乌干达咖啡价值链中的环境、健康和社会外部性：咖啡的隐性成本

《Journal of Agriculture and Food Research》：Environmental, health and social externalities in Uganda's coffee value chain: the hidden cost of coffee

　　普里斯卡·阿蒂埃诺 | 谢丽尔·亨德里克斯 | 奥迪里尔韦·塞洛马内
南非比勒陀利亚大学自然与农业科学学院，农业经济学、推广与农村发展系

**摘要**
全球咖啡需求每年增长约2.3%，加剧了环境、健康和社会方面的外部性问题，尤其是在生产国。目前对乌干达咖啡价值链中这些外部性影响的程度了解有限。本研究首次使用综合真实成本核算方法，对乌干达咖啡价值链中的负面环境、健康和社会外部性进行了同时量化和货币化评估。生命周期评估、伤残调整生命年以及生活收入基准分别用于量化环境、健康和社会外部性。真实价格法被用来货币化环境和社会外部性，而统计生命年的价值则用于货币化健康外部性。估计每吨咖啡的总隐藏成本为3,665美元（范围3,079-4,383美元），几乎是每吨2,000美元出口价格的两倍。环境成本（1,985美元）主要来源于温室气体排放和土壤侵蚀；社会成本（1,033美元）由童工和小农户家庭收入不足造成；健康成本（67美元）则来自农药暴露。在整个价值链中，种植阶段占隐藏成本的一半以上（2,822美元）。这些发现表明，乌干达咖啡价值链的环境、健康和社会影响超过了其市场价值。内部化这些外部性需要价值链参与者和政策制定者进行大量投资，几乎相当于当前咖啡市场价值的两倍。

**1. 引言**
咖啡是一种重要的商业作物，对全球经济贡献巨大。每年约有750万吨咖啡在国际市场上交易，产生超过1000亿美元的贸易价值，并支撑着价值链中数百万人的生计[1]。自21世纪初以来，全球咖啡需求每年增长2.3%，带来了外汇收入和就业等经济利益[1]。然而，这种需求的增长也加剧了与咖啡价值链相关的负面外部性问题，如环境退化、童工和水质污染，这些问题威胁着咖啡产业的可持续性[2]。这些外部性代表了隐藏的成本，它们并未反映在农场或企业的资产负债表或国家国内生产总值（GDP）中，而是由社会承担[3]。如果生产继续扩张而不采取缓解措施，这些外部性将加剧对地球边界（包括气候调节、淡水供应和生物多样性）的压力[4]。

乌干达是非洲第二大咖啡生产国，仅次于埃塞俄比亚，也是非洲最大的咖啡出口国[1]。咖啡生产支撑着约180万户家庭，其中大部分是小农户[5]。乌干达约90%的咖啡用于出口，为外汇收入贡献了30%，为GDP贡献了1.5%[5]。随着全球咖啡需求的持续增长，乌干达优先考虑扩大咖啡生产以增加收入并改善农村生计[6][7]。然而，为满足不断增长的需求而增加生产的努力加剧了负面外部性问题，如森林砍伐[8]、童工[9]和农业化学品暴露导致的人类健康问题[10]。随着乌干达咖啡生产的快速增长，这些负面外部性问题可能会进一步加剧[6]，因此有必要了解其物理量和货币价值的大小，以便制定针对性的政策措施来缓解这些问题。

纳布和马斯林[11]、基利安等人[12]以及伊格莱西亚斯等人[13]分别估计了巴西、哥斯达黎加、印度和越南咖啡价值链的碳足迹，报告的排放量在每吨4,000-12,990公斤二氧化碳当量之间。戈萨尔维特等人[14]评估了在英国加工的咖啡的几个环境指标，如酸化、颗粒物形成和温室气体（GHG）排放。其他研究则专注于价值链的特定指标或阶段，如评估碳足迹和水足迹[15][16]、比较传统咖啡种植与有机咖啡种植的环境影响[17][18]，以及评估咖啡加工和烘焙的影响[19][20]。此外，最近关于咖啡价值链生命周期评估的系统性回顾强调了对外部性的关注以及使用不同方法来衡量各种外部性[21][22]。只有少数研究尝试评估多重外部性，例如韦奈纳等人[23]、阿东等人[24]和雷赫曼等人[25]估计了咖啡价值链中的选定环境和社会外部性。

本研究结合了环境、健康和社会维度，揭示了如果只考虑一个或两个维度时会忽略的咖啡价值链中的累积隐藏成本。大多数研究倾向于孤立地评估咖啡价值链中的环境外部性[15][18][26][27]，忽略了健康和社会维度。这种孤立的方法可能会忽视咖啡价值链对人类健康和社会福利的负面影响。例如，乌干达的童工比例（20-30%）高于全球平均水平的8%[28]，这表明需要量化其影响并进行货币化，以便政策制定者和价值链参与者能够实施针对性措施来减少童工现象。农民和农场工人接触农业化学品与呼吸系统疾病风险增加有关[29][30][31][32]，这表明需要量化这些影响以制定针对性的干预措施。此外，大多数研究仅关注价值链的某个阶段（如生产），而非整个价值链[20][24]。这种狭隘的关注导致对整个价值链外部性的认识不完整，可能使某个利益相关者群体承担不成比例的责任，并可能忽视其他价值链参与者的影响，从而限制了外部性的缓解。本研究的目的是通过量化和货币化环境、健康和社会外部性来揭示乌干达咖啡价值链中隐藏成本的大小。本研究提供的实证证据支持价值链参与者制定政策并采取行动，以减少外部性，使咖啡产业更加可持续，并有助于实现可持续发展目标（SDG）12，即负责任的生产和消费。

**2. 咖啡价值链中的外部性及其潜在来源**
外部性的概念可以追溯到新古典经济学[33]。庇古[33]认为，由于商品和服务的生产者造成的污染和资源消耗没有体现在市场价格中，社会运行在次优水平。庇古提出了污染者付费原则，即通过征收相当于外部成本的税收（庇古税）来缓解外部性[33]。然而，这种方法只能部分解决外部性问题，因为它未能为价值链参与者提供足够的激励来改变行为或对其行为负责[34]。此外，虽然庇古[33]主要关注环境外部性，但最近的研究[23][35]将重点扩展到健康和社会外部性，从而更全面地了解咖啡等商业价值链的全面影响。

咖啡价值链在六个关键阶段产生多种环境、健康和社会外部性（表1）。在种植阶段，使用拖拉机和其他农业机械以及化肥和农药等农业化学品会导致温室气体（GHG）排放和空气污染[14][23]。此外，为咖啡种植园清理土地会导致生物多样性丧失和生态系统服务退化[8]。接触农业化学品还会对农民、农场工人和周边社区构成重大健康风险[23]。种植阶段还存在社会不平等问题，如童工和收入不足[28]。

**表1. 咖啡价值链各阶段的潜在负面外部性**
| 咖啡价值链阶段 | 相关方 | 输入 | 潜在环境外部性 | 潜在健康外部性 | 潜在社会外部性 | 来源 |
| -------- | -------- | -------- | ------------ | ------------ | -------- |
| 种植 | 农民 | 机械、化肥、农药等农业化学品 | 温室气体排放 | 生物多样性丧失、土地和土壤退化 | 农业化学品暴露导致的人类健康问题、水传播疾病、童工、收入不足、职业健康风险 | [23][24][37] |
| 初级加工（湿法） | 湿法加工者 | 机械、化石燃料、电力、劳动力 | 水和空气污染、温室气体排放 | 水传播疾病 | 工资低、职业健康风险 | [11][38][39] |
| 二次加工（分级、烘焙和包装） | 烘焙商 | 机械、化石燃料、电力、劳动力 | 温室气体排放、空气污染 | 烘焙过程中产生的烟雾导致的呼吸系统疾病 | 职业健康风险、工资低 | [14][31][37] |
| 批发（分销和营销） | 出口商 | 化石燃料、劳动力 | 温室气体排放、空气污染 | 气骨疾病 | 工资低、职业健康风险 | [11][14] |
| 消费 | 消费者 | 水、化石燃料、电力 | 温室气体排放、空气污染、土地退化 | 气骨疾病、农药残留导致的人类健康问题 | [14][37][40] |

在加工阶段，通常用于阿拉比卡咖啡的湿法加工每吨鲜果需要2,000至15,000升水，并产生大量酸性废水，加剧了水资源短缺和污染[23]。后续阶段，包括烘焙、研磨和包装，依赖于能源密集型机械，会产生额外的排放和空气污染物。下游活动，包括分销、营销和消费，也会对环境、人类健康和社会福利产生负面影响[23]。这些影响表明，需要全面评估整个咖啡价值链的外部性，而不仅仅是某个阶段或维度。

多种分析工具被用于估算农业部门的外部性。环境外部性通常通过生命周期评估（LCA）进行评估，该评估评估产品整个价值链的环境负担[14][22]。其他工具，如Cool Farm Tool[38]和社会生命周期评估[25]，也被用于估算农业生产系统的环境和社会影响，并量化负面外部性。尽管这些方法提供了关于价值链各阶段影响大小和分布的宝贵信息，但由于生产系统（有机与传统）和系统边界（从摇篮到坟墓 vs 从摇篮到大门）的差异，跨国比较变得具有挑战性[21]。这些评估以物理单位报告外部性，限制了不同外部性和价值链阶段之间的比较。

外部性的货币化通过将环境、健康和社会影响转化为可比较的货币价值来克服这些限制[41]。真实成本核算（TCA）基于损害成本、减排成本和或有估值等方法[35]。损害成本法估计直接损害的货币价值，例如清洁受污染水的成本[23]。减排成本法计算减少外部性所需的费用，例如在咖啡烘焙厂安装过滤器以减少温室气体排放[35]。或有估值法通过调查评估个人为收益支付或接受补偿的意愿[24]。真实成本核算系统地估计、评估和汇总外部性，以反映其全部经济成本，为内部化（补偿、预防、减少、缓解）负面外部性提供实际依据[35]。本研究结合了生命周期评估、伤残调整生命年、生活收入差距、真实价格法、统计生命年的价值以及疾病成本，以货币化乌干达咖啡价值链中的外部性。这种方法涵盖了减排、损害、恢复和赔偿成本，为乌干达咖啡价值链各阶段的环境、健康和社会外部性提供了具体估值。通过同时估计和货币化这些外部性，本研究为价值链参与者和政策制定者提供了实证依据，以设计和实施减少隐藏成本并促进可持续咖啡价值链的措施。

