Nat. Sustain.：清华大学环境学院刘欢团队揭示跨国供应链中的排放转移

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清华大学环境学院刘欢团队在《自然-可持续发展》发表文章，揭示跨国供应链中的排放转移，提出了国际航运减排的责任分配新视角。

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来源 清华大学环境学院

全球贸易的发展促进了航运业的繁荣，也同时带来了严重的环境污染问题。尽管研究者多年来都致力于研究海运排放的大气环境影响，但如何分配船舶排放及减排责任仍是一个难题，缺乏量化分析成为了限制全球航运减排推进的瓶颈，海上航运排放量没有被纳入联合国《巴黎气候变化协议》框架下。

当考虑全球经济、航运和生态一致性之间的相互作用时，许多利益相关方应分担责任。例如，船舶本身作为交通工具，应承担部分减排责任，而航运业是供应链的一环，将排放责任连接到供应链的上下游，将会有助于形成可落地的航运业减排方案，为国际海事组织推进航运部门的气候目标提供支撑。

10 月 28 日，清华大学环境学院刘欢副教授以第一作者和共同通讯作者身份在《自然-可持续发展》（Nature Sustainability）在线发表题为《中美双边贸易隐含的全球航运排放和健康影响》（Emissions and health impacts from global shipping embodied in US–China bilateral trade）的研究论文，耦合贸易数据、船舶排放模型、大气化学传输模型与流行病学模型，首次建立了“贸易-航运-空气质量-健康”定量关系链，实现了将航运的气候变化影响和人群健康影响归因到负责任的双边贸易，提出了船舶排放的责任分配方式的新视角，并且将多学科交叉研究的热点——跨国供应链中隐含的排放转移——从生产端推进到了运输环节的量化分析。

本研究通过对中美这两个大型经济体的案例分析，体现了非常有趣的人类圈和大气圈之间的交互影响。研究发现，中美贸易顺差达 3 倍，但中美贸易引发的航运排放差别不大，如果仅以价值量来评估排放责任，将会与实际情况产生较大误差。

中美贸易中以海运方式运输的货物重量比例高达 99.1%。基于传统分船舶统计视角的分析表明，中美航运排放主要的贡献来源为集装箱船（图 1 中间部分）。当考虑贸易作为航运驱动力时，中美航运结构呈现出显著差异（图 1 左右部分）。由美国出口至中国的货品中，农产品（部门 2）和木浆及回收纸（部门 10）产生的航运 CO2 排放约占总排放的一半，其中仅美国出口至中国的大豆产生的排放占到 40%，但其价值量仅占 12%。

此外，美国出口至中国的废品排放也相对显著，排放量占 15% 而价值量仅占 3%。2017 年中国政府出台禁止进口 24 类固体废弃物的政策，将有效提高贸易运输效率，促进清洁航运，改善中国及航线沿岸国家的大气环境。

图 1：贸易视角下中美贸易隐含的航运排放。

将运输环节的排放纳入供应链总体排放，对中国出口大约增加 3% 的碳排放和 11% 的硫排放，但对美国出口会增加 23% 的碳排放和 59% 的硫排放（图 2 上半部分）。研究进一步利用全球空气质量模型和健康模型评估了跨国贸易的海运环节隐含的人群健康危害，结果发现航运排放的一次 SO2、NOX、PM 和 VOC 等污染物在大气中经过化学反应和传输，使大气 PM2.5 浓度升高 1.1μg/m3（以中美双边贸易为例），进而导致人群健康影响（图 2 下半部分）。其中，有 64% 的健康影响发生在人口分布密集的中国；美国由于人口较少，且受益于 200 海里船舶排放控制区的设立，人群健康影响被降到了较低的水平。

图 2：供应链视角下中美贸易隐含的航运排放和健康影响。

此外，与陆地源排放不同，海运排放分散更广，且受影响人群可能与这段贸易并无直接利益关联。将运输环节的健康影响与生产环节的健康影响相比，可以看出，发生在中美之外的其它国家地区的健康影响比例明显上升，有 34% 的健康影响发生在与中美贸易并无直接关联的国家，船舶排放不仅责任认定复杂，影响的认定也超出了供应链上下游本身。

本研究受到国家自然科学基金优秀青年基金和重大研究计划的资助。

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Nature blog: Globalization and responsibility, implication from shipping perspective

论文信息

【标题】Emissions and health impacts from global shipping embodied in US–China bilateral trade

【作者】Huan Liu, Zhi-Hang Meng, Zhao-Feng Lv, Xiao-Tong Wang, Fan-Yuan Deng, Yang Liu, Yan-Ni Zhang, Meng-Shuang Shi, Qiang Zhang & Ke-Bin He

【期刊】Nature Sustainability

【时间】2019 年 10 月 28 日

【DOI】10.1038/s41893-019-0414-z

【链接】

https://www.nature.com/articles/s41893-019-0414-z 

【摘要】Global shipping activity emits 938 million tonnes of carbon dioxide annually, surpassing the eighth highest emitting country. Although the impacts from the shipping industry have been investigated over the past three decades, allocating responsibilities remains a difficult issue. Numerous parties should share the responsibility and quantitative analysis is therefore required when considering the interaction between the global economy, shipping and ecological connectivity. Here, beginning with our shipping emission inventory model based on satellite-observed vessel activities, we evaluated trade-embodied shipping emissions and their impacts on human health. Combined with international trade databases, we traced shipping impacts back to responsible bilateral trade and proposed an integrated trade–shipping–air quality–health impact nexus. Quantitative analysis shows that the US–China bilateral trade is responsible for 2.5% of the global shipping carbon dioxide emissions and 4.8% of ship-related global premature deaths caused by air pollution. Our research provides the methodology to allocate intercontinental responsibilities to trade pairs and ships.