Kinas miljøutfordringer – fra lokale problemer til global påvirkning
description
Transcript of Kinas miljøutfordringer – fra lokale problemer til global påvirkning
1
Kinas miljøutfordringer
– fra lokale problemer til global påvirkning
Klimaforum, 27. november, 2006
Kristin Aunan (CICERO)
• Forurensning av vann og luft
• Utslipp av luftforurensninger og klimagasser - potensiale for samreduksjoner
2
SINCIERE-åpning
• Sino-Norwegian Center for Interdisciplinary Enironmental Research
• CIENS, UiO, ECON, UMB Kina: CAS (RCEES)
3
Vann – lite og forurenset
• Vannkvaliteten i 60% av elvene uegnet for menneskelig kontakt
• Nitratavrenning, kloakk, industri
• Akutte ulykker (f.eks. Songhua)
• Grunnvannet forurenses
4
300-500 mill mangler rent drikkevann
5
minst..
Total bacteria - rainy season
0
500
1 000
1 500
2 000
2 500
Tap water(treated)
Tap water(partiallytreated)
Tap water(untreated)
Non-piped (bymachine)
Non-piped(manual)
Non-piped(hand pump)
To
tal
bac
teri
a (C
FU
/mL
) Rural drinking water
6
Dårligst vannkvalitet i nord-Kina
Andel av målestasjoner – vannkvalitetsklasse I-V
I-III: egnet som drikkevannskilde og bading, akvatiske organismer
IV-VI: ikke egnet som drikkevannskilde, men kan brukes i industri (klasse IV) og i jordbruket (!) (klasse V)
South China I – II
South China III – IV
South China V – V*
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
South China I – II South China III – IV South China V – V*
North China I – II
North China III – IV
North China V – V*
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
North China I – II North China III – IV North China V – V*
7
Irrigasjon med forurenset avløpsvann
Ratio of crop exceeding standard
0
10
20
30
40
50
60
Wheat Corn Rice Vegetables
%
CSMI
PSI
8
Skjev fordeling av vannressursene
Nord-Kina:
• 1/5 av vannressursene
• 2/3 av jordbruks-arealene
• Grunnvannspeilet sunket opp til 50 m siden 1960 noen steder
• 1/3 av Kinas provinser har ‘ekstrem vannmangel’, alle disse i nord
Befolkningstetthet
9
Forurensning har sin pris
Estimater fra Verdensbanken/SEPA:
• Mangel på rent drikkevann (rural): 14.000 dødsfall pga. diarré i barn < 5år, og
• 53.000 dødsfall pga. kreft hos voksne (h.s. mage, lever)
10
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Beijing
Guangzhou
Taiyuan
Lanzhou
Shanghai
Tokyo
New York
Los Angeles
Rio de Janeiro
Mexico City
Delhi
NO2
SO2
TSP
mg/m 3
Luftforurensning - Luftforurensning -
Kinesiske byer blant de versteKinesiske byer blant de verste
11
Bedring på noen områder - forverring på andre
• Luftkvalitet i de 100 største byene bedre, særlig i perioden 1986-1996 (SO2 og PM10)
• NOx øker i takt med økende transport
• Økende regional forurensning (PM, O3)Beijing, november 06
12
20.000 nye biler på veiene per dag i Kina første halvår 2006
13
Kullforbruket øker kraftig
• 2004: Et nytt 1000 MW kullfyrt kraftverk per uke
• Industrikjeler med lav virkningsgrad: 1/3 av kullforbruket
• Kina verdens største kilde for SO2
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Mil
lio
n t
on
s o
il e
qu
ival
ents
China
World
Coal consumption 1965-2004
14
Målsettinger vanskelige å oppnå(10. femårsplan)
Indicators (million tons) Planned 2005 Actual 2005 Excess (%)
SO2 emissions 17.9 25.5 42
Industry 14.5 21.7 50
Domestic 3.5 3.8 9
Soot Emissions 10.6 11.8 11
Industry 8.5 9.5 12
Domestic 2.1 2.3 10
Industrial Dust Emissions 9.0 9.1 1
15
Bakkenært ozon har økt betydelig og vil trolig fortsette å øke i Kina
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
7h m
ean
(ppb
v)
1950
1990
2020
16
Grenseverdier overskrides (40 ppb)
Monthly AOT40
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
Jan Febr Mar April May June July August Sept Oct Nov Dec
ppm
-h
2020
1990
17
NOx utslipp → bakkenært ozon → avlingstap
M-functions
0
5
10
15
20
25
Single croprice
Early rice Late rice Springwheat
Winterwheat
Soybean Corn
Cro
p lo
ss (%
)
1990
2020
18
Innendørs luftforurensningInnendørs luftforurensning
0 200 400 600 800 1 000 1 200
Beijing
Guangzhou
Datong
Taiyuan
Lanzhou
Shanghai
Indoor (coal users, kitchen, w inter)
NO2
SO2
TSP
mg/m 3
19
• Utenfor byer: 80%-90% av PM10-eksponering skyldes høye nivåer innendørs pga. husholdsningsbrensler (biomasse og kull)
• I byer: 50-60%
• Biomasse verst?
