國家《大氣污染防治行動計劃》健康效益評估

雷宇，薛文博，張衍燊，許艷玲

(環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012)

國家《大氣污染防治行動計劃》健康效益評估

雷宇，薛文博，張衍燊，許艷玲

(環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012)

摘要為了提高空氣質量改善進程，2013年國家發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》。本文基于空氣污染與健康效益評估模型（BenMAP），對人口分布資料、大氣污染與人體健康影響的暴露反應關系等進行了本土化修正，采用“支付意愿法”與“疾病成本法”相結合的方法，系統(tǒng)評估了《大氣污染防治行動計劃》實施后，PM2.5污染變化引起的環(huán)境健康效益。研究結果表明，《大氣污染防治行動計劃》的實施將在一定程度上降低PM2.5環(huán)境濃度，改善環(huán)境空氣質量。如果《大氣污染防治行動計劃》空氣質量目標全面實現，可以避免城鎮(zhèn)8.9萬居民的過早死亡，減少12萬人次住院治療以及941萬人次的門診和急診病例，實現的全國健康效益約為867億元/年，說明了《大氣污染防治行動計劃》實施的健康有益性。本文對政府部門開展污染損失評估及制定環(huán)境健康政策具有重要的參考價值。

關鍵詞大氣污染 ; 行動計劃 ; PM2.5; 健康效益

責任作者： 張衍燊（1980—），男，環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，助理研究員，博士，主要研究方向為環(huán)境健康風險評估、環(huán)境損害鑒定評估等。

引言

目前PM2.5已成為影響我國大氣環(huán)境質量的首要污染物，并呈現出區(qū)域性、復合型污染特征[1,2]。它是對人體健康危害最大的大氣污染物之一，會引起人體呼吸系統(tǒng)疾病、癌癥甚至過早死亡。為了加快空氣質量改善進程，國務院于2013年9月12日正式發(fā)布了第一個國家《大氣污染防治行動計劃》（以下簡稱《計劃》），要求到2017年全國地級及以上城市PM10濃度比2012年下降10%以上，京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域2017年PM2.5濃度分別比2012年下降25%、20%、15%以上，其中北京市PM2.5年均濃度控制在60μg/m3左右。《計劃》通過多種措施的組合，將有力推動多種大氣污染物的協同減排?！洞髿馕廴痉乐涡袆佑媱潯返沫h(huán)境效益評估結果表明，如果《計劃》能夠得到全面、有效的實施，預計2017年全國SO2、NOx、顆粒物和VOCs較2012年分別下降18.3%、26.6%、29.1%和7.9%，減排效果顯著，能顯著改善大氣環(huán)境，降低PM2.5環(huán)境濃度[3-5]。

目前，國內還沒有學者就《計劃》實施、PM2.5污染狀況改善所帶來的全國性健康效益進行研究。僅有黃德生、段顯明等分別對京津冀地區(qū)PM2.5達標排放、珠三角地區(qū)PM10污染控制的健康效益進行過評估[6,7]。本文將基于BenMAP模型，定量分析《計劃》實施的公眾健康效益，旨在為國家實施《計劃》的效益分析提供科學依據，并為環(huán)境質量管理和環(huán)保部門政策決策提供重要參考。

1　評估方法

1.1 健康效益評價模型

環(huán)境大氣污染物濃度與人體健康間的暴露反應關系通常為線性或對數線性關系，一般采用泊松回歸模型來描述。當污染物的濃度為C時，暴露人群中死亡或發(fā)病的人次為：

其中，C和C0分別為某一特定情景和基準情景的污染物濃度；E和E0分別為相應濃度水平下的健康效應。某一特定情景與基礎情景相比的凈健康效益等于E-E0。如果已知暴露反應關系系數（β）、人群暴露水平（C和C0）和基礎情景下的健康效應（E0），就可以計算凈健康效益。基于此計算方法，美國環(huán)保署開發(fā)了空氣質量健康影響分析工具——BenMAP模型。本研究在該模型框架基礎上，建立了適用于我國的本土化計算參數。估算過程中考慮到與PM2.5污染有關的主要健康因素以及我國相關流行病學數據的可獲得性，主要對過早死亡、呼吸系統(tǒng)住院治療、循環(huán)系統(tǒng)住院治療以及門診/急診四類健康效益進行了估算。

