美国的野火烟雾（英）

美国的野火烟雾 JacobGellman和MatthewWibbenmeyer 工作文件24-042024年4月 关于作者 雅各布·盖尔曼是阿拉斯加安克雷奇大学经济系的博士后。他的研究重点是自然灾害，气候适应和公共土地的经济学。当前的一些项目调查了野火烟雾对户外娱乐的福利损害，房主保险市场对气候变化和自然灾害的适应，以及自然灾害预测和警报对疏散的影响。Gellma拥有 加州大学圣巴巴拉分校的博士学位。作为圣巴巴拉地球研究所的研究员，他与经济学家，生态学家，气象学家和其他自然科学家一起研究跨学科野火问题。此前，Gellma曾担任能源经济学顾问，为公用事业和部落提供能源决策方面的建议，并为美国司法部和伊利诺伊州总检察长等实体提供专家证人证词。 MatthewWibbenmeyer是未来资源（RFF）的研究员。他的研究研究了美国土地部门的气候影响和缓解措施，特别强调了野火的影响和管理。近年来，美国野火活动加速，导致财产损失、碳排放和烟雾对健康的影响增加。Wibbemeyer的研究研究了这些变化对社区的影响，这些影响是如何分布的，以及管理选择如何影响影响的分布。除了在野火方面的工作外，Wibbemeyer还在调查美国土地部门在缓解气候变化方面的作用，以及对土地部门选择的政策如何影响美国实现气候目标的能力。 关于RFF 未来资源(RFF)是华盛顿特区一家独立的非营利性研究机构。其使命是通过公正的经济研究和政策参与来改善环境、能源和自然资源决策。 工作文件是作者为提供信息和讨论而分发的研究材料。它们不一定经过正式的同行评审。这里表达的观点是个别作者的观点，可能不同于其他RFF专家、官员或董事的观点。 分享我们的工作 我们的工作可根据Attribtio-非商业-NoDerivatives4.0Iteratioal（CCBY-NC-ND4.0）许可证进行共享和改编。您可以以任何媒介或格式复制和重新分发我们的材料；您必须给予适当的信用，提供许可证的链接，并指出是否进行了更改，并且您可能不会应用其他限制。您可以以任何合理的方式这样做，但不得以任何方式暗示许可方认可您或您的使用。您不得将该材料用于商业目的。如果在材质上重新混合、变换或构建，则可能不会分发修改后的材质。有关更多信息，请访问。https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. Abstract 随着大型野火越来越频繁，美国看到烟雾的影响越来越大。野火烟雾经常导致颗粒物污染超过联邦标准，随着气候变暖，这些烟雾影响预计将在整个世纪内增长。本文从经济学和社会科学文献中得出，野火烟雾污染的增加对健康，经济和人类福祉构成了严重威胁。该文件确定了优先考虑政策关注的领域，例如增加土地管理活动的资金和利用空气质量法规来激励减轻野火危害。 Contents 1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 3. 4. 5. 1.Introduction 全球野火活动正在增加(Jolly等人。2015年；Seade-Rivera等人。2022年)，这是由于干旱增加，以及在某些地区，防火燃料过多(Marlo等人。2012).最近在美国，火灾造成了几次致命和破坏性的灾难，包括2018年在加利福尼亚州天堂和2023年在夏威夷拉海纳的灾难。尽管有这些显着的影响，但越来越多的证据表明，野火烟雾排放的总体损害可能至少与野火的直接损害一样大（Bre等人。2023年；王等人。2021)。 当火灾消耗生物质时，它会释放出各种污染物，包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷、挥发性有机化合物、一氧化二氮、氮氧化物和颗粒物。其中，直径小于2.5微米的细颗粒物(PM2.5)占排放量的第三大份额，按质量计，仅次于二氧化碳和一氧化碳(Urbanski等人。2008)。