建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估

作者:魏嘉玮 毛鹏 李婕 金丽焱 袁竞峰
单位:南京林业大学土木工程学院 深圳大学土木工程学院 如皋市住建局房屋征收管理办公室 东南大学土木工程学院
摘要:从大气能见度、生态和气候、周边已有建筑物和交通工具三个方面分析建筑施工扬尘污染对环境的损害, 并综合运用条件价值评估法、直接市场法和简单估算法建立施工扬尘污染对环境损害的经济损失计算模型。以南京市某在建工程土方施工阶段为例, 利用该模型评估施工扬尘污染对环境损害的经济损失, 验证模型的可行性和合理性, 为合理管控建筑施工扬尘、制定相关管理政策提供参考。
关键词:建筑施工扬尘 环境损害 经济损失 条件价值评估法
作者简介: 魏嘉玮, 女, 生于1994年, 河北围场人, 硕士研究生, 研究方向:工程环境与健康。; 毛鹏, 男, 生于1977年, 江苏靖江人, 副教授, 研究方向:工程环境与健康。

   随着建筑面积的扩大、施工工地的增多, 建筑施工扬尘污染带来的环境问题已经不容小觑。大量关于建筑施工扬尘污染的研究表明, 当建筑施工扬尘扩散至空气中, 会在一定程度上致使大气颗粒物浓度增加。在一些地区, 施工扬尘甚至成为城市大气颗粒主要污染源之一。在我国部分大中城市, 建筑施工扬尘占城市大气颗粒污染物的比例高达20%。为了弥补建筑施工扬尘污染对环境损害所造成的经济损失, 我国先后发布实施了《环境空气质量标准 (GB 3095-2012) 》和《中华人民共和国环境保护税法》, 规定了环境空气中污染物的参考浓度限值以及相关缴费标准。但从当前的政策制定情况与收效来看, 相关法规与环境保护税都是基于统计和经验而定, 不能有效衡量建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失, 也不能有针对性地对建筑施工扬尘污染采取补偿与控制措施。因此, 为了更有效地解决建筑施工过程中的扬尘管理问题, 应进一步明确建筑施工扬尘污染对环境损害所造成的经济损失。

   目前关于施工对生态破坏和环境污染的研究中, 国内部分学者参考环境污染成本评估理论与方法, 基于相关污染源普查数据, 主要针对矿山污染、水污染、大气污染、公路工程污染等专业领域的污染构建损失评估模型, 而针对建筑施工扬尘污染对环境损害所造成损失的量化研究则相对较少。近些年来, 国外学者逐渐开始建立建筑施工场地周围环境的评价体系以及建筑施工扬尘污染对环境损害的评价方法。但这些研究中仍然缺乏有效的建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估方法与模型。

   因此, 本文将在已有研究的基础上, 构建建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估模型, 以便于更精确地评估建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失, 为建筑施工扬尘的有效管控提供理论依据。

1 建筑施工扬尘污染对环境损害的分析与评估方法

1.1 建筑施工扬尘污染对环境损害的分析

   由于建筑施工过程与施工材料的不同, 建筑施工扬尘主要分为矽尘、水泥尘、石膏尘、木尘四种。其中, 矽尘是一种无机颗粒物, 含有较高的Si O2结晶, 主要出现于施工模板处、混凝土浇筑处、厂区入口处以及土方施工的整个过程。建筑施工水泥尘是指在施工过程中由于水泥运输、投料、拌和、浇捣作业而产生的水泥粉尘, 其中含量较高的元素包括钙、铝等金属元素。石膏尘与木尘主要产生于建筑施工过程中使用石膏的阶段以及木材加工阶段。根据建筑施工扬尘浓度变化规律, 与扬尘源的距离越远, 扬尘浓度会逐渐降低。由于建筑施工扬尘的扩散影响, 当建筑施工扬尘从起尘点扩散至150米~200米距离时, 颗粒物浓度水平显著降低, 建筑施工扬尘中粒径较小的颗粒物 (直径≤10μm) 逐渐扩散至空气中, 对环境污染造成损失。因此, 建筑施工扬尘污染对环境的损害主要表现为建筑施工扬尘污染物中PM10对环境的损害。

