研究背景

氣候變化和空氣污染威脅著人類(lèi)健康和福祉。為了應(yīng)對(duì)氣候變化，需要大幅削減溫室氣體（GHG）的排放。旨在減少溫室氣體排放的碳減排政策除了減少長(zhǎng)期氣候變化風(fēng)險(xiǎn)之外，還能夠減少共同排放的空氣污染物，進(jìn)而改善與空氣污染相關(guān)的人類(lèi)健康問(wèn)題。但值得注意的是，從減緩氣候變化的努力中獲得的好處通常是在幾十年或更長(zhǎng)的時(shí)間中累積，而減少共同排放的空氣污染物則只需幾個(gè)小時(shí)或幾天就能實(shí)現(xiàn)。因此，空氣質(zhì)量改善和健康協(xié)同效應(yīng)的量化，可以提供與全球長(zhǎng)期目標(biāo)相符的、明確的短期本地化益處。

中國(guó)于2015年根據(jù)《巴黎協(xié)定》宣布了其國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)（NDC）。碳定價(jià)被廣泛認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)最具成本效益的政策措施之一。自2011年以來(lái)，這項(xiàng)措施已被中國(guó)多個(gè)城市作為排放交易制度（ETS）的試點(diǎn)。ETS制度允許跨省和跨部門(mén)進(jìn)行二氧化碳排放交易，將成為實(shí)現(xiàn)NDC目標(biāo)的主要政策工具。對(duì)ETS可能如何影響空氣質(zhì)量和人類(lèi)健康的分析，可以幫助決策者更好地了解該工具的成本和收益，并做出更明智的決定。

在這一背景下，本文旨在回答以下三個(gè)問(wèn)題：第一，中國(guó)國(guó)家碳排放交易體系如何影響空氣污染物排放和區(qū)域空氣質(zhì)量？第二，中國(guó)國(guó)家碳排放交易體系的健康影響是什么？第三，如何從經(jīng)濟(jì)角度刻畫(huà)這些效益?

研究?jī)?nèi)容

為了回答上述問(wèn)題，本研究使用了REACH研究框架。該框架結(jié)合了中國(guó)區(qū)域能源模型（C-REM），中國(guó)排放清單，CMAQ，以及CREM健康效應(yīng)（CREM-HE）模塊，從而達(dá)到實(shí)施跨學(xué)科和多系統(tǒng)集成評(píng)估的目的。REACH模型的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

 

圖1  REACH模型框架

C-REM是一個(gè)遞歸的動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡（CGE）模型，描述了區(qū)域?qū)用娼?jīng)濟(jì)系統(tǒng)和能源系統(tǒng)，它基于每個(gè)省份的社會(huì)核算矩陣（SAM），詳細(xì)描述了中國(guó)30個(gè)省份的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。隨后能源消耗數(shù)據(jù)被輸入排放清單以創(chuàng)建主要空氣污染物排放的網(wǎng)格化信息。這些信息與CMAQ中的氣象學(xué)-化學(xué)、光降解和化學(xué)傳輸模塊相互作用后，生成網(wǎng)格化污染物濃度。然后，模型將匯總的人口加權(quán)省級(jí)污染物濃度數(shù)據(jù)反饋至CREM-HE模塊，描述出自然系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)系統(tǒng)的反饋效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)一致性評(píng)價(jià)。

在情景設(shè)置中，本研究包含了基準(zhǔn)情景（Reference Scenario，RS）、達(dá)峰情景（Peaking Scenario, PS）和提早達(dá)峰情景（Peaking Early Scenario, PES）。這三種情景下考慮的現(xiàn)有政策措施包括化石能源資源稅、天然氣補(bǔ)貼、可再生能源補(bǔ)貼和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

研究結(jié)果

碳排放

圖2  不同情景下的碳排放

在國(guó)家層面，與基準(zhǔn)情景相比，達(dá)峰情景將導(dǎo)致2030年二氧化碳排放量減少16%。在達(dá)峰情景下，2030-2035年間，二氧化碳排放量將穩(wěn)定在119億噸，而在提早達(dá)峰情景下，到2025年，二氧化碳排放量將達(dá)到105億噸左右的明顯峰值。碳排放減少反映了效率提高、燃料轉(zhuǎn)換和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的綜合效應(yīng)。

污染物排放

在國(guó)家層面，與2030年基準(zhǔn)情景相比，達(dá)峰情景下，二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10、BC、VC和VOC排放量分別下降16%、10%、10%、19%、13%和4%。提早達(dá)峰情景下二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10、BC、VC和VOC的減排量均高于高峰情景，排放量分別下降了24%、18%、15%、15%、27%、18%和7%。不同政策下模擬的PM2.5濃度如下圖所示。隨著政策的逐漸嚴(yán)格，大氣污染的緩解力度明顯加大。

圖3  年均PM2.5濃度

健康效應(yīng)

研究結(jié)果表明，到2025年達(dá)到二氧化碳排放峰值，與2030年達(dá)到二氧化碳排放峰值相比，空氣質(zhì)量將得到更明顯的改善。與基準(zhǔn)情景相比，呼吸系統(tǒng)疾病住院、心腦血管疾病住院、急診、支氣管炎、急性暴露死亡率和慢性死亡率在提早達(dá)峰情景下預(yù)計(jì)將下降341183、470986、22498295、184701、23610和143815例。在PM2.5濃度下降幅度較大、人口較多的省份，發(fā)病率和死亡率的絕對(duì)值預(yù)計(jì)下降幅度往往更大。人口眾多、富裕的中國(guó)東部和中部省份將享受到特別巨大的醫(yī)療福利。

考慮到《巴黎協(xié)定》所要求的全球評(píng)估，該協(xié)定建議對(duì)各國(guó)氣候變化行動(dòng)的影響進(jìn)行五年一次的審查，最近中國(guó)正在討論由國(guó)家決定的最新貢獻(xiàn)。在以上角度，研究結(jié)果能夠從成本和健康效益分析的角度為我國(guó)制定更新的減排目標(biāo)提供決策支持。

圖4  與參考情景相比提早達(dá)峰情景下2030年發(fā)病率和死亡率下降的省份