未计入的堆烧成本：美国俄勒冈州中部的碳排放与PM2.5暴露问题

《Trees, Forests and People》：The unaccounted costs of slash pile burning: Carbon emissions and PM 2.5 exposure in central Oregon, USA

　　本研究以美国俄勒冈州德舒特国家森林为案例，通过模型估算劈柴焚烧产生的全球温室气体和本地颗粒物污染的健康成本，总外部成本介于240万至1160万美元之间，显示考虑外部成本对森林管理决策至关重要，建议探索生物能源等替代方法。

　　在当前全球环境问题日益突出的背景下，森林管理实践正在经历深刻的变革。其中，一种常见的做法是通过焚烧枝条堆（Slash Pile Burning）来处理森林间伐和木材采伐过程中产生的非商业性森林残留物。这种做法虽然有助于降低野火风险，但其潜在的环境影响却常常被忽视。本文研究了美国俄勒冈州中央地区的德斯科特斯国家森林（Deschutes National Forest）中2022年发生的85次枝条堆焚烧活动，评估了其对社会的外部成本。研究发现，这些焚烧活动导致了大约61,413吨二氧化碳（CO?）、104吨甲烷（CH?）和250吨细颗粒物（PM?.?）的排放，进而产生了从240万美元到1.16亿美元不等的综合外部成本，具体数值取决于所采用的假设条件。这些外部成本包括对当地健康和全球气候变化的影响，从而凸显了在森林管理决策中纳入这些成本的重要性。

枝条堆焚烧作为一项常见的森林管理手段，其主要目的是通过清除多余的燃料来减少野火的风险。然而，这项实践在降低野火风险的同时，也可能对空气质量产生负面影响，并对人类健康造成潜在威胁。研究表明，焚烧产生的烟雾会加剧空气污染，进而影响当地居民的健康状况。特别是对于儿童、老年人以及患有哮喘等呼吸系统疾病的人群，其健康风险可能更高。此外，这种做法还会产生温室气体排放，对全球气候变化造成影响。因此，本文强调，仅考虑焚烧带来的直接好处，而不考虑其潜在的负面外部成本，可能会导致森林管理决策的不完整和不合理。

在评估这些外部成本时，研究人员采用了多种方法。首先，他们利用了美国森林局（USFS）维护的数据库，记录了所有购买国家森林木材的用户所形成的枝条堆信息。这些数据提供了枝条堆的位置、规模和其他特征，为后续的排放模拟和健康影响分析奠定了基础。其次，研究团队使用了BlueSky模型和VSmoke模型，结合具体焚烧活动的参数，模拟了不同焚烧事件的排放情况和空气质量变化。这些模型能够计算出PM?.?的短期浓度变化，并结合人口暴露数据进行分析，以评估焚烧活动对公众健康的影响。

为了估算外部成本，研究团队采用了多种假设条件，包括不同级别的PM?.?浓度、健康影响程度以及全球变暖潜能（GWP）的计算方式。这些假设条件使得研究能够覆盖不同情境下的成本变化，从而为政策制定者和森林管理者提供更全面的参考。研究结果显示，采用不同的SC-CO?（社会碳成本）值会导致不同的总外部成本估算。例如，当SC-CO?值为51美元/吨时，外部成本范围较低，而当该值提高至190美元/吨时，外部成本则显著增加。这种不确定性反映了当前在确定环境成本评估标准方面的挑战，同时也强调了需要在不同地区和情境下进行更细致的分析。

除了对全球气候成本的评估，研究还关注了焚烧活动对当地健康的影响。通过结合人口数据和模拟的空气质量变化，研究人员计算了不同焚烧事件对当地居民的健康成本。这些健康成本主要体现在呼吸系统疾病和心血管疾病的住院率和死亡率上。例如，PM?.?浓度每增加10微克/立方米，可能会导致哮喘住院率上升1.3%至6.8%，以及心血管住院率上升0.5%至3.6%。这些健康影响的量化分析为森林管理实践提供了重要的经济视角，帮助决策者更好地理解焚烧活动的总体影响。

研究还探讨了替代性的枝条处理方法，如生物能源和生物炭（Biochar）生产。这些方法在减少温室气体排放和改善空气质量方面具有显著优势。例如，生物炭生产能够将CO?排放减少至焚烧的2-40倍，并且对PM?.?的减少效果更为显著。因此，考虑这些替代策略不仅有助于降低环境成本，还可能带来更大的社会净收益。这表明，在未来的森林管理实践中，有必要重新评估枝条焚烧的适用性，并探索更加可持续的处理方式。

在方法上，本文构建了一个可复制的框架，用于估算不同地区森林残余物处理活动的外部成本。该框架结合了排放模拟、人口暴露分析和经济价值评估，为其他森林地区提供了评估和优化处理策略的参考。同时，研究也指出了当前评估方法的一些局限性，如对局部影响的估计可能不够精确，对特定人群的健康风险考虑不足等。未来的研究可以进一步优化这些模型，以提高估算的准确性和适用性。

总体而言，本文的研究为森林管理实践提供了重要的启示。它强调了在决策过程中考虑焚烧活动的外部成本的重要性，同时也展示了其他处理方式的潜在优势。通过将这些成本纳入考量，可以更全面地评估不同处理策略的经济和社会影响，从而推动更可持续的森林管理方法。此外，研究还指出了未来研究的方向，包括对更精确的焚烧数据、更细致的健康影响评估以及对不同地区环境条件的适应性分析。这些研究将有助于更深入地理解森林管理活动的综合影响，并为政策制定者和实践者提供更加科学和合理的决策依据。