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Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 13708 (2023) Citare questo articolo

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Il cambiamento climatico e l’inquinamento atmosferico da particolato rappresentano gravi minacce al benessere umano causando impatti sulla salute umana. Entrambi sono collegati ai principali inquinanti atmosferici come l'anidride carbonica (CO\(_\text {2}\)), il particolato fine primario (PM\(_\text {2.5}\)), l'anidride solforosa (SO\(_ \text {2}\)), ossidi di azoto (NO\(_\text {x}\)) e ammoniaca (NH\(_\text {3}\)), emessi principalmente dai settori industriali ad alta intensità energetica . Presentiamo il primo studio che collega in modo coerente un’ampia gamma di misurazioni delle emissioni di queste sostanze con dati tecnici specifici del sito, modelli di emissione e modelli di destino ed effetto atmosferico per quantificare gli impatti sulla salute causati da quasi tutte le centrali elettriche fossili, le acciaierie, i produttori di petrolio a livello mondiale. raffinerie e cementifici. I modelli di impatto sulla salute risultanti differiscono sostanzialmente da studi precedenti molto meno dettagliati a causa dell’elevata risoluzione dei dati inclusi, evidenziando in particolare il ruolo chiave dell’abbattimento delle emissioni nei singoli siti industriali che consumano carbone in aree densamente popolate dell’Asia (nord e nord-est India, Giava in Indonesia, Cina orientale), Europa occidentale (Germania, Belgio, Paesi Bassi) e negli Stati Uniti. Di grande preoccupazione per la salute sono le elevate emissioni di SO\(_\text {2}\) in India, che si distinguono a causa del mancato trattamento dei gas di scarico e causano una quota particolarmente elevata di impatti sulla salute locale nonostante un numero limitato di siti di emissione. Allo stesso tempo, il massiccio sviluppo di infrastrutture e capacità di esportazione in Cina negli ultimi anni sta mettendo a dura prova la salute regionale e globale e richiede una regolamentazione più rigorosa rispetto al resto del mondo a causa delle condizioni ambientali sfavorevoli e dell’elevata densità di popolazione. . Si è scoperto che l’attuale eliminazione delle industrie ad alte emissioni in Europa non è iniziata con i siti che hanno il maggiore impatto sulla salute. Il nostro inventario dettagliato delle emissioni e degli impatti sito-specifici è in grado di evidenziare alternative più efficaci e di monitorare i progressi futuri.

Le emissioni industriali, in particolare quelle provenienti dai settori ad alta intensità energetica, sono state identificate come fonti chiave di emissioni di gas serra (GHG) e di particolato (PM), che rappresentano entrambe le due principali cause dell’impatto dell’inquinamento globale1,2,3. Le sostanze rilevanti associate a questi impatti sono principalmente anidride carbonica (CO\(_\text {2}\)), metano (CH\(_\text {4}\)), particolato primario con diametro inferiore a 2,5\( \,\upmu\)m (PM\(_\text {2.5}\)), anidride solforosa (SO\(_\text {2}\)), ossidi di azoto (NO\(_\text {x}\ )), ammoniaca (NH\(_\text {3}\)) e metalli pesanti. Numerosi studi propongono modi per mitigare gli impatti dell’inquinamento globale da fonti industriali, ma la loro portata è limitata dalla disponibilità di dati sulle emissioni sito-specifiche e sul destino degli inquinanti, che vengono comunemente stimati mediante approcci top-down (ad esempio con emissioni nazionali invece che sito-specifiche). fattori) combinati con dati proxy approssimativi4. Pertanto, tali studi non possono adeguatamente tenere conto degli impatti inquinanti altamente specifici del luogo a causa delle differenze di emissione tra impianti industriali (anche dello stesso tipo), tempo, condizioni atmosferiche, popolazione esposta o inquinamento di fondo, mentre anche la mancanza di dati tecnici per sito limita le conclusioni sull’efficacia di specifiche misure di miglioramento. Pertanto, suggerimenti realistici per miglioramenti rimangono globalmente non disponibili. Colmiamo questa lacuna combinando le misurazioni delle emissioni con una modellazione globale dettagliata specifica per sito di oltre 125.000 unità di generazione di energia, 3.500 forni per cemento, 1.500 altiforni per la produzione primaria di acciaio e 700 raffinerie di petrolio (raggiungendo una copertura globale quasi completa) e quantifichiamo i potenziali di riduzione dell'inquinamento per gli impatti dei gas serra e gli impatti del particolato sulla salute sulla base di ulteriori misure di abbattimento. Pertanto, il presente studio è in grado di coprire oltre il 90% delle emissioni stazionarie globali di CO\(_\text {2}\)5.