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EDF研究 | 评估卡车污染排放及其健康影响的新工具

以柴油作为燃料的卡车,在当今物流配送高速发达的时代,承担着货物运输的重要职能,为人们的日常生活带来了诸多便利。然而,便捷高效的送货服务缩短的不仅是我们与世界的距离,也将卡车的污染排放“带入”了我们的生活。

卡车污染导致的健康风险比以往任何时候都更加明显。根据《中国移动源环境管理年报(2022年)》[1],2021年,柴油卡车氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)排放量分别占汽车排放总量的78.2%和91.2%;在美国,尽管柴油卡车只占总注册车辆的4%,但在所有车辆空气污染所造成的健康影响中,有60%是来自柴油卡车。

研究显示,卡车产生的空气污染会增加不同年龄段人群的健康风险:如增加早产和低体重新生儿的风险;增加青少年儿童患哮喘病的可能性;对于成年人而言,空气污染会增加罹患心脏病、中风以及痴呆症的风险。

今年4月,EDF发布了《让污染无处遁形 – 仓库卡车的空气污染问题》(Making the Invisible Visible - Shining a Light on Warehouse Truck Air Pollution)研究报告[2]。该报告基于美国仓库卡车的现状,通过使用EDF全球清洁空气倡议团队开发的可视化分析工具——“比邻地图(Proximity Mapping)”[3],分析并提出了有效的健康防护以及减轻卡车空气污染的新方案。

一、EDF量化卡车污染的新方法

为进一步分析卡车污染对公众健康的影响,EDF基于此前发布的论文成果[4],根据地理信息系统(GIS)的“环境影响因子接近程度评估工具”(Proximity to Environmental Stressors Assessment Tool),开发出了比邻地图。该地图能够识别物流仓库、配送设施等排放源及附近社区等易受卡车污染排放影响的区域,通过整合这些区域半英里范围内的社会、人口统计及健康信息,从而直观地展示了受卡车污染的周边社区的人口分布特征,及污染引发的健康风险。比邻地图的创新之处在于,它收录了卡车污染引起的健康风险数据,从而能够更全面地量化卡车污染及健康风险的分布情况。

二、比邻地图是如何运作的?

第一步 建立数据库

确定研究范围,收集整理仓库及配送设施等排放源的地理位置数据、健康数据和人口统计数据。

第二步 识别受影响社区

在排放源周围绘制0.5英里的“缓冲区”,以反映排放源周边受污染影响最大的居民区域。

第三步 评估污染风险

利用EDF的“环境影响因子接近程度评估工具”,评估每个排放源周边区域的健康及人口分布特征。

第四步 分析治理重点

结合管理需求,定位污染风险高、健康负担重或人口分布不平等的排放源,作为下一步优先进行治理和改善的区域。

比邻地图方法学原理示意图(图源EDF)

三、卡车污染的危害可能远超我们的想象

利用上述工具和方法,EDF分析了美国近年来仓库数量激增的十个州的情况。报告显示:

在美国十个州内共有1.76万个仓库,有约1500万人居住在离仓库半英里的范围内,其中五岁以下的儿童有100多万人。在高速公路、卡车路线或卡车相关工业活动的区域,由于卡车的交通量增加,致使其二氧化氮(NO2)排放水平相应升高。卡车污染使得周围人群尤其是儿童,更容易得哮喘、或产生其他不良的健康影响,同时也提高了家庭患上心脏病及中风等疾病的风险。以加州为例:在旧金山湾区,每年由于二氧化氮(NO2)空气污染导致的新儿童哮喘病例,超过5000例。EDF曾在奥克兰部署了谷歌街景车,用于测量当地的空气质量状况。我们发现,城市卡车规定路线附近的空气污染浓度,竟然是其他街道污染浓度的1.9-3.6倍。

四、照亮前行之路的新方案

好消息是,目前已经有成熟且低成本的解决方案,可以降低社区面临的卡车污染及潜在健康风险。EDF的报告中建议,推动新兴空气质量监测技术的应用,能够推动货运向零排放转型,从而降低卡车污染带来的健康危害。

构建完善的空气质量监测网络

• 卫星数据:卫星可以观测仓库等排放源的污染排放,且卫星成像技术的时间分辨率会逐步提高。卫星数据是对地面环境监测网络的有益补充,能够提供更广泛的监测范围,帮助定位污染热点区域。

• 低成本传感器:使用低成本传感器可以帮助填补时间和空间上的监测空白。传感器的监测精准度与所测量的污染物、环境湿度和温度有关。与卫星数据一样,传感器在与国控监测站点进行对比校准后,其监测绩效表现会更佳。

建立仓库排放清单

政府可以要求以易于获取、可搜索的形式,披露已建成的仓库及拟新建的仓库相关数据。具体包括:仓库的位置、主干道、装货码头数量、预计卡车行程、流量和排放量等信息,建立定期更新的免费公开的国家仓库数据库。

推行零排放卡车货运

近年来,针对货运零排放车辆的研发和应用均取得了巨大进展。美国已有地方政府通过实施“先进卡车计划”(Advanced Clean Truck program)等政策,推动零排放卡车的转型过渡,放宽充电设施的安装许可要求,并提供购买优惠政策来促使更多用户选择零排放卡车。

截至2021年底,中国汽车保有量3.02亿辆,其中重卡850万辆。虽然其数量仅占汽车总量的2.8%,但重卡的二氧化碳排放量已高达汽车排放总量的47%。因此,重型卡车减排将是中国汽车排放污染治理的重要一环。但是由于续航里程和充电设施等限制,实现货运电动化(包括纯电动货车和氢燃料电池货车)仍面临相当大的挑战。若要减少卡车污染,除了需要推动货运电动化,也需要从当前的污染排放治理入手,构建完善的空气质量监测网络,同时,在现有污染排放清单中细化卡车排放情况,从而有针对性地减少货运卡车引发的空气污染(尤其在氮氧化物和颗粒物方面)。

针对这一现状,EDF开发的比邻地图或可以为我们提供新的解决问题的思路,即利用科技手段解决货运卡车引发的空气污染问题。通过比邻地图这样的工具,可以有效识别污染源及受污染社区的人口分布特征,更好地帮助相关研究团队去分析污染所引发的健康风险,从而指导有关部门进行更为精细化的大气污染监管,助力中国的空气污染防治工作。

 

注:本文由EDF全球清洁空气倡议中国项目罗子维、黄新皓编译整理。

📚 参考文献:

[1] 生态环境部, 2022-12-7, 《中国移动源环境管理年报(2022年)》.

https://www.mee.gov.cn/hjzl/sthjzk/ydyhjgl/202212/W020221207387013521948.pdf

[2] Nowlan A. Making the Invisible Visible Shining a Light on Warehouse Truck Air Pollution. Environmental Defense Fund, April 2023.

https://globalcleanair.org/wp-content/blogs.dir/95/files/2023/04/EDF-Proximity-Mapping-2023.pdf

[3] Nowlan A. New mapping tool could help communities, policymakers prioritize clean transportation solutions. Environmental Defense Fund, October 14, 2021.

https://blogs.edf.org/energyexchange/2021/10/14/new-mapping-tool-could-help-communities-policymakers-prioritize-clean-transportation-solutions/

[4] Nowlan A, Fine J, O’Connor T, Burget S. Pollution Accounting for Corporate Actions: Quantifying the Air Emissions and Impacts of Transportation System Choices Case Study: Food Freight and the Grocery Industry in Los Angeles. Sustainability. 2021; 13(18):10194. 

https://doi.org/10.3390/su131810194

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