上海大学李瑞飞、李辉研究团队Earth’s Future：全球贸易引发的大气污染与健康负担

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第一作者：李瑞飞

通讯作者：李瑞飞、张晋、李辉

通讯单位：上海大学

https://doi.org/ 10.1029/2024EF004814

图片摘要

成果简介

近日，上海大学李瑞飞、李辉研究团队在地球科学 TOP 期刊 Earth’s Future 上发表了题为 “Increasing Health Burdens Driven by Global Trade Induced Air Pollution” 的研究论文 (DOI: 10.1029/2024EF004814 ) 。全球化导致初级资源投入、消费与生产的地理分离，通过国际贸易引发空气污染及其健康负担的跨境转移。本研究构建了一个综合框架，通过环境扩展型多区域投入产出模型量化 2000-2015 年间基于消费与初级投入的全球大气排放流动模式和关键部门，结合结构分解模型、 GEOS-Chem 模型和归因死亡率评估，评估不同驱动因素对 PM ₂ . ₅ 相关死亡的驱动作用，并通过假设情景分析国际贸易的影响。研究呼吁通过优化全球供应链合作减少 PM ₂ . ₅ 健康负担。本研究创新性从消费与投入双重视角揭示国际贸易对空气污染及健康负担的转移机制，拓展了责任分配的维度，揭示了国际贸易的区域不对称效应，提供了政策干预的多维路径，为全球供应链优化和减排政策设计提供了科学依据，推动从单一生产端责任向全链条多方共担的治理模式转变，并呼吁关注新兴市场在贸易中的健康风险加剧问题。

研究背景

近年来，能源消耗加剧的空气污染导致全球健康负担显著上升。 2019 年， PM ₂ . ₅ 暴露导致超 400 万过早死亡。国际贸易通过供应链将污染排放地与消费地分离，使健康负担全球化。已有研究多关注消费视角的排放责任，但初级投入（资源、劳动力、资本）对排放的驱动作用未被充分探讨。本研究结合经济 - 排放模型、大气化学传输模型和健康负担评估，分析消费与初级投入对 PM ₂ . ₅ 排放及死亡的长期影响，并提出多维度政策建议。

图文导读

图 1 .a: 2015 年 PM _2.5 暴露导致的 过早死亡 。 b 、 c ： 2000 - 2015 全球 13 个 区域 基于生产、消费和 投入 的 PM _2.5 排放量。

2015 年 PM _2.5 暴露导致的全球死亡估计为 470 万，全球 PM _2.5 排放总量的 23.5% 和 12.3% 与消费和投入相关。尽管中国在 2015 年的排放量最大（ 240 万吨），但中国生产过程中约 20% （ 47.9 万吨）和 7% （ 16.7 万吨）的 PM _2.5 排放量分别来自其他地区的消费和初始投入。

图 2 . 基于消费和 投入 的 PM _2.5 排放 净流动特征

2015 年，最终消费导致的净流动排放量为 1101kt ，几乎是投入相关净流动排放（ 587kt ）的两倍，表明消费行为对转移排放的影响比投入行为更大。在净流出方面，印度在 2010-2015 超过了中国，成为排放净出口量最大区域（消费： 324kt ，投入： 193kt ），从消费和收入的角度来看，分别占 2015 年全球净流出总量的 29.4% 和 32.9% 。

图 3 . PM _2.5 排放 与健康负担的驱动因素贡献

图 4 . 全球贸易对 PM _2.5 健康负担的影响

研究 设计“无贸易”情景，通过假设每个区域的进口商品都在本地生产，生成去除国际贸易影响后的不同区域排放量，进而采用所建立的集成分析框架与置零法，对比基准与假设下的排放与健康负担差异，验证国际贸易的真实影响。国际贸易对健康负担的最大影响发生在中国（ 9 万例），其次是印度（ 3.6 万例）和亚洲其他地区（ 3 万例）。

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本研究构建了跨学科的集成分析框架，将环境经济模型、大气化学传输模型、健康负担评估模型与结构分解分析相结合，系统量化了 2000-2015 年国际贸易中消 费和初级投入行为对全球 PM ₂ . ₅ 排放及健康负担的差异化驱动作用。 研究发现 消费驱动的污染转移更显著： 2015 年国际贸易通过消费转移了 23.5% 的排放（ 220 万吨），导致 24.1 万额外死亡，远超初始投入的 12.3% （ 110 万吨， 16.7 万死亡）。初始投入主导长期趋势： 2000-2015 年，投入变化贡献了 120 万健康负担，高于消费的 100 万，反映资源与资本投入对供应链的深远影响。 对于 健康负担驱动因素 来说， 排放强度变化是驱动排放下降的主导因素，但被经济扩张抵消，同时人口脆弱性因素不容忽视。