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我國縣域工業大氣污染損失評估 ———基于ExternE模型的IPA法

卓桂珍,趙定濤,魏玖長,中國科學技術大學管理學院,安徽合肥230026

摘要:根據縣域內國家監控廢氣排放企業的數量,運用ExternE模型估算了2007年全國縣域工業的大氣污染損失。我國縣域工業對大氣污染造成的損失高達3 007. 02億元,其中人體健康損失和糧食損失分別占 85%和15%。根據結果提出應重視縣域大型工業項目的選址及完善生態補償機制等政策建議。

關鍵詞:ExternE模型;影響途徑分析(IPA);縣域工業;大氣污染損失

一、引言大氣污染已成為一個地區乃至世界性的問題,在我國縣域地區尤為突出。縣域工業的粗放型增長及以煤為主的能源結構,帶來了二氧化硫、工業粉塵等廢氣的大量排放,其中煤煙型大氣污染尤為嚴重,城市工業向縣域的轉移更是加劇了這一現象。除了大氣污染事故造成的直接經濟損失外,大氣污染更多地是以慢性污染的方式存在,危害人類健康、農作物生長。如何使用定量化和貨幣化手段評估大氣污染帶來的經濟損失一直是學術界關注的難點問題。目前常用的方法有影子工程法、機會成本法、市場價值法、人力資本法[1]157,然而以貨幣估算為主的大氣污染評價方法還處于探索階段。

ExternE(Extern costof energy)模型是1992 年由歐盟委員會資助,致力于建立一個統一的估算各類大氣污染排放所造成經濟損失的分析框架。模型起初被用于對發電廠采用不同發電技術造成的環境外部成本的估算,而后被推廣應用到交通領域。隨著研究的深入,2005年公布的模型可適用于各類大氣污染的估算,開發的Ecosense軟件可在世界范圍內使用。模型采用由下至上的“影響途徑分析”(IPA, ImpactPathwayAnalysis)方法,該方法提供了符合邏輯且又透明的評估大氣污染造成的經濟損失的途徑, IPA方法已經廣泛應用于項目和政策的相關研。我國關于大氣污染經濟損失的研究始于 20世紀80年代。國內有學者曾在全國范圍內對大氣污染造成的健康經濟損失進行評估。在世界銀行的支持下,國內外專家聯合開展了中國大氣污染對人體健康、農作物及建筑材料造成的經濟損失的研究。

然而, 大多數研究是從省域、市域的范圍開展,且目前尚未出現一個符合中國國情的、規范的評價體系。我國大氣污染監測點多分布在城市,對于縣域的大氣污染監測較為缺乏,這給縣域地區大氣污染經濟損失的評估研究造成很大困難,因此很少有針對縣域地區的相關研究。林壽富運用IPA方法估算了2006年中部六省縣域工業大氣污染造成的經濟損失。本文依據縣域內國家重點監控廢氣排放企業的數量,并基于ExternE模型估算2007年全國各省縣域工業大氣污染造成的經濟損失(以下簡稱“大氣污染損失”)。

二、ExternE模型理論及適用性研究假設

(一)ExternE模型方法社會科學版 IPA方法利用劑量反應函數估算大氣污染對人體健康、農作物、建筑材料等造成的損失。劑量反應函數是建立在模型技術和經濟計價方法基礎上,客觀描述污染物與不同受納體的損害關系,例如關于人體健康部分的函數是利用流行病學相關資料分析污染物濃度與不同受害人群之間的健康效應關系,農作物部分是根據大氣污染物濃度改變與農作物減產之間的關系。IPA方法在不同的研究中具體細節有所差異,但具有一致性的觀念及操作程序。 Ecosense的研究表明,對人體健康有影響的大氣污染物主要包括PM10、SO2、NO2和O3, 相對而言,PM10是對人體健康影響的主要因素 (硫酸鹽的毒性可等同于PM10的,硝酸鹽的相當于PM10的1/2)。大氣污染對人體健康造成的影響包括慢性支氣管炎、急性支氣管炎、肺氣腫、哮喘病、門診、過早死亡等。其中,大氣污染導致的過早死亡影響用壽命損失年數(YOLL) 表示。

由于Ecosense中的劑量反應函數是建立在發達國家大量數據和研究基礎上的,直接應用于我國顯然不合適。為此,應使用本土數據替代Ecosense中的數據,或者通過間接方式計算那些本土沒有或者不充分的數據。 Wei利用中國統計年鑒、中國健康年鑒中的相關數據對Ecosense中的數據進行替換,使估算的大氣污染損失更適合我國國情。人體健康的劑量反應函數是線性的, PM10對人體的健康影響如表1所示。　大氣污染物對農作物的影響具有雙向作用,當向大氣中排放的SOX、NOx濃度較低(SO2 濃度在0~13. 6ppb)時,由于酸化和氮沉積都利于土地的肥化,從而利于農作物的成長。只有當濃度超過某個閾值時才會導致農作物的減產。SO2對于糧食作物產生影響,其劑量反應函數是具有拐點的非線性函數,如表2所示。

(二)適用性研究假設使用IPA方法時,大氣污染物及其濃度數據是必需的。然而,目前我國縣域地區的大氣污染數據是不可得的,因此需要做出一些合理的假設。

1.大氣污染源的確定 Mirasgedis運用典型設施方法,并假設典型設施排放乘以實際數量為所有工業企業造成的環境負荷,從而實現了在企業層面上的工業大氣污染的測算[5]39-56。國家環保部以2007年環境統計數據庫為基礎,并參考往年國家重點監控企業名單,以工業二氧化硫和氮氧化物排放量占全部企業(重點調查企業)排放量65%以上的企業為原則確定了2009年國家重點大氣監控企業名單。在3 715家國家重點監控企業中,有2 154家位于縣域地區,占全國總數的 58%。為研究的便利,不妨作出如下假設: 假設1:縣域內國家重點監控廢氣排放企業是縣域工業大氣的主要污染源。

2.大氣污染物濃度的估算市大氣環境質量的監測,顆粒物年均濃度達到二級標準的城市占72. 0%,二氧化硫年均濃度達到二級標準的城市占79. 1%。在中國的行政區劃中,城市與縣域相互鄰近,相鄰地區大氣環境具有一致性;《環境空氣質量標準》將城鎮規劃中確定的居住區、商業交通居民混合區、文化區、一般工業區和農村地區劃分為二類區,且二類區執行二級標準。因此,雖然相對于人口密集、工業發達的城市地區,縣域地區的大氣污染物濃度較小,但對于縣域重點廢氣監控企業的一定范圍內的地區大氣污染物濃度仍可作如下假設: 假設2:縣域重點廢氣監控企業的一定范圍內的大氣污染物濃度為二級標準。本文研究中涉及到的大氣污染物的濃度取二級標準的年平均值。