估算2013年西安市大气污染损失

　　大气污染已经成为一个全球性问题，而中国城市的大气污染问题尤其突出。以二氧化硫、可吸入颗粒等为代表的污染物排放依然呈递增态势。大气污染对人体健康、农作物生长以及区域生态系统带来严重的负面影响。定量化评估大气污染造成的经济损失不仅能使公众直观地认识环境问题的严重性，而且有助于科学评估环境政策的有效性，为政府完善相关政策提供决策依据。

　　国外学者较早对大气污染的经济损失进行了定量研究，主要有基于成本和损害两种研究方法。基于损害的方法是通过估算污染损失，计量环境退化后所引起损失的经济价值。在具体应用时又包括人力资本法、市场价值法、影响途径分析法( IPA) 、机会成本法等多种方法。Ridker( 1967) 利用人力资本法对美国 1958 年大气污染造成的不同疾病诱发死亡的经济损失进行了估算，该研究为估算和评价大气污染造成的人体健康损失奠定了基础。Shafie － Pour et al．( 2007) ，Wei et al.( 2014) 等学者使用 IPA 法研究了各种工业废气对农作物、建筑带来的经济损失。Delucchi( 2002) 等依据剂量 － 反应关系，运用市场价值法研究了大气污染的经济损失。

　　基于成本的方法一般采用治理成本法，即计算为避免环境污染所支付的成本。污染治理成本法核算的环境价值包括环境污染的实际治理成本和环境污染虚拟治理成本两部分。在具体应用时包括直接核算治理成本的方法和支付意愿法。Halkos 和 Matsiori( 2014) 使用支付意愿法估算了希腊中东部的皮尼奥斯河水污染造成的经济损失。

　　国内关于污染损失评估的研究可追朔到 20 世纪 80 年代，过晓民和张惠勤( 1990) 首次对我国环境污染和生态破坏造成的经济损失进行了估算。徐嵩龄( 1997) 对中国环境污染经济损失的计量提出了总体框架，并提供了完善和规范环境经济损失估算的思路。郑易生等( 1999) 使用损失法估算 20 世纪 90年代中期中国环境污染的经济损失高达 1875 亿元。

　　杨丹辉等( 2010) 分别使用损失法和成本法估算了山东省 2000 年 －2005 年大气污染和水污染的经济损失。吕雁琴等( 2014) 利用污染损失法估算了新疆准东煤田生产造成的污染损失。陈秋计( 2014)利用污染损失法估算了开采沉陷对耕地资源价值的影响。

　　国外学者已经从核算地域或某一特定污染的总损失拓展到对点污染源边际损害的研究。国内研究囿于数据所限，以核算国家或省域的污染损失为主，对具体城市，特别是西部生态脆弱城市研究较少。文中以西部重要城市西安市为例，利用损失法估算 2013 年西安市大气污染损失。西安市 2000 年 －2013 年经济快速发展，平均增速高达 13． 73%。但同时西安市环境污染损失巨大且呈恶化态势。西安市的情况在西部各省，乃至全国都有代表性和典型性。

　　1 材料与研究方法

　　1． 1 数据来源

　　研究对象为 2013 年西安市大气污染( 二氧化硫和 PM10) 的经济损失。文中主要数据来源于《陕西省2013 年统计年鉴》、《西安市 2013 年度环境质量状况》、《西安统计年卷》( 2013 年卷) 、《西安市 2013 年国民经济和社会发展统计公报》等。

　　1． 2 研究方法

　　核算污染损失主要有成本法和损失法。成本法核算污染损失操作简单，但存在理论缺陷，一是治理污染的成本与污染造成的损害并不相等; 二是利用这种方法计算得到的结果仅仅是防止环境功能退化所需的治理成本，并不是实际造成的环境退化成本。实际上，成本法会低估污染造成的经济损失。污染损失法则通过确定污染排放对环境质量的物理损害，进而以货币为单位量化这些损失。显然，污染损失法估算的是真正意义上的环境退化成本。

　　文中采用污染损失法核算大气污染的经济损失。首先调查确定污染因子。根据公众环境研究中心等发布的《2012 年城市空气质量信息公开知识( AQTI) 评价报告》，中国城市大气的主要污染因子为二氧化硫和可吸入颗粒。PM2． 5 和 PM10 是主要的可吸入颗粒，实践中 PM2． 5 对人体健康损害的剂量反应还不明确，故文中以二氧化硫和 PM10 作为污染因子。

　　其次是确定损失项目。大气污染造成的损失主要分为四种( 表 1) 。【表1】

　　
　　再次是确定剂量反应关系，将大气污染物浓度以及浓度变化转换为对受体的物理影响。最后是选择合适的估算方法，将污染造成的物理损害折算成货币损失价值。

　　1． 3 人体健康损失

　　以人力资本法核算人体健康损失。人力资本法认为，污染导致过早死亡损失了期望寿命的同时，也丧失了人这种生产要素在期望寿命年内获取人力资本投资回报的机会。该方法将丧失的预期收入现值作为过早死亡造成的经济损失。