**3. 方法和程序**
**3.1. 目标、系统边界和数据来源**
本研究的目标是估算和货币化乌干达咖啡价值链中的负面环境、健康和社会外部性。系统边界包括种植、初级加工、二次加工（分级、烘焙和包装）以及批发阶段（分销和营销）（表1中用蓝色标出）。系统边界确保分析仅反映乌干达国内咖啡价值链的影响，同时避免重复计算进口国的影响[21]。分析的功能单位是一吨烘焙咖啡，以便与现有文献进行比较。所有计算均基于2022年乌干达的咖啡生产估计数据[42]。

输入阶段（化肥和农药的生产）被排除在外，因为乌干达使用的大部分农业化学品主要在国外制造，相关的负面影响发生在生产国[36]。然而，在乌干达应用这些投入所带来的影响，如水污染，已经被纳入了种植阶段的分析中。由于乌干达超过90%的咖啡用于出口，国内消费量很低，每人每年仅约0.8公斤[43]（而全球平均为1.5公斤[44]），因此消费阶段未被纳入分析。获取可靠的国内消费数据非常困难。进口国的消费数据也被排除在外，因为本研究关注的是乌干达国内价值链中的外部性。尽管存在许多负面的环境、健康和社会外部性（表1），但只有那些有数据支持且与咖啡价值链相关的外部性被估算出来（表2）。咖啡价值链产生的正面外部性，如就业、授粉服务和收入，并未被包括在内，因为这些外部性并不隐蔽，且通常已经在国家和次国家级统计中有所体现。这些外部性是通过使用开放获取数据库中的二手数据、同行评审的期刊文章、灰色文献、工作论文以及政府和非政府组织的官方资料来估算的。优先考虑的是2000年至2024年间发布的关于乌干达咖啡价值链的具体数据。当乌干达的数据不可用时，就使用2000年至2024年间其他国家的数据作为替代。对于大多数环境指标，数据来自多个（n = 3-5）独立来源（表2），并按照标准生命周期评估（LCA）方法进行汇总，计算平均值和标准差[21]、[22]、[45]。随后根据LCA方法[21]、[22]得出了95%的置信区间，以量化不确定性。然而，由于数据有限，在环境维度上对于土地利用和土地利用变化以及健康和社会外部性的分析中只使用了一个数据点。虽然使用单个数据点可能会限制对变异性的捕捉，但通过依赖国家相关的来源来确保了数据的可靠性和透明度。图1展示了评估乌干达咖啡价值链中环境、健康和社会外部性的方法框架。

表2. 本研究评估的负面外部性及其数据来源

| 外部性 | 足迹指标 | 单位 | 来源 |
|---------------|-----------------|-----------------|---------------------------|
| 环境外部性 | 气候变化 | 温室气体（GHG）排放 | kg CO2 eq | Acosta-Alba等[47]；Ortiz-Gonzalo等[48]；Bunn等[49]；Crenna等[40]；Notarnicola等[50] |
| | 臭氧层破坏排放 | kg CFC-11 eq | Arzoumanidis等[51]；Crenna等[40]；Notarnicola等[50] |
| | 光化学氧化剂形成 | kg NMVOC eq | Arzoumanidis等[51]；Crenna等[40]；Notarnicola等[50] |
| | 酸化 | kg SO2 eq | Hicks [52]；Acosta-Alba等[47]；Crenna等[40]；Notarnicola等[50] |
| | 颗粒物形成 | kg PM2.5 eq | Arzoumanidis等[51]；Hicks [52]；Notarnicola等[50] |
| | 水污染 | 淡水生态毒性 | kg 1,4-DB eq | Irawan和McLellan [27]；Crenna等[40]；Notarnicola等[50]；Gosalvitr等[14] |
| | 淡水富营养化 | kg P eq | Crenna等[40]；Notarnicola等[50]；Acosta-Alba等[47] |
| | 蓝水资源稀缺 | m3稀缺水资源 | Wainaina等[23]；Leal-Echeverri和Tobón [53]；Moberg [54] |
| | 土壤退化 | 土壤水分流失（kg/ha/年） | Bamutaze等[55]；Isabirye等[56]；Karamage等[57]；Lufafa等[58] |
| | 土地利用 | 平均物种丰富度（MSA）*ha*年 | 粮农组织[59] |
| | 土地利用变化 | 土地利用变化（MSA）*ha*年 | 粮农组织[59] |
| 健康外部性 | 农药暴露的健康影响 | 生产力损失（美元） | Springmann等[60] |
| | 健康影响（DALYs） | USD/DALY | Springmann等[60]；Ruerd等[39] |
| 社会外部性 | 童工 | 未成年工人（FTE） | 乌干达统计局[61] |
| | 收入不足 | 收入差距（美元） | 可持续贸易倡议[62] |

注：*土地利用和土地利用变化表示将森林转化为咖啡农场所导致的生物多样性和生态系统服务的丧失。

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图1. 评估乌干达咖啡价值链中外部性的方法框架。

3.2. 负面环境外部性的量化
环境外部性是使用ReCiPe 2016 [46]中的生命周期评估和特征化因子来量化的。生命周期评估（LCA）能够系统地评估从种植、加工到处置整个价值链中的多种环境影响[21]、[22]。LCA能够捕捉直接的环境影响，如水污染及其对生物多样性、人类健康和资源可用性的最终后果[46]。特征化因子用于将不同的环境影响转换为标准参考单位，例如每公斤（kg）的排放量[46]。

LCA适用于本研究，用于量化乌干达咖啡价值链从种植到批发阶段的外部性。环境外部性在中间点（价值链的直接影响，如酸化和全球变暖潜力）和终点水平（这些直接影响的最终后果，如生态系统质量（生物多样性丧失）、人类健康（空气污染）和资源可用性（水资源枯竭）[46]被捕捉到。

标准参考单位中未报告的足迹指标使用Huijbregts等[46]和Arendt等[63]的特征化因子进行了转换。例如，空气污染外部性的足迹指标酸化，以kg mol H+ eq报告[40]，使用Huijbregts等[46]中的特征化因子0.73转换为kg SO2 eq等效值，其中0.73 kg mol H+ eq等于一公斤的SO2 eq（公式1）。

公式1：[数学处理错误]

其中Y是足迹指标（如酸化，以kg SO2 eq为单位），ei是单位中的酸化量（如kg mol H+ eq），CFi是特征化因子[41]。

3.3. 负面健康外部性的量化
残疾调整生命年（DALYs）和生产力损失被用来量化乌干达咖啡价值链中农药暴露的健康影响[60]。DALYs衡量了由于过早死亡和与特定健康状况相关的残疾生活年数所导致的总体疾病负担，例如农药暴露的健康影响[60]。因此，DALYs适合用于量化乌干达咖啡价值链中农药暴露的健康影响。农药暴露的健康影响数据来自Ruerd等[39]，基于公式2。

公式2：[数学处理错误]

其中YLL是由于过早死亡而失去的年数，YLD是由于特定状况而残疾的生活年数。计算了每吨咖啡因农药暴露导致的平均DALYs。

生产力损失用于量化咖啡农场工人因农药暴露而产生的经济损失，估计为因农药暴露而损失的工作日。生产力损失仅针对商业农场和庄园进行估算。数据来自国家环境管理局[64]和Mugoya[65]。在乌干达，商业咖啡农场和庄园的农药施用是由雇佣的临时工和季节性工人完成的[65]。

生产力损失的估算分为三个步骤。首先，根据商业农场和庄园的种植面积估算参与农药施用的工人数量，这些农场占乌干达咖啡产量的15%[43]。假设喷洒季节每公顷需要平均十名工人，每位工人每天工作约八小时，每周工作七天，反映了商业农场的劳动力需求和农药喷洒周期，如Mugoya所报告[65]。

其次，使用NEMA（国家环境管理局[64]的数据估算经历农药相关健康影响的工人比例，该机构报告称大约13%的参与农药施用的工人经历了需要药物治疗的不良健康影响。这一比例反映了施药者中记录的农药暴露案例，并应用于施药工人的总数来估算受影响的工人数量。最后，通过将每年每位工人因农药暴露而损失的生产性工作日乘以每日工资率和受影响的工人数量来估算生产力损失[64]。每位工人的每日工资来自Mugoya[65]，并转换为美元，并根据2022年的消费者价格指数（CPI）通胀率进行了调整[66]。

由于数据有限，家庭成员、附近社区和消费者的间接农药暴露未被纳入此分析，这可能导致对总健康负担的低估。本研究中使用的DALY估算基于现有研究，可能会对健康影响造成低估或高估。

3.4. 负面社会外部性的量化
本研究估算的社会外部性包括童工和收入不足。童工数据来源于2021年的乌干达全国劳动力调查[61]。根据[61]，童工被分为三个年龄组。首先，如果儿童年龄在5-11岁且从事经济活动，则不认为这些儿童应该工作。其次，如果儿童年龄在12-13岁且从事除轻体力劳动以外的经济活动，并且每周工作超过14小时。第三，如果儿童年龄在14-17岁且从事危险工作，并且每周工作超过43小时。危险工作包括接触农用化学品、搬运重物、使用锋利工具和长时间工作[28]。在全国范围内，大约有620万5-17岁的儿童在乌干达的所有行业中从事童工[61]。

咖啡价值链中的童工估算分为五个步骤。首先，按年龄组（5-11岁、12-13岁和14-17岁）分解全国童工数据。其次，估算农业部门中从事童工的儿童数量。乌干达的农业部门约占全国童工总数的42%[61]。将这一比例应用于每个年龄组，以确定农业部门中从事童工的儿童数量。第三，通过将农业部门中从事童工的儿童总数除以全国农业用地面积来计算每公顷的童工数量，如公式3所示[44]。

公式3：[数学处理错误]

其中child labour/ha(agric)是农业部门中每公顷的童工数量，child labour(agric sector)是农业部门中所有年龄组类别的童工总数，agricultural land area (ha)是乌干达用于农业的土地总面积。

