編者按
       一直以來，美國的減排措施都是基于某項空氣污染物濃度標(biāo)準(zhǔn)而制定的。本文首次提出，以改善公眾健康為目標(biāo)、以成本效益分析為篩選方法，來探索美國可實現(xiàn)多污染物減排的治理路徑?；趯】的繕?biāo)、技術(shù)潛力及政策體系的更新，該研究框架可用于其他國家探索最具健康與社會經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同減排策略。

    研究背景
       為治理空氣污染、改善空氣質(zhì)量，美國一直以空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，制定減排目標(biāo)及減排措施。治理空氣污染的首要目標(biāo)是保護(hù)公眾健康，但基于空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定減排措施，不能直接響應(yīng)改善公眾健康的目標(biāo)。雖然，目前的措施制定流程包括對既定措施進(jìn)行健康影響評估，但現(xiàn)有政策評估模型與健康評估模型并未完全耦合，因此帶來的研究復(fù)雜度限制了決策者對更多減排策略的探索。為解決上述問題，本文以提高美國公眾健康效益為目標(biāo)，搭建了能源模型，探索了成本效益較好的空氣污染治理策略。

    研究方法
       以往相關(guān)研究都以污染物減排量作為措施有效性的評估標(biāo)準(zhǔn)，本研究則以PM2.5污染所導(dǎo)致的致死成本（以下簡稱PMMC）為評估標(biāo)準(zhǔn)。在能源模型GCAM-USA中，利用各州、各部門、各項污染物排放的PMMC系數(shù)，結(jié)合不同工業(yè)技術(shù)的污染物排放量，本研究計算了各項工業(yè)技術(shù)的PMMC值。
       隨后為探索2015年-2050年的減排路徑，研究設(shè)定了兩組情景：
基礎(chǔ)情景（BASE）：基于美國目前的能源結(jié)構(gòu)，推測了2050年的能源結(jié)構(gòu)，即25%風(fēng)能和太陽能發(fā)電，并在此基礎(chǔ)上設(shè)定了減少PMMC10%、20%、30%、40%和50%的健康目標(biāo)，搭建了US10、US20、US30、US40、US50五個研究情景。
檢驗情景（HR）：該情景設(shè)定的可再生能源占比較高，即48%風(fēng)能和太陽能發(fā)電，并在此基礎(chǔ)上設(shè)定了減少PMMC50%的健康情景。
       基于對PMMC因子的估算及情景的設(shè)定，本研究使用GCAM-USA模型模擬了不同健康目標(biāo)下成本效益最好的減排策略。

    研究結(jié)論
       研究發(fā)現(xiàn)，因PM2.5排放的PMMC因子較高，PM2.5減排對實現(xiàn)US50健康目標(biāo)的貢獻(xiàn)最大。對比基礎(chǔ)情景（BASE REF），削減50%PMMC（US50）需實現(xiàn)減排51%的PM2.5、32%的SO2、11%的NO2排放量。在美國實現(xiàn)該減排目標(biāo)，成本效益最好的減排策略為大力推進(jìn)“電能替代”，例如使用“電能”替代工業(yè)用煤，工業(yè)液體，以及居民生物質(zhì)使用。
       但值得注意的是，以末端治理為主的減排策略，并不能有效減少能源使用（圖1）。因此，實現(xiàn)大規(guī)模多部門的PMMC削減，改善居民健康，協(xié)同推進(jìn)能源清潔化和末端技術(shù)電動化至關(guān)重要。此外，大力推進(jìn)能源清潔化，也可彌補末端治理技術(shù)CO2減排不足的短板。
       對比不同PMMC削減情景發(fā)現(xiàn)，制定嚴(yán)格的健康標(biāo)準(zhǔn)可加快工業(yè)技術(shù)能效提高，促進(jìn)老舊工業(yè)技術(shù)淘汰，加快各部門的電動化進(jìn)程。

圖1 US50情境下，美國能源消耗及PM2.5致死成本的變化情況

       成本效益分析結(jié)果表明，在削減PMMC10%至50%的情景下，美國及各州的邊際健康效益均顯著高于邊際治理成本（圖2），即使以削減PMMC50%為目標(biāo)，邊際健康效益依然大于邊際治理成本的2倍以上。因此，以健康為目標(biāo)制定減排成本會為美國帶來顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。
       空氣污染治理的首要目標(biāo)是保護(hù)人類健康。在重新制定健康目標(biāo)、模擬能源結(jié)構(gòu)及政策框架的基礎(chǔ)上，使用該研究框架可助力其他地區(qū)，探索最具健康與社會經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同減排策略。

圖2. 不同PMMC削減情境下，美國及各州PM2.5致死成本及效益的分析結(jié)果

原文題目：Air pollution control strategies directly limiting national health damages in the US
原文作者：Yang Ou, J. Jason West, Steven J. Smith, Christopher G. Nolte & Daniel H. Loughlin
第一作者單位：Department of Environmental Sciences and Engineering, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC 27599, USA
期刊名：Nature Communications
發(fā)表時間：2020年

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