气候变化对东南亚地区PM2.5形成化学过程的影响，以及由此带来的人类健康问题和经济成本

《Environment International》：Effects of climate change on PM 2.5 formation chemistry, and the associated human health impacts and economic costs in Southeast Asia

PM2.5污染在东南亚地区的形成机制、气候变暖影响及健康经济成本研究。通过WRF-CMAQ模型模拟发现，NH3控制效果在NH3富集区有限，而VOC和SO2减排更有效。气候变暖下，尽管区域平均PM2.5浓度下降2-10%，但人口密集的南部印尼和泰国地区因降水减少导致污染加剧，预计2050年提前死亡人数分别增加7.2%和9.6%，经济损失达447-591亿美元。研究强调需结合气候政策与本地污染控制策略，制定协同减排措施。

　　气候变化对环境和人类健康构成了重大威胁，其中细颗粒物（PM2.5）污染是受气候变化影响最显著的问题之一，特别是在东南亚等热带地区。尽管全球范围内已经投入大量努力以缓解PM2.5污染，但PM2.5的健康负担仍在逐年上升。东南亚地区被报告为PM2.5浓度及其导致的过早死亡人数增长最大的区域，增幅达到27%（2000年至2019年）。PM2.5的形成机制，尤其是二次PM2.5，如铵、硝酸盐、硫酸盐和二次有机气溶胶（SOA），较为复杂，其形成高度依赖于氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、氨（NH3）和挥发性有机化合物（VOC）等前体污染物的排放。研究发现，在东南亚大部分陆地区域，NH3的丰富条件是主导PM2.5形成的关键因素，而在新加坡和海洋区域，由于NH3来源有限，形成了NH3贫乏的条件。

为了全面评估PM2.5的未来变化及其对健康和经济的影响，本研究采用区域气候和空气质量模型对东南亚的PM2.5进行了模拟，并分析了NH3在PM2.5形成中的作用。接着，我们对不同共享社会经济路径（SSPs）情景下的PM2.5进行了预测，评估了气候变化对PM2.5浓度、组成、人类健康影响及经济成本的综合影响。研究发现，在NH3丰富的区域，减少NH3对PM2.5浓度的影响较小，而控制VOC和SO2则对减少二次PM2.5更为有效。在所有情景下，到2050年，东南亚整体PM2.5浓度预计会下降约2-10%，尤其是由未来更温暖气候条件驱动的SOA水平，预计下降幅度可达41-61%。然而，PM2.5相关的过早死亡人数预计在SSP126情景下增加约7%，在SSP585情景下增加约10%，主要集中在印度尼西亚和泰国。这些过早死亡人数的增加预计将带来巨大的经济损失，分别达到4470亿美元和5910亿美元（以2019年美元计算）。

研究还发现，尽管在SSP126和SSP585情景下，东南亚的PM2.5浓度预计会下降，但PM2.5相关的过早死亡人数却可能上升。这种现象主要由气候变化导致的某些区域的PM2.5浓度上升和人口密集地区暴露水平的增加所驱动。例如，印度尼西亚的南部岛屿和泰国的南部地区，由于降水减少，空气污染可能加剧，从而增加PM2.5相关的健康风险。同时，这些地区的人口密度较高，进一步放大了健康负担。研究强调，制定政策时不仅要关注空气质量的变化，还应充分考虑健康影响。如果仅关注污染物浓度的降低，可能会忽视对特定区域的健康风险。

在经济成本方面，本研究采用不变年龄的价值统计生命（VSL）方法来评估PM2.5相关过早死亡的经济成本。VSL方法将个人对降低死亡风险的支付意愿转化为货币价值，从而衡量健康损失的经济成本。研究结果显示，在SSP126、SSP245和SSP585情景下，东南亚地区的经济损失分别估计为4470亿美元、2460亿美元和5910亿美元（以2019年美元计算）。其中，印度尼西亚和泰国的经济损失尤为显著，这与这两个国家的高人口密度和较高的PM2.5浓度有关。值得注意的是，尽管SSP245情景下PM2.5浓度可能略有下降，但总过早死亡人数的减少幅度却小于SSP126情景。这表明，即使在相对可持续的未来路径中，某些地区的空气污染和健康风险仍可能持续上升。

研究还发现，PM2.5的形成与气候条件密切相关。例如，在某些地区，由于降水减少，湿沉降能力下降，导致PM2.5浓度上升。而在其他地区，如海洋和沿海区域，更温暖和湿润的条件可能会促进海盐的水分吸收，增加颗粒物的组成。此外，温度升高可能促进挥发性有机化合物的蒸发，从而抑制其形成PM2.5的能力。这些因素共同影响了不同区域的PM2.5浓度变化，表明气候变化对PM2.5的影响具有高度的空间异质性。

为了应对这些挑战，本研究强调了制定综合性政策的重要性。在应对气候变化和空气污染时，应考虑到不同地区的具体情况。例如，在NH3丰富的区域，减少NH3的排放可能效果有限，而控制VOC和SO2则更为有效。而在NH3贫乏的区域，如新加坡和海洋区域，减少NH3和SO2的排放可能是更优的策略。此外，对于那些因气候变化而面临更高PM2.5浓度的地区，如印度尼西亚的南部岛屿和泰国的南部，需要特别关注其健康风险，并采取针对性的控制措施。

本研究还指出了其局限性。首先，研究假设人类活动和生物源排放保持不变，这可能无法全面反映未来排放的变化情况。其次，健康影响的评估主要依赖于全球或美国的数据，这可能无法准确捕捉热带地区的暴露特征。最后，30公里的空间分辨率可能不足以反映大城市区域的污染变化，从而低估了高人口密度区域的PM2.5暴露风险。因此，未来的研究可以采用更高分辨率的城市模型，以更准确地评估PM2.5对城市居民的影响。

综上所述，本研究揭示了气候变化对东南亚PM2.5浓度和组成的影响，以及这些变化对人类健康和经济成本的潜在影响。研究结果表明，尽管在某些情景下PM2.5浓度可能下降，但其相关的健康风险和经济成本仍可能上升，特别是在某些特定区域。因此，制定综合性的政策，既要考虑气候变化的影响，也要关注空气污染的控制，对于实现东南亚地区的可持续发展和健康目标至关重要。