李惠娟，周德群，魏永杰

1.南京航空航天大學經(jīng)濟與管理學院,江蘇 南京 211106 2.徐州工程學院金融學院,江蘇 徐州 221111 3.中國環(huán)境科學研究院,北京 100012

改革開放以來，尤其是進入21世紀以來，我國經(jīng)濟發(fā)展突飛猛進，取得了舉世矚目的成就，但同時也付出了極大的環(huán)境成本.環(huán)境質量尤其是空氣質量下降明顯，霧霾天氣常態(tài)化，由此造成的影響引起全世界關注；同時，隨著生活水平提高，公眾的健康需求日益增加，2016年底出臺的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》要求把公眾健康擺在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位，這需要加強環(huán)境污染治理才能更好地滿足公眾的健康需求與對美好生活的需求.雖然已經(jīng)確定空氣污染對公眾健康有較大的負面影響，但是這種健康影響需要更加深入的貨幣化估算才能作為環(huán)境保護措施的成本-效益分析基礎.因此，空氣污染健康影響的經(jīng)濟評價逐漸成為熱點.

空氣污染的健康經(jīng)濟損失評價與低碳經(jīng)濟、環(huán)境經(jīng)濟、環(huán)境評價、環(huán)境健康等研究緊密關聯(lián)，反映了該領域學科交叉的特點.為了掌握其研究動態(tài)，該研究基于Elsevier Science、CNKI數(shù)據(jù)庫，使用空氣污染(air pollution)、經(jīng)濟損失(economic cost)為關鍵詞，擷取了1999—2019年國內(nèi)外環(huán)境科學、經(jīng)濟學、公共衛(wèi)生學等領域部分有影響力的文獻，從空氣污染健康經(jīng)濟損失的評價對象、評價方法以及空氣污染因子的選擇3個方面對文獻進行系統(tǒng)分析，以期為開拓研究視野、提升研究水平提供重要參考.

1 空氣污染的健康經(jīng)濟損失評價研究

大部分空氣污染物是經(jīng)濟發(fā)展的副產(chǎn)品.隨著工業(yè)化推進，空氣污染大規(guī)模出現(xiàn).近年來的環(huán)境流行病學及環(huán)境毒理學研究已證實，長期或短期暴露于污染(尤其是重污染)空氣中，會造成人體心血管、呼吸、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)疾病，甚至致人早逝[1-5]，而且空氣污染與癌癥和出生缺陷的發(fā)生也呈顯著正相關[6-9].這些疾病與早逝不但使個人和家庭痛苦，也導致整個社會遭受經(jīng)濟損失.縱觀全球，現(xiàn)階段空氣污染造成的健康危害比1990年之前大幅增加，主要原因在于東南亞等人口稠密地區(qū)的空氣污染較為嚴重[10-13].研究[14]表明，2016年我國傷殘調整壽命年(disability-adjusted of life years，DALY)高達 15 562.9×104人年(由代謝、環(huán)境和行為三大類危險因素導致)，其中受空氣污染影響的比例為9.3%.發(fā)達國家對空氣污染健康經(jīng)濟損失評價的研究開展較早，我國開展較晚.該研究將從研究對象、研究方法、空氣污染因子選擇3個方面綜述中外相關文獻的研究進展.

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

根據(jù)研究對象不同，空氣污染的健康經(jīng)濟損失評價可以分為國家、多個城市、單一城市3個層面.

2.1.1國家層面

世界衛(wèi)生組織(WHO)在2011年的報告中指出，全球每年約有130×104人死于空氣污染[15].美國環(huán)境保護局估計，在頒布《清潔空氣法》后，1990—2010年美國由于居民健康狀況和生態(tài)環(huán)境改善而獲得的經(jīng)濟效益達6×108～50×108美元，其中大部分可歸因為與空氣污染相關的死亡人數(shù)的減少[16].新加坡1999年由于PM10造成的健康經(jīng)濟損失占當年GDP的4.31%[17].對瑞士、法國、奧地利等國家的研究發(fā)現(xiàn)，空氣污染與人群的發(fā)病、死亡均顯著相關[18].將樣本國家擴大到法國、西班牙、英國、丹麥、德國、瑞士、捷克共和國、匈牙利和波蘭后，通過問卷調查法估算出整個歐洲的生命年貨幣價值 (monetary value of a life year，VOLY)為 40 000歐元〔95%CI (置信區(qū)間)為25 000～100 000歐元〕[19].

