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  中国环境管理  2015, Vol. 7 Issue (5): 50-53  
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雷宇, 薛文博, 张衍燊, 许艳玲. 国家《大气污染防治行动计划》健康效益评估[J]. 中国环境管理, 2015, 7(5): 50-53.
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Lei Yu, Xue Wenbo, Zhang Yansheng, Xu Yanling. Health Benefi t Evaluation for Air Pollution Prevention and Control Action Plan in China[J]. Chinese Journal of Environmental Management, 2015, 7(5): 50-53.
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作者简介

雷宇(1980-),男,环境保护部环境规划院大气环境规划部副主任,副研究员,主要研究方向为大气污染特征识别、来源分析和控制策略。
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国家《大气污染防治行动计划》健康效益评估
雷宇, 薛文博, 张衍燊 , 许艳玲    
环境保护部环境规划院, 北京 100012
作者简介：雷宇(1980-),男,环境保护部环境规划院大气环境规划部副主任,副研究员,主要研究方向为大气污染特征识别、来源分析和控制策略。
责任作者：张衍燊(1980-),男,环境保护部环境规划院,助理研究员,博士,主要研究方向为环境健康风险评估、环境损害鉴定评估等。
摘要: 为了提高空气质量改善进程,2013 年国家发布了《大气污染防治行动计划》。本文基于空气污染与健康效益评估模型(BenMAP),对人口分布资料、大气污染与人体健康影响的暴露反应关系等进行了本土化修正,采用“支付意愿法”与“疾病成本法”相结合的方法,系统评估了《大气污染防治行动计划》实施后,PM2.5 污染变化引起的环境健康效益。研究结果表明,《大气污染防治行动计划》的实施将在一定程度上降低PM2.5 环境浓度,改善环境空气质量。如果《大气污染防治行动计划》空气质量目标全面实现,可以避免城镇8.9 万居民的过早死亡,减少12 万人次住院治疗以及941 万人次的门诊和急诊病例,实现的全国健康效益约为867 亿元/ 年,说明了《大气污染防治行动计划》实施的健康有益性。本文对政府部门开展污染损失评估及制定环境健康政策具有重要的参考价值。
关键词: 大气污染    行动计划    PM 2.5    健康效益    
Health Benefi t Evaluation for Air Pollution Prevention and Control Action Plan in China
Lei Yu, Xue Wenbo, Zhang Yansheng, Xu Yanling    
Chinese Academy For Environmental Planning, Beijing 100012
Abstract: The Air Pollution Prevention and Control Action Plan was released in 2013 in order to improve air quality rapidly. Health benefi ts from the reduction of PM2.5 pollution achieved by implementing the Plan were assessed with BenMAP model, which was optimized by means of revising population distribution data and exposure response relationship between air pollution and human health, combining the method of willingness to pay and the disease cost method. The results showed that the average PM2.5 concentration would decline and air quality would improve to some extent. Based on the assumption that China would be able to fulfi ll the plan's targets in 2017, 89,000 premature deaths would be saved, and then 120,000 hospital admissions and 9.41 million hospital outpatients and emergency room visits would be r educed. The total health benefi t would be approximately 86.7 billion RMB per year. All of these illustrated the health benefits of the implementation of the Plan. It is helpful to the government departments to carry out the pollution damage assessment and environmental health policy.
Keywords: air pollution    action plan    PM2.5    health benefit    
引言

目前PM2.5已成为影响我国大气环境质量的首要污染物,并呈现出区域性、复合型污染特征[1, 2]。它是对人体健康危害最大的大气污染物之一,会引起人体呼吸系统疾病、癌症甚至过早死亡。为了加快空气质量改善进程,国务院于2013年9月12日正式发布了第一个国家《大气污染防治行动计划》(以下简称《计划》),要求到2017年全国地级及以上城市PM10浓度比2012年下降10%以上,京津冀、长三角、珠三角等区域2017年PM2.5浓度分别比2012年下降25%、20%、15%以上,其中北京市PM2.5年均浓度控制在60μg/m3左右。《计划》通过多种措施的组合,将有力推动多种大气污染物的协同减排。《大气污染防治行动计划》的环境效益评估结果表明,如果《计划》能够得到全面、有效的实施,预计2017年全国SO2、NOx、颗粒物和VOCs较2012年分别下降18.3%、26.6%、29.1%和7.9%,减排效果显著,能显著改善大气环境,降低PM2.5环境浓度[3, 4, 5]。

目前,国内还没有学者就《计划》实施、PM2.5污染状况改善所带来的全国性健康效益进行研究。仅有黄德生、段显明等分别对京津冀地区PM2.5达标排放、珠三角地区PM10污染控制的健康效益进行过评估[6, 7]。本文将基于BenMAP模型,定量分析《计划》实施的公众健康效益,旨在为国家实施《计划》的效益分析提供科学依据,并为环境质量管理和环保部门政策决策提供重要参考。

