발전소 등에서 발생하는 기후변화 유발 탄소의 강력한 배출 제한 기준은, 사람의 건강을 해하고 산림, 곡물, 호소수에 위협을 가하며, 어류와 야생 동물에게도 위해가 되는 대기 오염의 감소 효과도 가진다. 미국 시큐러스 대학교와 하버드 대학교 연구진은, 관련 연구 중 최초로, 발전소 탄소 배출 기준 설정에 의한 잠재적인 환경 및 인체 건강 편익 효과를 지도화하여 발표하였다. 

연구진은, 탄소 규제의 공동 이익에 대한 평가를 위해 곧 발효될 미국 환경보호국 규제에 대한 3가지 정책적 선택 사항을 고려하였다. 해당 규제는 발전소에서 발생하는 4가지 유해 대기물질, 즉 미세미립자물질, 질소 산화물, 이산화황, 수은의 배출 모델 변화에 대한 가이드라인에 관한 것이다. 연구진은 2020년을 기준으로 하여, 정상 운전 경우를 참조 모델로 하여 시뮬레이션 결과를 비교 분석하였다. 

3가지 시나리오에 대한 시뮬레이션 결과, 참조 모델 시나리오에 비해 최상의 시나리오에서 2020년까지 이산화황과 수은 배출이 27%, 질소 산화물 배출이 22% 가량 감소하는 효과를 보였다. 최상의 시나리오 선택 사항의 조건은 발전소에서, 2005년부터 2020년까지 이산화탄소 배출을 35% 줄이는 것이다. 연구진은 이러한 대기질 향상 결과가 공공 보건 및 환경 보존에 상당한 이득이 될 것이라고 보았다. Charles Driscoll 박사는, “발전소에서 이산화탄소 배출을 제한하면, 이산화황, 질소 산화물 및 기타 대기물질의 배출도 덩달아 감소하게 된다.

우리가 분석한 여러 정책적 선택 사항 중 한 경우에서, 2020년까지 매년 약 75000톤의 비탄소 오염물질의 배출이 감소함을 확인할 수 있었다”고 설명하였다. 또한 Driscoll 박사는, “이러한 기타 오염물질은 조산 및 심장마비 위험을 증가시키고, 천식 및 기타 건강 영향의 발생 정도와 심각성을 높인다. 또한 육상 식물에게는 산성비, 오존 파괴를, 어류에게는 수은 축적 문제를 일으킨다. 이번 분석 결과는 발전소 배출에 의한 환경 위협을 반전시키고, 인체 건강을 향상시킬 수 있는 실질적인 기회가 될 것”이라고 덧붙였다. 

연구진은 대기질의 질적 평가를 통해 배출 변화에 따른 향상 효과를 설명하였다. 또한 미 대륙 실정을 바탕으로 하여, 약 2400개의 발전에서 감소된 배출량의 효과를 지도를 통해 표현하였다. 강력한 탄소 기준을 통해, 대기질 향상 효과는 광범위하게 전달되며, 모든 주에서는 일정 부분의 편익을 제공받게 된다. 연구진에서 제작한 지도에 따르면, 미 동부, 특히 오하이오 유역과 로키산맥 지역에서 가장 큰 혜택을 받는 것으로 나타났다. 또한 서로 다른 정책적 선택 사항은 다양한 결과물을 산출하였다. 산업체 편의를 위주로 하는 발전소 공정 향상 기반의 가벼운 규제로는 대기질 향상 혜택이 매우 제한적임을, 상세한 대기질 모니터링을 통해 알 수 있다. 

Jonathan Buonocore 박사는 “이번 연구는 강력한 탄소 기준이 대기질뿐 아니라 공공 보건의 광범위한 혜택을 제공할 수 있음을 보여준다. 엄중함과 유연성을 모두 고려한 미 환경보호국의 새로운 규제정책은, 국소 및 지역적인 대기 오염에 기여하는, 발전소에서 발생하는 이산화황과 질소 산화물 배출의 상당한 감소를 이끌어낼 잠재력을 가지고 있다. 이러한 기회는 기후변화 저감뿐만 아니라 공공 보건 예방에 모두 긍정적인 기회가 된다”고 강조하였다. 오는 6월 2일, 미국 환경보호국은 현재 가동 중인 발전소에서 발생하는 탄소 오염에 관한 새로운 법률을 발표할 예정이다. 