第四，通过将农业部门中每公顷的童工数量（来自公式3）乘以2022年的咖啡总种植面积来计算咖啡价值链中的童工数量[44]。假设农业部门中每公顷的童工数量在所有农业价值链中是一致的，从而可以将全国农业数据转化为咖啡价值链的数据。然而，这种方法可能会低估或高估童工数量，因为咖啡价值链相对于主食作物来说更加劳动密集和以商业为导向[9]、[24]、[67]。

第五，将咖啡部门中的童工数量表示为全时等效值（FTEs）（公式4）。全时等效值衡量儿童在咖啡价值链中从事童工的总小时数。将童工转换为全时等效值是基于最低工作小时数，而不是实际观察到的工作小时数，这可能无法准确反映儿童在咖啡农场上的实际工作时间[28]、[67]。FTEs通过将总FTEs除以2022年的乌干达咖啡产量转换为每吨基础[44]。

公式4：[数学处理错误]

其中FTE是全时等效值，total child labour (coffee)是咖啡价值链中所有年龄组类别的童工总数，min hours worked (per week)是儿童在咖啡价值链中每周工作的最低小时数，full-time employment (per week)是每周的标准全时工作时间（通常为40小时）。

由于数据可用性的限制，本研究主要关注种植阶段的童工，排除了加工或运输过程中的潜在童工，这可能导致对乌干达咖啡价值链中童工总数的低估。此外，由于数据不足，未计算其他童工指标，如未上学的未成年工人，这可能进一步低估了童工的总负担。这些假设和局限性意味着结果应被视为指示性而非决定性估计，强调了需要更多特定行业的数据来捕捉乌干达咖啡价值链中童工的动态。

乌干达小农家庭收入不足的情况使用生活收入差距（LIG）指标[68]进行评估。生活收入差距衡量的是家庭实际净收入与生活收入基准（LIB）之间的差异。LIB是指一个家庭为了维持体面的生活标准（包括食物、住房、健康、教育和必要的非食品物品）所需的最低收入[69]。乌干达咖啡种植地区的LIB数据来自Social Impact Solutions [69]，并根据2020年至2022年的年CPI通货膨胀率13.18%进行了调整[66]。家庭收入和年咖啡产量数据分别来源于可持续贸易倡议[Sustainable Trade Initiative] [62]和乌干达咖啡发展局[Uganda Coffee Development Authority] [43]，这些数据被用来计算每吨咖啡的LIG。这种方法的局限性包括依赖于报告的收入和产量数据，这些数据可能会随季节变化或被低估[24]、[70]。假设所有地区的生活收入基准相同也忽略了农场规模、生产力和做法的差异。乌干达咖啡价值链中收入不足的部分是使用True Price方法[68]根据方程5估算的。

方程5：
\[LIG = \frac{AI - OP}{OP}\]
其中LIG是每吨咖啡的生活收入缺口（以美元计），LIB是每年每户家庭的生活收入基准（以美元计），AI是每年每户家庭的实际净收入（以美元计），OP是每年每户家庭生产的咖啡吨数。

3.5 咖啡出口阶段的温室气体排放
尽管主要分析集中在乌干达内部的影响上，但也估算了使用空运（恩德培到法兰克福）和海运（蒙巴萨到汉堡）出口咖啡的温室气体排放，以便比较出口相关和国内排放。选择德国作为出口目的地的例子，因为它是乌干达咖啡进入欧洲的主要入口点，也是欧洲最大的进口国，占该地区进口量的约37%[71]。德国被用作参考点，以比较国际咖啡出口与乌干达国内价值链的温室气体排放，突出咖啡出口带来的额外环境负担。根据两种运输方式（海运和空运）估算了咖啡出口的温室气体排放。对于海运，假设咖啡从坎帕拉通过公路运输到肯尼亚的蒙巴萨港，然后再通过海运运往德国的汉堡港[5]。距离数据来自Google Maps [72]和Sea‐distances.org [73]，排放因子来自乌干达政府[74]。每吨的排放量是通过将距离乘以排放因子和咖啡重量计算得出的。

3.6 负环境和社会外部性的货币化
乌干达咖啡价值链中的环境和社会外部性使用True Price方法进行货币化，货币化因子由Galgani等人[41]提供。货币化因子用于将外部性以货币单位表示，从而能够在不同指标、维度和价值链阶段之间进行比较[41]。货币化因子涵盖了包括减排和恢复在内的各种隐性成本，为评估咖啡价值链中产生的外部性提供了细致的基础[41]。本研究中的所有外部性都以美元（USD）进行货币化（附录1列出了每种外部性的货币化因子）。在应用到本研究中之前，货币化因子根据2021年至2022年的乌干达年CPI通货膨胀率7%进行了调整[66]。货币化是通过将每个环境和社会指标的量化平均值、下限和上限估计值分别乘以其相应的货币化因子来进行的（方程6）。例如，温室气体排放的货币化是通过将每个价值链阶段的排放平均值、下限和上限估计值（千克二氧化碳当量）乘以0.240的货币化因子来实现的。这个货币化因子代表了每吨咖啡减少一千克温室气体排放的减排成本。由此计算出的结果是每吨烘焙咖啡各阶段的温室气体排放的平均值、下限和上限成本估计值。

方程6：
\[货币化环境或社会外部性（外部成本）（以美元计）/ 每吨烘焙咖啡\]
其中Y是指标或子指标，MFi是货币化因子。

对于通过多个足迹指标和子足迹指标估算的外部性，分别在聚合之前对每个组成部分进行货币化。例如，水污染是通过淡水富营养化和淡水生态毒性来量化的。由于这些指标的货币化因子不同，因此在每个价值链阶段分别进行货币化。然后将各阶段的值相加，得到每吨烘焙咖啡的总水污染成本。最后，通过将每个价值链阶段的成本乘以该阶段处理的咖啡总吨数，得到2022年整个价值链的环境和社会外部性总成本。

3.7 乌干达咖啡价值链中负面健康外部性的货币化
农药暴露带来的健康外部性使用Springmann等人[60]应用的疾病成本（CoI）和统计生命年价值（VSLY）方法进行货币化。VSLY通过货币化DALYs来捕捉发病率和过早死亡带来的福利损失，而CoI方法估计受影响工人的直接医疗费用和间接生产力损失[32]、[60]。使用VSLY和CoI可以捕捉健康损害的互补维度，并减少估值不完整的风险[60]。由于没有标准的健康外部性货币化因子，因此采用了不同的方法进行货币化。计算VSLY的公式如下：
\[VSLY = \frac{VSL}{(1 + r)^{-t}}\]
其中VSLY是统计生命年的价值，VSL是统计生命的值，n是乌干达的预期寿命（以年为单位），t是死亡时间（以年为单位），r是折现率。本研究使用的乌干达VSLY值来自Herrera-Araujo等人[75]，并根据2020年至2022年的通货膨胀率进行了10%的调整（以美元计）。DALYs的量化平均值、下限和上限估计值也被货币化，如方程8所示。

方程8：
\[货币化DALYs的值（以美元计）\]
其中DALYs代表因农药暴露而导致的残疾调整生命年，VSL是乌干达的统计生命年价值。

尽管VSLY估计值是针对乌干达的，但它们并不是专门为咖啡价值链计算的，因此可能会低估或高估乌干达咖啡价值链中的外部性。此外，使用通货膨胀假设调整2020年至2022年的VSLY值可能无法完全反映乌干达卫生部门随时间的变化。因此，这些VSLY估计值应被视为近似值而非精确值。疾病成本方法用于估算乌干达咖啡价值链中与农药暴露相关的直接和间接成本。直接治疗成本分三步计算：首先，从文献[10]、[76]、[77]中识别出工人使用农药后出现的疾病及其相应的药物治疗费用（表3），并与乌干达的利益相关者进行了核实。药物价格来自乌干达的一家药店，并由利益相关者核实后转换为美元（基于2023年的汇率1 UGX = 0.0002708 USD）。

表3. 农场工人因农药暴露引起的健康影响成本
| 症状 | 治疗方法 | 每剂治疗成本（美元） |
|-----------------|-----------------|-----------|
| 咳嗽/喉咙刺激 | 地塞米松 | 0.95 |
| 头痛 | 对乙酰氨基酚 | 0.3 |
| 皮肤刺激 | 微克 | 4.1 |
| 恶心 | 苯海拉明 | 1.76 |
| 呼吸抑制 | 阿托品 | 0.68 |
| 呼吸困难/胸痛 | 双氯芬酸 | 1.36 |
| 头晕 | 苯海拉明 | 0.8 |

其次，估计了因农药暴露而使用非处方药的工人数量。大约13%的农药施用工人经历了需要非处方药治疗的健康问题[NEMA64]。这一比例应用于所有施用农药的农场工人总数，以估算受影响的工人数量。最后，通过将平均治疗成本乘以受影响工人的数量来计算总治疗成本。因农药暴露导致的生产力损失间接成本是通过将每名工人的工资率乘以每年因疾病而损失的工作日数来计算的，这一数据来自NEMA（国家环境管理局[64]）。通过将直接成本和间接成本相加得到总成本。健康外部性的总成本是通过将每个阶段的货币化外部性相加得到的。最后，通过将每个阶段的外部成本乘以该阶段处理的咖啡总吨数，得到2022年整个价值链的环境和社会外部性总成本。

3.7 乌干达咖啡价值链中负面健康外部性的货币化
农药暴露带来的健康外部性使用Springmann等人[60]应用的疾病成本（CoI）和统计生命年价值（VSLY）方法进行货币化。VSLY通过货币化DALYs来捕捉发病率和过早死亡带来的福利损失，而CoI方法估计受影响工人的直接医疗费用和间接生产力损失[32]、[60]。使用VSLY和CoI可以捕捉健康损害的互补维度，并减少估值不完整的风险[60]。由于没有标准的健康外部性货币化因子，因此采用了不同的方法。计算VSLY的公式如下：
\[VSLY = \frac{VSL}{(1 + r)^{-t}}\]
其中VSLY是统计生命年的价值，VSL是统计生命的值，n是乌干达的预期寿命（以年为单位），t是死亡时间（以年为单位），r是折现率。本研究使用的乌干达VSLY值来自Herrera-Araujo等人[75]，并根据2020年至2022年的通货膨胀率进行了10%的调整（以美元计）。DALYs的量化平均值、下限和上限估计值也被货币化，如方程8所示。