1 评估方法 1.1 健康效益评价模型

环境大气污染物浓度与人体健康间的暴露反应关系通常为线性或对数线性关系,一般采用泊松回归模型来描述。当污染物的浓度为C时,暴露人群中死亡或发病的人次为:

其中,C和C0分别为某一特定情景和基准情景的污染物浓度;E和E0分别为相应浓度水平下的健康效应。某一特定情景与基础情景相比的净健康效益等于E-E0。如果已知暴露反应关系系数(β)、人群暴露水平(C和C0)和基础情景下的健康效应(E0),就可以计算净健康效益。基于此计算方法,美国环保署开发了空气质量健康影响分析工具--BenMAP模型。本研究在该模型框架基础上,建立了适用于我国的本土化计算参数。估算过程中考虑到与PM2.5污染有关的主要健康因素以及我国相关流行病学数据的可获得性,主要对过早死亡、呼吸系统住院治疗、循环系统住院治疗以及门诊/急诊四类健康效益进行了估算。

1.2 健康效益评价参数

健康效益数据主要来源于我国卫生部门的调查和统计数据。其中,死亡率数据来源于卫生部于2006年组织的"全国第三次死因回顾抽样调查"报告,扣除了各类事故死亡的因素;呼吸系统住院治疗、循环系统住院治疗以及门诊/急诊的发病率数据来源于《中国卫生统计年鉴》。

暴露-反应关系系数是健康效益估算中的核心参数,其物理意义为PM2.5浓度每升高一定浓度(如10μg/m3),健康因子(如死亡率、发病率)所增加的百分比[8, 9]。美国大量的PM2.5长期暴露与过早死亡的研究结果表明,当PM2.5长期暴露的浓度升高10μg/m3时,过早死亡的风险升高4%~10%。考虑到我国PM2.5浓度数倍于美国,本文参考美国成果中的最低值,并使用世界银行项目"中国环境污染损失模型"以及中国环境规划院"中国环境经济核算研究报告"项目建立的大气污染与人体健康影响的暴露-反应关系,评估PM2.5浓度降低在减少过早死亡方面的影响。对于PM2.5暴露所导致的呼吸系统疾病住院治疗、循环系统疾病住院治疗以及门诊/急诊方面的暴露-反应关系,本研究选用了我国研究得到的系数[10, 11]。

在以上估算的分析上,本文采用世界上普遍采用的健康效益经济估算方法,估算了以上健康效益产生的货币化收益。其中,避免过早死亡对应的经济效益参数来自于"支付意愿法"的调查结果,避免住院治疗、门诊/急诊对应的经济效益参数来自于"疾病成本法的估算结果,见表1。

表 1 大气健康效益估算采用的主要参数
1.3 不同情景下PM2.5 浓度

在运用BenMAP 进行分析时，本文分别以2012年（基准情景）和2017 年（控制情景）该地区PM2.5污染为基础设置两种情景。其中,控制情景是指《计划》实施后的PM2.5污染情况。本文以2010年气象模拟数据与排放清单为基础,利用气象模式WRF和空气质量模型CMAQ模式系统,分别模拟了2012年、2017年全国、各省份及各城市的PM2.5污染状况,结合2013年全国74个城市的PM2.5初步监测数据,计算了《计划》实施后全国、重点区域及各省份PM2.5年均浓度相比2012年的下降幅度。其中,2017年全国各种污染物排放清单依据《计划》中提出的各项污染减排措施确定。排放清单及WRF气象模型参数、CMAQ模型参数设置参见《大气污染防治行动计划》的环境效益评估[3]。模拟结果表明,《计划》中拟定的各项污染减排措施落实后,全国、京津冀、长三角及珠三角区域PM2.5年均浓度将分别比2012年下降22.08%、33.99%、23.98%、24.04%(表2),可以实现《计划》提出的PM2.5年均浓度下降目标,《计划》拟定的空气质量目标科学、可达。PM2.5降幅最大的地区主要集中在北京、天津、石家庄等重污染城市周边,其次为整个京津冀地区;此外以"北京-三门峡-上海"为顶点构成的污染三角区及珠三角地区PM2.5降幅较大。PM2.5浓度降幅较大的地区与PM2.5高污染地区在空间上高度重合,体现了空间差异化的控制要求,具体见图1。

表 2 重点区域PM2.5年均浓度降幅

图 1 《计划》实施PM2.5年均浓度降幅模拟结果
2 结果与讨论 2.1 环境健康效益

《计划》实施将使得我国城市过早死亡人口每年减少8.9万例。根据美国健康效应研究所(HEI)全球疾病负担研究结果,我国每年由于环境大气PM2.5的暴露所导致的过早死亡为123万例,是我国第四大致死风险因素;根据中国环境规划院估算,我国城市地区由于大气颗粒物暴露导致的过早死亡为35万~50万人。因此《计划》的实施将使得我国城市地区由于环境大气PM2.5的暴露所导致的过早死亡减少20%左右。此外,《计划》的实施还将显著减少我国公众呼吸系统和循环系统疾病的发病,由于这类疾病产生的住院治疗将每年减少12万人次;由于各类疾病产生的门诊/急诊病例将每年减少941万人次,在改善公众身体健康的同时,很大程度上减轻了卫生系统的负担。

