清洁汽车清洁空气

更清洁的汽车 ，更清洁的空气 更换加州最旧最脏的汽车将节省金钱和生命 www.ucsusa.org/resources/cleaner-cars-cleaner-airwww.greenlining.org/publications/cleaner-cars-cleaner-air MatthewBeyer，关注科学家联盟AshleyGerrity,TheGreenliningInstituteRománPartida-López，绿色研究所DavidReichmuth，关注科学家联盟 June2023 CONTENTS Introduction3 加州道路上的车辆分数，较旧的汽车和卡车比更新的车辆更受污4染 表1.旧车辆产生不成比例的有害空气污染物4 图1汽油和柴油乘用车和卡车的燃油效率上升5 细颗粒物污染对健康有重大影响5 暴露于旧车辆造成的有害空气污染分布不均6表1.暴露于较旧的车辆PM污染要低得多 2.5 最高收入家庭7 图2：旧车的PM污染在南加州最高82.5 图3.家庭收入和旧汽车造成的污染9 图4.旧汽车和种族/种族的PM污染102.5 图5.环境不利社区对旧车污染的暴露11 估计由于旧车辆污染导致的过早死亡12 表3.加利福尼亚州旧车排放导致的过早死亡12 农村地区的旧车辆比例较高13 图6.农村和城市地区的旧车辆比例13建议：减少不平等污染的政策14 省钱和生活15 估算车辆排放量16 PM暴露建模162.5 Introduction 加利福尼亚州有着悠久的空气质量问题历史，这主要源于其道路上的交通污染。为了减少这种污染，1963年实施的联邦《清洁空气法》扩大了各州设定尾气排放标准的能力。早在1966年，鉴于加利福尼亚独特的气候、地理条件以及庞大的车辆数量，该州就开始采取监管措施以减少乘客汽车和卡车的污染排放 （CARB,n.d.a）。自1970年以来，加州根据《清洁空气法》的授权，利用技术解决方案来最小化排放 ，最初通过强制新汽车安装催化转换器等措施，现今则要求销售符合特定排放标准的车辆。 1 电动汽车和其他零排放汽车(Reichmuth2022)。 由于这些规定，今天新上市的乘客车辆的空气污染排放量远低于旧车型。然而，改进后的尾气污染规定仅适用于新车和卡车。老旧车辆通过烟雾检测计划进行排放测试，但这些检查仅验证它们是否符合车辆制造时的排放标准（BAR2022）。因此，即使拥有完全功能的排放设备，老旧车辆的污染水平仍会高于新车。 目前，汽油发动机驱动了道路上绝大多数的乘客车辆。它们的排放物直接和间接地产生细颗粒物，定义为直径小于2.5微米的空气中悬浮颗粒。这些颗粒，被称为PM， 2.5 微粒物质（PM）足够小，能够深入穿透肺部，甚至进入血液系统。PM对健康造成显著且缩短寿命的影响，包括但不限于... 2.5 仅限于肺部疾病，心血管疾病和癌症。 先前由联合关心科学家（UCS）和其他研究机构进行的研究显示，道路交通产生的PM污染暴露具有不平等的分布情况（Reichmuth） 2.5 2019年；Plummer等人，2022）。加利福尼亚州的道路车辆对有色人种造成了不成比例的高PM污染暴露。平均而言，加州的黑人受到的暴露程度更高。 2.5 PM污染比白人加利福尼亚人和拉丁裔加利福尼亚人高出43％，达到39 2.52 更多(Reichmuth2019)。 更清洁的汽车，更清洁的空气基于上述发现，本研究进一步探讨了老旧汽车的具体影响。尽管老 辆在个人车辆中所占比例相对较小，但它们产生的污染在加州不平等地分布，正如一般交通污染所体现的那样。拉丁裔、非裔加州人以及低收入和弱势社区面临着老旧车辆影响的主要冲击。减少使用老旧车辆的政策不仅为加州居民带来了环境、公共卫生和经济效益的好处，同时也朝着解决长期存在的环境不公问题迈出了一步。 