【导读】生态环境部环境规划院环境规划与模拟重点实验室王金南院士团队与南京大学环境学院毕军教授团队共同在国际权威期刊《Environmental Science & Technology》刊发论文“Source contributions to PM2.5-related mortality and costs: Evidence for emission allocation and compensation strategies in China”，首次采用二维交叉方法量化了中国155个大气污染排放源（31个省×5个行业）对全国过早死亡的贡献，阐明了不同区域的重点行业源排放对本地和其他区域的健康影响机制，为国家制定重点区域大气污染横向补偿制度提供了科学依据。
研究背景
为应对细颗粒物（PM2.5）带来的公众健康影响，中国政府通过制定《大气十条》《蓝天保卫战》等行动方案来着力解决全国大气污染问题。在2012-2017年期间全国SO2、一次PM2.5和NOx的减排都取得了显著成效。然而，由于污染跨界输送和暴露人口分布不均等原因，不同地区和行业的污染源排放与其对空气质量和健康负担的贡献不成正比。这也进一步说明针对相同的总减排目标，不同排放源的减排分配策略具有不同的健康效益。因此，有必要深入了解排放源对死亡负担的贡献，以确定优先控制的排放源并优化分配策略以获得最大的健康效益。同时，需要知道每个排放源的减排可以避免其他地区的健康成本损失，从而为制定精准的大气污染横向补偿提供科学依据。
研究结果
本研究通过耦合空气质量模型（CAMx）、天气预报模型（WRF）、健康影响评估模型（IER），首次采用二维交叉方法量化了2017年中国155个排放源（31个省×5个行业）对PM2.5相关死亡损失的贡献。结果表明，2017年PM2.5污染导致全国约90万过早死亡，区域层面主要集中在京津冀地区（BTH）、长三角地区（YRD）、广东省（GD）、汾渭平原（SSH)、成渝地区(CC)、山东省(SD)和安徽省(AH)。总体来说，大约50%的过早死亡归因于污染发生地区边界以外的排放源，尤其是在京津冀、汾渭平原、安徽、山东等重点区域。从行业尺度看，电力部门、工业部门、居民部门、交通部门、农业部门的PM2.5排放导致的死亡与总死亡数表现出相同的空间分布，电力和居民部门在2017年是空气污染相关过早死亡的主导部门。
图1. 中国（a）和重点地区（b）-（g）PM2.5污染死亡人数空间分布
图2. 重点行业大气污染排放导致的过早死亡人数空间分布
图3. 重点地区的死亡率负担和部门贡献
通过量化中国31个省155个源对PM2.5相关死亡损失的非线性贡献后，本研究确定了优先控制排放源并优化减排分配策略以获得最大的健康效益。研究结果表明，在中国造成前60%死亡负担的155个排放源中，有25个排放源具有较高的边际减排效率，应成为重点控制排放源。
表1. 重点区域过早死亡的主要贡献源及优先控制策略
本研究通过进一步结合人力资本损失（HCL），量化了各区域（污染源区域，行向）PM2.5每降低1微克/立方米可以避免其他区域（受影响地区，列向）健康损失（货币化）。结果表明，25个重点排放源所在地区的PM2.5浓度每降低1微克/立方米，其受影响地区可避免的健康损失为3.2~6.4亿元（2017年价格，下同）。例如，假设河北省将其PM2.5浓度降低1μg/m3，可避免其他省份健康损失为5.92亿元，其中避免北京、天津、山东的健康损失分别为1亿元、0.85亿元和1.15亿元，建议可根据跨界大气环境改善的健康收益建立横向补偿机制。
图4. 重点排放源所在区域PM2.5浓度每降低1μg/m3可避免其他区域的健康成本
政策应用
本研究以重点区域重点污染源减排带来健康收益作为确定区域间横向补偿量依据，首次提供了量化的省际补偿方案以应对由于排放总量分配引起的区域间减排责任的不平等。当前城市间的大气污染补偿已经在河北、山东、河南等省份推行，主要体现为由省级单位向大气环境改善的城市提供补偿、由大气环境恶化的城市向省级单位进行赔偿的双重约束机制。但是，跨省的横向补偿机制还没有建立。因此，我们建议中央应在京津冀及周边地区试点开展大气横向补偿机制，按照相互间的健康影响贡献明确补偿和被补偿主体，以避免的健康损失作为参考设计横向补偿标准。
作者贡献
南京大学环境学院刘苗苗副教授和生态环境部环境规划院雷宇研究员为论文共同第一作者，生态环境部环境规划院重点实验室薛文博研究员和张伟副研究员为论文共同通讯作者。其他作者包括南京大学环境学院毕军教授、博士生王欣；生态环境部环境规划院重点实验室王金南院士、蒋洪强研究员。
论文获取：Miaomiao Liu1, Yu Lei1, Xin Wang, Wenbo Xue*, Wei Zhang*, Hongqiang Jiang, Jinnan Wang, Jun Bi. Source contributions to PM2.5-related mortality and costs: Evidence for emission allocation and compensation strategies in China. Environmental Science & Technology, 2023. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c08306
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