中国建筑业全生命周期PM2.5健康负担研究：揭示城乡差异与低碳转型的协同效益

《Environmental Science and Ecotechnology》：Construction activities drive half of China’s ambient PM 2.5 health burden

本研究聚焦中国快速城镇化背景下建筑业引发的空气污染健康负担，通过整合排放清单、大气反向模型与健康风险评估，首次量化了2000–2019年建筑业全生命周期PM2.5相关过早死亡人数及其时空演变。研究发现2019年建筑业导致110万例过早死亡，占全国环境PM2.5死亡负担的50%，且城乡驱动因素差异显著：城市以钢铁、水泥等上游工业排放为主，农村则主要由采暖固体燃料主导。研究进一步揭示了污染控制与低碳政策的协同效益，为制定“减污降碳”一体化政策提供科学依据。

　　

在中国城镇化浪潮的推动下，一座座摩天大楼与基础设施网络拔地而起，建筑业成为能源消耗和污染物排放的关键领域。然而，这一繁荣背后隐藏着严峻的环境与健康挑战：建筑施工、建材生产及建筑运行等全过程排放的细颗粒物（PM_2.5）如何影响公众健康？城乡之间的排放结构有何差异？低碳政策能否在减排的同时带来健康效益？这些问题尚未被系统解答。发表于《Environmental Science and Ecotechnology》的研究通过多模型融合分析，首次揭示了中国建筑业全生命周期空气污染的健康负担演变规律与低碳路径的协同潜力。

研究团队采用排放清单、多区域投入产出模型、大气化学传输 adjoint 模型及健康风险模型，构建了2000–2019年中国建筑业直接（施工现场）、间接（上游供应链）与运行阶段（采暖、用电）的碳排放与污染物排放数据库，并量化其导致的PM_2.5相关过早死亡。

3.1. 建筑业相关过早死亡的空间异质性

2019年，建筑业相关空气污染导致约110万例过早死亡，占全国环境PM_2.5死亡总数的50%。其中，间接排放（如钢铁、水泥生产）贡献46%，运行排放（采暖与用电）占53%，直接排放仅1%。城乡分析显示，城市地区死亡人数占74%，主要源于上游工业排放；农村地区占26%，死亡主因是采暖固体燃料使用。农村死亡强度呈现北方高、南方低的显著梯度，北方农村因采暖排放导致死亡强度达58例/平方公里，远高于西南地区的7例。

3.2. 建筑业健康影响的历史趋势

2000–2008年快速城镇化阶段，建筑业死亡人数增长59%，峰值达192万例。2008年后，末端治理政策（如电厂脱硫、钢铁行业除尘）推动死亡人数下降43%，实现碳排放增长与健康负担的“脱钩”。2015–2019年，能源结构优化与工业技术升级进一步带来29%的死亡下降与2%的碳减排协同效益。农村地区通过清洁采暖改造（如煤改电）显著降低固体燃料相关死亡，但电力需求增长可能带来新的碳排压力。

3.3. 建筑业碳减排的协同效益驱动

通过对比不同减排措施发现，能源结构优化（如降低煤电比例）和工业技术升级（如水泥预分解工艺、电弧炉炼钢）在2015–2019年间贡献了最大的协同效益：减少6.1%的碳排放并避免40万例死亡。情景分析表明，强化干预下（如煤电占比下降50%、农村清洁能源全覆盖），建筑业碳排可降低20.7%，同时避免16万例死亡。但农村采暖电气化需配套电网绿色化，否则可能因煤电依赖导致碳排增加。

4. 讨论与政策启示

研究指出，建筑业低碳转型需采取差异化路径：城市应重点推动绿色建材、分布式能源与既有建筑改造，以削减上游工业排放；农村需推广高效热泵、太阳能采暖等技术，避免单纯电气化带来的碳泄漏。钢铁、水泥等重工业需转向氢能冶炼、碳捕集等深度脱碳技术，以实现气候与健康的“双赢”。

该研究首次系统量化了中国建筑业全生命周期的健康与气候影响，明确了城乡异质性及历史政策的成效与局限，为制定“减污降碳”协同路径提供了关键科学依据。未来需结合动态暴露响应模型，进一步评估短期干预的即时健康收益，以优化政策时序设计。