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2科学研究已经证明,这种物质混合物会加剧污染物的负面健康影响(Kortenkamp和Faust 2018)。这可以通过剂量添加来证明;在混合物中,各个成分按比例贡献其剂量和效力,即使其个体影响很小。实验已经证明,即使所有贡献物质都在未观察到不良影响的水平或以下,化学混合物的负面影响也会发生。即使污染物单独没有危害,超过一定阈值的污染物混合物也可能带来健康风险,如图1所示。多项污染物暴露对人类健康影响的增加,在总体和相对于单一污染物暴露而言,已被众多研究所注意。黄等人(2023年)提供了空气污染物混合物暴露导致贡献率升高的实证证据,这是造成这一死亡风险,与PM2.5最集中地位于密集现象。PM2.5人口密集的城区,往往不成比例地影响低收入人群(Declet-Barreto和Rosenberg 2022)。在一项研究中,多污染物模型比单污染物模型更有效地捕捉了污染对儿童哮喘相关健康影响(Winquist等人 2014)。Wu等人(2023)提供了长期联合污染物暴露对心血管结局的证据,特别指出青少年期暴露的年轻人血压升高,突显了通过综合多污染物框架进行早期生活暴露管理如何实现显著公共卫生效益。这些多污染物框架对于全面理解暴露于污染物混合物中的健康效应至关重要,而各领域研究的方法论进步则说明了其适用效率。在 Winquist 等人(2014)的研究中,作者通过明确处理相关性暴露,控制重要混杂因素和多重共线性,从而避免了针对单个污染物关联风险的过高估计或不足估计。一项分析巴西圣保罗老年人死亡率的案例研究采用了先进的人工神经网络模型;使用多污染物框架的模型相对于传统模型改进了预测健康结果的准确性 来源:Kortenkamp和Faust(2018)。尽管单一污染物研究和政策制定相对容易,但基于多污染物框架来监管空气质量将更高效、更有效。单一污染物框架未能充分反映污染物暴露的累积性和相互作用特性及其相关的健康风险。虽然确实可能存在某些特定区域污染物会累积的情况,这意味着不同的人群或社区会受到基于地理位置的不同影响,但空气团中始终含有复杂的各种污染物(Kosmicki and Long 2016; Cushing et al. 2018)。单一污染物框架的不足之处在于它们没有考虑到多种污染物的混合物。在考察污染物对健康或环境的影响时,它们仅考虑每种污染物的个体影响,而不是混合物的综合影响(Dominici et al. 2010)。图1 低水平污染物对健康风险的累积效应分离每种“标准污染物”的空气质量标准。由于污染物是独立于彼此进行评估的,它们的方法可以围绕每种污染物的特征进行;与那些方法必须同时考虑其他污染物的情况相比,量化它们对健康和环境的影响变得更加直接(Dominici等人,2010)。未来资源——转型总量控制与交易:使污染市场与公共健康目标相一致 在美国,部分这种分析基础设施已经被用来开发多污染物管理框架。佐治亚环境保护针对单一污染物方法论的,特别是在涉及弱势群体的案例中。完全转向多污染物研究和政策制定方法的另一个原因是,方法学监测基础设施已经存在,这可以帮助支持向该方法的转变。在直接监管方面,《美国食品质量保护法》强制评估多种杀虫剂的风险,评估方法相似(Kortenkamp和Faust 2018)。美国环境保护署(EPA)的社区多尺度空气质量模型系统同时测量多种标准污染物的水平(Dominici等 2010)。在更细粒度的层面,各州可以参与EPA的NCore监测网络,这是一个由污染物监测站点组成的网络,所有站点都评估多种标准和非标准污染物(EPA 2024a)。该系统在全国有79个地点,使各州监测站点能够采用相同的方法,这将使未来的多污染物政策更容易基于这些发现制定。 3 来源:朱等人(2022)。图3. 美国所有79个NCore监测网络站点未来资源——转型总量控制与交易:使污染市场与公共健康目标相一致单污染物框架(Leirião等人,2023年)。