州内的部落社区也承受着不可接受的污染水平，但由于数据限制，我们无法分析部落居民拥有的老旧车辆数量，也无法估算其污染对部落社区的健康和经济影响（August等，2021年）。相关因素之一是许多基础设施需求的持续存在。例如，农村的泥土路通常为通往部落社区提供了通道，与此相关的尘土和泥土暴露会加剧上呼吸道疾病（August等，2021年）。 加州道路上的车辆分数，较旧的汽车和卡车比更新的车辆更受污染 从2004款车型年开始，加州实施了针对乘用车的低排放车辆（LEVII）尾气污染标准（CARB2008）。因此，在此之前制造的乘用车和卡车每英里的尾气污染排放量远高于满足该标准的车辆。 3 新型客用车辆和卡车。实际上，预2004年的车辆所排放的烟雾形成物氮氧化物污染几乎是所有2004年及之后车辆总和的三倍。尽管旧款乘客车辆仅占州内车辆总数的19%和行驶里程的12%，但它们对乘客车辆排放的氮氧化物的贡献达到了73%，对反应性有机气体的贡献达到了64%。这两种污染物在大气中可以相互作用形成PM（细颗粒物）。 2.5 此外，由于排放标准较低导致更多的空气污染，较旧汽车的燃油经济性较差，这不仅增加了每英里驾驶的全球变暖排放量，还提高了驾驶员的燃油成本（表1和图1）。较旧的汽车平均油耗为每加仑23英里（MPG）；而较旧的卡车平均油耗为每加仑17英里。相比之下，加州的新车平均油耗超过30MPG，新卡车则为25MPG。此外，较旧的汽车维护成本更高。例如，20年的旧车进行必要的尾气检测失败的频率是10年车龄车辆的两倍（BAR2022）。 表1.旧车辆产生不成比例的有害空气污染物 2004年之前的乘客车辆 2004-2021年客运车辆 车辆登记 480万(19%) 2070万(81%) 年里程 330亿英里(12%) 2530亿英里(88%) 年排放量氮氧化物(NOx)排气装置 39,900tons(73%) 14,500tons(27%) 年排放量反应性有机气体 43,400tons(64%) 24,300tons(36%) 尽管旧车仅占加州道路上车辆的不到五分之一，但它们产生的氮氧化物和反应性有机气体排放量却超过所有新车的总和。 图1汽油和柴油乘用车和卡车的燃油效率上升 老旧汽油和柴油车辆的燃油效率远低于当前的汽车和卡车，两者之间的改进幅度均超过两倍 ，从1976年到2021年期间，汽车和卡车的燃油效率均有显著提升。资料来源：EMFACn.d.a. 为了提供对比视角，驾驶每加仑油行驶20英里的汽车行驶10,000英里会排放超过五公吨的二氧化碳，如果每加仑汽油价格为5美元，则燃料成本将达到2,500美元；而一辆高效的汽油车（每加仑行驶40英里）排放的二氧化碳量仅为前者的二分之一，燃料成本也减半。加州驾驶平均电动汽车10,000英里的排放量甚至更低：每年少于1公吨全球变暖污染（Reichmuth,2023）。随着该州转向更低碳的电力来源，使用电动汽车的全球变暖排放量应进一步下降（CaliforniaEnergyCommission,2021）。 细颗粒物污染对健康有重大影响 从2003年及更早车型的乘用车和卡车排放的尾气污染物导致形成细颗粒物的速度远高于从2004年开始的车辆。i尤其是，氮氧化物和活性有机气体的排放量远高于新型汽油或柴油车辆。这些污染物在车 气中排放。而在加油过程中以及车辆燃料箱和管道的泄漏中，也会产生挥发性有机化合物排放。 污染物如氮氧化物和反应性有机气体在大气中与现有的车辆排放物中的PM共同反应形成PM。 2.52.5 据估计，PM负责每年300万到400万的绝大部分 2.5 全球空气污染导致的死亡。虽然PM并不是唯一的空气污染物 2.5 空气污染对健康产生负面影响，据估计，它导致了全球公共卫生影响约95%的影响（Landrigan等，2018年；Lelieveld等，2015年）。