方程8：
\[货币化DALYs的值（以美元计）\]
其中DALYs代表因农药暴露而导致的残疾调整生命年价值，VSL是乌干达的统计生命年价值。

尽管VSLY估计值是针对乌干达的，但它们并不是专门为咖啡价值链计算的，因此可能会低估或高估乌干达咖啡价值链中的外部性。此外，根据通货膨胀假设调整2020年至2022年的VSLY值可能无法完全反映乌干达卫生部门随时间的变化。因此，这些VSLY估计值应被视为近似值而非精确值。疾病成本方法用于估算乌干达咖啡价值链中与农药暴露相关的直接和间接成本。直接治疗成本分三步计算：首先，从文献[10]、[76]、[77]中识别出工人使用农药后出现的疾病及其相应的药物治疗费用（表3），并与乌干达的利益相关者进行了核实。药物价格来自乌干达的一家药店，并由利益相关者核实后转换为美元（基于2023年的汇率1 UGX = 0.0002708 USD）。

表3. 农场工人因农药暴露引起的健康影响成本

其次，估计了因农药暴露而使用非处方药的工人数量。大约13%的农药施用工人经历了需要非处方药治疗的健康问题[NEMA64]。这一比例应用于所有施用农药的农场工人总数，以估算受影响的工人数量。最后，通过将平均治疗成本乘以受影响工人的数量来计算总治疗成本。因农药暴露导致的生产力损失间接成本是通过将每名工人的工资率乘以每年因疾病而损失的工作日数来计算的，这一数据来自NEMA（国家环境管理局[64]）。通过将直接成本和间接成本相加得到总成本。健康外部性的总成本是通过将每个阶段的货币化外部性相加得到的。最后，通过将每个阶段的外部成本乘以该阶段处理的咖啡总吨数，得到2022年整个价值链的环境和社会外部性总成本。

3.8 不确定性分析
环境、健康和社会指标的不确定性主要来源于文献来源的差异以及报告参数值的差异。在Excel中应用中心极限定理来估算具有多个数据点的指标的不确定性[41]。选择中心极限定理是因为当从不同文献来源获得多个值时，它允许进行不确定性估计[41]。对于每个指标，计算了样本平均值（\[均值\]）、标准差（\[标准差\]和观察次数（n）。然后估计95%的置信区间，以表示围绕平均值的不确定性范围，如方程9所示[41]。该区间的下限和上限用于定义环境、健康和社会指标的不确定性范围。对于数据来源中提供了不确定性估计的指标，直接使用这些值。

方程9：
\[不确定性范围 = \([均值\] ± [标准差] \times \sqrt{n})\]

4. 结果与讨论
4.1 量化环境外部性
表4展示了本研究分析的乌干达咖啡价值链五个阶段中七种负面环境外部性的估计量。每吨咖啡的总温室气体排放量为3,160千克二氧化碳当量（范围2,380-3,960），处于全球研究报道的3,000-15,000千克二氧化碳当量范围的较低端[11]、[12]、[21]、[37]。乌干达相对较低的足迹反映了在种植阶段有限使用农用化学品、在已指定的农业区域进行生产以及加工过程中的能源使用[24]。乌干达的温室气体排放量低于其他咖啡生产国，例如哥斯达黎加的4,820千克二氧化碳当量/吨，大约是越南的12,990千克二氧化碳当量/吨的三分之一[11]、[12]。在本次研究中，种植阶段占总排放量的30%（950千克二氧化碳当量，范围770-1,140），这归因于种植过程中化肥和农用化学品的使用。这一排放份额远低于巴西的50-85%（1,384千克二氧化碳当量/吨）、哥伦比亚的1,020千克二氧化碳当量/吨和墨西哥的1,890千克二氧化碳当量/吨[11]、[14]、[18]、[78]，这可能是由于机械化程度较低[24]，虽然减少了直接排放，但可能会限制产量，突显了生产力与碳强度之间的权衡。二次加工占每吨咖啡总温室气体排放量的22%（700公斤二氧化碳当量，范围580-830公斤），主要与去壳、分级、分选、烘焙、研磨和包装过程中的能源使用有关。这些排放量低于巴西（1,850公斤二氧化碳当量）和哥斯达黎加（2,150公斤二氧化碳当量）每吨烘焙咖啡的估计值[26]，[79]，可能是因为大多数咖啡烘焙和消费发生在乌干达境外。这些结果突显了咖啡价值链的碳足迹，以及价值链参与者迫切需要实施特定阶段的策略，以支持乌干达根据《巴黎协定》制定的国家自主贡献（NDCs）来减少排放[74]。

表4. 乌干达咖啡价值链中每吨烘焙咖啡的环境外部性数量（以参考单位计）

| 外部性 | 脚印指标 | 每吨咖啡的单位 |
|-----------------|----------------------|-----------------|
| 栽培 | (a) | |
| 初级加工 | (b) | |
| 二次加工 | (c) | |
| 批发 | (d) | |
| 废弃物 | (f) | |
| 所有价值链阶段总计 | | |
| 下限-上限范围（95%置信区间） | | |

| 气候变化 | 温室气体排放（GHG） | 千克二氧化碳当量 | 950 | 530 | 700 | 630 | 350 | 3,160 | [2,380-3,960] |
| 臭氧层消耗排放（OD） | 千克CFC-11当量 | 0.012 | 0.0004 | 0.0001 | 0.0132 | [0.010-0.0359] |
| 光化学氧化剂形成（POF） | 千克NMVOC当量 | 11.2 | 2.5 | 3.6 | 3.7 | 20.9 | 3 | [16.21-25.66] |
| 酸化 | 千克SO2当量 | 13.1 | 2.1 | 2.3 | 2.1 | 19.7 | [7.2-31.8] |
| 空气污染 | 颗粒物形成（PMF） | 千克PM2.5当量 | 1.0 | 30.3 | 90.3 | 0.35 | 0.09 | 1.86 | [0.85-3.86] |
| 淡水生态毒性 | 千克1,4-DB当量 | 52.7 | 8.1 | 8.1 | 2.2 | 1.1 | [16.3-141.4] |
| 水污染 | 淡水富营养化（FET） | 千克P当量 | 0.47 | 0.27 | 0.09 | 0.02 | 0.85 | [0.60-1.13] |
| 稀缺水资源使用 | 稀缺蓝水使用（WU） | 立方米稀缺水资源 | 46.3 | 46.3 | [9.9-102.5] |
| 土壤退化 | 土壤水侵蚀（SE） | 千克土壤/公顷/年 | 21,246 | 21,246 | [19,423-23,069] |
| 土地利用 | 土地利用（LU） | 百万生物量面积*公顷*年 | 0.0000 | 0.0000 | 11 | 0.0000 |
| 土地利用变化 | 土地利用变化（LUC） | 百万生物量面积*公顷 | 0.0001 | 181 | 0.0001 |

*注：土地利用和土地利用变化的估计量代表了将森林土地转换为咖啡农场所导致的生态系统服务和生物多样性损失。

批发阶段占每吨咖啡总温室气体排放量的20%（630公斤二氧化碳当量，范围400-850公斤），主要来自从农场到加工设施的运输。初级加工贡献了总温室气体排放量的17%（530公斤二氧化碳当量，范围400-670公斤/吨），这归因于湿法加工过程中产生的废水。未经处理的废水排放到河流中可能危害水生生物多样性，并增加下游社区的水传播疾病风险[80]，[81]。与肯尼亚（2,500公斤二氧化碳当量/吨）[38]和印度尼西亚的咖啡价值链（2,560公斤二氧化碳当量/吨）[27]相比，乌干达较低的排放量反映了方法论上的差异。本研究采用了生命周期评估（LCA）方法，该方法定义了系统边界并评估了所有阶段的排放情况，而Maina等人[38]在肯尼亚咖啡价值链中使用的Cool Farm Tool是一个基于农场级别的模型，侧重于输入和管理实践。这些碳足迹突显了需要采取有针对性的干预措施，如废水处理和高效加工技术，以减少排放、保护公共卫生，并确保乌干达的咖啡产业保持在地球的可持续范围内。

每吨咖啡的空气污染排放量估计为：酸化19.7公斤SO2当量（范围7.2-31.8公斤），臭氧层消耗排放0.013公斤CFC-11当量（范围0.01-0.036公斤），以及氧化剂形成1.86公斤。栽培阶段几乎贡献了所有空气污染排放量的一半，占臭氧层消耗排放量的93%、酸化的63%、颗粒物形成的53%和光化学氧化剂形成的49%，这是根据每个指标在每吨烘焙咖啡中的总排放量计算得出的。栽培阶段的排放量可归因于农用化学品的使用。这些发现与巴西的报告一致，那里的栽培阶段由于农用化学品和农业机械占空气污染相关指标的84%以上[45]，也与印度尼西亚的报告一致（50%-70%）[19]，[37]，[82]。尽管乌干达咖啡产业的排放量低于钢铁和铁行业的排放量[83]，但年度咖啡生产的规模仍可能加剧当地的环境和公共卫生负担。在乌干达，室外空气污染每年导致超过30,000人死亡[84]，这突显了农业排放与工业源一起的潜在重要性。这些发现强调了需要在咖啡价值链中改进农用化学品管理和能源效率，从而减少空气污染并保护社区健康。

每吨烘焙咖啡的水污染排放量估计为：淡水生态毒性71.1公斤1,4-DB当量（范围16.3-141.4公斤），淡水富营养化0.85公斤P当量（范围0.60-1.13公斤）。栽培阶段贡献了这些足迹的一半以上，其中淡水生态毒性为52.7公斤1,4-DB当量，淡水富营养化为0.47公斤P当量，这归因于农用化学品流入水体的径流和渗漏。这些发现与其他咖啡生产国的研究结果一致，其中栽培对水污染和人类毒性的贡献占40-99%[21]，[45]，[82]。初级加工增加了11%（8.063公斤1,4-DB当量）的淡水生态毒性和32%（0.274公斤P当量）的淡水富营养化，这与湿法加工过程中的废水排放有关。虽然这些足迹略低于印度尼西亚咖啡湿法加工系统的报告值（70-100公斤1,4-DB当量在淡水生态毒性和0.8-1.2公斤P当量在富营养化中）[19]，但它们突显了对于特种级洗涤咖啡日益增长的需求与环境可持续性之间的重要权衡[23]。洗涤咖啡提高了质量，但每吨咖啡需要2,000到10,000升水[23]，加剧了水污染的风险，降低了水生生物多样性，并使下游社区面临水传播疾病的风险[23]。这些影响违反了乌干达的《水法》，该法规定了污染控制和可持续水资源管理[85]。协调一致的干预措施，如废水处理系统、可持续的农用化学品使用和缓冲区[86]，可以减轻环境和健康风险，同时支持遵守国家法规并加强进入可持续出口市场的机会[85]。

