如何衡量一个地区的污染水平？污染强度如何计算？

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本人211在校研二，在写一个关于环境健康的论文，需要将中国的省份（或者城市）按照污染水平进行分类，老师建议说按照工业污染强度分类，我看了一些文献，有废水排放污染强度、二氧化硫排放强度、烟尘排放强度等，但是污染强度是如何计算的，定义是说每单位工业增加值的污染物质排放量，但是我用废水排放量除以工业增加值算出来的结果和已有的2003-2004数据不同，我想要算出近些年的数据，有没有大神知道：
1、污染强度是如何计算的？有何参考文献？
2、衡量地区污染水平是否有一个统一的范式？
感谢感谢！希望论坛里的各位老师和同学们帮助！

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关键词：污染水 工业增加值 废水排放 排放强度 参考文献 污染强度

个人观点，大家交流哈：

1、污染强度的计算基本概念就是“每单位产出的污染量”。落实到具体研究中，如果是研究产业层面的污染强度，可以是“各产业单位附加值的污染量”，参见（Cole, M. A., Elliott, R. J., & Shimamoto, K. (2005). Industrial characteristics, environmental regulations and air pollution: an analysis of the UK manufacturing sector. Journal of environmental economics and management, 50(1), 121-143.）如果是国家层面，也可以直接用“单位GDP的污染量”，参见（Birdsall, N., & Wheeler, D. (1993). Trade policy and industrial pollution in Latin America: where are the pollution havens?. The Journal of Environment & Development, 2(1), 137-149.）。你所提到的按照工业增加值计算污染强度，只要所采用的污染量指标也是来自工业的，我想也没什么问题。

2003-2004年期间的污水排放量、二氧化硫排放量应该都是分工业源生活源的，不知道你计算中的出入是否与所采用的污染物来源不同有关（工业/生活/总量）。近些年的数据似乎不再区分工业源、生活源了。如果要计算一致的指标，需要考虑1）能否找到近些年细分来源的污染物资料？2）如果不能，总量之中工业源、生活源所占比例如何？生活源的部分能否忽略？3）如果仍然不能，是否采用GDP而非工业增加值作为“产出”的表征更为合理？

参考文献上文中列出了两篇领域内高引文章。关于污染强度的研究非常多，相信其他参考文献也并不难找。

2、要研究“地区污染水平”，不妨我们来在这里咬文嚼字一下：

如果说你所关注的是“地区污染（污染为动词）水平”，或者说得更精确些：“各地区经济活动中排放污染物的水平”，那么我想用污染强度（我们平时更常叫“排放强度”些，更加准确）是可以的。这个指标同时包含了以下因素的影响：1）该地区经济活动中高污染/低污染行业的比重（体现地区发展阶段、产业结构、环境战略等）；2）同一行业在该地区污染排放强度的高低（体现行业排污技术、管理水平、环境规制等）。上文中Birdsall, N., & Wheeler, D. (1993)有一个具体的分解公式可供参考，污染强度的分解模型研究也非常多，可以帮助理解这个概念背后的含义。

如果说你所关注的是“地区污染（污染为名词）水平”，或者说得更精确些：“各地区环境受到污染的程度”，那么用污染强度来作为表征就会产生以下问题：
1）污染强度作为强度概念，无法表征污染物的排放总量。例如两个地区污染强度相同，但前者经济总量更高，则污染物排放总量也更高。
2）即使通过污染强度计算了污染物排放总量，也无法代表真实的人群污染暴露，而污染暴露正是环境健康领域研究中的主要自变量。例如两个地区污染物排放总量相同，但前者面积更大，则前者单位面积的污染水平更低。如果假设两地区人口密度相同，则污染对前者居民的健康影响也会更小。当然这里用”面积“只是距离。从污染排放到污染暴露是一个三维、动态的过程，简单地用除以面积不是好的暴露评价方式。如果要研究污染暴露的话，我建议收集污染物的浓度作为污染（污染为名词）水平的指标会更好些。

wangzh90 发表于 2020-5-20 06:57
个人观点，大家交流哈：

1、污染强度的计算基本概念就是“每单位产出的污染量”。落实到具体研究中，如果 ...

非常感谢老师的回复！看到真的非常感动，到处问都没有这么详细的回复！针对老师的回答我做一个回复：
1、我之后请教了其他老师，使用工业增加值、工业总产值、GDP的做法确实都是存在的，但我从数据可得角度目前使用了工业总产值进行了计算，我再去拜读一下老师所提到的参考文献；另外我的数据已经是工业废水工业二氧化硫排放这样，工业烟尘从2011年开始才有数据，按照这样的计算方法和年鉴里还是不同，我暂时还没有找到问题出在哪里，目前根据统计局定义的使用工业总产值来进行计算；
2、非常感谢老师的咬文嚼字，还把污染作为两个词性进行了解读，我所说的“污染”指的是名词概念，是要考量污染暴露水平，之后考察不同污染暴露下对居民健康及其因素影响的差异。那老师的意思是不是收集AQI、PM2.5、PM10等污染物的浓度更加好？而不是工业的污染指标？但是城市的污染物浓度我目前只看到一个网站上有从2013年10月开始的数据，之前的数据又没有，麻烦老师有时间的话再做一个解答！非常感谢老师！

雨天路不滑 发表于 2020-5-28 22:00
非常感谢老师的回复！看到真的非常感动，到处问都没有这么详细的回复！针对老师的回答我做一个回复：
1、 ...