《大氣污染防治行動計劃》實施以前，中國空氣污染程度較嚴重，成為一些重要國際機構與學者研究的熱點地區(qū).研究[20]指出，2017年中國每10萬人中有161人死于空氣污染，男性的死亡率與死亡人數(shù)均大于女性.一些研究機構及學者估算了中國1997年以后由于空氣污染造成的早逝與患病經(jīng)濟損失，約占當年GDP的1%～6%[21-24].由于每年的空氣污染程度、社會經(jīng)濟發(fā)展不同，造成每年的健康經(jīng)濟損失也有較大差異.2004年早逝及患病損失高達1 703×108元[25]，2005年僅早逝的直接福利損失高達420×108美元[23]，2010年約120×104人早逝，導致傷殘調整壽命年損失超過 2 500×104人年，疾病負擔增加了33%[26].

不同國家的健康損失有較大差異，主要是因為這些研究選擇的研究方法、基準年、暴露人群、暴露反應系數(shù)、污染因子閾值、健康終端等不同所致.

2.1.2多個城市層面

研究多個樣本城市空氣污染造成的健康經(jīng)濟損失具有普遍性意義.美國也曾經(jīng)歷較嚴重的空氣污染，對哈佛六城市的研究[27]發(fā)現(xiàn)，空氣污染能顯著增加人群的發(fā)病與死亡風險.對美國51個大城市中211個地區(qū)的研究[28]發(fā)現(xiàn)，ρ(PM2.5)年均值每降低10 μg/m3，人群期望壽命增加約(0.61±0.20)a.對美國 2000—2007年545個縣的研究[29]發(fā)現(xiàn)，ρ(PM2.5)年均值每降低10 μg/m3，人群期望壽命增加約(0.35±0.16)a，人口密度較大的城市人群期望壽命增加更顯著.這些差異的產(chǎn)生主要是由研究方法、人群特征、季節(jié)、暴露水平等不同所致.1994年，法國羅訥-阿爾卑斯大區(qū)里昴等城市居民因空氣污染導致的呼吸系統(tǒng)疾病的支出高達0.79×108～1.35×108法郎，其中，藥物支出占44%，誤工損失占38%[30].西班牙巴塞羅那大都市區(qū)的ρ(PM10)約為50 μg/m3，若能降至WHO的推薦標準值(20 μg/m3)，每年將有約64×108歐元的收益[31].

我國有三大世界級城市群，分別為京津冀城市群、長三角城市群與珠三角城市群，其中京津冀城市群的空氣污染最嚴重，也是研究的重點區(qū)域.2013年1月我國發(fā)生大面積霧霾事件，京津冀城市群中有12個城市因PM2.5污染導致了嚴重的公共健康代價，造成2 725人早逝，其中，因心血管系統(tǒng)疾病早逝1 878人，因呼吸系統(tǒng)疾病早逝846人[32]；另外，此次霧霾對東部地區(qū)也造成嚴重影響，東部地區(qū)急/門診的經(jīng)濟損失占總直接損失的98%[33].2013年，京津冀城市群民用源煤炭燃燒對PM2.5的貢獻為30%[34]，冬季取暖時升至48%，若有315×104戶散煤用戶改為電力取暖，北京市、天津市、河北省ρ(PM2.5)分別可降低5.4、5.6、2 μg/m3，產(chǎn)生的總健康效益可達352.34×108元[35].我國淮河以北集中供暖消耗的大量煤炭造成居民健康損失，據(jù)測算，ρ(PM10)每升高10 μg/m3，居民的預期壽命減少0.64 a (95%CI為0.21～1.07 a)[36].長三角城市群冬季主要污染物為PM2.5與NH3，夏季主要污染物為SO2與NOx[37].長三角城市群與珠三角城市群的空氣污染程度相對較輕，健康損失也比京津冀城市群小.國內(nèi)多城市層面空氣污染的健康經(jīng)濟損失如表1所示.