咖啡栽培造成的土壤侵蚀估计为每吨烘焙咖啡每年每公顷21,246公斤（范围19,423-23,069公斤）。这些土壤侵蚀率是预期的，因为它们反映了乌干达咖啡种植区的热点区域，这些地区的特点是坡度陡峭、降雨量大且地面覆盖有限，从而加速了土壤流失[87]，[88]。乌干达约20%的咖啡种植在未进行梯田或等高线处理的斜坡土地上，这使得土壤在暴雨期间容易受到径流的影响[87]。本研究中报告的土壤侵蚀率约为乌干达年耕地土壤侵蚀率（64,200公斤/公顷）的三分之一，主要是因为自给作物通常种植在植被覆盖较少的裸露田地上[88]。土壤流失降低了肥力，减少了产量，并增加了对合成肥料的依赖，加剧了环境退化[57]。与其他东非咖啡生产国相比，乌干达的土壤侵蚀率低于埃塞俄比亚（86,000公斤/公顷/年）和肯尼亚（50,000公斤/公顷）的阿拉比卡咖啡种植区，这可能反映了作物类型和地形的影响，因为阿拉比卡咖啡主要种植在更容易发生侵蚀的高地地区[89]，[90]。这些发现强调了需要采取有针对性的土壤保护策略，包括梯田和农林业，以保持土壤肥力，保障产量，并确保长期的可持续咖啡生产，这与乌干达政府的绿色增长战略一致，该战略优先考虑可持续农业和自然资本管理[91]。

关于土地利用和土地利用变化，乌干达的咖啡种植面积从2006年的288,519公顷增加到2021年的598,024公顷，增加了309,505公顷，导致估计有16%的森林土地因咖啡生产而减少。这种扩张突显了该行业日益重要的经济作用，但同时也加剧了对森林生态系统的压力。由此造成的生物多样性损失估计为：由于土地利用导致每吨咖啡每年每公顷0.000011百万生物量面积（MSA），由于土地利用变化导致每吨咖啡每年每公顷0.000181百万生物量面积（MSA）。这些MSA估计仅针对森林土地计算，反映了随着森林转换为咖啡农场而减少的生态系统服务，如碳封存和土壤保护。这种土地利用变化导致栖息地破碎化和生态韧性降低，对当前和未来几代人产生长期的环境影响[92]。这些发现与de Baan等人的报告一致[93]，即1991年至2011年间，乌干达的咖啡种植面积增加了约14%，而森林土地和其他土地分别减少了79%和21%。类似的趋势也在其他热带咖啡生产地区观察到，农业扩张进入森林景观导致生物多样性下降和生态系统退化[8]，[23]。这些趋势引发了超出环境影响的经济影响的可持续性担忧。根据欧盟的《森林砍伐条例》，如果不移除更强的治理措施、可追溯系统和可持续生产实践（如农林业），持续的森林转换可能会危及乌干达进入欧盟关键市场的机会[94]。

4.2. 货币化的环境外部性
每吨咖啡的总环境成本为1,985美元（范围1,442-2,895美元），低于巴西（6,383美元）[95]和墨西哥（5,000美元）[96]的估计值。在本研究中，这些成本由温室气体排放、土壤侵蚀以及空气和水污染驱动。相比之下，巴西的较高成本主要是由于土地利用影响（3,727美元），而在墨西哥，土壤污染占总成本的3,540美元。本研究中观察到的相对较低的成本可能反映了乌干达的咖啡生产实践、低土地利用强度和农用化学品使用[95]，[96]。这些发现表明潜在的风险：如果不对可持续实践进行采用，为了满足不断增长的需求而加剧乌干达的咖啡生产可能会恶化环境退化和污染。可持续实践，如土壤保护、农林业或有机农业，可以减少外部性，并提供环境和经济效益，确保符合市场准入的国际标准[25]。

温室气体排放占环境成本的最大份额，约为每吨咖啡760美元（范围569-951美元），相当于总环境成本的38%。温室气体排放的货币化成本约为每吨咖啡出口价格2,000美元的三分之一。栽培阶段占温室气体排放的最大份额，为30%（228美元/吨，范围184-273美元），几乎是墨西哥报告值的6倍（130美元/吨）[96]，是肯尼亚报告值的14倍（54美元/吨）[2]。这些温室气体排放成本的差异可能归因于方法论的不同，包括系统边界和货币化方法的不同。例如，本研究采用了从摇篮到大门的系统边界，而肯尼亚和墨西哥的研究仅考虑了农场大门之前的温室气体排放。此外，de Adelhart等人[96]在墨西哥咖啡价值链中应用了碳的社会成本来货币化温室气体排放，而本研究使用了Galgani等人[41]的货币化因子来货币化温室气体排放。

二次加工、批发、初级加工和果浆废弃物分别占每吨总温室气体排放成本的22%（169美元）、20%（150美元）、17%（128美元）和11%（84美元）。每个阶段对总货币化成本的贡献比例直接反映了其在物理排放中的份额。货币化的温室气体排放成本反映了减少或抵消排放所需的减排成本[41]。这些温室气体排放成本强调了需要采取有针对性的缓解措施，以使咖啡价值链活动符合乌干达政府对《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的承诺[97]。

当货币化时，每吨烘焙咖啡的空气污染成本为318美元（范围155-574美元）（表5），占总环境成本和每吨咖啡出口价格的16%。颗粒物形成和酸化分别占空气污染的最高比例，分别为47%和44%。颗粒物形成的相对较高贡献反映了其货币化因子为每吨咖啡80美元PM2.5当量，而不是物理排放量。相比之下，尽管臭氧层消耗排放的货币化因子较高，为每吨咖啡70美元CFC-11当量，但对总空气污染成本的贡献不到1%，表明高货币化因子并不一定意味着高成本贡献，当物理数量较小时。空气污染指标的货币化因子反映了补偿成本，表示污染的社会成本，即人类健康影响和生态系统损害的经济福利损失[41]。本研究中估计的空气污染成本高于肯尼亚咖啡价值链报告的206美元/吨[2]，这可能是由于量化方法的不同，尽管货币化方法相似。相反，本研究中估计的空气污染成本低于巴西报告的798美元[95]，反映了乌干达的机械化生产系统低于巴西。这些发现强调了价值链参与者需要采用更清洁的能源来源，政府需要实施更严格的空气质量控制，以减少空气污染，保护公共卫生并符合可持续性标准。例如，在烘焙过程中用太阳能代替电力可以将排放量减少多达134% [20]。表5. 烘焙咖啡每吨在价值链各阶段的环境成本（以美元计）

| 外部性 | 足迹指标 | 每吨咖啡的单位 |
|----------------|------------------|------------------|
| 栽培 | (a) | |
| 初级加工 | (b) | |
| 中级加工 | (c) | |
| 批发 | (d) | |
| 废物 | (f) | |
| 所有价值链阶段的总成本 | | |
| 总环境成本的比例 | | |
| 下限-上限范围（95%置信区间） | | |

| 气候变化 | 温室气体排放 | kg CO2 eq | 228 | 128 | 169 | 150 | 84 | 76 | 38 | [569—951] |
| 空气污染 | 臭氧层消耗排放 | kg CFC-11 eq | 0.8 | 0.03 | 0.01 | 0.01 | 0.94 | 0.04 | 7 | [0.70—2.50] |
| 光化学氧化剂形成 | kg NMVOC eq | 143 | 4.5 | 4.7 | 26.5 | 0.1 | 1 | [21—33] |
| 酸化 | kg SO2 eq | 94 | 151 | 171 | 141 | 17 | 65.2—229 |
| 颗粒物形成 | kg PM2.5 eq | 83 | 33 | 128 | 71 | 149 | 68—310 |
| 水污染 | 淡水生态毒性 | kg 1,4-DB eq | 3.3 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 4.1 | 0.2 | 7 | [0.79—7.94] |
| 淡水富营养化 | kg P eq | 148 | 85 | 275 | 265 | 13 | 187—351 |
| 稀缺水资源 | 稀缺蓝水使用 | m3 | 74 | 74 | 4 | [16-164] |
| 土壤退化 | 土壤侵蚀 | kg土壤流失/ha/年 | 56 | 35 | 63 | 28 | [514—611] |
| 土地利用 | 土地利用（MSA） | ha*年 | 0.03 | 0.03 | 0.002 | [0.03-0.003] |
| 土地利用变化 | 土地利用变化（MSA） | ha*年 | 0.81 | 0.81 | 0.04 | [0.81-0.81] |
| 每吨烘焙咖啡的总成本 | | | 1,136 | 337 | 246 | 183 | 84 | 1,985 | 100 | [1,442-2,659] |

注：*土地利用和土地利用变化的货币化价值代表了将森林土地转换为咖啡农场所导致的生态系统和生物多样性损失。水污染的货币化成本为每吨烘焙咖啡270美元（范围92-367美元），低于巴西（983美元）、肯尼亚（771美元）和墨西哥（650美元）[2]、[95]、[96]，这反映了估值方法的差异以及湿法加工的普遍性。淡水富营养化占总水污染成本的98%（每吨265美元），而淡水生态毒性占2%（每吨5美元），这反映了所应用的货币化因素。淡水富营养化的货币化因素为每吨咖啡排放的1,4-DB当量311美元，而淡水生态毒性的货币化因素为每吨咖啡排放的0.062美元。淡水富营养化的货币化因素考虑了恢复（将水体中的农用化学品含量降低到安全标准所需的平均支出）和补偿成本（对人类健康和生态系统的不可逆经济损害）[41]。相比之下，淡水生态毒性的货币化成本代表了与水生生态系统中的污染物排放相关的社会成本和福利损失[41]。这些水污染成本反映了污染物排放对水体的经济损失、水质恶化以及对生态系统的负面影响[2]。例如，据估计，埃塞俄比亚咖啡价值链的湿法加工者每年需要5,354美元来处理废水[23]。实施废水处理、回收和节水技术（如生态制浆机）可以减少污染负荷并保护人类健康[27]。回收处理过的废水可以将水足迹减少多达60%，并将水费降低0.24美元/立方米[86]。然而，这些策略的可扩展性可能受到废水处理系统、生态制浆机和认证所需的高额前期投资的限制，特别是对于中小型加工者[27]。因此，更广泛的采用可能取决于是否能够获得生态制浆机的融资或补贴。例如，Li和Liu[98]发现，中国的水污染控制每增加1%的补贴，就会增加3.2%。

