Nach 40 Jahren Kampf gegen den sauren Regen könnte die Tsinghua-Universität endlich gewinnen

China hat bei der Bekämpfung des sauren Regens bemerkenswerte Erfolge erzielt, die ökologischen Risiken müssen jedoch weiterhin beachtet werden. Die Forschungsgruppe von Duan Lei an der School of Environment der Tsinghua-Universität hat die Auswirkungen und zukünftigen Wege des Säureablagerungsmanagements in China systematisch bewertet und untersucht. Die entsprechenden Ergebnisse wurden in der National Science Review (NSR) unter dem Titel „A probe into the acid deposition mitigation path in China over the last four decades and beyond“ veröffentlicht.

Diese Studie kombinierte das atmosphärische chemische Transportmodell mit Chinas sauren Gasemissionen und historischen Daten zu sauren Niederschlägen der letzten 40 Jahre. Auf Grundlage der aktualisierten Daten zur kritischen Belastung wurden die Veränderungen der überkritischen Belastung durch Säuren in China in den vergangenen 40 Jahren und in der Zukunft umfassend ausgewertet und ein Weg vorgeschlagen, wie China die überkritische Belastung durch Säuren in Zukunft reduzieren kann.

Bis 2020 waren Chinas Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen gegenüber ihren historischen Höchstwerten in den Jahren 2006 und 2012 um 77 % bzw. 32 % gesunken, womit das Land einen schnelleren Emissionsreduzierungsprozess als die europäischen und amerikanischen Länder erreichte. Die Fläche des sauren Regens in China ist stark zurückgegangen, von 40 % im Jahr 2005 auf 4,8 % im Jahr 2020. Der durchschnittliche pH-Wert der Niederschläge hat sich im Jahresverlauf weiter verbessert und ist wieder auf über 5,6 gestiegen, was die großen Erfolge bei der Bekämpfung des sauren Regens in China widerspiegelt. Gleichzeitig hat sich Chinas Säureniederschlag deutlich vom Wirtschaftswachstum abgekoppelt. Obwohl sich Chinas gesamte Wirtschaftsleistung seit 2005 um das 5,4-fache erhöht hat, sind die Luftschadstoffemissionen weiterhin zurückgegangen, was hauptsächlich auf eine Reihe von Regierungsmaßnahmen zurückzuführen ist, die China seit 1998 ergriffen hat.

Entwicklungstrends von saurem Regen und damit verbundene Variablen in China von 1980 bis 2020. Vergleich von Energieverbrauch, Emissionen, pH-Wert des Niederschlags und Kontrollpolitik mit Europa (EU-28) und den Vereinigten Staaten.

Trotz eines deutlichen Rückgangs der Emissionen saurer Gase stellte das Forschungsteam durch Berechnung der kritischen Belastungen von Böden und Oberflächengewässern fest, dass die Risiken einer Versauerung und Eutrophierung der chinesischen Ökosysteme nicht wesentlich verringert wurden. Selbst unter dem optimalen Szenario der Emissionsreduzierung, das die Luftqualitätsstandards und Klimaschutzziele bis 2035 erreicht, sind 13 % der Landesfläche noch immer von der ökologischen Gefahr der Eutrophierung, 8,9 % der Fläche des Landes von der Gefahr der Bodenversauerung und fast ein Viertel der Oberflächenwasser-Quellgebiete von der Gefahr der Versauerung betroffen.

Überkritische Belastung als Funktion der Säurefällung. A. Verteilung der Bodenversauerung und der Eutrophierung des Ökosystems unter den CBE-Szenarien 2005, 2015, 2022 und 2035. B. Überkritische Belastung von Oberflächenwasser. c. Überkritische Last.

Im Vergleich zu Europa und den USA reagiert Chinas Ökosystem weniger empfindlich auf saure Niederschläge. Bei gleicher Emissionsreduzierung ist die Verringerung des ökologischen Risikos der Versauerung in China jedoch weitaus geringer als in Europa und den USA. Am Beispiel der Zeit mit dem höchsten Säuregehalt war der Anteil der von Bodenversauerung betroffenen Gebiete in China im Jahr 2005 (16 %) viel niedriger als in Europa (26 %) und den USA (29 %) um 1990. Das liegt vor allem daran, dass Chinas Strategie zur Emissionsreduzierung auf die Verbesserung der Luftqualität ausgerichtet ist, während die Länder Europas und Amerikas auf den Schutz des Ökosystems abzielen und die kritische Belastung als wichtige Richtschnur für die Emissionsreduzierung verwenden.

Auf dieser Grundlage wurde in der Studie ein zukünftiger Emissionsreduzierungspfad entworfen, bei dem die Reduzierung der Ammoniakemissionen im Mittelpunkt steht, um die Eutrophierungsrisiken für Chinas zukünftiges Ökosystem zu mindern. Da sich Ammoniakemissionen mithilfe von Endbehandlungstechnologien nur schwer wirksam kontrollieren lassen, werden die Ammoniakemissionen im Szenario der Erreichung der Luftqualitätsziele des Pariser Abkommens bis 2035 im Vergleich zu 2015 lediglich um 18 % sinken. Die Studie legt nahe, dass die ökologischen Auswirkungen saurer Niederschläge um das Jahr 2035 im Wesentlichen eliminiert werden können, wenn China seine Ammoniakemissionen auf der Grundlage des Emissionsreduktionsszenarios für 2035 um weitere 27 % reduziert. Mehr als 92 % des Landes werden dann nicht länger der Gefahr der Versauerung und Eutrophierung ausgesetzt sein und die PM2,5-Konzentration wird im Vergleich zum CBE-Szenario um weitere 12 % reduziert.

Die Studie betont, dass Chinas künftige Prävention und Kontrolle der Luftverschmutzung mehrere Umweltziele wie Klimawandel, Luftqualität und ökologische Vorteile berücksichtigen muss, insbesondere unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit der Ökosysteme in verschiedenen Regionen gegenüber sauren Niederschlägen. Diese Forschung liefert nicht nur wichtige wissenschaftliche Unterstützung für Chinas künftiges Management saurer Niederschläge und die Politikgestaltung, sondern dient auch als Referenz für die Erfahrungen anderer Entwicklungsländer im Umgang mit saurem Regen.

Die Forschung wurde von der Forschungsgruppe von Duan Lei an der School of Environment der Tsinghua-Universität geleitet, unter Beteiligung der Forschungsgruppen von Akademiker Hao Jiming und Wang Shuxiao an der Tsinghua-Universität, der Forschungsgruppe von Zhao Yu an der Universität Nanjing sowie Wissenschaftlern relevanter europäischer Institutionen.

Weitere Einzelheiten finden Sie im Originalartikel:

Eine Untersuchung der Maßnahmen zur Eindämmung saurer Niederschläge in China in den letzten vier Jahrzehnten und darüber hinaus
‍https://doi.org/10.1093/nsr/nwae007