海平面上升加剧美国边缘社区危险设施洪涝风险:环境公平视角下的全国评估

《Nature Communications》:Sea level rise and flooding of hazardous sites in marginalized communities across the United States

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:Nature Communications 15.7

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  编辑荐读:为厘清边缘群体是否更易遭受海平面上升(SLR)引发的危险设施洪灾,研究团队首次在全美尺度整合社会脆弱性与1-in-100年洪水概率,发现5500处沿海设施到2100年面临淹没,其中80%集中在七州;语言隔离、贫困、租房者等指标每升高1个标准差,近源风险增加19–41%。结果提示气候适应规划必须优先保障环境正义(EJ)。

  
当清晨的潮水悄悄漫过堤顶,谁曾想到它冲开的不仅是海水的闸门,还可能释出藏匿于沿海工厂、油库、电厂与军事废址中的万千化学品?过去三十年,全球海平面已抬升逾11 cm,而高潮洪灾频率正呈指数级跃升。美国墨西哥湾沿岸的哈维飓风留下200余起污染泄漏、上千万磅空气排放的惨痛记忆,却仍不足以唤醒对“慢动作”海漫型洪水的系统警觉。更棘手的是,从路易斯安那到纽约,历史性的歧视性土地利用让低收入、有色人种、语言少数群体聚居在低洼且设施密集的“火线”上。灾难来临时,他们既缺少撤离的私家车,也缺少对警报的英语理解,成为气候—技术灾害(natech)中最脆弱的一环。然而,全国范围内到底有多少危险设施将因海平面上升(SLR)被淹?哪些社区首当其冲?风险分配又是否延续了社会边缘化的旧伤?这些疑问长期缺乏数据支撑,成为气候适应与国土规划中的“盲区”。
为回答上述问题,Cushing L.J.等9位跨学科作者利用多源行政与商业数据库,锁定47646处沿海危险场地,涵盖电厂、污水处理厂、炼油厂、油气井、军事废址等11大类;结合高分辨率地形与概率性SLR预测,评估了RCP8.5高排放情景下到2100年至少1-in-100年一遇洪水的淹没概率,并叠加人口街区组(block group)的社会经济指标,首次完成全美尺度的“毒潮”(toxic tides)公平性评估。论文发表于2025年《Nature Communications》。
研究采用四项关键技术:1) 多源数据融合——整合EPA设施登记系统、能源信息署、陆军工程师团及商业油气井数据库,以地块与缓冲区双重边界定位场地;2) 概率洪水预测——基于Kopp等更新的SLR曲线与Tebaldi风暴潮模型,计算2050、2100年RCP4.5/8.5情景下各设施年超越概率;3) 社会脆弱性映射——利用2015–2019美国社区调查(ACS)、Catalist选民数据库及联邦气候与经济正义筛查工具(CEJST),提取语言隔离、贫困、无车、租房者、非选民等8项指标;4) 空间回归与集中度曲线——在县级固定效应与人口密度控制下,拟合Logistic、负二项及线性模型,并用集中度指数(C)量化不平等程度。
主要结果分三部分呈现:

危险设施洪涝风险

在RCP8.5-2100情景下,5500处设施年超越概率>0.01,占全国沿海分析样本的11.5%。 Louisiana、Florida、New Jersey、Texas、California、New York、Massachusetts七州包揽近80%风险设施。类别层面,44%的化石燃料港口终端、30%的核/火电厂、24%的炼油厂、22%的污水处理厂及21%的军事废址面临淹没,油气井与有毒排放(TRI)工业设施分别达1940与1870处。

受影响社区特征

与未暴露街区相比,1 km内存在风险设施的街区投票率更低,租房者、低于两倍贫困线家庭、西班牙语居民、语言隔离户、无车家庭、单亲及65岁以上老人比例显著更高。多变量模型显示,上述指标每增加1个标准差,近源风险几率提升15–41%,其中租房者最高(OR=1.41;95% CI 1.32–1.52)。被CEJST定义为“劣势社区”的街区近源几率提高50%(OR=1.50;1.23–1.83)。将缓冲距离扩大到3 km,结果保持一致。

风险不平等分布

集中度分析揭示,电厂、TRI工业设施、清理场地与化石燃料港口对租房者、非选民、无车户、贫困家庭及语言隔离户的累积负担显著为负(C<0);相反,集中式畜禽场与在产油井往往位于相对特权社区(C>0)。炼油厂风险对非选民、贫困及黑人居民呈显著负向集中;TRI设施则同时向黑人、西语裔与亚太岛民倾斜。值得注意,当用“期望年暴露量”(EAE)衡量风险强度而非设施数量时,部分族裔(如西语裔与亚太裔)对炼油厂的相对负担由正转负,提示淹没深度更高,潜在污染释放量更大。
结论与讨论部分强调,若高排放趋势延续,到本世纪末每日高潮即可触发今日百年一遇的水位,而5500座“毒巢”恰好镶嵌在资源最少、话语权最弱的社区旁。研究首次以概率洪水+社会脆弱性的双重视角,证实SLR风险延续了美国环境不公正的地理轨迹;也提示减排(RCP4.5仅减少7%设施风险)远不足以消弭局部灾害,必须配合搬迁、加固、社区预警与土地再规划等适应策略。作者呼吁联邦与州政府把SLR洪水预测纳入强制报告,扩大对电厂、油港、炼油等关键设施的监管,优先向七大致灾州及劣势社区投入减灾资源,并推动公开、实时、易用的风险数据平台,让社区、科学家与决策者共同阻断气候灾害与环境不公的恶性循环。
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