我國縣域工業(yè)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(xué)技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院,安徽合肥230026

摘要:根據(jù)縣域內(nèi)國家監(jiān)控廢氣排放企業(yè)的數(shù)量,運(yùn)用ExternE模型估算了2007年全國縣域工業(yè)的大氣污染損失。我國縣域工業(yè)對大氣污染造成的損失高達(dá)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(jù)結(jié)果提出應(yīng)重視縣域大型工業(yè)項(xiàng)目的選址及完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制等政策建議。

關(guān)鍵詞:ExternE模型;影響途徑分析(IPA);縣域工業(yè);大氣污染損失

一、引言大氣污染已成為一個地區(qū)乃至世界性的問題,在我國縣域地區(qū)尤為突出�？h域工業(yè)的粗放型增長及以煤為主的能源結(jié)構(gòu),帶來了二氧化硫、工業(yè)粉塵等廢氣的大量排放,其中煤煙型大氣污染尤為嚴(yán)重,城市工業(yè)向縣域的轉(zhuǎn)移更是加劇了這一現(xiàn)象。除了大氣污染事故造成的直接經(jīng)濟(jì)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(nóng)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(jīng)濟(jì)損失一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的難點(diǎn)問題。目前常用的方法有影子工程法、機(jī)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(tǒng)一的估算各類大氣污染排放所造成經(jīng)濟(jì)損失的分析框架。模型起初被用于對發(fā)電廠采用不同發(fā)電技術(shù)造成的環(huán)境外部成本的估算,而后被推廣應(yīng)用到交通領(lǐng)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(fā)的Ecosense軟件可在世界范圍內(nèi)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(jīng)濟(jì)損失的途徑, IPA方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于項(xiàng)目和政策的相關(guān)研。我國關(guān)于大氣污染經(jīng)濟(jì)損失的研究始于 20世紀(jì)80年代。國內(nèi)有學(xué)者曾在全國范圍內(nèi)對大氣污染造成的健康經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行評估。在世界銀行的支持下,國內(nèi)外專家聯(lián)合開展了中國大氣污染對人體健康、農(nóng)作物及建筑材料造成的經(jīng)濟(jì)損失的研究。

然而, 大多數(shù)研究是從省域、市域的范圍開展,且目前尚未出現(xiàn)一個符合中國國情的、規(guī)范的評價體系。我國大氣污染監(jiān)測點(diǎn)多分布在城市,對于縣域的大氣污染監(jiān)測較為缺乏,這給縣域地區(qū)大氣污染經(jīng)濟(jì)損失的評估研究造成很大困難,因此很少有針對縣域地區(qū)的相關(guān)研究。林壽富運(yùn)用IPA方法估算了2006年中部六省縣域工業(yè)大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失。本文依據(jù)縣域內(nèi)國家重點(diǎn)監(jiān)控廢氣排放企業(yè)的數(shù)量,并基于ExternE模型估算2007年全國各省縣域工業(yè)大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)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(shè)

(一)ExternE模型方法社會科學(xué)版 IPA方法利用劑量反應(yīng)函數(shù)估算大氣污染對人體健康、農(nóng)作物、建筑材料等造成的損失。劑量反應(yīng)函數(shù)是建立在模型技術(shù)和經(jīng)濟(jì)計(jì)價方法基礎(chǔ)上,客觀描述污染物與不同受納體的損害關(guān)系,例如關(guān)于人體健康部分的函數(shù)是利用流行病學(xué)相關(guān)資料分析污染物濃度與不同受害人群之間的健康效應(yīng)關(guān)系,農(nóng)作物部分是根據(jù)大氣污染物濃度改變與農(nóng)作物減產(chǎn)之間的關(guān)系。IPA方法在不同的研究中具體細(xì)節(jié)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(dāng)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(dǎo)致的過早死亡影響用壽命損失年數(shù)(YOLL) 表示。

由于Ecosense中的劑量反應(yīng)函數(shù)是建立在發(fā)達(dá)國家大量數(shù)據(jù)和研究基礎(chǔ)上的,直接應(yīng)用于我國顯然不合適。為此,應(yīng)使用本土數(shù)據(jù)替代Ecosense中的數(shù)據(jù),或者通過間接方式計(jì)算那些本土沒有或者不充分的數(shù)據(jù)。 Wei利用中國統(tǒng)計(jì)年鑒、中國健康年鑒中的相關(guān)數(shù)據(jù)對Ecosense中的數(shù)據(jù)進(jìn)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(yīng)函數(shù)是線性的, PM10對人體的健康影響如表1所示�！〈髿馕廴疚飳�農(nóng)作物的影響具有雙向作用,當(dāng)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(nóng)作物的成長。只有當(dāng)濃度超過某個閾值時才會導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)。SO2對于糧食作物產(chǎn)生影響,其劑量反應(yīng)函數(shù)是具有拐點(diǎn)的非線性函數(shù),如表2所示。

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

1.大氣污染源的確定 Mirasgedis運(yùn)用典型設(shè)施方法,并假設(shè)典型設(shè)施排放乘以實(shí)際數(shù)量為所有工業(yè)企業(yè)造成的環(huán)境負(fù)荷,從而實(shí)現(xiàn)了在企業(yè)層面上的工業(yè)大氣污染的測算[5]39-56。國家環(huán)保部以2007年環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),并參考往年國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)名單,以工業(yè)二氧化硫和氮氧化物排放量占全部企業(yè)(重點(diǎn)調(diào)查企業(yè))排放量65%以上的企業(yè)為原則確定了2009年國家重點(diǎn)大氣監(jiān)控企業(yè)名單。在3 715家國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)中,有2 154家位于縣域地區(qū),占全國總數(shù)的 58%。為研究的便利,不妨作出如下假設(shè): 假設(shè)1:縣域內(nèi)國家重點(diǎn)監(jiān)控廢氣排放企業(yè)是縣域工業(yè)大氣的主要污染源。

2.大氣污染物濃度的估算市大氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測,顆粒物年均濃度達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)的城市占72. 0%,二氧化硫年均濃度達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)的城市占79. 1%。在中國的行政區(qū)劃中,城市與縣域相互鄰近,相鄰地區(qū)大氣環(huán)境具有一致性;《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》將城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)劃分為二類區(qū),且二類區(qū)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)。因此,雖然相對于人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá)的城市地區(qū),縣域地區(qū)的大氣污染物濃度較小,但對于縣域重點(diǎn)廢氣監(jiān)控企業(yè)的一定范圍內(nèi)的地區(qū)大氣污染物濃度仍可作如下假設(shè): 假設(shè)2:縣域重點(diǎn)廢氣監(jiān)控企業(yè)的一定范圍內(nèi)的大氣污染物濃度為二級標(biāo)準(zhǔn)。本文研究中涉及到的大氣污染物的濃度取二級標(biāo)準(zhǔn)的年平均值。