2005-2015西安市机动车数量增长对环境外部性成本的影响

张昊泽

摘要：根据车辆类型及排放因子计算西安市轿车与普通载货汽车尾气污染物排放CO、HC、NOX、PM2.5、PM10的特征。结果显示，所排放的污染物中一氧化碳含量远大于其他4种排放物，而普通载货汽车的尾气污染物排放量远大于轿车的尾气污染物排放量。随着汽车数量的增加，污染物排放量增加，外部健康成本也随之增加。为减少机动车尾气污染物的排放，建议通过收取排污费用、鼓励新能源汽车、改善油品、制定更严格的机动车排放标准等方法对车辆排放进行控制。

关键词：机动车尾气排放；空气污染；污染物；健康外部成本；控制污染

一、简介

近年来，关中地区空气污染问题严重困扰着城市的快速发展，西安几近成为环保部74个城市空气质量状况排名后10的常客。虽然快速增多的机动车给广大市民生活带来了便利，但由于受汽車尾气排放、车用燃油品质、道路交通条件等因素的影响，机动车排气污染问题日益突出，已成为城市空气污染的重要来源，也是空气中PM 2.5污染的重要来源之一。西安市城区空气污染已逐步由煤烟扬尘型向烟尘与尾气混合型转变。对此，尽管西安市政府及其环保部门已经做出了很大的努力，西安市的环境空气质量也在持续地改善，但这与人民群众对环境空气质量的期盼还有一定的差距。特别是随着人们经济条件的不断改善，对生活质量的要求也在不断的提升，既要享受汽车带来的便利也要呼吸新鲜空气，把握二者之间的平衡关系，控制与防治西安市机动车尾气污染已经成为当前面临的紧迫任务之一。本文在对西安市机动车保有量排放标准进行调查的基础上，对机动车一氧化碳、氮氧化物、PM2.5、PM10以及碳氢化物的排放现状进行详细的分析，并对机动车排放造成的环境外部性进行评估，为西安市及其他城市机动车尾气排放控制策略的制定提供参考依据。

二、方法学

1）机动车尾气排放估算方法

机动车污染物排放特征分析是制定相关污染物排放控制政策的基础。通常关注的机动车尾气排放污染物包括一氧化碳、氮氧化物、PM2.5、PM10以及碳氢化物。本文根据车辆类型及排放因子计算机动车尾气污染物排放量，具体计算方法如下。

2）机动车尾气的环境外部成本计算

机动车行驶向环境排放的多种大气排放物会对生态环境和人体健康造成损害，将这种损害货币化后得到的经济成本就是机动车使用过程中没有体现在其使用成本中的外部成本。ExternE项目对外部成本核算开发的方法学和相关研究结果被广泛应用，其影响路径分析方法涵盖了影响人类健康的多种途径，如通过大气、土壤和水环境的有毒物质、噪音、热力、辐射影响，以及气候变化影响和事故影响[1]。需要注意的是，ExternE的系列研究结果由于存在较大波动范围和不确定性而受到批评，认为这种大幅度的不确定性限制了其对决策的支持作用，但这一系列研究毕竟提供了货币化外部成本的方法和结果数值范围，可以作为针对这一问题的初步评估值来考虑和使用[2]。Hirschberg S、Heck T，及Gantner U等人[3- 4]应用ExternE项目方法学对中国山东发电外部成本进行了研究，应用剂量—响应模型（dose- reponse model）和支付意愿方法（willingness to pay）对人体健康损失进行量化评估，给出了NOX、SO2和PM的外部成本货币化结果。姜子英等[5]也应用ExternE项目方法学估算了SO2和PM的直接损害成本。本研究基于以上针对中国的研究结果，估算出局域大气污染物外部成本因子，并计算了西安市机动车排放的环境外部成本。

三、结果

1）机动车保有量分析

2005至2014年，西安市机动车保有量呈快速增长趋势。据统计，从2005到2014年平均增长率为16.42%，其中 2010年增长率达到 23.74% ，为历年最高平。如图1所示。

机动车可分为汽车、普通载货汽车、其他汽车、摩托车等。在2005到2014年，机动车保有量增长贡献最大的是汽车，汽车中贡献最大的是载客汽车，载客汽车中贡献最大的是轿车。因此计算轿车的污染贡献非常重要。同时，值得指出的是，虽然轿车在汽车保有量中的比例远高于货车所占比例，但是货车尾气中颗粒物的排放因子远高于轿车，因此在机动车污染物排放量计算时，货车的贡献不容小觑。