多污染物研究框架正在改进,其成果证明比那些来源:EPA 2024b注:NCore = 国家核心。注意:AP = 空气污染;MPAP = 多污染物空气污染;SPAP = 单污染物空气污染。 3. 单一污染物总量交易保护部门多年来一直采用这种方法,结合大气敏感性模型、成本效益分析和健康评估,以构建一个综合的多污染物框架(Cohan等人,2007年)。通过承认现实因素,这种方法实现了对污染更准确的人类健康分析,从而有助于制定更具针对性的污染物治理政策。在欧洲,欧洲议会研究中心于2024年发布了一份报告,检验了多污染物暴露对人体健康的影响(Forastiere等人,2024年)。为应对这些影响,该报告认为欧盟需要制定政策,提高对健康影响的认知度,减少总悬浮颗粒物和集中空气污染,并减少对能源、交通和畜牧业的需求。在当前的单一污染物总量控制与交易模型下,政府限制一组企业可以排放的特定污染物的总量(Hafstead2022)。通过允许企业排放一定量污染物的许可证来将排放量控制在一定水平。这些许可证通常分配给特定企业,或者可以通过拍卖购买,然后可以根据企业的排放水平进行交易。其中最常见的一种,超过本系统监管的污染物是CO2全球约50个政府运营着CO2排放交易体系(世界银行集团 2023)。未来资源——转型总量控制与交易:使污染市场与公共健康目标相一致接触多种污染物可能导致人类健康风险增加,而分别监测和分析污染物则突显了它们真实的效应。在研究污染效应时,研究人员发现采用多污染物框架能更有效地捕捉这些现实世界的影响。世界各地,许多政府已采取措施在这些污染物监测和研究领域实施这些框架,为政策制定变化奠定了基础。尽管单污染物排放交易系统已得到广泛应用,但它们存在诸多局限性。总量管制与交易系统作为管理环境和健康的一种方法被实施。 4ABAADDCCB发电厂农业废物管理BCDAABDCA发电厂废物管理农业如 Greenbaum 和 Shaikh (2010) 以及 Kortenkamp和 Faust (2018) 所研究的,美国单污染物规制始于《清洁空气图4. 单一污染物法规的排放溢出效应如果没有碳排放交易机制,企业将采取常规经营方式,并在不同水平上释放各种排放物。排放的影响,但仅仅调节单个污染物往往不会带来任何净变化。证据表明,单独调节污染物与公司将其排放转移到监管较松或无监管的污染物相关(Kortenkamp and Faust 2018)。尽管排放交易体系会导致公司减少某种污染物的排放,但他们可能会简单地最终释放更多其他污染物,以不受其工业总产出的限制。公司还可能将其运营转移到监管较松的地区;这些地区很多是低收入人群的家园,将不当监管的负担放在了更脆弱的社区上。污染者可能会利用仅有一个污染物被监管的情况,采用单一污染物总量控制和交易计划未涉及的策略,从而在过程中创造了新的风险。对污染物A的总量控制和交易并不能阻止企业排放更多的其他污染物。例如,一家发电厂可能会排放更多的污染物C,而一家废物处理设施可能会排放更多的污染物B。这会导致实施总量控制和交易后的排放量等于或超过实施前的排放量。 这种碎片化也存在于政府间层面;世界卫生组织(WHO)保持全球空气质量指南, 这些标准是根据每个国家的空气质量标准与关键污染物指标组合设定的(世界卫生组织 2025a)。这些指南是独立地为每种污染物制定的,仿佛它们互不相干。此外,世界卫生组织举办了一个名为 AirQ+ 的项目,可以评估空气污染对特定人群健康的影响(世界卫生组织 2025b)。在该项目的实施方法中,他们承认其局限性之一是未考虑多重暴露案例或多污染物场景。如图7所示,即使是在政府最高层级,为污染物排放设定的标准也是零散的。一个多污染物总量控制与交易系统提供了一种灵活且市场驱动的减排方式,通过同时监管多种污染物来实现减排。与传统框架为每种污染物设定单独限量的方式不同,该系统基于环境与公共卫生目标科学评估,为多种污染物建立总体排放上限。