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Global air quality and health co-benefits of mitigating near-term climate change through methane and black carbon emission controls.

全体的な空気質と近視の気候を緩和する健康共同利点は、メタンと黒い炭素エミッションコントロールを通して変化する。

Published date

2012-03-14

Author

Susan C Anenberg, Joel Schwartz, Drew Shindell, Markus Amann, Greg Faluvegi, Zbigniew Klimont, Greet Janssens-Maenhout, Luca Pozzoli, Rita Van Dingenen, Elisabetta Vignati, Lisa Emberson, Nicholas Z Muller, J Jason West, Martin Williams, Volodymyr Demkine, W Kevin Hicks, Johan Kuylenstierna, Frank Raes, Veerabhadran Ramanathan

Affiliation

U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC 20460, USA. anenberg.susan@epa.gov

Abstract

BACKGROUND: Tropospheric ozone and black carbon (BC), a component of fine particulate matter (PM ≤ 2.5 µm in aerodynamic diameter; PM(2.5)), are associated with premature mortality and they disrupt global and regional climate.

 

OBJECTIVES: We examined the air quality and health benefits of 14 specific emission control measures targeting BC and methane, an ozone precursor, that were selected because of their potential to reduce the rate of climate change over the next 20-40 years.

 

METHODS: We simulated the impacts of mitigation measures on outdoor concentrations of PM(2.5) and ozone using two composition-climate models, and calculated associated changes in premature PM(2.5)- and ozone-related deaths using epidemiologically derived concentration-response functions.

 

RESULTS: We estimated that, for PM(2.5) and ozone, respectively, fully implementing these measures could reduce global population-weighted average surface concentrations by 23-34% and 7-17% and avoid 0.6-4.4 and 0.04-0.52 million annual premature deaths globally in 2030. More than 80% of the health benefits are estimated to occur in Asia. We estimated that BC mitigation measures would achieve approximately 98% of the deaths that would be avoided if all BC and methane mitigation measures were implemented, due to reduced BC and associated reductions of nonmethane ozone precursor and organic carbon emissions as well as stronger mortality relationships for PM(2.5) relative to ozone. Although subject to large uncertainty, these estimates and conclusions are not strongly dependent on assumptions for the concentration-response function.

 

CONCLUSIONS: In addition to climate benefits, our findings indicate that the methane and BC emission control measures would have substantial co-benefits for air quality and public health worldwide, potentially reversing trends of increasing air pollution concentrations and mortality in Africa and South, West, and Central Asia. These projected benefits are independent of carbon dioxide mitigation measures. Benefits of BC measures are underestimated because we did not account for benefits from reduced indoor exposures and because outdoor exposure estimates were limited by model spatial resolution.

 

背景対流圏のオゾンと黒い炭素(BC)(純粋な粒子状物質(空気力学的な直径のPM≤2.5µm; PM (2.5))の構成要素)は成熟前の死亡率と関係している、そして、彼らは世界的なおよび局所の気候を途絶させる。
目的我々は空気質を調べた、そして、BCとメタン、オゾン前駆、それを目標としている14の特定のエミッションコントロール手段の健康効果は次の20-40年の間気候変動の率を低下させるそれらの可能性のため、選択された。
方法我々はPM (2.5)の屋外の集中への緩和計測の影響と2つの組成-気候モデルを使用しているオゾンをシミュレートして、早発性PM (2.5) ― そして、疫学的に派生集中反応機能を使用しているオゾン関連の死亡 ― の関連する変化を算出した。
結果我々は、PM (2.5)とオゾンのために、それぞれ、これらの処置を完全に実装することが23-34%と7-17%全体的な集団加重の平均表面濃度を低下させることができて、2030年に全般的に0.6-4.4と040,000~520,000の一年の早死にを回避することができたと推定した。
健康効果の80%以上は、アジアで起こるために推定される。
オゾンと関連してPM (2.5)のための非メタン・オゾン前駆体と有機二酸化炭素排出ならびにより強い死亡率関係の減少したBCと合同縮小により、我々は、BC緩和手段がすべてのBCとメタン緩和処置が実装される場合、回避されるだろう死亡の約98%を成し遂げると推定した。
大きい不確定度を受けるにもかかわらず、これらの推定値と結論は集中反応機能のために仮定に強く依存していない。
結論:気候の利点に加えて、我々の所見はメタンとBCエミッションコントロール手段には世界的に空気質と公衆衛生のために相当な共同有益性があることを示す。
そして、潜在的に、アフリカと南、西および中央アジアで大気汚染濃度と死亡率を上昇させる傾向を覆す。
これらの計画された有益性は、二酸化炭素緩和手段から独立している。
我々が減少した屋内の暴露量から有益性を説明しなかったので、そして、屋外の暴露推定値が典型的な空間分解能によって制限されたので、BC方法の利点は過小評価される。


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