Seting strong standards for climate-changing carbon emissions from power plants would provide an added bonus -- reductions in other air pollutants that can make people sick; damage forests, crops, and lakes; and harm fish and wildlife. This, according to a first-of-its-kind study released today by scientists at Syracuse University and Harvard who mapped the potential environmental and human health benefits of power plant carbon standards.

The authors of the new study, "Co-benefits of Carbon Standards: Air Pollution Changes under Different 111d Options for Existing Power Plants," use three policy options for the forthcoming EPA rule as a guide to model changes in power plant emissions of four other harmful air pollutants: fine particulate matter, nitrogen oxides, sulfur dioxide, and mercury. The scientists compared the model results with a business-as-usual reference case for the year 2020.

Of the three scenarios simulated, the top-performing option decreased sulfur dioxide and mercury emissions by 27% and nitrogen oxide emissions by 22% by 2020 compared to the reference case. This option reduced carbon dioxide emissions from the power sector by 35% from 2005 levels by 2020. The scientists state that the resulting air quality improvements are likely to lead to significant gains in public and environmental health.

"When power plants limit carbon dioxide emissions, they can also release less sulfur dioxide, nitrogen oxide and other pollutants," said Dr. Charles Driscoll of Syracuse University. "One of the policy options we analyzed cut emissions of these non-carbon pollutants by approximately 75,000 tons per year by 2020," Driscoll said.

"We know that these other pollutants contribute to increased risk of premature death and heart attacks, as well as increased incidence and severity of asthma and other health effects. They also contribute to acid rain, ozone damage to trees and crops, and the accumulation of toxic mercury in fish," added Driscoll. "This new analysis shows that there is a real opportunity to help reverse decades of environmental damage from power plant emissions and to improve human health," he said.

In addition to summarizing changes in emissions, the study quantifies the resulting improvements in air quality. It features detailed maps illustrating the benefits of decreased emissions from roughly 2,400 power plants for every 12x12km area of the continental United States. With a strong carbon standard, improvements are widespread and every state receives some benefit. The maps show that the greatest benefits occur in the eastern U.S., particularly in states in and around the Ohio River Valley, as well as the Rocky Mountain region.

States that are projected to benefit from the largest average decreases in fine particle pollution (PM2.5) and summer ozone pollution detrimental to human health include: Ohio, Pennsylvania, Maryland, West Virginia, Illinois, Kentucky, Missouri, Indiana, Arkansas, Colorado, and Alabama (based on the top 6 states for each pollutant).

States that are projected to benefit from the largest average decreases in sulfur and nitrogen pollution detrimental to ecosystems include: Pennsylvania, West Virginia, Ohio, Maryland, Kentucky, Delaware, Indiana, Illinois, and Missouri (based on the top 6 states for each pollutant).

Most other states see improvements in both air quality and atmospheric deposition of pollutants which vary state to state.

The findings also show that different policy options yield different outcomes. The detailed air quality modeling makes it clear that a modest rule limited to making power plant improvements "inside the fence," similar to what some industry groups have proposed, would bring little if any air quality benefits for states.

"Our analysis demonstrates that strong carbon standards could also have widespread benefits to air quality and public health," said Dr. Jonathan Buonocore, of the Harvard School of Public Health at Harvard University. "With a mix of stringency and flexibility, the new EPA rules have the potential to substantially reduce emissions of sulfur dioxide and nitrogen oxides from power plants, which contribute to local and regional air pollution. This is an opportunity to both mitigate climate change and protect public health."

The U.S. EPA is expected to release its proposed rules for carbon pollution from existing power plants June 2.

The new Syracuse and Harvard study and maps can be downloaded at: http://eng-cs.syr.edu/carboncobenefits.

[원문출처:http://www.sciencedaily.com/releases/2014/05/140527114919.htm]