1.2 健康效益評價參數

健康效益數據主要來源于我國衛(wèi)生部門的調查和統(tǒng)計數據。其中，死亡率數據來源于衛(wèi)生部于2006年組織的“全國第三次死因回顧抽樣調查”報告，扣除了各類事故死亡的因素；呼吸系統(tǒng)住院治療、循環(huán)系統(tǒng)住院治療以及門診/急診的發(fā)病率數據來源于《中國衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒》。

暴露—反應關系系數是健康效益估算中的核心參數，其物理意義為PM2.5濃度每升高一定濃度（如10μg/m3），健康因子（如死亡率、發(fā)病率）所增加的百分比[8,9]。美國大量的PM2.5長期暴露與過早死亡的研究結果表明，當PM2.5長期暴露的濃度升高10μg/ m3時，過早死亡的風險升高4%～10%?？紤]到我國PM2.5濃度數倍于美國，本文參考美國成果中的最低值，并使用世界銀行項目“中國環(huán)境污染損失模型”以及中國環(huán)境規(guī)劃院“中國環(huán)境經濟核算研究報告”項目建立的大氣污染與人體健康影響的暴露—反應關系，評估PM2.5濃度降低在減少過早死亡方面的影響。對于PM2.5暴露所導致的呼吸系統(tǒng)疾病住院治療、循環(huán)系統(tǒng)疾病住院治療以及門診/急診方面的暴露—反應關系，本研究選用了我國研究得到的系數[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經濟估算方法，估算了以上健康效益產生的貨幣化收益。其中，避免過早死亡對應的經濟效益參數來自于“支付意愿法”的調查結果，避免住院治療、門診/急診對應的經濟效益參數來自于“疾病成本法”的估算結果，見表1。

表1　大氣健康效益估算采用的主要參數

1.3 不同情景下PM2.5濃度

在運用BenMAP 進行分析時，本文分別以2012年（基準情景）和2017年（控制情景）該地區(qū)PM2.5污染為基礎設置兩種情景。其中，控制情景是指《計劃》實施后的PM2.5污染情況。本文以2010年氣象模擬數據與排放清單為基礎，利用氣象模式WRF和空氣質量模型CMAQ模式系統(tǒng)，分別模擬了2012年、2017年全國、各省份及各城市的PM2.5污染狀況，結合2013年全國74個城市的PM2.5初步監(jiān)測數據，計算了《計劃》實施后全國、重點區(qū)域及各省份PM2.5年均濃度相比2012年的下降幅度。其中，2017年全國各種污染物排放清單依據《計劃》中提出的各項污染減排措施確定。排放清單及WRF氣象模型參數、CMAQ模型參數設置參見《大氣污染防治行動計劃》的環(huán)境效益評估[3]。模擬結果表明，《計劃》中擬定的各項污染減排措施落實后，全國、京津冀、長三角及珠三角區(qū)域PM2.5年均濃度將分別比2012年下降22.08%、33.99%、23.98%、24.04%（表2），可以實現《計劃》提出的PM2.5年均濃度下降目標，《計劃》擬定的空氣質量目標科學、可達。PM2.5降幅最大的地區(qū)主要集中在北京、天津、石家莊等重污染城市周邊，其次為整個京津冀地區(qū)；此外以“北京—三門峽—上海”為頂點構成的污染三角區(qū)及珠三角地區(qū)PM2.5降幅較大。PM2.5濃度降幅較大的地區(qū)與PM2.5高污染地區(qū)在空間上高度重合，體現了空間差異化的控制要求，具體見圖1。

