
研究背景:
人类活动显著改变了大气成分,导致严重的空气污染,对公共健康和生态系统完整性造成深远影响。细颗粒物(PM₂.₅)和地面臭氧(O₃)被认为是全球环境和公共健康负担最重的污染物之一。长期暴露于PM₂.₅是全球疾病负担的主要风险因素之一,而O₃浓度的上升进一步加剧了呼吸系统和心血管疾病的健康风险。此外,大气污染物还通过氮沉降和直接臭氧暴露等机制对生态系统造成严重影响,如土壤酸化、水体富营养化、植物光合作用受损等,进而影响农业产量和生态服务功能。然而,现有研究多采用简化方法,未能充分考虑污染物暴露的非线性响应,且通常将健康或生态影响单独分析,忽视了它们之间的协同作用和交互效应,可能导致对减排效果的评估偏差,阻碍综合性控制策略的制定。
研究目的:
本研究旨在开发一个综合框架,系统评估空气污染对人类健康和生态系统的综合影响,量化本地排放与区域传输对整体损害的相对贡献,识别关键源城市和优先控制部门,为制定区域协同、多污染物控制政策提供科学依据。研究以中国长江三角洲(YRD)地区41个地级市为案例,采用响应面模型(RSM)模拟PM₂.₅、O₃浓度、氮沉降及O₃引起的农作物损失,并结合货币化方法量化健康与生态损害的经济价值。
主要发现:
2020年,YRD地区人类活动排放导致的综合经济损失约为26305亿元人民币,占区域GDP的11%。
PM₂.₅相关健康损害占总损失的59.2%,氮沉降引致的生态损害占32%,O₃相关健康损害占8%,农作物损失占1%。
区域污染传输对总损害的贡献比本地排放高出91%,表明区域传输是污染损害的主导途径。
苏州(江苏)和上海被识别为关键源城市,农业、工业过程和机动车是优先控制部门。
农业排放对综合经济损失贡献最大(32%),主要通过氮沉降引致的生态损害发挥作用,其重要性在综合评估框架下显著提升。
未来2035年在现有政策情景下,综合经济损失将比2020年下降40%,但农业减排潜力未被充分挖掘,限制了整体效益的进一步提升。

结论:
本研究强调了在政策设计中整合健康与生态效应的重要性,指出区域协同、跨边界污染管理策略的必要性。研究提出的综合框架为快速工业化地区(如YRD)制定多污染物、多介质协同控制措施提供了科学支持,揭示了农业排放在区域污染控制中的关键地位,呼吁未来政策应加强对农业氨排放的控制,以实现健康与生态效益的最大化。