1研究人员发现，即使短期暴露于高浓度的细颗粒物污染也会对健康产生重大影响，因为它对心血管和呼吸系统有影响。2.5水平可能导致死亡率增加，尤其是在脆弱的个体中，以及住院和早产增加。PM2.5也可以通过其他渠道减少福利；例如，已经发现它降低了经济生产率 ，增加了犯罪率，并损害了教育成果。 本文认为，由于野火烟雾而导致的空气污染加剧对健康和人类福祉构成了严重威胁，值得美国决策者的更多关注。在承认野火产生的碳排放在导致气候变化方面的重要作用的同时，本文特别关注野火烟雾-即贡献常规污染物的排放。2农业燃烧和规定的火灾，另一类野火也会导致空气污染;然而，我们将注意力限制在野火中的烟雾-在森林和灌木丛等野地上燃烧的不受控制的火灾。 Thepaperproceedingsasfollows.Section2reviewsevidencefromepidemiologicandeconomicstudiesontheimpactsofwildfiresmoke,mainfocusedonstudiesthathavespecificinvestigatedwildfiresmokebutoccasionlydrawfromalar2.5更广泛。然后，第3节显示，基于 1一些文献还研究了与PM的接触1和PM10，分别是小于1和10µm的颗粒物。研究通常表明，暴露于直径小于2.5微米的颗粒物尤其有害。根据森林类型，一氧化碳和二氧化碳分别占野火烟雾排放成分的92-95％和4-7％；PM2.5，这是第三大成分排放量，占排放量的0.09-0.8%(Urbanski等人，2008年)。 2与甲烷排放一起，野火产生的二氧化碳当量排放量很大；在2020年，只有加利福尼亚州的运输部门产生的排放量超过该州的野火（Jerrett等人，2022） 。 最近公布的结果和数据表明，野火烟雾对美国空气质量的影响近年来大幅增长。最后，第4节概述了解决烟雾增加的政策的潜在途径，并讨论了有关规定火灾烟雾的考虑因素，这些因素减少了未来野火烟雾的影响，但在近期会产生污染。第5节得出结论。 2.野火烟雾的影响 2.1.Health 关于野火烟雾对健康影响的大多数研究都集中在颗粒污染引起的有害影响上。在空气污染物中，细颗粒物是对人体健康最有害的物质之一。它的小尺寸使其易于进入肺部并最终逃逸到血液中，对整个身体产生有害影响。PM2.5颗粒会引起气道，肺和中枢神经系统的炎症，并改变细胞化学，导致呼吸和心血管系统的功能下降（Feg等人。2016)。这些影响可能会加剧潜在的疾病，例如慢性肺病和哮喘，并增加心脏病发作，充血性心力衰竭和痴呆症的风险，尤其是在老年人中。下午。2.5也可能增加早产、低出生体重和婴儿死亡率的发生率3. 经济学家研究了PM的影响2.5来自野火烟雾，因为它可以产生细颗粒物浓度的外源时间变化，使它们能够经济地分离PM的健康影响2.5来自与污染暴露和健康相关的变量的影响，如种族和收入。研究人员经常依靠卫星数据来测量野火烟雾的存在（例如Procedre，Rmisi等人。2008).但是，这些数据无法区分地面烟雾和高海拔地区的烟雾，因此，将卫星数据与地面空气质量测量值（例如Procedre，伯克等人。2022年；Brhardt等人。2019)。 暴露于PM的健康后果2.5来自野火烟雾与其他来源的烟雾可能因两个原因而有所不同。4首先，下午2.5野火通常比PM表现出更多的时间变化2.5来自工业和运输部门。野火烟雾的暴露更可能是急性的，而且往往更严重；例如，在2023年6月，由于加拿大野火的烟雾，纽约市的空气质量暂时是世界上最糟糕的。第二，尽管PM2.5由直径定义，颗粒物的化学成分可以变化，PM2.5野火的排放在化学上与其他来源的排放不同(Wegesser等人， 3Kim等人（2015）和Feng等人（2016）提供了对细颗粒物健康影响的潜在生理机制的有益综述。 4例如，Aguilera等人（2021）发现野火烟雾比PM增加呼吸道住院2.5从环境来源。 2009）。