不客气，如果你觉得有帮助我也很高兴。就你补充的两点作一回复：

1、我之后又查看了一下资料，如果需要具体的工业源污染数据的话，从《中国环境统计年鉴》中查找资料更全些，应该能够得到2011年之前的工业源排污资料（废气废水等），供你参考。

2、是的。如果说你要关注的问题是暴露水平的话，那么工业污染指标可能不是最佳的选择，原因如下：
1）、工业排放指标无法表征污染物产生之后在大气中的进一步迁移、扩散和化学反应（受气象条件、其他污染物影响等），举一个最直接的例子就是大风天气后的清洁空气。
2）、我们关注的PM2.5，臭氧等属于次生污染物，它们不是直接由工业或生活源排放而来，而是由直接排放的污染物经过进一步反应生成的。因此这些次生污染物的污染水平同样无法由工业污染物排放指标来表征。

关于具体污染物的浓度，常用的的数据源包括：
1）生态环境部数据中心（http://datacenter.mee.gov.cn）有各城市空气质量指数（AQI）的月报、日报、小时报数据，虽然没有具体的污染物浓度指标，但是如果为了研究环境健康的话，采用AQI作为一种综合的污染暴露指标也并无不可。只有2013年的数据的原因我猜想可能是由于在2011-2013年左右暴露指标经历了由空气污染指数（API）到空气质量指数（AQI）的转变。如果你主要关注2011年之前的数据，建议主要关注API指数，我印象中API数据的时间范围可达2000-2013（很久不用了，记错勿怪）。
2）如果不需要更细的时间尺度，统计年鉴中也会提供各城市空气质量数据的年度值，也可以考虑进一步了解下。

请问楼主您的工业废水排放、工业SO2排放哪里找的呀？谢谢！

再问一下楼主有找到省级的AQI数据嘛？我看到的都是主要城市

工业污染源的数据，wind数据库比较详尽

wangzh90 发表于 2020-5-29 22:00
不客气，如果你觉得有帮助我也很高兴。就你补充的两点作一回复：

1、我之后又查看了一下资料，如果需要 ...

谢谢您详细回复，麻烦问一下分省分行业的污染排放数据在哪能找到？
如果恒大一个地区的污染水平，这几种污染物之间计算是用什么方法呢？谢谢您的回答

乐乐宝宝 发表于 2021-8-14 19:27
谢谢您详细回复，麻烦问一下分省分行业的污染排放数据在哪能找到？
如果恒大一个地区的污染水平，这几种 ...

不好意思许久未逛论坛了，最近才看到你的提问。

关于分省且分行业的污染排放数据问题，这个数据与分省或分行业的排放数据相比更为难找。据我所知，一个可行的思路是查找省级统计年鉴，部分省份的年鉴中会提供该省份的分行业的污染排放信息。如果其他坛友知道更好的数据来源，还请分享为盼。

关于如何通过不同污染物来衡量某地区的污染水平，我所知道的方法有几种，但是也各有其局限性：

1、最大值法，也即采用污染程度最严重的污染物指标作为总体污染水平的指标。例如空气质量指数AQI就是这种方法的应用，即以污染程度最严重的污染物的AQI分指数作为AQI。其局限性在于可能忽视污染的复合性影响。例如假设甲乙两个地区的某一污染物污染程度相当且最严重，但甲地区其他污染物污染程度同样较为严重，而乙地区其他污染物污染程度较轻。那么这两个地区的AQI指数是相同的，但是实际的健康危害甲地远大于乙地。

2、综合法，即采用多种污染物的指标进行平均、加权平均或者更复杂的函数计算，作为总体污染水平的指标。一个例子是Freshwater Quality Index （可参考美国EPA网页 https://www.epa.gov/salish-sea/freshwater-quality）。局限性在于综合法虽然将各种污染物的综合性影响纳入了考量，但是平均求值可能会“摊平”某一分指标高值的影响。特别是当环境影响与污染水平呈现明显的非线性关系时，这种求平均值的方式可能会导致低估或高估少数高值分指标的影响。此外如果采用加权平均或者函数的方式计算，原方法中权重和函数是否适合你所研究的时间、地点、对象也是值得考量的因素。

3、顺其自然法，其实就是不通过多种污染物数据计算单一的指标，而是采取一种或几种污染物的原始数据作为污染水平的表征。该方法的原因在于“污染水平”本身就是个复合的指标，不同污染物在源、汇、机理、健康与生态影响等方面都不相同，反映的也是污染水平的不同维度。可以根据自己的研究需要，选取最能表征研究问题的污染物进行分析，言之有理即可。也可采用多种污染物指标分别展开分析，研究所关注的问题在不同维度上的一致性和差异性，探讨污染水平背后的深层规律。当然这种方法也有局限性，就是你对污染物指标的选择需要能够很好的反映所研究的问题。如果你的背景是偏向经济学方向，那么我建议在选取污染物指标的时候，对各种污染物本身的生成机制、主要来源、健康与生态影响等自然科学方面的资料加深了解，对于选出适合研究问题的指标会大有帮助。

谢谢谢谢