共同应对多种污染物确保了污染控制更具整体性和高效性。来源:世界卫生组织(2025a)。注:左侧地图显示了氮氧化物(NO)一年平均周期的国家指南,以及2右侧显示了同期颗粒物(PM)的指导方针。污染物监管即使是碎片化的2.5最高治理水平。4. 多污染物总量控制与交易制度多污染物框架能更准确地反映现实世界的暴露情景,并被证明在降低空气污染对人体健康的风险方面更为有效。目前的总量控制与交易市场采用单一污染物的方法来规范污染物排放;这些市场从单一污染物方法向多污染物方法转变将带来各种健康和环境效益。未来资源——转型总量控制与交易:使污染市场与公共健康目标相一致制定《国家环境空气质量标准》法案以针对“标准污染物”。在欧洲和世界各地,各国政府也独立监管污染物,通常由不同的部门或机构负责管理特定行业的污染物,各自采用不同的方法。这些针对特定污染物的分割管理方式导致了政策制定的碎片化,往往导致次优结果。中国的就是一个例子,其中普遍使用的空气质量指数是单一污染物导向的,没有考虑接触联合污染物所带来的综合健康效应,因此低估了相关的健康风险(Zhu等人,2022年)。 5 图 6. 多污染物交易系统中政府、企业与许可证之间的关系市场层匹配机制多污染物许可证中央监管机构政策环境为确保系统的完整性,通过标准化的报告和验证机制对排放进行密切监控。企业被要求提交详细的排放数据,监管机构利用这些数据来执法并防止欺诈性交易。此外,该系统设计为具有适应性,允许监管机构根据新未来资源——转型总量控制与交易:使污染市场与公共健康目标相一致在此框架下,监管机构为每种污染物确定总允许排放量,并发放多污染物许可证。每一份许可证是一个涵盖多种污染物的捆绑配额,使企业能更有效地管理其排放。排放量减少到分配水平以下的企业可以将其未使用的许可证出售给监管机构,或在二级市场上与其他企业交易。这一交易过程创造了一个动态市场,许可证价格反映了污染企业的分布、监管机构发放的许可证组合,以及实现多污染物排放目标的社会价值。该交易机制旨在实现许可证供需之间的平衡。企业根据其运营效率、技术能力和合规成本来做出购买或出售许可证的决策。随着时间的推移,这种基于市场的做法激励企业采用更清洁的技术和创新解决方案,从而带来长期的环境和健康效益。 6交易许可证平台企业许可证的最佳分配多样化污染物的捆绑许可颁发许可证的机构及监督合规性影响市场规则的周边框架科学证据、技术进步和环境优先事项出现。通过在一个框架内调节多种污染物,多污染物总量控制与交易体系在最大程度地实现环境效益的同时,最小化合规成本。它将市场激励与可持续性目标相结合,为排放控制提供了一种动态且经济高效的解决方案。这种方法不注意:每个许可证都是一个包含多种污染物排放权的组合,允许企业在不同水平下排放不同污染物。 为应对这些挑战,2018年的一篇论文建议实施明确的法律要求,要求进行全面的多种污染物评估(Kortenkamp and Faust 2018)。此类要求将为机构提供明确的方向和依据,以便将累积健康影响纳入监管决策。作者们主张采用临时性的多种污染物评估因子,这是一种安全缓冲措施,其工作原理是在应用一个额外的预防性因子(如简单的数值)5. 实施多污染物总量控制系统面临的挑战不仅阐述了污染物相互关联的特性,也促进了创新和长期环境管理。未来资源(RFF)的一篇补充性工作论文,题为多污染物总量控制与交易系统中的异质性企业:一种最优传输方法, 开发所提出的多污染物总量控制与交易体系背后的数学经济框架(Kakeu 2025)。借鉴最优运输理论中的数学工具,该框架形式化了在不同异质企业之间分配捆绑许可证的过程,以在确保满足总体环境目标(Gangbo and McCann 1996;Galichon 2016)的同时最大化社会福利。它为该体系的市场架构提供了严谨的基础,包括价格形成机制和多污染物许可证市场的稳定性条件。从单一污染物监管框架过渡到综合多污染物总量控制与交易系统面临着相当大的制度性和监管性障碍。目前,大多数监管体系——如美