   本文从建筑施工扬尘污染对城市大气能见度的损害、对生态和气候的损害、对周边已有建筑物和交通工具的损害三个方面出发, 全面分析建筑施工扬尘污染对环境的损害。

1) 对城市大气能见度的损害

   颗粒物污染会加剧雾霾作用, 雾霾的影响会直接或间接地造成大气能见度损失。当空气状态极清洁时, 大气能见度最高能达到30km以上, 但空气被污染后, 大气能见度会减少至5km及以下。颗粒物具有消光效应是影响大气能见度的主要原因之一, 城市能见度的变化与PM10浓度变化呈相反趋势。建筑施工扬尘对空气中颗粒物浓度的贡献将导致城市大气能见度降低, 以至于人们愿意支付费用来改善城市大气能见度。

2) 对生态和气候的损害

   根据建筑施工扬尘污染的环境效应, 建筑施工扬尘污染会对施工场地周围的植被生长有所影响。根据植物生长原理, 一般植物叶片具有较强的滞尘效应, 部分粉尘易降落、滞留于植物叶片。在建筑施工期间, 由于施工扬尘的扩散作用, 工地周围环境中的粉尘含量较高, 从而生态环境会受到损害。同时, 颗粒物在降低太阳光照辐射能后, 会引起温度变化, 使地面温度相对于原来呈降低趋势。温度变化后, 颗粒物还会改变大气中云层的分布, 改变降水量, 因此影响气候, 而气候的变化将直接对人们生产和生活造成影响。建筑施工扬尘污染对生态和气候的损害主要表现为对城市空气质量的下降, 以至于人们需要购买防护用品, 甚至愿意支付费用来改善城市空气质量。

3) 对周边已有建筑物和交通工具的损害

   建筑施工扬尘在扩散后具有一定的滞尘效应, 而这种滞尘效应也会影响建筑施工场地附近已有建筑物的清洁。建筑施工扬尘污染对施工场地周边建筑物的损害包括物理损害和化学损害。物理损害主要通过建筑施工扬尘的扩散作用, 使扬尘颗粒物落在建筑物体表面直接造成, 据文献统计, 每年对建筑物外表的清洗及更换费用数以亿计。化学损害是指在扬尘扩散作用下, 扬尘中颗粒物与空气中固有颗粒物相混合, 生成部分具有腐蚀性的颗粒物对物体表面进行腐蚀。因此建筑施工扬尘污染对周边已有建筑物和交通工具的损害主要表现为使周边建筑主体、室内家具以及交通工具受到不同程度的物理和化学损害, 从而引起相关清洗费用损失。

1.2 建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估方法

   根据以上建筑施工扬尘污染对环境的损害分析, 建筑施工扬尘污染会导致城市大气能见度降低、空气质量下降, 周边已有建筑物和交通工具受到损害, 从而影响人们正常的生产和生活, 引起经济损失。本文综合采用条件价值评估法、直接市场法中的防护费用法和简单估算法来评估建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失。

1) 条件价值评估法

   条件价值评估法通过最大效用原理与假定市场法, 利用问卷调查与访谈来研究公众的支付意愿, 从而估算被评估对象的经济价值。这种方法是当前较为广泛使用的一种模拟市场法。本文运用条件价值评估法, 调查周围居民对改善相关环境状态的支付意愿值, 来衡量建筑施工扬尘污染对城市大气能见度损害的经济损失, 以及在建筑施工扬尘污染损害生态和气候环境的条件下城市空气质量下降所带来的经济损失。

2) 直接市场法

   直接市场法是指直接运用市场价格对环境质量变化的条件或结果进行测算的一类方法。本文采用直接市场法中的防护费用法来评估建筑施工扬尘污染对生态和气候损害的经济损失。防护费用法是指利用人们应对环境污染采取相应措施可能花费的费用损失来评估被污染的环境价值。负担防护费用有多种方式, 本文结合对建筑施工场地周边居民的问卷调查, 采用受污染损害者自行购买相应防护用品, 污染者给以相应补偿的方式。所需费用可作为评估居民在建筑施工扬尘污染损害生态和气候环境的条件下, 购买防护用品所引起的经济损失的一种依据。

