Luchtvervuiling heeft de Chinese steden de afgelopen decennia verstikt. In antwoord, de Chinese regering heeft maatregelen genomen om de lucht op te ruimen. Maar is dat beleid effectief? Nu toont een innovatief onderzoek, mede geschreven door een MIT-geleerde, aan dat een van China's belangrijkste antivervuilingswetten inderdaad werkt, maar ongelijkmatig, met een bepaalde groep vervuilers die zich er het gemakkelijkst aan aanpassen.

De studie onderzoekt een Chinese wet die kolencentrales verplicht om de uitstoot van zwaveldioxide aanzienlijk te verminderen, een verontreinigende stof geassocieerd met aandoeningen van de luchtwegen, vanaf juli 2014. Al met al, de onderzoekers ontdekten dat met het gevoerde beleid, de concentratie van deze emissies bij kolencentrales daalde met 13,9 procent.

"Er is een significante daling van de zwaveldioxideconcentraties rond de beleidsdeadline, " zegt Valerie Karplus, een assistent-professor aan de MIT Sloan School of Management en co-auteur van een nieuw gepubliceerd artikel waarin de resultaten worden beschreven. "Dat is heel belangrijk. Er staat heel veel op het spel in China."

Echter, dat topresultaat komt met enkele eigenaardigheden. De wet riep op tot meer vermindering van de uitstoot van zwaveldioxide in regio's die meer vervuild waren en meer bevolkt zijn, toch zijn die plaatsen - in beleidstermen bekend als "belangrijkste" regio's - precies waar fabrieken het minst aan de eisen voldeden, vonden de onderzoekers.

"We zien de laagste overeenkomst tussen zwaveldioxide gerapporteerd door planten en in onafhankelijke satellietmetingen in belangrijke regio's, " merkt Karplus op. Dat omvat kolencentrales in de gebieden rond Peking en Shanghai, onder andere dichtbevolkt, economisch welvarende plaatsen.

Inderdaad, de onderzoekers ontdekten dit juist omdat de methode die ze in het onderzoek gebruikten satellietgegevens vergelijkt die zwaveldioxide meten, aan de ene kant, naar gegevens van relatief nieuwe, emissiemonitoringsystemen op de grond - een benadering die plaatsen kan lokaliseren waar emissies de wet overschrijden, zelfs als audits en rapporten de overtollige vervuiling niet opvangen.

De krant, "Het kwantificeren van de reacties van kolencentrales op strengere SO2-emissienormen in China, " wordt deze week gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences .

De auteurs zijn Karplus, wie is de Class of 1943 Career Development Professor en een assistent-professor mondiale economie en management aan MIT Sloan; Shuang Zhang, een assistent-professor economie aan de Universiteit van Colorado in Boulder; en Douglas Amandel, een professor aan de School of International and Public Affairs en het Department of Economics aan de Columbia University.

Om de studie uit te voeren, de onderzoekers onderzochten zwaveldioxidegegevens van Continuous Emissions Monitoring Systems (CEMS), op krachtcentrales gebaseerde sensorsystemen die worden gebruikt om de concentraties van vervuiling op de grond vast te leggen die in China worden uitgestoten. Het team bekeek gegevens van 256 fabrieken in vier provincies. Ze gebruikten ook NASA-satellietgegevens die de zwaveldioxideconcentraties wereldwijd meten, en in geografische details. Dit leverde "een objectieve bron voor het beoordelen van veranderingen in het emissiegedrag op fabrieksniveau dat niet vatbaar is voor manipulatie, ', schrijven de onderzoekers in de krant.

Dat is, de CEMS-gegevens kunnen worden beïnvloed door acties bij energiecentrales die zijn ontworpen om de resultaten te beïnvloeden - van onvolledige rapportage tot de manipulatie van sensoren. Maar de NASA-gegevens worden niet beïnvloed door pogingen om metingen op grondniveau te beïnvloeden.

Vervolgens, door de resultaten van de twee systemen samen te evalueren, Karplus, Zhang, en Almond konden zien hoeveel de datasets overeenkwamen, en waar, door te focussen op geïsoleerde elektriciteitscentrales.

"Omdat we patronen in het CEMS vergelijken met een vertrouwde en gevestigde gegevensbron, dat helpt te bewijzen dat wat we hier zien echt is, en er zit een verklaring achter, ' zegt Karplus.

Intrigerend, gegevens van de twee monitoringsystemen kwamen nauw overeen in wat de onderzoekers "niet-sleutel"-regio's noemen, waar de maximaal toelaatbare concentratie zwaveldioxide werd verlaagd van 400 milligram per kubieke meter naar 200 milligram per kubieke meter. Maar in de zwaar vervuilde en bevolkte "sleutel" regio's, waar de limiet werd gesteld op 50 milligram per kubieke meter, het onderzoek vond geen bewijs van correspondentie.

Die strengere nieuwe norm was misschien moeilijker voor energiecentrales om te voldoen. Een mogelijke verklaring voor de wisselende resultaten zou dus kunnen zijn dat de "strengere nieuwe normen en de druk om te voldoen aan fabrieksmanagers prikkels kunnen hebben gegenereerd om concentratiegegevens te vervalsen of selectief weg te laten, " zoals de onderzoekers het in de krant zetten. De studie stelt verder een daling vast in de gerapporteerde naleving in belangrijke regio's van 100 procent naar ongeveer 50 procent, een verdere indicatie dat de nieuwe norm voor veel planten moeilijk te halen was.

Dus naast de resultaten die de algemene voortgang aangeven, de nieuwe studie kan een aantal beleidslessen bevatten. In de eerste plaats, Karplus suggereert, "Overheden kunnen en moeten teledetectiegegevens gebruiken als een manier om een ​​onafhankelijke controle te geven over de cijfers die ze krijgen van emittenten die onderworpen zijn aan een bepaald beleid. Satellietgegevens kunnen helpen bij het ondersteunen van de ambities van de centrale overheid om luchtvervuiling te beteugelen."

Om zeker te zijn, ze merkt op, het feit dat China niet alleen CEMS-gegevens gebruikt, maar deze ook beschikbaar stelt, is "een teken van echte vooruitgang op het gebied van milieubeheer in China". Maar de satellietgegevens zijn essentieel voor nauwkeurige monitoring.

Bovendien, Karplus voegt toe, aanscherping van de vervuilingsnormen is noodzakelijk, maar niet voldoende om vervuilers ertoe te brengen de vervuiling duurzaam te verminderen. Nieuwe normen zullen waarschijnlijk het beste werken wanneer ze gepaard gaan met sterkere implementatiecapaciteiten van bedrijven en lokale overheden, evenals regels en normen die nauwkeurige rapportage ondersteunen.

"Milieubeleid bestaat niet in een vacuüm, " zegt Karplus. "Het vereist een nieuwe vorm van het bestaande begrip van de milieuverantwoordelijkheid van bedrijven en het opzetten van geloofwaardige rapportagesystemen. In China, er is nog een lange weg te gaan, maar de recente vooruitgang is zeer bemoedigend."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.