表1 國內(nèi)多城市層面空氣污染的健康經(jīng)濟損失研究Table 1 Study on health and economic loss of air pollution in domestic cities

2.1.3單一城市層面不論對于哪個國家，大城市、重點城市常常獲得更多關注.對美國加利福尼亞南海岸盆地1989年和2008年空氣質量效益進行評估后發(fā)現(xiàn)，隨著時間推移及治理措施的實施，顆粒物與O3濃度降低后減少了人群的暴露風險[42].澳大利亞悉尼市的ρ(PM2.5)與ρ(O3)均處于相對較低水平，但如果能進一步降低，即便是少量降低也將產(chǎn)生一系列健康收益[43].據(jù)估算，悉尼市ρ(PM2.5)若在2007年基礎上降低10%并持續(xù)10 a以上，將減少早逝650例，增加生命年3 500 a，并減少700例呼吸及心腦血管疾病就診人次[43].印度的那格浦爾(Nagpur)2013年ρ(PM2.5)較高，造成 3 300 人早逝，傷殘調整壽命年達 9 100人年，經(jīng)濟損失約22×108美元[44].

北京市空氣污染較嚴重.2013年1月北京市霧霾重污染期間，較高濃度的PM2.5暴露造成早逝201例、呼吸系統(tǒng)疾病住院 1 056 例、心血管疾病住院545例，健康經(jīng)濟損失高達4.89×108元[45].通過對2012年北京市16個市轄區(qū)的研究[46]發(fā)現(xiàn)，PM2.5造成的健康經(jīng)濟損失占GDP的0.3%～0.9%，其中早逝的損失占全部經(jīng)濟損失的80%.蘭州市也是我國空氣污染較嚴重的城市，對蘭州市實施能源改造后可減少健康經(jīng)濟損失4.86×108元，占GDP比重可降低0.4%[47].

較小的時間尺度容易忽略污染物對健康影響的滯后效應，連續(xù)若干年的研究則能反映某城市的健康經(jīng)濟損失動態(tài)變化情況.對比蘭州市2002—2009年因PM10造成的影響發(fā)現(xiàn)，健康經(jīng)濟損失在2002年最低，但其占GDP的比重最高；2009年的健康經(jīng)濟損失最高，2008年的健康經(jīng)濟損失占GDP比重最低[48].對西安市2014—2016年冬季PM2.5健康損害價值評估的研究[49]發(fā)現(xiàn)，健康經(jīng)濟損失與PM2.5濃度呈正相關，3 a內(nèi)的健康經(jīng)濟損失呈先降后升的特征.鄭州市2014—2016年的健康經(jīng)濟損失呈先升后降的特征，但空氣污染情況依然嚴峻，對公眾的健康損害依然較大[50].上海市ρ(PM2.5)年均值未達到GB 3095—2012《環(huán)境空氣質量標準》二級標準限值(35 μgm3)，若上海市能加大PM2.5污染治理力度并達到二級標準，則可以有效降低健康經(jīng)濟損失[51].各城市健康經(jīng)濟損失動態(tài)變化情況具體如表2所示.

表2 我國各城市健康經(jīng)濟損失動態(tài)變化情況Table 2 Dynamic changes of health economic losses in different cities in China

2.2 研究方法

評價中經(jīng)常采用的方法有人力資本法、修正人力資本法、患病失能法、支付意愿法、疾病成本法、統(tǒng)計壽命價值法(Value of a Statistical Life,VSL)、情景分析法等.