　　大气污染对人体健康造成的经济损失( DH) 主要有三个方面，分别为因病过早死亡的损失( DH1) 、因病造成的医疗支出( DH2) 、因误工造成的损失( DH3) 。

　　因过早死亡损失 DH1的计算公式为: DH1= N × R × L × W × α ( 1)式中: N 为受污染的总人数，R 为 PH10 浓度每增加 1ug·m－ 3时因死亡率增加而导致的过早死亡人口数，L 为平均剩余寿命( 平均预期寿命减去平均死亡年龄) ，W 为人均年工资，α 为劳动人口率。

　　因病造成的医疗费支出 DH2计算公式为:DH2= ΣHi× Mi( 2) Hi= g × ri× N ( 3)式中: Hi为第 i 类疾病增加的患病人数，Mi为各病类对应的人均医疗费用; g 为实际 PM10 平均浓度与国家二级标准浓度差，ri为第 i 类疾病的额外发病率。

　　因误工造成的损失 DH31动受到限制。一个受限制活动天数相当于 1/4 个因病缺勤天数( 蔡宏道，1995)。则 DH3计算公式为:【4-5】

　　
　　式中: A 为因污染造成的误工人数，Wd为人均日工资; D 为 PH10 浓度每增加 1ug·m－ 3时一年内每人平均额外受限制活动天数。

　　1． 4 农作物损失

　　农作物损失采用市场价值法。市场价值法把环境质量看作一个生产要素，环境质量的变化会引起生产成本和生产率的变化，从而导致产品价格和产量的变化，再通过价格和产量的变化来计算价值变化，最后将经济损失货币量化。公式表示为: DF = P × △Q ( 6)式中: DF 为农作物污染价值损失; P 为受污染或破坏的农作物市场价格; △Q 为污染导致农作物的产量损失。

　　1． 5 建筑物、材料腐蚀损失

　　建筑物、材料的腐蚀损失按建筑物和材料的损失系数来计算的，具体计算公式为:DB = β × I ( 7)式中: DB 为建筑物和材料的腐蚀损失，β 为损失系数，I 为当年城镇基本建设投资。

　　1． 6 清洗费用损失

　　清洗费用的增加( DC) 反映在家庭清洗费用( DCf) 和车辆清洗费用 DCv上。即:DC = DCf1v( 8)家庭清洗费用增加一方面表现在人力资本的浪费，另一方面是清洗物料的增加。人们在工作之余对闲暇时间的分配有两种，选择闲暇和劳动。此时清洗费用应该用第二职业的平均工资来计算，若未增加这些额外的清洗时间，人们可以用来做第二职业获得收入或者享受闲暇。对于清洗物料的增加，根据郑易生等( 1999) ，清洁用品消耗的价值大约占劳务费的 20%。则大气污染产生的家庭清洗费用的增加计算公式为:【10-11】

　　
　　式中: DCf1为因清洗消耗的人力资本价值( 劳务费) ，DCf2为清洁品消耗的价值; H 为家庭户数，Wf为第二职业职工平均日工资; Df为家庭清洗次数增加而耗费的时间( 天数) 。

　　车辆清洗费用的增加主要考虑机动车辆，包括大型车、小型车、摩托车以及各类农用车、自行车以及电动车等非机动车辆的清洗费用，计算公式为:DCv= n × Pv× Nv( 12)式中: n 为车辆增加的清洗次数; Pv为平均清洗费用; Nv为机动车数量。

　　2 结果与分析

　　2． 1 人体健康损失

　　截止2012 年12 月西安市总人口为 857． 63 万，人口自然增长率为 1． 98%，据此估算 2013 年西安市受大气污染影响的总人口为 866． 12 万。影响人体健康的主要污染因子为 PM10，其剂量反应关系( 表 2) 。【表2】

　　
　　因过早死亡造成的经济损失 DH1。2013 年西安市 PM10 年平均浓度值为 190ug/m3，国家环境空气质量二级标准( GB3059 －2012) 为 70ug/m3，结合表 2 的数据，可计算出当年因 PH10 浓度超标而导致的过早死亡人口数为 4714． 5 人。根据韩贵峰等( 2001) ，因 PM10 污染的平均剩余寿命取值为 5 年。2013 年西安市劳动人口率为 75． 6%，人均年收入为 33100 元。根据( 1) 式计算出大气污染导致的过早死亡经济损失为 7． 8 亿元。因病造成的医疗费用支出 DH2。根据董小林等( 2006) ，1995 年西安市民患气喘、呼吸道感染、慢性支气管炎的人均医疗费分别为 50 元、150 元、200 元。2013 年陕西省居民消费价格指数为 1995 年的396% ，将各病类人均医疗费相应调整为200元、600元、800元。根据公式( 2) 和( 3) ，大气污染引起的气喘患病的医疗费用为 4． 3 亿元; 呼吸道感染( 包括呼吸道疾病门诊率、下呼吸道感染、儿童气喘与急救病例) 医疗费用为 1． 68亿元，慢性支气管炎医疗费为 0． 51 亿。则大气污染引起的医疗费用增加总额为 6． 49 亿元。