《计划》的实施将在全社会产生每年约867亿元的健康效益。其中,约816亿元的健康效益来源于减少过早死亡,约51亿元的健康效益来源于各类疾病的减少。与美国跨州空气污染法的预期实施效果进行比较,美国跨州空气污染法实施后,预期将每年减少1.3万~3.4万例过早死亡,带来的健康效益将为1200亿~2800亿美元。显然,《计划》减少的公众死亡远高于美国跨州空气污染法,但货币化的健康效益低于美国跨州空气污染法,主要原因是计算货币化健康效益的参数主要来自于"支付意愿法"调查研究的结果,美国公众对于避免过早死亡的支付意愿远远高于中国公众。如果采用美国的参数,预计健康效益上升2个数量级。《计划》实施后的公众健康效益估计结果见表3。

表 3 《计划》实施后的公众健康效益估算结果
2.2 不确定性分析

评估空气质量改善带来的健康经济影响有很多不确定性,包括暴露反应关系、暴露于空气污染的人口估计、统计生命价值(SLV)等,这些健康效益分析都有不确定性。一是暴露反应关系的不确定性相对较高,尤其是PM2.5长期暴露导致的过早死亡。由于我国缺乏相关研究基础,本文的估算采取的是基于美国多个研究结果中的低值与我国一些城市研究的综合分析结果。二是模型中使用的城市人口来源于人口统计中的城镇户籍人口,由于我国存在广大实际生活在城镇中的农村户籍人口,可能造成模型估算的结果偏低。三是SLV这一参数的不确定性较高。根据已有的针对我国的支付意愿法研究结果,公众为避免过早死亡愿意支付的经济成本与其收入呈一定的相关关系,在此基础上本研究中使用的统计生命价值为91万元。美国在进行健康效益的经济成本分析过程中,使用的统计生命价值均值为550万美元(2000年价),与美国的同类分析相比,本研究使用的统计生命价值约低2个数量级,这可能在很大程度上造成模型估算结果偏低。

3 结论与建议

(1)《计划》的实施将有效降低PM2.5环境浓度,产生显著的健康效益。如果《计划》空气质量目标全面实现,可以避免8.9万城镇居民的过早死亡,减少12万人次住院治疗以及941万人次的门诊/急诊病例。采用国内的统计生命价值(SLV)91万元估算,能够获得的健康效益为867亿元/年。如果采用美国的统计生命价值550万美元(2000年价)估算,预计健康效益上升2个数量级。

(2)《计划》的实施所实现的健康效益主要为减少过早死亡所带来的效益,为816亿元/年,占总收益的94%。

(3)加强大气污染对人体健康影响方面的基础研究。尽快组织并持续开展大规模的队列研究,在此基础上构造我国本土化的暴露-反应关系式,为进一步基于公众健康的大气污染防治决策研究提供基础数据。

参考文献
[1] Chan C K, Yao X H. Air pollution in mega cities in China[J].Atmospheric Environment, 2008, 42(1): 1-42.
[2] 贺克斌,杨复沫,段凤魁,等.大气颗粒物与区域复合污染[M].北京:科学出版社, 2011.
[3] 王金南,雷宇,薛文博,等.《国家大气污染防治行动计划》的环境效益评估[J].重要环境信息参考, 2013, 9(20).
[4] 薛文博,雷宇,王金南,等.全国“十二五”SO2和NOx减排对PM 2.5降低效果研究[J].重要环境信息参考, 2012,8(9).
[5] Xue W B, Wang J N, Niu H, et al. Assessment of air quality improvement effect under the National Total Emission Control Program during the Twelfth National Five-Year Plan in China[J]. Atmospheric Environment, 2013, 68:74-81.
[6] 黄德生,张世秋.京津冀地区控制PM2.5污染的健康效益评估[J].中国环境科学, 2013, 33(1): 166-174.
[7] 段显明,屈金娥.基于BenMAP的珠三角PM10污染健康经济影响评估[J].环境保护与循环经济, 2013, (12): 46-51.
[8] Pope C A, Burnett R T, Thun M J, et al. Lung cancer,cardiopulmonary mortality, and long-term exposure to fine particulate air pollution[J]. Journal of the American Medical Association. 2002, 287(9): 1132-1141.
[9] Wong T W, Lau T S, Yu T S, et al. Air pollution and hospital admissions for respiratory and cardiovascular diseases in Hong Kong[J]. Occupational and Environmental Medicine. 1999, 56:679-683.
[10] 於方,过孝民,张衍燊,等. 2004年中国大气污染造成的健康经济损失评估[J].环境与健康杂志, 2007, 24(12):999-1003.
[11] Ma G X, Wang J N, Yu F, et al. An assessment of the potential health benefits of realizing the goals for PM10 in the updated Chinese Ambient Air Quality Standard[J]. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 2014: 1-11, doi:10.1007/s11783-014-0738-x.