由于人力資本法存在倫理道德缺陷所以被修正，修正人力資本法不需要考慮個體價值的差異[52].慢性阻塞性肺病與空氣污染所致其他疾病對患者造成的痛苦有較大差異，因此應單獨使用患病失能法估計，而不能與其他疾病采用同一種方法，以免低估其健康經(jīng)濟損失[25].支付意愿法是調查居民對未來疾病或死亡的支付意愿，是一種事前估計與預測的方法，但是該方法可能會高估損失.因各城市的經(jīng)濟社會、人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等不同，收集高質量資料的成本較高，我國僅對部分城市(如蘭州市、重慶市、天津市、上海市、北京市等)居民進行過調查，居民的支付意愿差異較大，調研結果僅適用于小范圍研究.統(tǒng)計壽命價值法是基于個體對死亡風險與財富之間的權衡，在發(fā)達國家應用較廣泛，但對于是否存在“老年折扣”(老年人的統(tǒng)計壽命價值較低)的現(xiàn)象還未形成統(tǒng)一的結論[53].疾病成本法則是一種事后計算方法，該方法以已發(fā)生的醫(yī)療費用、收入損失等為標準，更加接近現(xiàn)實支出[45].隨著衛(wèi)生統(tǒng)計數(shù)據(jù)質量的提高與進一步公開，疾病成本法的估算結果將更加可靠.各研究方法的優(yōu)缺點如表3所示.

表3 各研究方法的優(yōu)缺點Table 3 Advantages and disadvantages of various research methods

情景分析法在研究中主要采用兩種方法，一種是預測排放量，即運用大氣化學等知識，根據(jù)相關的排放預測模型，得出未來污染物的排放量及相應濃度再進行測算，部分研究已延伸至2050年.Selin等[54]運用MIT的排放預測和政策分析模型，結合預測未來排放量的全球氣候變化對流層化學模型以及IPCC的報告，運用情景分析法評價了全球16個國家O3污染導致的健康損害及其經(jīng)濟影響，結果表明，2050年O3污染導致的健康損失可達 5 800×108美元，占世界GDP總值的0.4%，其中40%的損失是由累積的經(jīng)濟負擔所致，急性暴露的死亡人數(shù)超過200×104人.Matus等[23]也運用MIT的排放預測和政策分析模型，估算了2005年中國PM污染物和O3導致的消費損失為690×108美元(占當年總消費額的7%)，進一步設置兩種較高的空氣質量水平情景進行分析發(fā)現(xiàn)，損失情況有所改善，損失分別減少至380×108與46.6×108美元.另一種是不預測排放量，即以污染物濃度降低到某種限值為情景，測算經(jīng)濟效應變化.黃德生等[55]對京津冀地區(qū)實施空氣污染治理措施后，ρ(PM2.5) 年均值達到GB 3095—2012二級標準限值(35 μgm3)時可實現(xiàn)的健康效益進行了分析，結果表明，可實現(xiàn)的健康經(jīng)濟總效益相當于京津冀地區(qū)2009年GDP的1.66%～6.94%，其中河北省的總效益最大.陳仁杰等[56]估算出2013年74個環(huán)保重點城市PM2.5污染使居民期望壽命減少了1.48 a，通過情景分析還發(fā)現(xiàn)，降低ρ(PM2.5)可顯著增加居民的期望壽命，當ρ(PM2.5)達到世界衛(wèi)生組織的空氣質量指導值(10 μgm3)時可使期望壽命增加1.26 a.謝揚等[57]運用CGE等模型，估算出無額外空氣污染控制情景下PM2.5污染導致2020年北京市額外健康支出為44.2×108元，人均勞動時間損失為81.3 h，當采取了各種終端控制措施使ρ(PM2.5)有效降低后，額外健康支出和人均勞動時間損失分別降至 8.8×108元與22.0 h.

2.3 空氣污染因子選擇

空氣污染因子的選擇是健康經(jīng)濟評價中的重要組成部分.隨著科技水平、環(huán)境監(jiān)測水平、環(huán)境流行病學、環(huán)境毒理學研究的深入，不斷有新的污染因子被發(fā)現(xiàn)并應用于該領域.早期研究中，污染因子常為SO2、TSP、NO2、CO等；隨著科技與環(huán)境監(jiān)測能力發(fā)展，研究中污染因子常為PM10[58].近年來，由于環(huán)境監(jiān)測水平進一步提高，環(huán)境流行病學、環(huán)境毒理學研究的進一步深入，發(fā)現(xiàn)PM2.5對健康的危害大于PM10.研究[59-60]表明，顆粒物的粒徑越小，其對應的數(shù)量濃度和總表面積越大，越有可能吸附更多的有害物質，因此PM0.5、PM1比PM2.5對人體健康的危害更大，造成的損失也更大.但由于環(huán)境監(jiān)測科技水平及建站成本的限制，我國環(huán)境保護部門還沒有公布PM1及以下的監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此學界還無法開展大規(guī)模相應的經(jīng)濟評價.目前，PM10與PM2.5是WHO推薦的最具代表性的大氣污染物，全球疾病負擔(GBD)研究中使用二者計算大氣污染造成的疾病負擔[5,9,61-63].