　　因误工造成的工资损失 DH3。西安市 2012 年人均日工资为 88． 4 元，2013 年通货膨胀率为 2． 6%，据此估算出 2013 年西安市人均日工资为 90． 7 元。结合表 2 的数据可计算出因大气污染导致的误工天数为 1． 13 千万天。根据公式( 4) 和( 5) 计算出因误工造成的工资损失为 10． 24 亿元。

　　则 2013 年西安市大气污染造成人体健康经济损失总额为24． 53 亿，其中误工损失占 41． 74% ，过早死亡和医疗费用分别占 31． 8%和 26． 46%。

　　2． 2 农业经济损失
　　
　　对农作物产量以及质量危害最大的大气污染物是二氧化硫，其与农作物产量的剂量反应关系( 表 3) 。【表3】

　　
　　西安市的主要农作物有小麦、玉米、油料、棉花、蔬菜、油菜籽等。其中油菜籽和油料是抗性作物，玉米、棉花是中等敏感作物，蔬菜、小麦是敏感作物。虽然抗性作物长期暴露在二氧化硫环境中也会造成减产，但受到的影响相对较小，因此文中将二氧化硫对油菜籽和油料的减产影响忽略不计。根据农作物污染面积、质量和产量下降的百分数，利用公式( 6) 计算出大气污染引发的农作物减产损失( 表 4) 。【表4】

　　
　　根据表 4，2013 年西安市大气污染造成的农作物减产损失 19． 85 亿元，其中蔬菜的减产损失为 16． 07亿元，占 80． 96%，小麦的减产损失为 2． 75 亿元，占 13． 86%。玉米的减产损失为 1． 01 亿元，占 5． 1%，棉花的减产损失 0． 02 亿元，占 0． 1%。

　　2． 3 建筑物和材料腐蚀损失

　　大气污染对建筑物材料的腐蚀主要体现在对固定资产的损耗上，文中取 I 为第二产业投资额。2013年西安市第二产业固定资产投资总额为 983． 09 亿元。根据谭雪红( 2007)，文中取损耗系数为 2%。

　　根据公式( 7) 计算出 2013 年大气污染对建筑物和材料的腐蚀损失为 19． 66 亿元。

　　2． 4 清洗费用增加

　　家庭清洗费用的增加。2002 年西安市第二职业职工平均日工资 7． 46 元/人，按照通胀率指数折算出 2013 年第二职业日均工资为 10． 24 元/人。家庭清洗次数的增加天数为 11． 4 天/年。根据 2011 －2012 年西安市家庭户数的增长率核算出 2013 年西安家庭户数为 244． 86 万户。根据式( 10) － ( 11) 可得，因清洗次数增加损失的人力资本价值为2． 86 亿元，物料费用为0． 57 亿元，家庭清洗费用的增加总计3． 43亿元。

　　车辆清洗费用的增加。因大气污染导致的额外增加的机动车清洗次数为 11 次/车/年。截止2013年 12 月，西安市拥有的机动车数量为 160． 8 万辆，平均清洗费用 25 元/车/次。根据( 12) 式，大气污染引起的车辆清洗费用的增加为 4． 82 亿元。

　　大气污染引起的清洗费用总增加 8． 25 亿元，其中家庭清洗费用和车辆清洗费用占比分别为 41． 58%和 58． 42%。

　　综上，2013 年西安市大气污染产生的经济总损失为 72． 29 亿元，其中人体健康损失最大，为 24． 53 亿元，占 33． 93%，其次是农业损失 19． 85 亿元，占27． 46%，建筑物、材料腐蚀损失 19． 66 亿元，占27． 2%，清洗费用增加 8． 25 亿元，占总损失的 11． 41%。

　　3 讨论

　　环境经济损失的定量化估算对决策者制定与环境相关的政策至关重要，而科学规范的计算规则与计算参数则是准确估算环境损失的关键。文中主要数据来源于政府的环境部门、经济部门和统计部门所提供的常规统计数据，所使用的计算参数与西安市的经济社会统计指标相匹配，污染损失法也能够较科学的体现污染造成的环境退化成本。以人体健康损失占大气污染总损失的比例为例，本文计算结果为 33．93% ，与徐嵩龄( 1997) 对 90 年代中国环境经济损失的重新估算所得到的比例 35． 29% 较为接近。

