Smartere regulering af globale skibsemissioner kan forbedre luftkvaliteten og sundhedsresultaterne

Emissioner fra skibsfarten rundt om i verden tegner sig for næsten 3 procent af de samlede menneskeskabte drivhusgasemissioner, og kan stige med op til 50 procent i 2050, hvilket gør dem til et vigtigt og ofte overset mål for global klimabegrænsning. På samme tid, forsendelsesrelaterede emissioner af yderligere forurenende stoffer, især nitrogen- og svovloxider, udgør en betydelig trussel mod det globale sundhed, da de forringer luftkvaliteten nok til at forårsage for tidlige dødsfald.

Hovedkilden til skibsfartemissioner er forbrænding af tung fyringsolie i store dieselmotorer, som spreder forurenende stoffer til luften over kystområder. Kvælstof- og svovloxiderne fra disse motorer bidrager til dannelsen af ​​PM _2.5 , luftbårne partikler med en diameter på op til 2,5 mikrometer, der er knyttet til luftvejs- og hjerte -kar -sygdomme. Tidligere undersøgelser har estimeret, at PM _2.5 fra forsendelsesemissioner bidrager til omkring 60, 000 dødsfald på hjerte- og lungekræft hvert år, og at IMO 2020, en international politik, der begrænser svovlindholdet i motorbrændstof til 0,5 procent, kunne reducere PM _2.5 koncentrationer nok til at sænke den årlige for tidlige dødelighed med 34 procent.

Globale shippingemissioner stammer fra både indenlandske (mellem havne i samme land) og internationale (mellem havne i forskellige lande) forsendelsesaktiviteter, og er styret af nationale og internationale politikker, henholdsvis. Følgelig, effektiv afbødning af luftkvaliteten og sundhedsmæssige konsekvenser af globale skibsfartemissioner vil kræve, at beslutningstagere kvantificerer de relative bidrag fra indenlandske og internationale skibsfartsaktiviteter til disse negative virkninger i en integreret global analyse.

En ny undersøgelse i tidsskriftet Miljøforskningsbreve giver den slags analyse for første gang. Til det formål, undersøgelsens medforfattere-forskere fra MIT og Hong Kong University of Science and Technology-implementerer en proces i tre trin. Først, de opretter globale skibsemissionsbeholdninger for indenlandske og internationale skibe baseret på skibsaktivitetsregistre fra 2015 fra det automatiske identifikationssystem (AIS). Sekund, de anvender en atmosfærisk kemi og transportmodel til disse data for at beregne PM _2.5 koncentrationer genereret af dette års indenlandske og internationale skibsfart. Endelig, de anvender en model, der estimerer dødeligheder, der kan tilskrives disse forurenende koncentrationer.

Forskerne finder, at cirka 94, 000 for tidlige dødsfald var forbundet med PM _2.5 eksponering på grund af søfart i 2015—83 procent international og 17 procent indenrigs. Mens international skibsfart stod for langt størstedelen af ​​den globale sundhedsmæssige indvirkning, nogle regioner oplevede betydelige sundhedsbyrder fra indenlandske skibsfart. Dette gælder især i Østasien:I Kina, 44 procent af forsendelsesrelaterede for tidlige dødsfald skyldtes indenrigsfart.

"Ved at sammenligne sundhedsmæssige konsekvenser af international og indenlandsk skibsfart på globalt plan, vores undersøgelse kunne hjælpe med at informere beslutningstagernes bestræbelser på at koordinere skibsfartspolitikker på tværs af flere skalaer, og derved reducere luftkvaliteten og sundhedsmæssige konsekvenser af disse emissioner mere effektivt, "siger Yiqi Zhang, en forsker ved Hong Kong University of Science and Technology, der ledede undersøgelsen som gæstestuderende støttet af MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change.

Ud over at estimere luftkvaliteten og sundhedsmæssige konsekvenser af indenrigs og international skibsfart, forskerne evaluerer potentielle sundhedsresultater under forskellige politikker for emissionskontrol af skibsfart, som enten i øjeblikket er gældende eller sandsynligvis vil blive implementeret i forskellige regioner i den nærmeste fremtid.

De anslår omkring 30, 000 undgåede dødsfald om året under et scenario i overensstemmelse med IMO 2020, en international regulering, der begrænser svovlindholdet i forsendelsesolie til 0,5 procent - et fund, der følger med tidligere undersøgelser. Yderligere styrkelse af reglerne for svovlindhold ville kun give en lille forbedring; begrænsning af svovlindholdet til 0,1 procent reducerer den årlige forsendelse, der kan tilskrives PM _2.5 -relaterede for tidlige dødsfald med yderligere 5, 000. I modsætning hertil er regulering af nitrogenoxider i stedet, involverer en Tier III NOx-standard ville give langt større fordele end en 0,1-procent svovlhætte, med 33, 000 yderligere undgåede dødsfald.

"Områder med store andele af dødeligheder, der bidrages fra indenrigsfart, kunne effektivt bruge indenlandske regler til at gennemføre kontrol, "siger studieforfatter Noelle Selin, professor ved MIT's Institute for Data, Systemer og samfund og Department of Earth, Atmosfæriske og planetariske videnskaber, og en fakultets tilknyttet MIT Joint Program. "For andre regioner, hvor der kommer stor skade fra internationale skibe, yderligere internationalt samarbejde er påkrævet for at afbøde virkningerne. "

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT -forskning, innovation og undervisning.