研究[64]發(fā)現(xiàn)，近地面O3也是致病的環(huán)境污染因子，其具有極強的氧化性，進入呼吸道即會造成傷害，可以導致肺功能下降等多種不良健康事件.目前，O3已成為北美與歐洲最值得關注的空氣污染物之一，降低其濃度可以在一定程度上減少早逝和其他疾病的發(fā)生[65].國內(nèi)對O3所導致的健康損失評價較少，且集中在中國香港、中國臺灣、上海市、廣州市等沿海地區(qū)，而對污染較嚴重的內(nèi)陸城市的研究比較匱乏[66].目前，這種情況正在不斷改變，研究人員對O3的關注不斷增加.曾賢剛等[67]對2017年全國 1 365 個監(jiān)測站點的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，O3在空間分布上呈明顯的集聚性，估計O3污染共造成我國早逝人數(shù)為 98 473 例(95%CI為 53 419～143 292 例).對珠三角地區(qū)多個城市的研究[68-69]發(fā)現(xiàn)，2012年歸因于O3污染的死亡人數(shù)約為2006年的3倍，并且非ρ(O3)峰值期的健康危害比峰值期更大.蘇州市10月—翌年3月ρ(O3)與日死亡率的關系較4—9月更顯著[70].上海市2008年歸因于O3的健康經(jīng)濟損失為32.42 ×108元(95%CI為10.80×108～59.23×108元)，其中早逝損失占比為88.12%[71].

3 結論

a) 對于空氣污染健康經(jīng)濟損失的研究對象，無論是對國家層面、多個城市層面，還是單一城市層面的空氣污染健康經(jīng)濟損失評價研究，均主要集中在中國等空氣污染較嚴重的新興經(jīng)濟體國家.由于中國的監(jiān)測數(shù)據(jù)日趨完善，已經(jīng)出現(xiàn)運用連續(xù)多年數(shù)據(jù)估算以反映區(qū)域健康經(jīng)濟損失的動態(tài)變化.

b) 對于空氣污染健康經(jīng)濟損失的研究方法，每種方法各有適用的范圍與優(yōu)缺點，評價中常綜合使用多種方法以提高結果的可靠性.

c) 對于空氣污染健康經(jīng)濟損失的空氣污染因子的選擇，評價中的空氣污染因子通常依據(jù)當時科技觀測水平及觀測結果選中首要污染物，已由SO2、CO為主，逐漸轉向以PM10與PM2.5為主，O3為輔.加強PM2.5、O3、CO2的協(xié)同治理已經(jīng)成為共識，并在部分區(qū)域付諸實施.

4 展望

從世界范圍來講，空氣污染對人群健康的威脅在各國普遍存在，各國專家對空氣污染會導致人群健康經(jīng)濟損失已有共識.研究者不僅測算了歷史時段的經(jīng)濟損失，也對未來情景進行了預測.但由于所采用的方法與統(tǒng)計口徑不一致，指標選取和參數(shù)估計較困難等原因，對于同一個國家或區(qū)域的測算結果有時存在差異.研究成果不僅發(fā)揮了警醒作用，也為相關部門制定政策提供了理論基礎與數(shù)據(jù)支撐.由于空氣污染的健康經(jīng)濟損失評價領域涉及內(nèi)容較廣，所以應吸引更多學科的研究人員加入，以提高研究質量并且促進學科交叉發(fā)展.

在研究對象方面，發(fā)達國家由于數(shù)據(jù)資料完備、科技手段輔助等原因，空氣污染的健康經(jīng)濟損失評價研究范圍較廣、研究內(nèi)容較深入.雖然美國、歐洲等曾經(jīng)是學者們的研究重點，但隨著歐美對空氣質量的重視與治理、全球產(chǎn)業(yè)分工變化、國際貿(mào)易發(fā)展等原因，歐美空氣質量大幅好轉；同時，東南亞等地區(qū)空氣質量變差，人們的研究重心也逐漸轉向東亞、南亞地區(qū).尤其是中國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展伴隨著嚴重的空氣污染，使其成為全球學者的研究熱點.