2）2005至2014年西安市轿车和货车尾气排放分析

由图2可知，从2005年到2014年，普通载货汽车的CO、NOx、PM2.5、PM10和HC排放量分别增长了176013.04、17033.52、3832.54、5138.45和17033.52吨。相似的轿车的CO、NOx、PM2.5、PM10和HC排放量也分别增长了109475.71、7819.69、364.92、260.66和10426.26吨。有意思的是，我们发现2008年普通载货汽车的排放量较前一年有所下降，这主要是由于载货汽车保有量下降造成的，考虑是否由于北京奥运会或者经济危机，所以对于大排放量的普通载货汽车保有量发展产生了制约。由此我们可以看出，通过控制载货汽车的保有量，比通过控制轿车的保有量，来减少排放的效果更好。

3）机动车尾气的环境外部成本计算

由图3可知，2005- 2014年普通载货汽车和轿车的健康外部成本增加明显，并且普通载货汽车的健康外部成本是轿车的10倍以上。在2005年，普通载货汽车和轿车的健康外部成本约为13975万和405万，总共约占当年西安市GDP的1.13%。在2014年，普通载货汽车和轿车的健康外部成本约为39030万和3163万，总共约占当年西安市GDP的0.96%。由此看来，普通载货汽车和轿车的健康外部成本还是非常可观的。

四、讨论

基于交通排放模型、环境经济学和健康相关方法，结合西安市轿车和普通载货汽车在2005至2014的排放情况，对该两种汽车使用导致的外部污染成本进行了理论和模型研究。我们发现：

1）西安市机动车排放量呈逐年增长趋势；

2）普通载货汽车排放量明显大于轿车排放量，改变了我们的直觉，就是轿车私家车增长才是污染来源；

3）外部性显著，说明汽车数量增长带来的环境健康影响很大，应该通过收取排污费用、鼓励新能源汽车、改善油品、制定更严格的机动车排放标准等方法对车辆排放进行控制。尤其是对于普通载货汽车，采取措施非常急迫；

4）虽然逐年增长的轿车和普通载货汽车会给人们的生活带来便利，相对的，这种增长也带来了明显的空气质量恶化。有研究表明，儿童和老年人更容易受到这种污染的影响，空气污染会显著提高他们心脑血管疾病和呼吸道疾病的发病率，而这种健康外部性并不能得到补偿，所以建议购买私家车时，对于环境影响有所考量；

5）目前，在我们的研究中，只考虑了PM2.5和NOX排放健康影响的外部性，还有很多潜在的外部影响没有纳入考虑，导致我们的研究有可能低估了轿车和普通载货汽车其他排放的外部性，例如造成的拥堵。但是即使低估了外部性，相比于西安市的GDP，它的占比还是非常显著，说明政府与个人在机动车购买决策中，都应该更谨慎，未来也许需要花费更多的资金去改善已经污染的环境。未来需从以下几方面做进一步研究：结合轿车以及普通载货汽车外部拥挤成本、事故成本等相关研究，对轿车以及普通载货汽车使用的外部污染总成本进行定量评价，计算相关外部费用，探讨合理内部化的措施和效果。

参考文献

[1] Badcock J， Lenzen M. Subsidies for electricity-generating technologies： A review. ENERGY POLICY， 2010， 38（9）： 5038～5047

[2] EC. ExternE - Externalities of energy. Luxembourg： European Commission， Directorate-General Ⅻ， Science， Research and Development， 1999： 1-10

[3] Hirschberg S， Heck T， Gantner U， et al. Environmental impact and external cost assessment： Integrated Assessment of Sustainable Energy Systems in China， The China Energy Technology Program， 2003， 445～586

[4] Hirschberg S， Heck T， Gantner U， et al. Health and environmental impacts of Chinas current and future electricity supply， with associated external costs. International Journal of Global Energy Issues， 2004， 22（2-4）： 155～179

[5] 姜子英， 程建平， 劉森林， 等. 我国煤电的外部成本初步研究. 煤炭学报， 2008， （11）： 1325～1328