Грузовики и поезда, которые перевозят товары по США, выбрасывают газы и частицы, которые угрожают здоровью человека и окружающей среде. В рамках проекта под руководством Университета Иллинойса была разработана новая модель, которая прогнозирует до 2050 года влияние различных экологических политик на уровень смертности людей, а также краткосрочные и долгосрочные изменения климата, вызванные выбросами твердых частиц и парниковых газов.
Выводы опубликованы в журнале Nature Sustainability.
Парниковые газы и некоторые выбросы твердых частиц вызывают нагрев атмосферы, но с разной скоростью, говорит Тами Бонд, профессор гражданской и экологической инженерии, которая руководила исследованием вместе с аспирантом Лян Лю. «Твердые частицы вымываются из атмосферы быстро, что делает их влияние на климат кратковременным - в отличие от парниковых газов, которые остаются в атмосфере десятилетиями. У твердых частиц есть дополнительный недостаток, вызывающий заболевания, связанные с вдыханием», - сказала она.
Профессор гражданской и экологической инженерии Яньфэн Оуян и профессор городского и регионального планирования Бамсу Ли сотрудничали, чтобы сделать смоделированные прогнозы возможными, вместе с исследователями из Вашингтонского университета, Университета штата Пенсильвания, Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории..
Исследователи использовали то, что они называют «системным подходом», чтобы смоделировать, как увеличение объемов перевозок, вида транспорта, плотности населения и экологической политики будет влиять на будущее воздействие наземных грузовых перевозок на здоровье и климат. Модель также предназначена для определения того, какие сценарии наиболее вредны для климата, а какие - для здоровья человека.
«Многие исследования используют модели отдельных систем, - сказал Бонд. «Например, грузовики на дорогах, или то, как люди используют различные товары по мере роста экономики, или то, как города расширяются по мере увеличения их населения. Все эти системы влияют друг на друга, поэтому нам пришлось соединить их и посмотреть, как они работают вместе».
Налог на выбросы углерода, который оценивает выбросы парниковых газов, может побудить грузоотправителей перейти на более эффективный железнодорожный транспорт. Модели показывают, что это может привести к 24-процентному сокращению выбросов парниковых газов по сравнению с обычным бизнесом, что является самым большим сокращением из всех смоделированных сценариев, говорится в исследовании..
Исследователи обнаружили, что принудительное техническое обслуживание парка грузовых автомобилей является эффективным способом сокращения выбросов твердых частиц и снижения прогнозируемого уровня смертности примерно на одну треть к 2050 году. Количество неподходящих, плохо обслуживаемых грузовиков на дорогах неизвестно, но внимание к общей производительности является важным фактором в поддержании здоровья, сказал Бонд. Исследователи также изучили влияние изменения плотности населения в городах.
Согласно исследованию, увеличение компактности городов может снизить грузоперевозки, но увеличить подверженность человека загрязнению твердыми частицами. Этот сценарий предлагает небольшое улучшение здоровья по сравнению с текущей тенденцией к разрастанию городов. Однако, по словам Бонда, ответ не так прост, как простое введение новой экологической политики.
«Да, изменения в экологической политике могут подтолкнуть нас к более чистым и эффективным видам наземного транспорта или большей компактности городов, но мы должны думать наперед и уже сейчас начинать создавать инфраструктуру, поддерживающую эти изменения», - сказала она. «Например, когда около 10 лет назад цены на нефть подскочили, грузоотправители хотели перейти с грузовых автомобилей на железнодорожные, но пропускной способности было действительно недостаточно."
Бонд сказал, что есть еще много сценариев для изучения с новой моделью, включая последствия упадка или улучшения инфраструктуры и увеличения пробок на дорогах. «Наша модель допускает большую гибкость, и этот тип «системного подхода» должен быть рутинным при изучении изменений в политике», - сказала она.