利用2014-2016年的数据，加州空气资源管理局（CARB），该州的空气质量监管机构，估计与PM暴露相关的心脏和肺部原因导致了 2.5 每年在该州大约有5,400例过早死亡，以及2,800例心血管和呼吸系统疾病的住院治疗，还有6,700次哮喘急诊室就诊（CARB,n.d.b.）。 急性和慢性暴露于PM都与疾病和死亡有关(Brook等人。 2.5 2010)。短期暴露于高水平的PM会加剧肺部和心脏疾病， 2.5 导致哮喘发作，并增加心血管疾病（Orellano等，2017；Pope和Dockery，2006）的住院次数和死亡率 。长期暴露还会提高与心血管疾病相关的死亡率，包括心脏病发作，并与肺癌和其他不良影响有关（Fine、Sioutas和Solomon，2008）。孕期和儿童期长期暴露于PM与肺功能减缓相关。 2.5 功能增长与哮喘的发展，以及其他负面影响（ALA2018；Gehring等，2015；Gauderman等，2004；Johnson等，2021）。 暴露于旧车辆的有害空气污染分布不均 加利福尼亚空气资源委员会已公布数据，涵盖了该州大部分乘用车和卡车的燃油类型、型号年份、车辆类别以及注册地点。4CARB还估算了一种燃料类型、车型年份、州区域和车辆类别下汽车尾气排 。通过整合这些数据集，我们估计了该地区内旧款和新款汽车的本地空气污染物排放量。利用InMAP空气质量模型，我们估算了使用老旧乘客车辆在州内产生的PM污染物的形成和运输情况。 2.5 车辆(定义为1976至2003年款)和更新的车辆(2004年款 5 通过2021年（Tessum、Hill和Marshall,2017）。这些结果结合了美国人口普查数据，用于估算加利福尼亚居民因使用而遭受有害PM污染的暴露情况。 2.5 乘用车和卡车以及2004年前车辆的子集。ii有关方法的更多信息，请参见附录。 我们的分析表明，PM暴露在加利福尼亚州的种族和种族中分布不均。 2.5 人口统计组。来自旧车辆的PM暴露程度最高的所有区域 2.5 位于加州南部，主要集中在洛杉矶中部（图2）。由于老旧车辆排放的PM污染物，污染负担最高的社区位于此区域。 2.5 这些地区的低收入和中等收入家庭占比是未受这类车辆产生的空气污染影响区域的两倍之多，且拥有高于州平均水平的低收入和中等收入家庭比例。 暴露情况在收入分配上也存在不平等。在州内受老旧车辆产生的PM污染影响最大的地区中，超过一半的 家庭收入低于 2.5 年收入超过6万美元。在暴露程度最低的地区，仅有35%的家庭年收入低于6万美元（见图3）。平均而言 ，高收入家庭的收入水平更高。 暴露于较低浓度的PM2.5来自所有乘用车；低收入家庭的风险敞口更高。 考虑仅限于较老旧车辆时，基于收入的差距明显更为严重。高收入家庭（年收入超过20万美元）平均暴露度比州平均水平低18%，具体数据见表2。 表1.暴露于旧车PM2.5对于收入最高的家庭来说，污染要低得多 家庭收入 Lessthan $20,000 $20,000 – $60,000 $60,000 – $100,000 $100,000 – $150,000 $150,000 – $200,000 更大 than $200,000 相对于状态的曝光所有乘客的平均值车辆 4% 1% 1% -2% -4% -9% 相对于状态的曝光来自年长乘客的平均值车辆 5% 3% 0% -5% -9% -18% 加利福尼亚州高收入家庭受到较少汽车排放的影响。这一差距在老旧车辆产生的污染问题上尤为明显 。 我们还发现，乘客车辆造成的空气污染暴露存在种族和族裔差异。对于所有乘用车和卡车而言，白人平均接触到的PM浓度降低了17%。2.5低于州平均水平；拉丁裔加利福尼亚人暴露于13%更高的浓度 人群体则暴露于11%更高的浓度。 仅考虑旧车辆的污染时，这些差异也会更大。白人平均暴露于较低20％的PM2浓.5度从旧车辆中获取的数据来看。拉丁裔加利福尼亚人所接触的浓度比州平均水平高出19%；而非洲裔美国人则高出 。 与PM接触最多的社区2.5老旧车辆中的车辆——其比