En nyligen genomförd studie uppskattar att cirka 1,6 miljoner människor i Kina dör varje år - ungefär 4, 000 om dagen – från hjärtat, lunga, och strokesjukdomar på grund av dålig luftkvalitet. De flesta av landets dödliga luftföroreningar, inklusive rubrik-gripande gifter som fina partiklar (PM2.5) och marknära ozon (O3), produceras i dess koldominerade energi- och industrisektorer. Men en betydande och växande bidragsgivare till problemet är vägtransporter; när ägandet av privata fordon och godstrafiken ökar, så, för, gör omgivande koncentrationer av föroreningar från bensin och dieselbränsleavgaser.

Orolig för pågående hälsorisker kopplade till höga koncentrationer av luftföroreningar, Kina har nyligen vidtagit åtgärder som förväntas förbättra dess luftkvalitet. Dessa inkluderar en ekonomiövergripande klimatpolitik som sätter ett pris på koldioxid (CO2) och sänker utsläpp som försämrar luftkvaliteten, och avgasrör och standarder för bränsleekonomi som endast är inriktade på fordonsutsläpp. Vad som återstår att se är hur effektiva dessa åtgärder kommer att vara för att minska Kinas luftföroreningsproblem.

Att ta itu med den frågan direkt, en ny studie i tidskriften Transportation Research Part D:Transport and Environment utvärderar den kombinerade effekten på Kinas luftföroreningsnivåer av att implementera både en ekonomiövergripande klimatpolitik och fordonsutsläppsnormer. Med hjälp av en energiekonomisk modell, ett team av forskare från MIT, Tsinghua-universitetet, och Emory University finner att år 2030, Denna politik kommer att verka på olika sektorer på ett samordnat sätt för att ta itu med både klimatförändringar och luftföroreningar. Implementering av Kinas nuvarande standarder för fordonsutsläpp – eller strängare versioner av dessa – kommer att avsevärt minska vägtransporternas bidrag till landets totala luftföroreningar, medan ett pris på koldioxid för hela ekonomin avsevärt kommer att minska luftföroreningarna från andra sektorer av ekonomin genom att stimulera en övergång till mindre kolintensiva energikällor som naturgas och förnybara energikällor.

"I vilken provins som helst, transporter producerar högst en fjärdedel av alla utsläpp som orsakar luftföroreningar i Kina, " säger Paul Natsuo Kishimoto, tidningens huvudförfattare, en doktorand vid MIT Institute for Data, System och samhälle, och forskningsassistent vid MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change. "Förbättra bränsleekonomin och utsläppskontrolltekniken på nya fordon och ersätta gamla bilar, lastbilar, och bussar skulle kraftigt minska transportsektorns andel av problemet – men har ingen effekt på resten av landets luftföroreningsutsläpp. Å andra sidan, en klimatpolitik skulle påverka inte bara den transportandelen utan allt annat. Ett koldioxidpris för hela ekonomin skulle bidra till att minska koldioxidutsläppen i hela landet, men särskilt i sektorer som inte är transportsektorer där det är mycket billigare att minska utsläppen. Båda metoderna är nödvändiga och kompletterande."

För att undersöka effekten på Kinas luftföroreningar av att kombinera dessa tillvägagångssätt – och var och ens relativa bidrag till att lindra problemet – använde forskarna modeller för att projicera framtida ekonomisk aktivitet, inklusive transport, och energianvändning i samband med den aktiviteten, och beräknade totala utsläpp av hälsokomprometterande föroreningar från transporter och andra energianvändare. Med hjälp av Kinas regionala energimodell (C-REM), en beräkningsbar allmän jämviktsmodell utvecklad av China Energy and Climate Project (CECP), tillsammans med en "flottamodell" som särskiljer vägfordon efter modellår (en indikator på avgasröret och bränsleekonomins prestanda), de simulerade samspelet mellan utsläppsstandarder för vägtransporter och ett koldioxidpris för hela ekonomin mellan åren 2010 och 2030.

För att ge de skarpaste uppskattningarna av hur dessa policyer skulle påverka utsläppen i hela Kina, simuleringarna genomfördes på provinsnivå.

"Föroreningar som släpps ut i tätbefolkade östra provinser, eller under olika atmosfäriska förhållanden, kommer att ha olika effekter på luftkvaliteten, " Kishimoto förklarar. "Genom att modellera på provinsnivå, vi bevarar dessa skillnader istället för att rulla dem till ett icke-representativt nationellt genomsnitt."

Med en genomsnittlig årlig ökning på 7,5 procent i efterfrågan på transportenergi under simuleringsperioden, forskarna körde olika scenarier som representerade olika nivåer av stringens för fordonsutsläppsstandarder och klimatpolitik, och fann att befintliga utsläppsstandarder skulle minska utsläppen från vägtransporter med mer än 99 procent, men totala utsläpp med ungefär 15 procent eller mindre, beroende på provins. De fastställde också att strängare utsläppsnormer som övervägs av den kinesiska regeringen skulle göra lite för att uppnå ytterligare minskningar av de totala utsläppen. På samma gång, de fann att en strängare klimatpolitik skulle kunna minska upp till 48 procent av de totala utsläppen genom att påverka energi- och industrisektorerna, men gör bara ett litet hack i utsläppen från vägtransporter.

Att kombinera de två tillvägagångssätten skulle således vara en hållbar strategi för att minska luftföroreningarna från både transportkällor och andra källor. Mot det målet, forskarna rekommenderar att Kina utvecklar mer robusta mekanismer för att upprätthålla nyligen antagna fordonsutsläppsnormer, och fortsätta arbetet med att sätta ett nationellt pris på koldioxid som täcker de flesta, om inte alla, sektorer.

"Det är mycket viktigt att beslutsfattare är medvetna om samspelet mellan luftkvalitetspolitik och klimatförändringspolitik, säger Valerie Karplus, en medförfattare till studien som är biträdande professor i global ekonomi och ledning vid MIT Sloan School of Management och chef för China Energy and Climate Project. "Den här informationen gör det möjligt för beslutsfattare att välja policyer som skördar fördelar genom att minska föroreningar som inte är mål - och som inte fungerar på tvären."