當前，空氣污染與氣候變化日益加劇，已經(jīng)嚴重威脅公眾健康。此背景下，研究團隊積極開展相關(guān)研究，探究大氣污染防治減排措施、氣候變化應(yīng)對策略帶來的健康和社會經(jīng)濟影響，以期為相關(guān)政策制定提供科學(xué)參考。

圖1. WHO區(qū)域工作組估計的不同地區(qū)空氣污染死亡人數(shù)

根據(jù)模型模擬結(jié)果顯示，我國通過實施雄心勃勃的氣候政策（遠低于全球平均氣溫上升2°C）、低碳能源轉(zhuǎn)型加上嚴格的清潔空氣政策，在2015-2030年、2030-2050年期間將大幅減少空氣污染相關(guān)的健康影響（見圖2）。然而，當研究氣候變化應(yīng)對政策對公眾健康的影響時，社會經(jīng)濟因素不容忽視。研究發(fā)現(xiàn)，老齡化伴隨的快速增長的疾病負擔(dān)，可能完全抵消我國氣候變化應(yīng)對政策的健康效應(yīng)。

圖2. 不同氣候目標下，PM2.5暴露濃度和PM2.5相關(guān)死亡人數(shù)變化預(yù)測

可再生能源大規(guī)模發(fā)展，可助力改善空氣質(zhì)量。課題組研究分析了中國可再生能源部署的投資成本，及其帶來的空氣質(zhì)量和健康的協(xié)同效益。

研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)展可再生能源，短期投資成本較大，2030年的投資凈效益為-0.6萬億元；但長期經(jīng)濟效益明顯，2050年的投資凈效益為2.9萬億元。在健康協(xié)同效益方面，發(fā)展可再生能源可在2050年避免60萬的過早死亡（見圖3）。

圖3. 2030年和2050年通過發(fā)展可再生能源減少的過早死亡人數(shù)

此外，大部分可再生能源投資于人口密度較低的區(qū)域，而其健康協(xié)同效益以中部和東部地區(qū)最為突出。到2030年，中部地區(qū)的總投資占全國的20%，可降低34%的過早死亡人數(shù)；西北地區(qū)總投資占20%，降低5%的過早死亡人數(shù)。而到2050年，東部和中部地區(qū)的投資成本占全國的20%，而過早死亡人數(shù)可減少76%。

居民部門是中國第三大能源消費領(lǐng)域。2018年，居民能耗占全國總能耗的13.5%（城鎮(zhèn)8.3%、農(nóng)村5.2%），由于城鄉(xiāng)區(qū)域生活習(xí)慣差異巨大、能源現(xiàn)代化不同步，農(nóng)村地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)以傳統(tǒng)生物質(zhì)和煤炭為主，且缺少末端治理設(shè)備，污染物排放多，2012年造成210000例過早死亡（Shen et al., 2019）。因此，碳中和目標要求居民部門深度脫碳。

研究重點關(guān)注農(nóng)村炊事和取暖活動（能耗占比超過80%），探索其低碳轉(zhuǎn)型路徑、關(guān)鍵減排技術(shù)及轉(zhuǎn)型成本、轉(zhuǎn)型的空氣質(zhì)量和健康影響。本研究構(gòu)建了兩個情景：

1

參考情景（BaU）：無碳限額約束，農(nóng)村居民能源消費自發(fā)緩慢轉(zhuǎn)型（延續(xù)歷史趨勢）；

2

碳中和情景（CNS）：有省級碳限額，2035年各省碳減排25-35%，2060年減排90-95%；

通過IMED|HEL（人群健康評估模型）等模型，估算了農(nóng)村居民部門碳減排的成本和健康影響。

圖4. 2030年和2050年參考情景（BaU）和碳中和情景（CNS）下通過發(fā)展可再生能源減少的過早死亡人數(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，一方面隨著經(jīng)濟發(fā)展，未來中國能源使用量會持續(xù)增加，農(nóng)村能源也將由傳統(tǒng)生物質(zhì)/煤炭向天然氣/電力轉(zhuǎn)型。2014-2060年，現(xiàn)代能源消費將翻3倍，大幅改善各省能源貧困。另一方面在能源轉(zhuǎn)型過程中，推廣電炊事爐和空氣源熱泵等先進技術(shù)，由此產(chǎn)生的中國能源轉(zhuǎn)型成本約為130億美元。其中，北方地區(qū)的山東、山西、河北、黑龍江將承擔(dān)約40%。此外，能源現(xiàn)代化將顯著改善空氣質(zhì)量和健康。至2050年，我國北方地區(qū)PM2.5濃度將降低1.9-5.4μg/m3，可避免52000例過早死亡，占全國總過早死亡人數(shù)的70%。農(nóng)村居民脫碳的健康效益可觀，在大多數(shù)地區(qū)可抵消轉(zhuǎn)型成本。

