美国汽车、卡车和公共汽车造成的空气污染:每个人都暴露在环境中,但负担并不是平均分担的

2019年10月16日|下午12:44
加州高速公路高峰时段的交通状况Eric Demarcq/Creative Commons (Flickr)
大卫Reichmuth
清洁运输项目高级工程师

空气污染对公众健康有重大影响,美国道路上的汽车、卡车和公共汽车加剧了这一问题。虽然我们都暴露在这种污染中,但美国不同种族的平均暴露在这种空气污染中存在显著差异,而且暴露程度也因你生活在美国的哪个地区而有很大差异。

今年早些时候UCS模拟了加州车辆暴露于空气污染的情况东北和中大西洋地区.我们现在观察了邻近的美国,我们发现了类似的趋势,人们最受最普遍和最有害的空气污染类型——细颗粒物(称为PM)的影响2.5).我们的模型结果显示,亚裔美国人平均暴露在高34%的PM中2.5比美国总人金宝博的网址口的平均水平还低。其他群体的接触量也高于平均水平:非裔美国人的接触量比平均水平高出24%,拉丁裔美国人的接触量高出23%。另一方面,暴露于PM的白色2.5从车辆中,金宝博的网址平均比每个人的平均暴露量低14%。

什么是PM2.5空气污染为什么不好?

接触PM2.5微粒:直径小于2.5微米的微粒)连接至疾病和死亡增加主要来自心脏和肺部疾病。但这种空气污染也会导致许多其他不良影响,包括癌症、认知障碍和低出生体重.这些微小的颗粒很小,因为最大的颗粒比人类细头发的直径小20倍,甚至可以更小。这意味着它们可以深入肺部,最小的颗粒甚至可以进入血液。在下午2.5不是唯一对健康有不利影响的空气污染物吗据估计,空气污染对全球公共健康的影响约有95%是由中国造成的.长期接触PM2.5导致包括心脏病在内的心血管疾病造成的死亡率增加,并与肺癌等其他不利影响有关。长期接触PM2.5在儿童中也与肺功能增长放缓、哮喘发展和其他负面健康影响有关。

汽车、卡车和公共金宝博的网址汽车等道路车辆是有害空气污染物排放的重要来源。燃烧汽油和柴油等化石燃料有多种负面影响:两者都有产生二氧化碳等改变气候的排放物污染会降低空气质量,对健康造成影响。

一些点2.5污染在燃烧过程中直接形成,存在于汽车尾气中。额外的点2.5颗粒是由刹车和轮胎磨损产生的。然而,总理的大部分2.5通过大气中污染物气体的反应间接形成,通常与阳光结合。这些可导致颗粒形成的污染物气体包括铵、氮氧化物、硫氧化物和挥发性有机化合物。这些污染物大部分来自汽车尾气,不过挥发性有机化合物也来自汽油在加油过程中的蒸发,以及汽车油箱和管道的泄漏。金宝博的网址

这意味着总暴露在PM2.5任何地点的污染(直接和间接来源)取决于几个变量。这包括PM的位置2.5和前体PM2.5——形成来自排气管和加油地点的排放。天气模式和地理位置在次级PM的产生中发挥作用2.5来自其他空气污染物的颗粒,这些因素也决定了PM的运动2.5一旦产生污染。暴露本身取决于污染的位置和吸入污染的人。

我们估计暴露于颗粒物空气污染使用最近开发的来自华盛顿大学的模型数据来自美国环境保护署而且美国人口调查局.这个模型让我们计算出汽车尾气排放和加油排放最终如何导致地面污染暴露,这样我们就可以了解暴露于PM的情况2.5不同的群体和地点有所不同。该模型考虑了排放发生的地方,额外污染的形成,以及污染如何在美国各地移动。注意,由于输入数据的限制,所显示的数据是48个相邻的州(不包括阿拉斯加和夏威夷)。

更多的PM暴露2.5对亚洲人、拉丁美洲人和非洲裔美国人的污染

我们的分析结果很明确:PM2.5从不同种族群体所遭受的污染来看,汽车、卡车和公共汽车的污染负担是不公平的。亚裔美国人接触到的PM平均高出34%2.5而非裔美国人的浓度比平均水平高出24%。拉丁美洲人(被定义为西班牙裔或拉丁裔的人比美国总人口的暴露率高23%。白人的平均暴露量比全国平均水平低14%。这意味着,平均而言,亚裔美国人和非裔美国人都暴露在PM之下2.5污染程度分别比白人高56%和44%。

亚裔美国人、非裔美国人和拉丁裔美国人暴露在高于平均水平的PM中2.5来自汽车、卡车和公共汽车的污染。印第安人对PM的平均暴露量2.5道路污染源的污染低于美国平均水平,反映了车辆交通集中度较低的农村地区。