表2　重點區(qū)域PM2.5年均濃度降幅

圖1　《計劃》實施PM2.5年均濃度降幅模擬結果

2　結果與討論

2.1 環(huán)境健康效益

《計劃》實施將使得我國城市過早死亡人口每年減少8.9萬例。根據美國健康效應研究所（HEI）全球疾病負擔研究結果，我國每年由于環(huán)境大氣PM2.5的暴露所導致的過早死亡為123萬例，是我國第四大致死風險因素；根據中國環(huán)境規(guī)劃院估算，我國城市地區(qū)由于大氣顆粒物暴露導致的過早死亡為35萬～50萬人。因此《計劃》的實施將使得我國城市地區(qū)由于環(huán)境大氣PM2.5的暴露所導致的過早死亡減少20%左右。此外，《計劃》的實施還將顯著減少我國公眾呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)疾病的發(fā)病，由于這類疾病產生的住院治療將每年減少12萬人次；由于各類疾病產生的門診/急診病例將每年減少941萬人次，在改善公眾身體健康的同時，很大程度上減輕了衛(wèi)生系統(tǒng)的負擔。

《計劃》的實施將在全社會產生每年約867億元的健康效益。其中，約816億元的健康效益來源于減少過早死亡，約51億元的健康效益來源于各類疾病的減少。與美國跨州空氣污染法的預期實施效果進行比較，美國跨州空氣污染法實施后，預期將每年減少1.3萬～3.4萬例過早死亡，帶來的健康效益將為1200億～2800億美元。顯然，《計劃》減少的公眾死亡遠高于美國跨州空氣污染法，但貨幣化的健康效益低于美國跨州空氣污染法，主要原因是計算貨幣化健康效益的參數主要來自于“支付意愿法”調查研究的結果，美國公眾對于避免過早死亡的支付意愿遠遠高于中國公眾。如果采用美國的參數，預計健康效益上升2個數量級。《計劃》實施后的公眾健康效益估計結果見表3。

表3　《計劃》實施后的公眾健康效益估算結果

2.2 不確定性分析

評估空氣質量改善帶來的健康經濟影響有很多不確定性，包括暴露反應關系、暴露于空氣污染的人口估計、統(tǒng)計生命價值（SLV）等，這些健康效益分析都有不確定性。一是暴露反應關系的不確定性相對較高，尤其是PM2.5長期暴露導致的過早死亡。由于我國缺乏相關研究基礎，本文的估算采取的是基于美國多個研究結果中的低值與我國一些城市研究的綜合分析結果。二是模型中使用的城市人口來源于人口統(tǒng)計中的城鎮(zhèn)戶籍人口，由于我國存在廣大實際生活在城鎮(zhèn)中的農村戶籍人口，可能造成模型估算的結果偏低。三是SLV這一參數的不確定性較高。根據已有的針對我國的支付意愿法研究結果，公眾為避免過早死亡愿意支付的經濟成本與其收入呈一定的相關關系，在此基礎上本研究中使用的統(tǒng)計生命價值為91萬元。美國在進行健康效益的經濟成本分析過程中，使用的統(tǒng)計生命價值均值為550萬美元（2000年價），與美國的同類分析相比，本研究使用的統(tǒng)計生命價值約低2個數量級，這可能在很大程度上造成模型估算結果偏低。

3　結論與建議

（1）《計劃》的實施將有效降低PM2.5環(huán)境濃度，產生顯著的健康效益。如果《計劃》空氣質量目標全面實現，可以避免8.9萬城鎮(zhèn)居民的過早死亡，減少12萬人次住院治療以及941萬人次的門診/急診病例。采用國內的統(tǒng)計生命價值（SLV）91萬元估算，能夠獲得的健康效益為867億元/年。如果采用美國的統(tǒng)計生命價值550萬美元（2000年價）估算，預計健康效益上升2個數量級。

（2）《計劃》的實施所實現的健康效益主要為減少過早死亡所帶來的效益，為816億元/年，占總收益的94%。

（3）加強大氣污染對人體健康影響方面的基礎研究。盡快組織并持續(xù)開展大規(guī)模的隊列研究，在此基礎上構造我國本土化的暴露—反應關系式，為進一步基于公眾健康的大氣污染防治決策研究提供基礎數據。

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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 PM2.5pollution 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 PM2.5concentration 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 benefi t

中圖分類號：X820.6

文獻標識碼：A

文章編號：1674-6252（2015）05-0050-04

作者簡介：雷宇（1980—），男，環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院大氣環(huán)境規(guī)劃部副主任，副研究員，主要研究方向為大氣污染特征識別、來源分析和控制策略。