med intervaller på hver time af året.

De indhentede først emissionsdata fra hver af syv sektorer for årene 2005, 2011, og 2018. De brugte derefter GEOS-Chems atmosfæriske kemiske transportmodel til at spore, hvor disse emissioner endte, fra sæson til sæson og år til år, baseret på vindmønstre og en forurenings kemiske reaktioner på atmosfæren. Endelig, de brugte en epidemiologisk afledt model til at relatere en befolknings eksponering for forurenende stoffer og risiko for tidlig død.

"Vi har denne multidimensionelle matrix, der karakteriserer virkningen af ​​en stats emissioner fra en given økonomisk sektor af et givet forurenende stof på et givet tidspunkt, om enhver anden stats sundhedsresultater, " siger Barrett. "Vi kan finde ud af, for eksempel, hvor meget NOx-emissioner fra vejtransport i Arizona i juli påvirker menneskers sundhed i Texas, og vi kan lave disse beregninger med det samme."

Import af forurening

Forskerne fandt også ud af, at emissioner, der rejser ud af staten, kunne påvirke beboernes sundhed ud over umiddelbar, nabostater.

"Det er ikke nødvendigvis kun den tilstødende stat, men angiver over 1, 000 miles væk, der kan blive påvirket, " siger Barrett. "Forskellige former for emissioner har en anden form for rækkevidde."

For eksempel, elproduktion har den største rækkevidde, da kraftværker kan lufte forurenende stoffer langt op i atmosfæren, giver dem mulighed for at rejse over lange afstande. I modsætning, erhvervs- og boligsektorer udleder generelt forurenende stoffer, der kemisk set ikke holder så længe i atmosfæren.

"Historien er forskellig for hvert forurenende stof, " siger Barrett.

Generelt, forskerne fandt ud af, at luftforurening uden for staten var forbundet med mere end halvdelen af ​​alle forureningsrelaterede tidlige dødsfald i USA fra 2005 til 2018.

Med hensyn til indvirkningen på de enkelte stater, holdet fandt ud af, at mange af de nordlige midtveststater som Wyoming og North Dakota er "nettoeksportører" af forureningsrelaterede sundhedsvirkninger, dels fordi befolkningerne der er relativt lave, og de emissioner, som disse stater genererer, føres med vinden til andre stater. Disse stater, at "import" sundhedspåvirkninger har tendens til at ligge langs østkysten, i vejen for de amerikanske vinde, der fejer mod øst.

Især New York er, hvad forskerne kalder "den største importør af luftforureningsdødsfald"; 60 procent af luftforureningsrelaterede tidlige dødsfald skyldes emissioner uden for staten.

"Der er et stort arkiv af data, vi har skabt fra dette projekt, " siger Barrett. "Vi tror, ​​der er mange ting, som politikere kan grave i, at udstikke en vej til at redde flest liv."