我國的空氣污染問題是一個長期積累過程，解決此問題也需要較長時間.我國的空氣治理決心之大、力度之大、效果之顯著，也進一步激發(fā)了學者們的研究興趣.2013年，第一階段監(jiān)測的京津冀、長三角、珠三角等重點區(qū)域以及直轄市和省會城市等共74個城市的ρ(PM2.5)平均值為72 μgm3，環(huán)境空氣質量達到GB 3095—2012標準的城市比例僅為4.1%.通過實施《大氣污染防治行動計劃》《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》等，全國各地樹立與踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，進一步理順了經(jīng)濟發(fā)展同生態(tài)環(huán)境保護的關系，逐步調整優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)結構、能源結構、運輸結構、用地結構等，強化了空氣污染的區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，統(tǒng)籌區(qū)域環(huán)境治理，減少了高濃度、大范圍空氣污染事件的發(fā)生.2019年，全國337個地級及以上城市ρ(PM2.5)平均值為36 μgm3，優(yōu)良天數(shù)比例平均值為82.0%，環(huán)境空氣質量比2013年大幅改善，空氣污染造成的健康損失也大大減輕，人民的藍天幸福感明顯增強.但我國空氣污染治理已進入爬坡過坎階段，剩下的都是“難啃的硬骨頭”，諸多城市群空氣質量管理進入“深水區(qū)”[72].未來各城市群空氣質量還有多少提升空間、如何提升，及其對居民健康影響的效果都有待學者進一步研究.

在研究方法方面，對于支付意愿法，未來應進行更多城市支付意愿的調查研究，以確切反映各城市居民因生活習慣、消費理念等不同而造成的空氣污染支付意愿差異.對于疾病成本法，由于目前衛(wèi)生數(shù)據(jù)的滯后與不全面，影響了疾病成本法的使用效果，建議各級衛(wèi)生部門加大衛(wèi)生數(shù)據(jù)的公開力度.對于情景分析法中使用的排放預測模型，未來應引入更多變量以提高情景研究結果與現(xiàn)實的擬合程度.隨著環(huán)境流行病學與環(huán)境毒理學的發(fā)展，空氣污染對人體健康的影響機制逐漸明朗，但居民暴露模式、氣象因素、其他污染物等各種混雜因素均會對研究結果的可靠性產(chǎn)生影響，規(guī)范的慢性研究、多城市研究和隊列研究等仍然較缺乏，未來待通過更加規(guī)范的研究來提高研究結果的可靠性.

在空氣污染因子選擇方面，雖然分子狀、粒子狀的多種空氣污染因子共同損害人體健康，但如果將每個污染因子的損害結果加總則會高估損害總量，而且目前多種污染因子對人體健康的協(xié)同損害機理并不十分明確，所以國內(nèi)外學者在一項研究中通常將單一污染因子的影響結果作為最終結果.2013年以前研究中使用的污染因子以SO2、CO為主，PM10為輔，PM2.5較少；2013年后以PM10為主，且對PM2.5的研究迅速增加，少量研究也涉及O3等.根據(jù)《2018中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》，全國169個重點監(jiān)測城市以PM2.5為首要污染物的天數(shù)占總超標天數(shù)的44.1%，以O3為首要污染物的天數(shù)占總超標天數(shù)的43.5%，說明O3與PM2.5已成為同樣重要的污染因子.因此，應加強降低ρ(O3)的研究.目前，已有對PM2.5、O3、CO2協(xié)同治理的研究并付諸于個別區(qū)域的實踐.隨著科技的發(fā)展、樣本標志物的增加及數(shù)據(jù)的開放，PM1、PM0.5、PM0.1也將從試驗研究監(jiān)測項目轉為環(huán)保部門必監(jiān)測項目，未來研究將更多涉及更小顆粒物對人體健康的影響、多種污染因子對人體健康的交叉影響，以及上述影響產(chǎn)生的健康經(jīng)濟損失.