此外，烟雾含有有害的共污染物，包括较大直径的颗粒物和挥发性有机化合物（Liu和Peng2019）。 然而，总的来说，流行病学和计量经济学研究发现，烟雾对健康的影响与更多关于急性 PM2.5暴露。有强有力的证据表明，野火烟雾会增加死亡率(Reid等人。2016；Cascio2018） 。米勒等人。（2021年）估计，在美国，每年大约有17,300名老年人因野火烟雾而过早死亡。约翰斯顿等人。（2012年）和Roberts和Wooster（2021年）估计，在全球范围内，景观火灾（包括野火和农业燃烧）每年造成多达60万人死亡。然而，需要更多的研究来阐明死亡率影响的大小和主要机制(Cascio2018;Li等人。2015年；里德等人。2016年)；尽管有一致的证据表明野火烟雾会增加呼吸道疾病的住院次数(Heft-Neal等人。2023年；里德等人。2016年)，烟雾对心血管发病率影响的证据是混合的(Heft-Neal等人。2023年；Parthm等人。2017)。 研究还表明，野火烟雾会影响分娩结果。例如，在加利福尼亚州，Heft-Neal等人。（2022 ）估计，怀孕期间每增加一天暴露于野火烟雾与早产概率增加0.49个百分点有关。同样，使用差异差异方法，McCoy和Zhao（2021）表明，暴露于野火烟雾会导致低出生体重的概率增加3.4个百分点。 2.2.福利 除了直接的健康成本外，烟雾还通过各种渠道间接影响经济福利。吸烟导致的疾病或避免疾病的努力会导致工作时间和收入减少。吸烟会损害认知功能，这可能会影响生产力，教育成果和犯罪。这些各种影响的总体感知福利影响可以根据调查响应或通过个人行为（例如住房需求）揭示的偏好来衡量。 Borgschlte等人。（2022年）发现，野火烟雾使美国的季度收入平均每年减少1250亿美元-类似于烟雾造成的死亡率损失。他们将观察到的收入损失的大约13％归因于就业减少，其余的损失可能来自工作时间或工资的减少。空气污染文献中的几项研究同样记录了由于PM而减少的工作时间。2.5(阿拉贡等人，2017年；风扇和格兰杰2023年)。 除了减少工作时间外，颗粒物可能会损害劳动生产率。尽管关于颗粒物对生产率影响的证据好坏参半(Chang等人，2016年，2019年；He等人，2019年)，但有大量证据表明颗粒物污染对输入投入生产力。PM2.5已发现导致各种认知任务的性能下降(Archsmith等人，2018年 ；Bedi等人。 2021；GraffZivin和Neidell2012；LaNauze和Severnini2021；Lai等人2021； 施密特2022）。颗粒污染，包括野火烟雾，对学校表现和出勤率产生负面影响（Chen等人，2018年；Pham和Roach2023；Wen和Burke2022），这可能对生产力产生长期影响。 颗粒物污染的心理影响包括增加的压力，焦虑和攻击行为（Lu等人，2018年；Power等人，2015年；Sass等人，2017年）。Burkhardt等人（2019年，2020年）提出这些心理现象作为解释由于颗粒物污染导致的暴力犯罪估计增加的主要机制。 烟雾对农业产出也有直接影响。低密度烟羽增加了漫射光的比例，可以提高作物产量；因为野火目前更有可能产生低密度烟羽，净效应是增加作物产量，但随着野火变得更加频繁和严重，这些好处预计到2050年将消散(Behrer和Wag2022)。然而，烟雾可能对特定作物有害 ，如酿酒葡萄(WhitigadKrstic2007)。 使用市场结果的观察数据研究烟雾损害的另一种选择是使用调查响应或观察到的个人行为来衡量损害的价值。这些方法可能会低估烟雾的影响，例如，如果个人不完全了解暴露的健康后果，尽管它们可以解释对舒适性价值或主观幸福感的定性影响。例如，Joes（2017）比较了烟熏和非烟熏时期的生活满意度调查结果，发现美国成年人愿意支付373美元来避免一天的野火烟雾。同样，Bre等人。（2022），杜等人。(2022)和Loreiro等人。(2022)使用高频社交媒