Utviklingsland møter Europas tidligere miljøproblemer Vil Kina klare utfordringene? Hans M. Seip & Rolf D. Vogt Kjemisk Institutt, Universitetet i Oslo
Anslåtte årlige kostnader i Kina pga forurensninger. (Meget usikre!) Verdensbanken har anslått totale skader pga forurensninger til 430 milliarder kroner (8% av BNP). Skader pga av sur nedbør har vært anslått til 100 milliarder kroner.
Viktige luftforurensninger SO 2 : Forårsaker: Kilder: NOx (NO 2 + NO): Forårsaker: Kilder: Sur nedbør gir helse og materialskader Forbrenning av kull og olje, metallfremstilling Sur nedbør bidrar til: Forbrenning Mt 50 40 30 20 10 0 SO 2 utslipp fotokjemisk smog, bakkenært ozon 1980 1990 2000 2010 2020
Viktige luftforurensninger (forts) Partikler: Forårsaker: Helseskader (PM 10 ) Kilder: Fyring, eksos Flyktige organiske forbindelser: Forårsaker: Kilder: Ozondannelse Forbrenning av fossilt brensel, fordamping av løsemidler Tungmetaller (Pb, Cd, Hg): Forårsaker: Kilder: Helseskader Eksos, industri
Viktige forurensninger (forts) CO: Forårsaker: Kilder: CO 2 : Forårsaker: Kilder: Ozon: Forårsaker: Helseskader Forbrenning Klimaendringer Forbrenning, (fjerning av skog) kan skade vegetasjon og helse
Grenseverdier mhp helse (µg/m 3 ) for luftforurensninger, anbefalt av SFT Komponent Midlingstid kort 6 måneder NO 2 75 (24t) 50 SO 2 90 (24t) 40 O 3 100 (1t) 35 (24t) PM 10
Luftkvalitet i 20 megabyer
[SO 2 ]/SFT grenseverdi Taiyuan, Annual, 1998 Guiyang, Annual 1995 Congqing, Annual 1995 Beijing, Annual 1995 Budapest, Winter 1993/94 Budapest, Winter 1984/85 Norwegian cities, Winter 1992/93 Norwegian cities, Winter 1976/77 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Energiforbruk i Kina 1000 800 600 400 200 Energiforbruk 10 6 tonn olje ekvivalenter 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Energibruk i Kina, 1998 Kull Olje Gass Kjernekraft Hydro
SO 2 & NOx i kinesiske byer
TSP i kinesiske byer
Shanxi-provinsen er senteret for koksproduksjon i Kina Luftforurensninger i hovedstaden, Taiyuan (årsmiddel i µg/m 3 ) 1985 1991 1995 1997 1998 SO 2 217 265 211 248 278 NOx 43 69 55 57 66 TSP 1767 574 568 504 498 TSP:Total Suspended Particulates Grenseverdier SO 2 : SFT(6 mnd) 40 NOx: SFT(6mnd) 50 PM 10 : EU(år) 40
Anslåtte årlige kostnader i Kina pga forurensninger (Meget usikre!) Skader pga forurensning har vært anslått av Verdensbanken til 430 milliarder Kroner 8% av BNP Skader pga av sur nedbør har vært anslått til 100 milliarder Kroner
Dødelighet vs. partikkelkonsentrasjon Reduksjon i antall dødsfall i ungarske byer som funksjon av prosent nedgang i utslipp av partikler relativt til 1992 nivåer. 95% konfidensintervall er vist ved streker. 2000 1750 1500 1250 1000 750 500 250 0 >65 y <65 y 0 10 20 30 Prosent reduksjon i utslipp
Dødelighet i Beijing vs SO 2 nivåer
Dødelighet i Beijing vs. SO 2 nivåer
Shanxi-provinsen er senteret for koksproduksjon i Kina Luftforurensninger i hovedstaden, Taiyuan (årsmiddel i µg/m 3 ) 1985 1991 1995 1997 1998 SO 2 217 265 211 248 278 NOx 43 69 55 57 66 TSP 1767 574 568 504 498 TSP:Total Suspended Particulates Grenseverdier SO 2 : SFT(6 mnd) 40 NOx: SFT(6mnd) 50 PM 10 : EU(år) 40