土壤侵蚀的货币化成本估计为每吨咖啡563美元（范围514-611美元），占总环境成本的28%。尽管土壤侵蚀导致实际的土壤损失（每吨咖啡每年21,246公斤），但货币化成本（563美元）并未反映这一实际损失，因为货币化因素反映的是经济损害而不是土壤流失的数量。土壤侵蚀的货币化因素为每吨咖啡每公斤土壤流失0.0265美元，这部分解释了这种差异[41]。土壤侵蚀的成本包括了由于不可持续的做法（如在不采取土壤保护措施的情况下在坡地上种植）导致的营养损失、产量减少和价值下降[41]。Brounen等人[99]在哥伦比亚也报告了类似的结果，那里土壤侵蚀的成本为每吨咖啡430美元，范围为250至30,000美元。诸如等高线和梯田等缓解措施可以减少土壤损失和相关成本[87]。然而，这些做法的实施可能成本较高，会减少可用于咖啡种植的土地，并增加劳动力需求，从而可能阻碍农民的采用[87]。这些发现强调了加强土壤保护政策和农民支持计划的重要性，以促进可持续的土地管理和减少土壤侵蚀造成的长期生产力损失[24]。

当货币化时，每吨咖啡的土地利用成本（0.03美元）和土地利用变化成本（0.81美元）占总环境成本的比例最小，不到1%。这些较低的值反映了本研究中应用的货币化方法的局限性，该方法仅考虑了由于森林转换而损失的MSA，排除了其他土地类型，如草原。因此，本研究中呈现的MSA值可能低估了乌干达咖啡价值链中土地利用和土地利用变化的真实环境成本，可能掩盖了与咖啡生产相关的生物多样性损失和生态系统退化的全部程度。与其他研究相比，这些成本低于墨西哥（240美元）和肯尼亚（532美元）报告的成本，这可能是由于指标数量、数据可用性和咖啡生产强度的差异。这些结果强调了需要改进测量方法并加强土地管理政策，以捕捉生物多样性损失，并支持符合乌干达绿色增长战略的可持续咖啡生产。

图2显示了2022年乌干达咖啡价值链中环境外部性的总成本。土壤侵蚀占总环境成本的34%（3.18亿美元，范围2.91-3.46亿美元），温室气体排放占32%（2.94亿美元，范围2.30-3.58亿美元），空气污染占17%（1.59亿美元，范围79-2.92亿美元），水污染占16%（1.45亿美元，范围1.04-1.89亿美元）。稀缺水资源对这些成本贡献了约800万美元（范围170万-180万美元），而土地利用和土地利用变化分别贡献了19,565万美元和458,187万美元。这些环境成本突显了乌干达咖啡价值链对生态系统服务和生物多样性的负面影响，如果不加以解决，可能会削弱其长期可行性[37]。政策行动可以优先考虑针对土壤保护和温室气体减排的干预措施，同时解决其他外部性问题。此外，扩大可持续实践（如农林业）可以带来多重协同效益，包括生物多样性保护、土壤侵蚀控制和碳封存，从而提高乌干达咖啡价值链在国际市场上的环境可持续性和竞争力[2]、[23]。

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图2. 2022年乌干达咖啡价值链中的总环境成本（以美元计）

4.3. 量化的健康外部性
农药暴露导致每吨烘焙咖啡大约0.0176 DALYs（范围0.0003-0.0348）。在全国范围内，这相当于2022年乌干达损失了9,942 DALYs（范围170-19,714），突显了咖啡价值链中农药暴露的健康负担。这些DALY估计仅包括了参与施药的工人的直接职业暴露，未包括消费者和附近社区的暴露，这可能会进一步增加疾病的总负担。实证证据表明，转向有机咖啡系统可以将DALYs减少约32%，主要是由于农用化学品的使用量减少和机械化程度降低[100]。然而，有机系统和传统系统之间的产量、劳动力需求和投入成本差异可能会影响每吨咖啡的生产健康影响，从而突显了生产力与健康结果之间的潜在权衡[101]。消费者愿意为有机咖啡支付溢价以及出口商提供的公平农场价格可以帮助抵消转向有机生产的成本[102]。然而，资源有限的农民可能无法负担有机生产，因此需要针对有机投入的补贴等有针对性的支持，以鼓励更广泛的采用[101]。

在生产力方面，农药暴露导致2022年损失了大约139,614个生产日，相当于大约537名全职工人的年工作量，表明劳动力可用性减少。这些生产力损失表明农药暴露影响了工人的健康，并对咖啡行业的劳动力可用性和生产力产生了重大影响。在以小农户为主的劳动密集型咖啡生产系统中，这种生产力损失可能会减少家庭收入并加剧经济脆弱性[103]。生产力损失部分可以归因于个人防护装备的使用不足和农用化学品的不当处理。来自印度尼西亚棕榈油种植园和埃塞俄比亚咖啡价值链的证据表明，使用防护服的工人比未采取任何防护措施的工人损失的工作日更少[23]、[32]。这些发现表明，通过相对简单、低成本的干预措施（包括提供适当的防护服和改进农用化学品的处理方式），可以减轻与农药相关的健康影响和生产力损失。补贴防护装备和实施更严格的农药法规可以进一步降低健康风险，为工人带来福利收益，并提高劳动力生产力，从而提高乌干达咖啡价值链的长期可持续性。

4.4. 货币化的健康外部性
每吨烘焙咖啡的健康外部性货币化成本为67美元（范围24-111美元）。农药暴露导致每吨烘焙咖啡大约0.0176 DALYs（范围0.0003-0.0348），其中DALYs占健康成本的65%（44美元，范围1-88美元）。DALYs的相对较大贡献部分反映了用于货币化健康影响的估值假设，特别是统计生命年的价值。相比之下，生产力损失相当于2022年损失了大约139,614个生产日，而农药相关疾病的处理成本仅占35%（每吨咖啡23美元）。这种差异表明，以物理单位表示的外部性的相对重要性并不一定与其货币等价物一致。虽然DALYs反映了由于农药暴露导致的发病率和过早死亡率的福利损失，但生产力损失反映了工作日损失的经济机会成本，而处理成本代表了与农药相关疾病的直接健康支出[60]。

鉴于对咖啡价值链中健康外部性进行货币化研究的数量有限，本研究将其发现与其他现金作物行业的农药暴露证据进行了比较。然而，使用的农药类型、生产系统和暴露强度的差异可能会影响DALYs和生产力损失，这突显了需要专门评估咖啡价值链内健康影响的研究。例如，在印度尼西亚，棕榈油种植园中工人的农药暴露成本估计为每吨棕榈油大约194-2,150美元，在急性农药中毒的情况下，这一成本上升到每吨大约488-5,354美元[32]。这些成本高于本研究报告的成本，可能反映了生产结构的差异。在乌干达，种植园和商业农场仅占总咖啡产量的15%[43]，而在印度尼西亚，种植园占棕榈油产量的约49%，并且以大量使用农药为特征[32]。不同研究之间的估值方法、暴露强度和生产结构的差异可能解释了农业部门和地理背景下估计的健康成本差异。

表6显示，2022年乌干达咖啡价值链中健康外部性的总成本约为4,400万美元（范围1,900万-6,800万美元）。这一健康成本包括约2,500万美元（范围421万至5,000万DALYs）和由于农药暴露导致的疾病成本（CoI）约1,900万美元。CoI包括由于农药暴露导致的疾病（如皮肤刺激和头痛）造成的约1,700万美元的生产力损失，以及大约200万美元的直接治疗成本。这些成本突显了乌干达咖啡价值链中农药暴露的巨大负担，而这并未反映在市场价格中，强调了需要制定加强农药监管的政策。

表6. 2022年乌干达咖啡价值链中的总健康外部成本
| 外部性 | 总成本（美元） | 下限-上限范围（美元） |
|----------------|------------------|----------------------|
| DALYs | 25,053,386 | 21,382-49,685,390 |
| 疾病成本 | 18,969,295 | 18,969,295 |
| 总健康成本 | 44,022,682 | 19,390,678-68,654,686 |

虽然农用化学品提供了减少收获前损失的短期解决方案，但它们相关的健康影响凸显了干预的必要性[23]。自愿认证标准（如公平贸易）可以通过限制有毒农用化学品的使用和推广更安全的处理方式来减少农药暴露的DALYs和生产力损失[104]。认证标准要求农民避免使用禁止的有毒农药，采用更安全的替代品，并遵循限制直接暴露的安全程序[104]。西非可可价值链的证据表明，获得公平贸易认证的农民比未获得认证的农民面临更少的农药相关健康问题，并且受益于更高的最低价格[104]。然而，认证的高成本被认为是采用这些标准的主要障碍[101]。采取额外措施，包括在工人中使用个人防护装备（PPE），也可以降低直接暴露风险并减少健康成本[23]。例如，Raynaud等人[32]报告称，使用防护服装可以将与农药暴露相关的健康成本降低约6%。推广综合害虫管理策略、加强农民培训计划以及补贴防护装备可以在保持农业生产力的同时减少健康风险[102]。