在社区层面也可以看到不平等的污染负担。在20%的人口普查区,年平均PM最低2.5在机动车污染最严重的地区(即机动车污染最严重的地区),白人占美国人口的74%,而只占美国总人口的62%。相反,在我们分析的污染最严重的人口普查区,有色人种的比例更高。在20%的人口普查区中,PM暴露率最高2.5汽车、卡车和公共汽车造成的污染,29%的人口是拉丁裔或西班牙裔,而整个国家的人口比例为17%。同样,这些地区20%的人口是非洲裔,远高于全国12%的人口比例。暴露在这种污染中的不平等和差异是显而易见的。

根据PM将人口普查区域划分为五分之一2.5暴露暴露揭示了最低暴露和最高暴露区域之间的种族人口统计学的显著差异。在暴露于道路车辆颗粒物最多的人口普查区,拉丁裔、非洲裔和亚裔美国人的比例过高,而在最干净的人口普查区,白人居民的比例高于美国整体水平。金宝博的网址

在国家层面,收入不是一个影响曝光率的因素

就美国整体而言,没有明确的趋势将家庭收入与道路车辆PM联系起来2.5曝光。最低收入家庭(家庭年收入低于2万美元)和最高收入家庭(家庭年收入超过15万美元)都暴露在较高水平的PM中2.5平均收入在2万至15万美元的家庭受到的污染略低金宝博的网址。

然而,有些州确实显示了收入和曝光率之间的相关性。例如,在加州,低收入家庭暴露在较高水平的污染中,而较富裕家庭暴露在较低水平的污染中。在格鲁吉亚,这一趋势正好相反,因为低收入家庭暴露在车辆空气污染浓度略低的环境中,而高收入家庭则暴露在更高的环境中。金宝博的网址

就美国整体而言,没有明确的趋势将家庭收入与机动车颗粒物联系起来2.5曝光。然而,有些州确实显示了收入和曝光率之间的相关性。例如,在加州,低收入家庭暴露在较高水平的污染中,而较富裕家庭暴露在较低水平的污染中。在格鲁吉亚,这一趋势正好相反,因为低收入家庭暴露在车辆排放的空气污染浓度略低,而高收入家庭则暴露在更高浓度的空气污染中。金宝博的网址

美国各地汽车和卡车的PM2.5暴露差异很大

接触PM2.5在美国各地,汽车、卡车和公共汽车的污染差异很大。总的来说,人口密集的城市地区和这些地区的下风处的污染暴露程度最高。

值得注意的是,这些道路上车辆污染的估计值只是人们暴露在空气污染中的一部分。其他污染物如地面臭氧和粗颗粒物质(PM10)对公众健康也有不利影响。更重要的是,这些结果并没有显示工业、农业、建筑或非公路运输的空气污染源(如飞机和火车)的影响。人们暴露在炼油厂、港口和发电厂等污染源的污染中,这些污染源在本分析中没有包括在内。然而,这些结果确实突出了有害污染暴露的一个特定来源,我们目前有减少或消除这种污染的解决方案。

2.5在美国各地,因使用车辆而暴露于PM的情况差异很大。这张地图显示的是人口普查区2.5从公路来源。注:由于数据限制,阿拉斯加和夏威夷没有被评估。

我们可以减少车辆造成的空气污染金宝博的网址

道路交通造成的颗粒物空气污染给美国人的健康造成了严重负担,而且这些负担的分配不公平。然而,有机会大大减少PM的暴露2.5通过减少尾气排放和燃料排放,大部分负担可以避免。

客运和货运车辆的电气化可以大大减少排放金宝博的网址。特别是纯电动汽车和氢燃料电池汽车没有尾气排放,完全避免了汽油加油带来的排放。金宝博的网址发电和制氢会产生排放;然而,当比较使用传统汽车和电动汽车的排放时,电动汽车的排放通常更低。金宝博的网址随着我们增加清洁、可再生能源的发电量并关闭燃煤发电厂,从石油转向电力所带来的排放收益将会增加。

虽然我们可以通过购买更清洁的车辆在个人层面上做出改变,但大部分污染来自个人直接控制之外的来源,如重型卡车和公共汽车。金宝博的网址美国政府和各州需要继续推进法规、激励措施和其他政策,以减少车辆排放。我们需要在减排方面继续取得进展,也应该优先采取行动,减少空气污染负担的不公平。鼓励帮助老旧、污染严重的汽车退役建设充电基础设施,并使受影响最严重的社区金宝博的网址有电动汽车这些都是各州可以提供帮助的例子,但显然可以也应该做更多的事情来解决美国有害的空气污染问题