格鲁吉亚第比利斯空气污染的影响和来源

SandraBaquiéPatrickA.Behrer新明DuAlanFuchsNatsukoK.Nozaki 贫困与公平全球实践与发展研究小组2023年12月 政策研究工作文件10643 Abstract 空气污染对福利的影响深远，在全球范围内造成的死亡人数超过了营养不良，艾滋病，结核病和疟疾的总和。在格鲁吉亚首都第比利斯，空气污染水平超过了国际标准，超过了该地区其他城市的水平。平均每月PM2.5第比利斯的浓度为20 μ g / m3，比世界卫生组织的年度推荐限值高出四倍。本文使用多个数据源 levels corresponds to a 0.24 percent increased in respirat - toryhospital rates. A 1 percent increased in PM2.5还与租金价格下降0.2%有关。所有的估计都是空气污染总影响的下限，因为它们只考虑了短期后果。研究表明，交通和工业活动是第比利斯空气污染的重要驱动因素。本文还估计了减少空气污染的潜在碳定价政策的积极共同利益。采用每吨25美元的碳税将减少住院治疗。 -行政数据，卫星图像，私人房地产交易和交通数据-估计空气污染对第比利斯人民健康和生产力的影响。它估计PM增加1％2.5 到2036年，每个地区的租金价格上涨0.44%，同时租金价格上涨0.38%。 本文是发展经济学发展研究小组贫困与公平全球实践的产物。这是世界银行为开放其研究并为世界各地的发展政策讨论做出贡献的更大努力的一部分。政策研究工作文件也在http: / / www上发布。世界银行。org / prwp.可以通过sbaqie @ worldba与作者联系。 政策研究工作文件系列传播了正在进行的工作结果，以鼓励就发展问题交换意见。该系列的目标是快速得出发现，即使演示文稿还不够完善。论文带有作者的姓名，应相应地引用。本文表达的发现、解释和结论完全是作者的观点。它们不一定代表国际复兴开发银行/世界银行及其附属组织的观点，也不代表世界银行执行董事或它们所代表的政府的观点。 格鲁吉亚第比利斯空气污染的影响和来源∗ SandraBaquié1PatrickA.Behrer1杜新明2AlanFuchs1NatsukoK.Nozaki1 1世界银行2哥伦比亚大学 果冻类：Q5、R4、I1 1Introduction 现有文献强调了空气污染对福利各个方面的重大和广泛影响。在全球范围内，空气污染每年造成670万至1000万人死亡，超过了营养不良，艾滋病，结核病和疟疾的死亡人数（Fller等人。，2022；Weichethal等人。，2022年）。研究表明，印度（Greestoe和Haa，2014），中国（Che等人。，2013)，印度尼西亚(Jayachadra，2009)和美国(Derygia等人。，2019年）。在佐治亚州，一项研究发现，空气污染是导致更多死亡和残疾的第六大风险因素（IHME，2023年）。有害后果超出了死亡率，通过生产率下降影响了福利(Chag等人。，2016)，认知能力受损(Lavy等人。，2014)，心理健康恶化(Che等人。，2018)，以及降低的房价(戴维斯，2011；Crrie等人。，2015)。然而，尽管空气污染的影响已在各个国家进行了广泛的研究，但就我们所知，本文中提供的估算值代表了对南高加索对健康，房地产价值，认知表现和生产力的不利影响的首次评估。 格鲁吉亚首都第比利斯的空气污染水平超过国际标准，超过该地区其他首都的空气污染水平。PM的月平均浓度2高于20 μ g / m3，是世界卫生组织（WHO）建议的年平均值的四倍，如图1所示。从2017年到2021年，第比利斯的空气污染水平高于伊斯坦布尔（蒂尔基耶），巴库（阿塞拜疆）和基辅（乌克兰）。第比利斯的居民非常了解这一紧迫的问题，并对他们的城市高度重视。2021年核心研究资源中心(CRRC)的一项调查显示，第比利斯11%的受访者认为空气污染是首都最重要的问题之一(CRRC，2021年)。 在第比利斯，空气污染在城市中心地区最为严重，那里海拔最低，最富裕的人往往居住（图2）。这种模式是多种因素结合的结果：海拔梯度，天气模式和城市发展的地形。由于城市的中心位于碗形区域的底部，与郊区相比，中心的高度较低，因此周围的山丘往往会将污染困在中心。 尽管污染水平很高，但有关佐治亚州空气污染的现有论文有限。一些值得注意的报告为该主题提供了宝贵的见解。中车的工作估计，居住在首都的42％的人认为污染是最关键的基础设施问题，而佐治亚州其他城市住区的人中只有26％持相同观点 （中国中车，2016年）。格鲁吉亚政府一直在通过各种措施来减轻空气污染的有害影响。《格鲁吉亚环境空气保护法》于1999年实施，作为解决空气污染的全面框架，此后进行了几次修订。作为努力的一部分，政府已采取措施，在第比利斯的公共交通系统中引入更环保的公共汽车，并对旧车辆征收消费税，以鼓励进口较新，污染少的车辆。2018年，格鲁吉亚政府还恢复了2004年部分暂停的强制性定期技术检查。截至2023年6月28日，政府还通过了第238号法令，将欧盟允许的汽车排放标准引入格鲁吉亚。这项改革要求对进口汽车采用EURO-5技术要求，使格鲁吉亚与排放和排放保持一致。 欧盟制定的污染标准。当局还于2023年1月向议会提交了新的《工业排放法》，以防止工业活动泄漏到环境中并产生废物。尽管研究相对缺乏，但自报告的空气污染对第比利斯居民的重要性及其政府的优先次序突出了对第比利斯空气污染，特别是其影响和驱动因素进行进一步研究的重要性。 