Ozonskader på jordbruksavling i Kina (hvete, ris, mais, soyabønner) Ozonkonsentrasjoner for 1990 og 2020 beregnet med en modell Det kan være merkbare skader i dag opp til 10-15 % reduksjon i avling Skadene i 2020 kan bli dramatiske opp til 30% reduksjon dersom ikke drastiske tiltak for å redusere NOx utslipp gjennomføres. Stor forskjell i anslåtte reduksjoner for ulike beregningsmåter
Sur nedbør i Kina S-dep, 1990 S-dep, 2010? Ca dep,1990 Jord-pH Jordtyper
Sur nedbør i Kina S-deposisjon Ca deposisjon
Samarbeid med Kina Startet i 1988 Feltundersøkelser nær Guiyang og Chongqing Deposisjon Jordvann Bekkevann PIAC 1997 IMPACTS 1999
Planning of an Integrated Acidification Study and Survey on Acid Rain Impacts in China (PIAC) Utført 1997 Deltakende institusjoner (Norge): Norsk institutt for vannforskning (NIVA) Norsk institutt for luftforskning (NILU) Norsk institutt for naturforskning (NINA) Universitetet i Oslo (Kjemisk og Geologisk inst.) Norsk utenrikspolitisk inst. (NUPI) Finansiering: NORAD og Verdensbanken
PIAC kart Cities Suggested sites Dinghushan
Feltundersøkelser Precipitation Throughfall Soil water Stream water Soils N 100 m Bottles for sample collection Throughfall sampler Soil Soil water samplers Soil Liu Chong Guang site
Deposisjon etc
Molar forhold Ali/BC 2+ i jordvann.
Fotosyntese aktivitet målt i barnåler fra en følsom og en mindre følsom art
Deposisjon, følsomhet og dagens virkninger
IMPACTS (Integrated Monitoring Program on Acidification of Chinese Terrestrial Systems) Forsøkslokaliteter Cities Suggested sites Dinghushan
Sur nedbør Sur nedbør kan føre til forsuring av jord og vann med påfølgende skade på vegetasjon Skogskader er rapportert i og nær byer i Kina Skogskader kan skyldes: høye SO 2 nivåer, høy aluminiumkonsentrasjon i jordvann eller mangel på fosfor
Konklusjoner fra PIAC Utslipp av sure gassoksyder (NOx, SO 2 ) motvirkes i noen grad av basisk støv (Ca, Mg) Basisk støv kan være naturlig eller fra menneskelig virksomhet Vannforsurning vil sannsynligvis ikke bli et alvorlig problem i Kina men følsomme områder er funnet i noen fjellområder med lite sur nedbør i dag
Konklusjoner fra PIAC (forts) Økte utslipp av NOx kan medføre ozonkonsentrasjoner som kan gi betydelige avlingstap Redusert fotosyntese ble observert nær byer
Kullsortering - et eksempel på energisparende tiltak
Kan Kina klare utfordringene? Forventet økning i energibruk vil gi økt S- og særlig N-utslipp, partikkelutslipp kan reduseres. Myndighetene tar problemene alvorlig, men økonomisk vekst er nok viktigere. Lokale problemer (helse, materialer): Helseskadelige utslipp gis høyeste prioritet og det er betydelig bedring mange steder, men trafikkøkning er et stort problem. Sur nedbør og bakkenært ozon: Problemene vil øke før det evt. inntrer en bedring. Klima: Bør ses i sammenheng med lokale problemer. Industriland bør støtte prosjekter som både reduserer utslipp av drivhusgasser og løser lokale problemer. Kyotoavtalen åpner for dette.
Krise = Fare + Muligheter