中國面臨著氣候變化和環(huán)境污染帶來的多重挑戰(zhàn)和壓力。中國作為全球最大CO2排放國，同時也是全球最大的人為源Hg排放國，2015年占全球總Hg排放量的30%（UNEP, 2018）。CO2減排和Hg控制成本高昂，具有同根同源性，煤炭燃燒為兩者的重要排放源，這為CO2和Hg協(xié)同減排提供了基礎(chǔ)。本研究構(gòu)建了兩組CO2和Hg雙向協(xié)同減排情景，量化CO2和Hg減排政策的協(xié)同效益及其減排成本（見圖5）。

圖5. 不同氣候政策下中國2017年至2060年CO2和Hg排放趨勢

在實施碳中和政策的情景下，2060年中國煤炭消費總量將減少84%，將比基準情景減少124噸（85%）的大氣Hg排放，并將為中國節(jié)省3.84億元的汞減排技術(shù)成本；相比之下，若按照《水俁公約》施行最嚴格的汞減排政策，只能在2060年實現(xiàn)減少碳中和政策所要求的27%的CO2減排目標。并且由于實施汞減排政策需加強更新末端去除裝置，還會導(dǎo)致設(shè)備的電力消耗增加。

圖6. 與基準情景相比，碳中和情景下各省、各部門的Hg減排潛力

碳中和政策對其他污染物減排具有高協(xié)同作用。在內(nèi)蒙古、山西、山東和安徽四個富煤省份，碳中和政策的Hg減排量相當于全國總Hg排放量的30%（見圖6）。從行業(yè)角度，煤電行業(yè)、煤炭開采和金屬冶煉行業(yè)的Hg減排量較高，占總Hg排放量的69%。

由此可見，碳中和政策與當前的空氣污染控制政策相結(jié)合是最具成本效益的協(xié)同減排路徑。此外，氣候變化對人類社會的影響廣泛而深遠，大量影響還無法量化；全球變暖是不斷加劇的過程，隨著極端天氣事件持續(xù)增加，需要更多的工具和視角去評估其影響，探索適應(yīng)性措施。

[1] Shi, Q., Zheng, B., Zheng, Y., et al. (2022). Co-benefits of CO2 emission reduction from China’s clean air actions between 2013-2020. Nature Communications, 13, 5061.

[2] Liu, Y., Tong, D., Cheng, J., Davis, S. J., Yu, S., Yarlagadda, B., et al. (2022). Role of climate goals and clean-air policies on reducing future air pollution deaths in China: a modelling study. The Lancet Planetary Health, 6(2), e84-e93.

[3] Yang, H., Huang, X., Westervelt, D., Horowitz, L., & Peng, W. (2022). Socio-demographic factors shaping the future global health burden from air pollution. Nature Sustainability, 6, 1-11.

[4] Xie, Y., Xu, M., Pu, J., Pan, Y., Liu, X., Zhang, Y., & Xu, S. (2023). Large-scale renewable energy brings regionally disproportional air quality and health co-benefits in China. iScience, 26(8), 107459.

[5] 《中國建筑能耗研究報告2020》

[6] Shen, G., Ru, M., Du, W., et al. (2019). Impacts of air pollutants from rural Chinese households under the rapid residential energy transition. Nature Communications, 10, 3405.

[7] Ma, T., Zhang, S., Xiao, Y., et al. (2023). Costs and health benefits of the rural energy transition to carbon neutrality in China. Nature Communications, 14, 6101.

[8] Pan, Y., Liu, X., Zhou, Z., Welsch, E., Huang, C., & Li, J., et al. (2024). Carbon neutrality and clean air acts can enable China to meet the Minamata Convention goals with substantial cost savings. One Earth, 7(3), 483-496.

專家簡介

謝楊 北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院副教授

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