全球室内野火PM2.5暴露差异与净化成本不平等:气候正义视角下的健康经济学分析
本研究针对气候变化背景下野火PM2.5导致的室内空气污染问题,首次在全球尺度评估了2003-2022年人群暴露差异及空气净化器干预成本。通过0.5°分辨率模型揭示:全球每年10亿人暴露于显著污染日,低收入国家需承担GNI占比高达207%的净化成本,凸显气候不公。成果为制定差异化空气净化政策提供关键数据支撑。
随着气候变暖加剧,野火发生的频率和强度显著上升,其释放的PM2.5(细颗粒物)可远距离传输并渗透至室内环境。现代人80%时间在室内活动,而野火PM2.5因其更小的粒径和更高氧化性成分,比城市背景PM2.5具有更强毒性,与早产、呼吸系统和心血管疾病密切相关。尽管空气净化器能有效降低室内污染,但其使用成本可能加剧社会经济不平等。目前缺乏对全球室内野火PM2.5暴露及其缓解成本差异的系统评估。
中国科学院的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表研究,首次构建0.5°分辨率全球模型,整合MERRA-2气溶胶数据、芬兰气象研究所火源PM2.5数据集和LandScan人口数据,采用蒙特卡洛模拟框架结合质量平衡模型,评估2003-2022年室内野火PM2.5暴露及三种净化目标(5/15/25 μg/m3)下的经济负担。
关键技术包括:1)基于随机森林预测全球季节性换气率(AER);2)建立室内PM2.5动态质量平衡方程,纳入渗透因子(P)和沉积率(K)参数;3)开发净化器成本模型,包含初始投资、电力和滤芯更换成本;4)使用五折交叉验证评估模型性能。
研究发现中非和南美暴露最高,非洲人口加权平均浓度达0.83 μg/m3,占室内PM2.5的3.4%。定义显著污染日(SIWAP)标准显示:全球年均10.09亿人经历九游会股份有限公司≥1个SIWAP日,累计暴露达50亿人·日,其中非洲占57.1%。
将室内PM2.5降至5 μg/m3的全球年成本达4242亿美元(95%CI:1488-7202)。北美和澳洲2019-2020年野火季额外成本显著上升,与历史严重野火事件吻合。成本呈现明显季节差异,如北美峰值在7-9月,与野火季节一致。
低收入国家承担不成比例负担:尼日尔净化成本占人均GNI的207.3%,而刚果民主共和国野火相关额外成本占比达11.7%。低人类发展指数(HDI)国家成本占GNI比例(41.3%)是高HDI国家的58倍。基尼系数分析显示,成本不平等程度(0.56)显著高于暴露浓度不平等(0.47)。
研究结论指出,野火导致室内PM2.5暴露加剧全球健康不平等,而净化技术的采用成本进一步放大社会经济差异。尽管空气净化器能有效降低暴露(如将亚洲室内浓度从870 μg/m3降至目标水平),但低收入国家面临双重负担——高暴露风险与难以承受的缓解成本。这要求国际社会采取两方面的措施:一方面研发低成本净化技术,另一方面通过政策干预(如滤芯补贴计划)缓解气候不公。研究创新性地将健康风险评估扩展到室内环境,并为《巴黎协定》框架下的气候适应策略提供量化依据。
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