4.5. 量化社会外部性
图2显示，2022年乌干达咖啡价值链中约有131,357名5-17岁的儿童参与了童工劳动。咖啡价值链中的童工劳动主要涉及劳动密集型任务，如除草、采摘和晾晒咖啡果粒[67]。5-11岁的儿童占童工总数的最大比例，为80%（105,191名），其次是14-17岁的儿童，占14%（17,670名），以及12-13岁的儿童，占7%（8,496名）。大量年轻儿童参与其中表明未成年劳动力在咖啡生产中的普遍存在。尽管童工数量众多，但由于每周工作时间较少（1.5小时），5-11岁的儿童仅贡献了总劳动时间的15%（相当于3,945个全职工作单位FTE）。相比之下，14-17岁的儿童贡献了73%的FTE（18,995个FTE），这可能是因为他们从事了如喷洒农药等危险工作以及每周长时间的工作。本研究中的14-17岁儿童参与童工的比例超过了Adong等人[24]报告的乌干达21%的比例，这可能是因为该研究仅关注了11-14岁的儿童。相比之下，Luckstead等人[105]报告称，在加纳的可可价值链中，14-17岁的儿童中参与危险劳动的比例更高（约92%），这主要是由于他们需要从事如喷洒农药等体力要求高的工作。童工劳动与身体伤害和负面教育结果相关，对未来就业有长期影响[24]、[67]、[106]。这些发现强调了需要更严格地执行童工法规，投资农村教育，并采用认证计划来支持乌干达的《国家童工行动计划》，该计划符合国际劳工组织（ILO）的《最低就业年龄公约》[107]。

对于收入不足的外部性，乌干达每个小农户每吨烘焙咖啡的平均收入缺口约为509美元。这意味着2022年的总收入缺口约为2.47亿美元。虽然生活收入基准为每年5,292美元，但乌干达咖啡农民每年从咖啡中获得的净收入仅为401美元，表明年收入缺口约为4,891美元。这意味着咖啡农民的收入仅为维持体面生活所需收入的13分之一，凸显了其经济上的脆弱性。大约有550万小农户生活在每天3.20美元的国际贫困线以下[108]。Adong等人[24]记录了埃塞俄比亚的日收入缺口为4.90美元，坦桑尼亚为1.09美元。类似的收入不足现象也在茶叶和可可农民中有所报告，主要原因是土地面积小、种植园老化以及市场价格波动[23]、[109]。鉴于咖啡占乌干达约70%小农户家庭总收入的50%，收入不足对家庭福祉有重大影响，包括食品安全和生活条件[70]。虽然一些农民可以通过非农就业或高质量咖啡生产来 diversify their livelihoods（多样化生计），但缩小收入缺口取决于出口商和买家是否愿意支付公平的农场收购价格、提供最低价格保障以及基于质量的溢价。

4.6. 货币化的社会外部性
表7展示了乌干达咖啡价值链中的总社会成本。童工劳动占总社会成本的约68%，相当于5.85亿美元，或每吨咖啡1,033美元。童工劳动的最高成本（80%，即每吨827美元）与从事危险工作的14-17岁儿童相关（图3）。尽管只有17,670名14-17岁的儿童参与了童工劳动，但高昂的货币化成本反映了所应用的货币化因素（每FTE 24,655美元），这一比例高于从事较不危险工作的年轻儿童。相比之下，5-13岁的儿童中有113,687名参与了童工劳动，但仅占总童工成本的20%（1.16亿美元）。这些成本略低于肯尼亚咖啡价值链报告的每吨1,210美元（使用2023年的汇率1欧元=1.086美元）[2]，但却是巴西报告的470美元[95]的两倍多，反映出乌干达更依赖家庭劳动力而非机械化系统[9]。最低就业年龄立法可以减少童工劳动并提高入学率9-10%[110]。然而，如果没有社会支持（如条件性现金转移）来弥补家庭收入的损失，禁止童工劳动也可能增加辍学率[110]。

表7. 乌干达咖啡价值链中的社会外部性成本（单位：美元）
| 外部性 | 每吨烘焙咖啡的成本（美元） |
|--------------|-----------------|
| 童工劳动 | 1,033 | 585,058 |
| 收入不足 | 580 | 281,066 |
| 总社会成本 | 1,613 | 866,125 |

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图3. 2022年乌干达咖啡价值链中参与童工劳动的儿童人数
童工劳动的货币化成本包括恢复成本、补偿成本、预防成本和惩罚成本[111]。恢复成本包括为未上学的儿童提供优质教育的支出以及为从事危险工作的儿童实施重新融入计划的成本[2]。补偿成本涉及无法恢复的损失，包括因错过教育而导致的未来收入损失。预防成本包括审计和监测，以防止未来再次发生童工劳动，而惩罚成本包括违反童工劳动法律时的法律处罚，如罚款和逮捕[111]。童工劳动反映了经济脆弱性，因为家庭依赖儿童来弥补收入不足[111]。例如，在埃塞俄比亚，估计有54%的童工在咖啡收获高峰期逃学以补充劳动力，而52%的童工同时在学校学习和在农场工作[106]。通过提高农场收购价格或提供最低价格保障来增加家庭收入可以减少对童工劳动的依赖[111]。然而，较高的价格可能会无意中刺激产量增加，从而可能加剧童工劳动[111]。有人提议通过机械化来减少茶叶等经济作物价值链中的童工劳动，有证据表明劳动力需求可减少多达80%[112]。然而，机械化可能会取代成人劳动力，对小农户来说可能负担不起，并且由于损坏或采摘未成熟的果粒而导致质量下降[112]。这些发现强调了需要紧急采取有针对性的干预措施和监管措施来保护咖啡价值链中儿童的权利和家庭福祉。

乌干达农民收入不足的货币化成本估计为每吨烘焙咖啡580美元，相当于2022年的2.81亿美元。乌干达每个小农户每吨咖啡的平均收入缺口为509美元，货币化成本略高（每吨580美元），这归因于使用的货币化因素1.14美元。收入不足的货币化成本反映了弥补生活收入缺口并确保农民达到体面生活水平所需的额外收入[68]。在哥伦比亚和肯尼亚也有类似的收入缺口报告，那里的小农户每吨咖啡分别赚取550美元和670美元，突显了小农户收入的不足。公平贸易等认证标准可以增强乌干达小农户的市场准入和收入[25]。例如，意大利的公平贸易认证咖啡农民平均收入比非认证农民高出30%[25]，而加纳的可可农民每吨可可可获得约15.25美元的溢价[23]。然而，认证在缩小收入缺口方面的有效性受到溢价在价值链中传递方式的影响[25]。例如，虽然意大利消费者支付的零售价格超过每公斤烘焙咖啡21美元，但乌干达的小农户每公斤咖啡仅获得0.50-0.80美元[25]。出口商和零售商愿意以公平价格补偿农民可以缩小收入缺口[25]。然而，高昂的认证和合规成本也可能限制农民的采用意愿[25]。

4.7. 环境、健康和社会外部性的总货币化成本
图4显示，2022年乌干达咖啡价值链中的环境、健康和社会外部性总成本约为18亿美元（范围15-21亿美元）。环境外部性约为9.27亿美元（范围7.08-12亿美元），健康外部性约为4,400万美元（范围19-6,800万美元），社会外部性约为8.66亿美元。值得注意的是，这些外部成本几乎是2022年咖啡出口价值（约8.62亿美元）的两倍，表明环境、健康和社会影响超过了该价值链产生的经济价值。这些成本令人担忧，并给乌干达人带来了不成比例的负担，可能破坏价值链的长期可持续性。环境外部性的高比例凸显了需要额外的生态指标来评估对生物多样性和生态系统服务的负面影响。社会外部性占总成本的近一半，反映了社会不平等（如童工劳动）对价值链可持续性的直接影响。本研究的结果与其他关于食品系统真实成本的研究一致。对食品系统外部性的估计表明，全球食品系统的年度外部成本几乎是食品支出的两倍[3]。

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图4. 2022年乌干达咖啡价值链中童工劳动的估计成本（单位：百万美元）
本研究中的高环境成本比例（51%）与其他大多数关于咖啡价值链真实成本核算的分析结果一致[99]、[113]。例如，巴西和越南的咖啡价值链中的环境成本分别估计是社会成本的8倍和24倍[95]、[113]。环境成本的主导地位表明，针对可持续农业实践的干预措施（如减少农药使用或采取土壤和水资源保护措施）可以减轻整体社会负担。相比之下，肯尼亚咖啡价值链的社会成本是环境成本的十倍以上[2]，这可能反映了研究中涵盖的社会指标范围比环境外部性更广泛。这些比较表明，外部性成本的估计大小取决于每个维度中包含的指标数量和具体类型，强调了在比较外部性时需要平衡选择环境、健康和社会指标。

大多数现有的咖啡价值链真实成本核算研究都量化了环境和社会外部性[2]、[95]。然而，健康影响（包括农药暴露[10]和咖啡加工厂工人的呼吸问题[31]）也增加了外部成本，可能会增加外部性的总货币化价值。在本研究中，健康成本仅限于农药暴露，这表明评估其他健康指标可能会提高估计成本。这表明当前的估值可能低估了咖啡生产的真实社会成本。这意味着通过更严格的职业安全标准和减少对危险农药的依赖来改善工人健康的干预措施将降低外部性和工人及社区承担的隐性成本[23]。对于政策制定者和消费者来说，这些发现强调了支持认证标准和健康保护措施（如有机农业）的重要性，这些措施可以内部化这些成本，并确保咖啡价格反映其全面的可持续性足迹。

2022年，咖啡种植占乌干达咖啡价值链中环境、健康和社会外部性总成本的最大份额（约18亿美元，范围16-20亿美元）。初级加工环节的成本为1.57亿美元（范围1.22-2.03亿美元），而批发环节的成本最低，为1,000万美元（范围6-1,400万美元）。在种植阶段，由于评估了大量的指标以及高投入需求（如农用化学品）[24]，外部性的成本是可以预见的。乌干达的“十倍增长战略”旨在扩大咖啡、茶叶和棕榈油等关键出口商品的生产和收入，预计咖啡产量将从2022年的54万吨增加到2030年的120万吨[114]。虽然出口收入预计将从8.45亿美元增加到2030年的30亿美元，但这种增长可能会增加环境、健康和社会影响。种植阶段外部性成本的高比例意味着需要优先考虑内部化措施以减少这些外部性。这意味着有针对性的政策和可持续农业实践（如有机投入和农林复合系统）的采用可以降低总体隐性成本，同时改善环境、健康和社会韧性。这些发现与其他咖啡生产国的证据一致，在越南的咖啡价值链中，咖啡种植导致的隐性成本占总外部性成本的约61%[113]，而在肯尼亚则超过一半[2]。按吨计算，乌干达咖啡价值链中的环境、健康和社会成本合计约为3,665美元（范围3,079-4,383美元）（图5）。2022年，这一隐性外部性成本约为乌干达咖啡出口价格的183%（约2,000美元/吨）（UCDA，2023年）。这表明咖啡价值链的真实社会成本远远超过了市场价格，说明这些成本并未反映在当前的市场价格中。虽然一些消费者可能愿意为可持续生产的咖啡支付溢价[25]，但这种价格上涨可能会限制预算有限的购买者的购买能力，突显了可持续性与可负担性之间的权衡。与其他情况相比，乌干达每吨咖啡的外部性成本是肯尼亚咖啡价值链（2）的六分之一，约为巴西价值链（7,215美元/吨）[95]的一半，主要是因为在巴西和肯尼亚的研究中评估了更多的外部性。如果纳入更多的环境、健康和社会指标，真实成本可能会进一步上升。这些发现强调了需要建立机制来内部化外部性，例如公平定价、认证计划或激励可持续生产的政策，以使价格与社会成本相匹配，同时确保消费者的可负担性。