Mangel på ren husholdningsenergi gir høy eksponering
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Gas Coal Biomass Population average
Ambient/other PM10
Indoor PM10
Fig:Rural parts of North China (From Mestl, Aunan, Seip, Wang, and Zhao, Science of the Total Environment 2006 (submitted)
20
Populasjonsvektet eksponering (mg/m3) dersom både ute- og inneluft tas med
155 - 250
251 - 350
351 - 450
451 - 550
551 - 650
651 - 750
751 - 850
851 - 936
21
Forurensning har sin pris
Estimater fra WHO og Verdensbanken/SEPA:
• Urban forurensning: 300.000 for tidlige dødsfall per år
• Innendørs forurensning: 420.000 for tidlige dødsfall per år
• Avlingstap, materialskader (korrosjon)
22
Ren husholdningsenergi og klima
• Forbrenning i husholdninger er den nest største kilden til BC (black carbon – sot) i verden - ¼ av globale BC utslipp
• BC er den andre eller tredje viktigste komponenten når det gjelder global oppvarming, etter CO2 og muligens metan
• Regionale effekter på klima?
23
Coal combustion
SO2 NOx Aerosols (particles)
nmVOC CO GHG
O3
Local air pollution: Health
damage Corrosion of
materials
Regional air pollution: Acidification Forest damage Crop loss
Global warming
Short to medium term
Medium to long term
Long term
Tiltak rettet mot kull – positivt for luftkvalitet og klima på mange vis
24
Muligheter for CO2-reduksjoner med nåværende kinesisk politikk
– Law on Energy Conservation (1997)– Total Emission Control (2000)– Cleaner Production Law (2002)– Renewable Energy Law (2005)– Energiintensitet en indikator for
miljøevaluering av byer– 11. femårsplan: 20% reduksjon i
energiintensitet
25
Hvis målene i 11. femårsplan nås
• 10% reduction in SO2
• 20% reduction in energy intensity
SO2
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020
BAU Eleven Five
CO2
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020
BAU Elevn Five
Figures from DRC, ongoing work
26
CO2 intensitet – er den positive trenden snudd?
• Siden 2001 har energiforbruket vokst raskere enn BNP (energi >15%/y)
• IEA (2006): Kina overtar for USA som utslippsland nr. 1 for CO2 innen 2010
-80 %
-60 %
-40 %
-20 %
0 %
20 %
40 %
60 %
80 %
100 %
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002
Year
Pe
rce
nta
ge
gro
wth
fro
m 1
99
0
Brazil
India
OECD
China
Chinese CO2 emissions
CO2 intensity of the economy
27
Bottom-up study:Bottom-up study:‘Cleaner Production’ projects in Taiyuan:‘Cleaner Production’ projects in Taiyuan:COCO22 reductions and health co-benefits reductions and health co-benefits
(ECON/CICERO/Taiyuan Univ of Techn) (ECON/CICERO/Taiyuan Univ of Techn)
Semi-bottom-up study:Semi-bottom-up study:Energy saving and clean coal Energy saving and clean coal technologies in Shanxi province:technologies in Shanxi province:COCO22 reductions and health co-benefits reductions and health co-benefits
(ECON/CICERO/Taiyuan Univ of Techn) (ECON/CICERO/Taiyuan Univ of Techn)
CGE model: Assessment of a COCGE model: Assessment of a CO22 tax in China, tax in China,
accounting for health and agricultural co-benefitsaccounting for health and agricultural co-benefits(ECON/CICERO/DRC/OECD) (ECON/CICERO/DRC/OECD)
28
Taiyuan (Shanxi): ‘Clean coal’ og energi-effektivisering
Mestl, Aunan, Fang, Seip, Skjelvik and Vennemo, J. Cleaner Production, 13 (2005), 57-70.
• Fire prosjekter på Taiyuan Iron and Steel Company
• Mer effektiv fjernvarme
• Kullbriketter erstatter råkull
29
Overgang fra råkull til briketter i småindustri
max PM10 = 7 mg/m3
PWE=3.6 mg/m3
Figur: Redusert befolkningseksponering, Bef. x PM10
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8
1000
peo
ple
Reduced annual average level of PM10 (mg/m3)
30
Sett som klimatiltak: Helseeffektene av CO2 reduksjoner overgår ofte kostnadene
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
Cogeneration
Modified boiler d
esign
Boiler replacement
Improved boiler management
Coal washing
Briquetting
Iron and Steel 1 CDQ
Iron and Steel 2 55% EAF
Iron and Steel 3 CCPP
Iron and Steel 4 TRT
District boiler h
ouse DB
Briquetting factory CB
Health benefit/CO2 (USD/ton CO2)
Abatement cost (USD/ton CO2)
762 USD/ton CO2
US
D/t
on
CO
2
31
Welfare analysis with health impacts only, 2010, All China
China-wide Welfare Analysis
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
0 5% 10% 15% 20% 25% 30%
CO2 reduction from 2010 baseline
100
mill
ion
yuan
Welfare cost
Ancillary benefits
Net benefits
CO2-skatt i Kina: Velferdsanalyse inkl. helseeffekter, 2010
’No regrets’ CO2 abatement: 5% - 10%
Aunan, Berntsen, O'Connor, Hindman Persson, Vennemo and Zhai, Environment and Development Economics, (Accepted).
32
China-wide Welfare Analysis
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
0 5% 10% 15% 20% 25% 30%
CO2 reduction from 2010 baseline
100
mill
ion
yuan
Welfare cost
Ancillary benefits
Net benefits
Welfare cost with Nox-Crops linkage
Net benefits with Nox-Crops yields linkage
’No regrets’ CO2 abatement: 15% - 20%
Velferdsanalyse som tar hensyn til unngåtte helseeffekter og avlingstap, 2010
33
Oppsummering
• Til tross for økt fokus: Store utfordringer for Kinas miljø – og det globale miljø
• Håndhevelse av miljøreguleringer ikke god nok
• ‘Clean coal’ og energi-effektivisering kostnadseffektive tiltak for reduksjoner av luftforurensninger og CO2
• Sammenfallende med energisikkerhet-interesser