我们的分析利用了一个全面的数据集，该数据集结合了地面空气质量监测数据和卫星衍生的PM2measures,courtesy of van Donkelaar et al. (2021). Using thermal inversions and wind directions as instrumentativevariables to address potential endogeneuity, we find statistical significant adverse effects of air pollation.Specifically, a 1% increase2levels corresponds to a 0.235% increase in respiratory hospital rates. When studyrental prices and test scores, the instrument is not as strong and we revert to an OLS specification. We findthat a 1% increase in PM2水平与租金价格下降0.2%有关。尽管估计不精确，但结果也表明考试成绩下降。请注意，这些估计值是空气污染总影响的下限。事实上，方法和数据不允许我们评估空气污染对预期结果的长期影响。此外，OLS估计可能低估了空气污染的因果影响。实际上，可能增加空气污染的遗漏变量可能与经济活动的增加以及房地产价格上涨有关。总体而言，这些发现强调了空气污染在公共卫生，住房市场以及潜在的教育成果等各个方面的重大和有害影响。 我们的研究还旨在量化工业排放和交通拥堵对环境空气污染水平的贡献。通过分析地理编码的排放数据和高频交通流信息，我们表明工业来源和交通拥堵显着降低了第比利斯的空气质量，特别是在主要来源顺风的地区。我们对交通拥堵和相关排放的分析表明，交通拥堵对污染的影响是相对线性的。即使在现有拥堵的地区，引入额外的车辆也会导致污染增加。这些结果表明，减少交通繁忙天数的政策，如拥堵定价，可以有效改善第比利斯的空气质量。 最后，我们提供了一个示例，说明如何进一步使用这些估计来指导决策。我们使用气候政策评估工具（CPAT）来模拟不同碳定价情景下碳税对排放和污染水平的影响（世界银行，2023年，2022年）。然后，我们使用我们的估计来评估这些气候的潜在共同利益 缓解策略。我们的分析表明，每吨25美元的碳税可以将呼吸道住院率降低0.44％，并将租金价格提高0.38％。实施具有更高的隐含碳价格的排放交易计划将产生更多的收益，预计健康影响为1.38％，对房价的影响为1.18％。这些发现强调了碳定价政策带来显著正共同利益的潜力。 本文通过提供针对中等收入国家格鲁吉亚的经验发现，为有关空气污染外部性的现有证据做出了贡献。虽然以前的研究主要集中在高收入国家或人口稠密的发展中国家，但我们的研究揭示了中等收入国家面临的微妙挑战。通过这样做，我们不仅加深了对环境问题的理解，而且还提供了可以在全球类似情况下提供政策决策和干预措施的见解。 本文的后续部分组织如下。第2节概述了我们的空气污染和下游结果的数据来源。第3节详细介绍了该方法，第4节和第5节分别介绍了空气污染影响和来源的结果。第6节深入研究了碳税和排放交易计划的模拟政策影响，评估了其相关的健康，享乐和生产力收益。最后，第7节提供了结束语。 2Data 2.1空气污染数据 我们对空气污染的主要测量是估计的表面PM浓度2producedbyVanDonkelaaretal.(2021).Thedataproductisatthe0.01◦grid - month resolution and derived from satellite observations and ground - based measures forcalibration. This produces continuous monthly measurements of PM2从1998年到2020年，覆盖全球，使我们能够检查PM2在没有空气质量监测器的地区。在我们的分析中，我们汇总了PM2测量到普查区块月级别，并将污染与普查区块级别的结果和污染源合并。 2.2天气数据 天气影响空气污染水平。温度影响大气稳定性和污染物扩散。风速和风向是理解运动和 空气污染物的运输，对潜在的本地和区域来源发光。降水数据可以检查湿沉降，这可以通过从大气中去除颗粒物来影响污染浓度。 我们使用来自ERA5的天气数据，ERA5是欧洲中距离天气预报中心（ECMWF）开发的最先进的再分析产品。ERA5提供全面可靠的气象信息，具有9公里的时空分辨率和每小时分辨率。我们从ERA5数据集中以人口普查块日水平提取温度，风速和风向以及降水变量。 热反转还可以通过将污染物捕获在地表附近，阻碍其扩散并导致PM升高来显着影响空气质量2水平。我们使用来自MERRA-2（现代研究和应用回顾性分析，第2版）数据集的热反演数据。MERRA-2是美国国家航空航天局（NASA）开发的数据集，可捕获各种大气变量，包括热反演指标。我们专注于热反演的两个关键方面：反演发生和反演强度。这些指标来自温度曲线，可作为低层大气稳定性的指标。我们测量了反演发生的情况，即表层上方（但距地表约5m以下）的大气层温度高于表层温度的情况。反演强度量化了发生反演时温差的大小。与其他天气变量类似，我们在人口普查块日水平上汇总了热反演数据。我们仪器的相关性得到了VaDoelaar等人模型的技术描述的支持。(2021)表明我们使用的反演数据不是其校准模型的输入。我们的气象变量与VaDoelaar等人使用的气象变量之间似乎也没有重叠。(2021年)校准他们的空气污染数据。 2.3住院数据 我们使用从第比利斯国家疾病控制中心（NCDC）获得的住院数据。该数据集涵盖了2015年1月至2022年8月期间，来自第比利斯所有134家医院的数据，并提供了医院疾病类别日级别的信息。我们的分析主要集中在四类：心理健康，心血管疾病，中风和呼吸系统疾病。这些健康状况已在空气污染的背景下进行了广泛的研究，并被发现受到PM水平升高的影响。2（例如，Chen等人，2018年；Filippini等人，2019年）。我们