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图5. 2022年乌干达咖啡价值链中各维度的外部性总成本（美元）
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图6. 2022年乌干达每吨烘焙咖啡的各维度外部性成本与出口价格（美元/吨）

在乌干达咖啡价值链中内部化外部性的可行性可能受到经济条件和实施可持续性干预措施的能力有限的制约[23]。尽管认证标准、废水处理、土壤保护和农林复合系统等措施可以减少外部性[2]、[23]、[25]，但由于前期成本高、融资渠道有限以及法规执行不力[2]、[23]，价值链参与者采用这些措施可能会受到限制。例如，农林复合系统可以通过减少土壤侵蚀和温室气体排放将环境成本降低20%[97]、[111]。然而，由于种子成本高、土地面积小和劳动力需求大[25]，农林复合系统的采用可能会受到阻碍。鉴于大多数乌干达咖啡农民的土地面积不到5公顷且生活在国际贫困线以下，这限制了他们投资这些措施的能力[24]。此外，如果不对违规行为实施更严格的处罚，政府法规的执行不力可能会降低烘焙商、加工商和出口商投资减排技术的积极性。本研究采用的综合真实成本核算方法可以扩展到其他农业价值链，系统地评估环境、健康和社会外部性。

表8展示了本研究中评估的选定指标与其他咖啡生产国的货币化成本对比，重点关注有可比指标的种植阶段[2]、[95]。本研究估计的气候变化成本（228美元/吨）高于肯尼亚咖啡价值链（54美元/吨），但低于巴西咖啡价值链（517美元/吨）。乌干达较低的气候变化成本反映了以小农户为基础的生产系统，机械化程度较低，而巴西咖啡行业的机械化程度和生产强度较高[95]。肯尼亚报告的较低气候变化成本可能意味着外部性量化方法的不同。本研究估计的童工成本（1,033美元/吨）是巴西咖啡价值链中470美元/吨的两倍多。这种差异反映了乌干达小农户咖啡生产的高劳动强度，其中经常使用童工[9]，而巴西的机械化咖啡行业则很少依赖童工[95]。

表8. 各国咖啡价值链中选定指标的货币化成本（美元/吨）对比

4.8. 国内价值链与出口过程中的温室气体排放和成本比较
当包括将咖啡出口到德国的航空和海运排放（作为出口目的地的例子）时，总温室气体排放量增加了一倍多，从无出口排放时的3,160千克二氧化碳当量（范围2,380-3,960）增加到每吨烘焙咖啡6,494千克二氧化碳当量（范围5,714-7,294），其中包括出口排放。航空运输贡献了约46%（2,750千克二氧化碳当量/吨），海运贡献了约16%（584千克二氧化碳当量），凸显了出口运输的显著影响。航空和海运排放来自高能耗化石燃料的燃烧，会产生大量温室气体[11]。这些排放加剧了全球气候变化，可能破坏国际减排目标（如《巴黎协定》[97]）。咖啡出口的高运输排放表明，在乌干达需要采取有针对性的干预措施，如提高燃油效率、转向低排放燃料和优化航运物流，以使出口部门符合气候目标。与其他研究相比，乌干达的出口相关排放量低于Wainaina等人报告的埃塞俄比亚到欧洲的航空运输排放量的53%[23]，以及印度到荷兰的海上运输排放量的约66%[115]，这可能是由于量化方法的差异。

当将咖啡出口的航空和海运排放货币化后，总温室气体排放成本增加了一倍多，从760美元/吨增加到1,560美元/吨，总环境成本增加了56%（2,785美元，范围2,242-3,459）。超过一半（51%）的总温室气体排放发生在出口阶段，表明咖啡行业的温室气体排放成本有很大一部分发生在乌干达境外。包括咖啡出口在内的总温室气体排放成本相当于每吨咖啡出口价格的78%（2,000美元），表明与气候相关的成本几乎等于咖啡出口收入。这些结果与先前的估计一致，显示乌干达出口到欧洲的咖啡排放量是国内生产的两倍多[24]。用电动船舶替代航空运输可以将咖啡出口的温室气体排放量减少约77%[11]，但这也可能增加交货时间并影响咖啡的新鲜度。对于政策制定者来说，通过更绿色的物流、碳定价和支持低碳运输来减少出口阶段的排放可以大幅降低隐性成本，并增强乌干达的竞争力和可持续性。

4.9. 研究的局限性和假设
乌干达咖啡价值链中的环境、健康和社会外部性是使用来自各种开放获取数据库的二手数据、同行评审的研究和政府及非政府组织的报告来估计的。选择这些来源是因为没有涵盖咖啡价值链所有阶段的原始数据，而且这种方法与生命周期评估研究的常见做法一致[19]、[39]。然而，使用来自不同国家和背景的二手数据可能会引入轻微的差异，并可能无法完全反映乌干达的具体情况，从而在估计中引入不确定性。此外，一些数据集以不同的单位报告，需要转换以适应本研究的方法框架。这种转换可能会在计算中引入轻微的不确定性。因此，研究结果被视为外部性规模的指示性估计，而不是精确值。

本研究采用了从摇篮到大门的系统边界，排除了农用化学品制造的上游影响和下游消费相关的外部性。虽然这种边界适合关注国内影响，但它不可避免地忽略了价值链的重要方面，并可能低估了总社会成本。评估的指标数量在三个维度上有所不同，其中环境外部性最多。这种差异可能会影响各维度成本的相对规模，从而限制跨维度的严格比较。研究仅关注负面外部性，排除了就业、外汇收益和生态系统服务（如授粉）等正面贡献。

由于数据不可用，家庭成员、附近社区和消费者之间的间接农药暴露未被纳入分析，这可能低估了总体健康负担。本研究使用的DALY（伤残调整生命年）估计值来自现有研究，可能导致健康影响的低估或高估。其他健康影响，如咖啡加工厂中的身体伤害和烟雾及粉尘暴露，未被评估，可能会增加DALY和生产力损失。由于缺乏乌干达和咖啡价值链特有的估值因素，研究依赖于全球货币化因素来估计环境和社会成本。虽然这些货币化因素可能适用于此背景，但它们可能导致乌干达咖啡价值链外部成本的低估或高估。

5. 结论和建议
本研究的发现强调了乌干达咖啡价值链中巨大的隐性环境、健康和社会成本，超过了其市场价值，突显了重要的可持续性权衡。根据乌干达“十倍增长战略”扩大咖啡生产可能会使出口收入增加一倍以上，但除非内部化隐性成本，否则可能会加剧生态退化、劳工违规和公共卫生负担。价值链各参与者之间的协调干预至关重要。在种植阶段，需要支持农民采用可持续生产实践，包括禁止使用有毒农用化学品和童工的认证标准。出口商需要提供公平的价格或激励措施，以补偿农民因认证和可持续生产实践而产生的额外成本。出口商可以通过优先选择低排放运输方式（如海运）和投资碳抵消计划来减少咖啡出口的气候影响。加工商和烘焙商需要分别采用减排技术，如生态制浆机和太阳能烘焙机，以减少负面环境和健康影响。在消费者层面，对可持续生产咖啡的需求和愿意支付溢价可以帮助农民抵消可持续生产实践的成本。针对农民、加工商和出口商的意识提升活动和培训计划可以进一步鼓励采取减少环境退化和改善社会及健康结果的做法。乌干达政府必须严格执行政策和劳动法律，强制湿法加工商、烘焙商和出口商获得许可，并对违规行为实施处罚，以减少污染和劳工违规。

本研究的一个关键贡献是同时量化了乌干达咖啡价值链中的环境、健康和社会外部性，揭示了它们在非洲主要咖啡生产国的规模和分布。该研究推进了农业食品系统中真实成本核算的应用，并提供了支持更明智的政策行动和缓解决策的证据。这些见解对于提高全球商品供应链的责任制以及推动实现多项可持续发展目标尤为重要，包括负责任的消费和生产（SDG 12）、应对气候变化（SDG 13）以及提供体面的工作（SDG 8）。未来的研究应优先收集整个价值链中的原始数据，以减少依赖二手数据来源所带来的不确定性。此外，未来的研究还可以评估将外部性内部化的政策机制，并考察价值链各参与者采纳这些措施的意愿。

**CRediT作者贡献声明：**
- Sheryl Hendriks：撰写、审阅与编辑；撰写初稿；数据可视化；数据验证；项目监督；方法论设计；研究实施；资金筹措；正式数据分析。
- Prisca Atieno：撰写、审阅与编辑；撰写初稿；数据可视化；数据验证；研究实施；正式数据分析；数据管理；概念框架构建。
- Odirilwe Selomane：撰写、审阅与编辑；撰写初稿；数据可视化；数据验证；项目监督；方法论设计；正式数据分析。

**伦理审批：**
作者已获得比勒陀利亚大学自然与农业科学学院伦理审查委员会的批准（批准编号NAS117/2023），得以开展这项研究。

**出版同意：**
作者同意本文的发表。

**利益冲突声明：**
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。

**资金支持：**
本研究由德国经济合作与发展部（BMZ）资助（项目编号2014-0689.1），属于“分析和实施减少国内外市场价格波动的措施以提升发展中国家粮食安全”项目的一部分，该项目由发展研究中心（ZEF）负责实施。研究人员同时感谢南非国家研究基金会（NRF）的资助（项目编号PR_MND230102668974）。