　　根据文中的估算，2013 年西安市大气污染损失约 72． 29 亿元，大气污染损失占当年 GDP 比重为 1．48% ，人均损失 835 元。这一结果表明，西安市大气污染损失巨大，经济发展是以人们生活质量和健康状况的下降为代价的。同时，西安市大气污染损失呈恶化态势。与董小林等( 2006) 的研究结果对比发现，大气污染损失占 GDP 的比重在 2002 年约 0． 75%，而 2013 年则上升到 1． 48%，特别是人体健康损失由 2．52 亿元上升到 24． 53 亿元，11 年间增加了 873% 。大气污染损失大幅度增加一方面与国家空气质量标准提升有关，但更重要的与大气污染物浓度增加有关。与 2002 年相比，PH10 污染物浓度由年均的 165ug/m3增加到 190ug/m3，二氧化硫浓度由年均的 24ug/m3增加到 46ug/m3。西安市空气质量恶化的可能原因，一是产业结构重工业化趋势明显。西安市重工业占比 2000 年为 51． 19%，而到 2012 年上升到 78．05% 。能源密集型重化工业占比的剧增是环境质量迅速恶化的重要诱因。二是以煤炭为主的能源消费量激增。西安市工业能源消耗总量 2000 年为 409． 68 万 t 标准煤，其中原煤消费量占 68． 75%，2012 年消耗975． 82 万 t 标准煤，较 2000 年增长 138． 2% ，原煤消费占比上升到 75． 96% 。三是机动车保有量较快增长。2000 年西安市拥有车辆约 31． 03 万辆，2012 年上升到 163． 33 万辆，增长 436． 03%，机动车尾气排放是城市大气污染的主要来源。四是环境治理投入严重不足。2012 年西安市工业废气治理项目投资为 1．18 亿元，仅占大气污染损害的 1． 6% 。

　　空气质量持续恶化而治理投资严重不足，西安市面临紧迫的环境压力。其他城市特别是生态环境脆弱的西部城市也面临同样的困境①。如何将生态文明建设融入经济建设，实现可持续发展是这些地区迫切需要解决的难题。

　　文中仅计算了大气污染造成的总损失，但具体的分解与确认污染损失的制造者与承受者尚需要进一步探讨。未来可以拓展研究固废污染，水体污染以及生态破坏带来的经济损失，以全面评估地方经济发展的生态环境代价。另外，后续研究可尝试将环境污染损失纳入成本 － 效益分析，并构建适合中国现阶段发展特征的环境账户，这些研究对于制定与环境相关的政策具有非常重要的意义。

　　4 结论与建议
　　
　　环境问题既是发展问题，也是民生问题，而估算因污染导致的经济损失对于正确认识环境问题的严重性，制定科学合理的环境政策至关重要。文中使用损失法估算了西安市大气污染造成的经济损失。研究表明西安市大气污染损失巨大且持续恶化，经济发展以人们生活质量的下降和健康损失为代价。西安市正处于工业化中期的加速发展阶段，且面临产业结构偏重，发展方式粗放，生活环境脆弱等不利因素，经济社会发展与环境保护之间的矛盾尖锐。必须采取强有力的措施从源头上改善生态环境，通过生态文明建设实现可持续发展。

　　( 1) 通过税费制度改革完善能源资源的定价机制，使能源资源的价格向其内在价值回归，通过价格机制和倒逼机制，降低高碳能源特别是煤炭资源的消费比例，使污染排放总量持续下降。

　　( 2) 探索通过市场化污染控制手段优化生态环境，推动环境保护制度创新。探索环境“费”改“税”试点，设立独立的环境税，并科学制定税率水平，通过税收杠杆调控环境污染; 在西安及周边地区构建排污权交易市场，引入市场化的污染定价机制将环境外部成本纳入企业的生产成本，激励企业通过技术创新从生产源头上控制污染。

　　( 3) 通过建立激励机制推进发展方式转型和经济结构调整。结合西安独特的历史文化资源，以及雄厚的科技研发实力，西安市应大力发展旅游文化产业、高新技术产业、高端制造产业、现代服务业，在西安周边应发展绿色无公害农业，并逐步淘汰污染密集型产业，为西安实现绿色发展奠定物质基础。

　　( 4) 中国城区空气中可吸入颗粒物的主要来源为机动车尾气排放( 占总量的 30% 左右) ，应该大力发展公共交通系统，同时以市场化方法，通过抬高用车成本控制西安市区机动车保有量。

　　( 5) 把高污染资源消耗、大气环境质量、生态效益纳入西安市经济社会发展评价体系，同时要加强监管，健全环境保护责任追究制度和环境损害赔偿制度; 加强生态文明宣传教育，营造全民爱护生态环境的良好风气。