3) 简单估算法

   在本文中, 建筑施工扬尘污染对周边已有建筑物和交通工具的损害主要通过调查居民在建筑施工扬尘污染下的建筑主体、家具清洁费用和交通工具清洗费用来评估建筑施工扬尘污染对周边建筑物和交通工具损害的经济损失。故本文采用简单估算法, 在计算出周边建筑物和交通工具清洗费用后, 乘以建筑施工扬尘污染的贡献率系数得到建筑施工扬尘污染对周边已有建筑物和交通工具损害的经济损失。计算公式为:

    

   式中, t为清洗消耗时间, 单位为h/人;p1为单位时间人力资本, 单位为元/h;P为清洗费用, 单位为元;H为受污染人数, 单位为人;β为建筑施工扬尘对城市大气颗粒物的贡献率, 无单位。

   针对建筑施工扬尘污染对不同环境的损害, 结合以上经济损失评估方法建立建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估模型:

    

   此模型适用于评估建筑施工扬尘污染对环境损害的直接经济损失, 其中, α1为建筑施工扬尘污染对大气能见度损害的经济损失;α2为建筑施工扬尘污染对生态和气候损害的经济损失;α3为建筑施工扬尘污染对周边已有建筑物和交通工具损害的经济损失。

2 案例分析

2.1 项目概况

   由于土方施工阶段扬尘浓度稳定, 较具有代表性, 因此本文选取南京市某在建项目土方施工阶段为案例, 验证本文所提出的建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估模型的可行性。A项目位于江苏省南京市栖霞区, 总建筑面积为4.07万平方米, 合同约定工期为650天。其中土方工程施工工期为30天, 土方工程施工面积为6048m2, 土方开挖基坑长108m, 宽56m, 开挖深度6.5m。在该项目开始施工之前, 在距该建筑施工场地200m范围内有已建成居民区。经过走访调研, 该居民区有两幢7层住宅楼, 共有居民504人。

2.2 数据来源

   本文数据主要通过对该施工项目周边居民进行问卷调查得到, 调查周围居民对改善建筑施工扬尘污染的支付意愿以及防护和清洗费用。调查采用随机抽样的方式, 调查范围为建筑施工场地周边居住的居民。为了保证调查质量, 本文在进行问卷调查设计时, 充分考虑到被调查者实际情况、调查地点覆盖率、选项设计合理性、调查员素质水平、预试验必要性等问题。在设置支付意愿与防护和清洗费用调查时, 参考现有文献中公众对环境污染的支付与受偿意愿值并结合当地居民收入水平与物价水平, 同时通过预调查动态调整来设置调查问卷中支付意愿与防护和清洗费用的范围。根据问卷调查有效度及可信度要求, 共发放问卷120份, 在后续分析中剔除了无效问卷, 回收有效答卷102份, 有效率达85%。被调查者性别分布较均匀, 其中男性占被调查总人数48.04%, 女性占51.96%, 年龄分布也涵盖各个年龄段。因此调查对象具有一定的广泛性与代表性, 可以保证数据的科学性与有效性。

2.3 问卷调查结果分析

   通过对支付意愿问卷调查结果整理 (表1) , 在关于改善大气能见度的支付意愿调查中, 27人表示愿意支付每月收入的0~0.4‰来改善建筑施工扬尘污染对大气能见度造成的损害, 支付意愿区间在0.4‰~0.8‰和0.8‰~1.2‰的分别有25人和26人, 还有24人愿意支付高于每月收入的1.2‰来改善大气能见度。通过问卷结果汇总, 将被调查者个人收入情况代入支付意愿, 102位被调查者针对改善大气能见度每月共愿意支付330.48元, 平均每位被调查者愿意支付3.24元;这一方面说明该阶段建筑施工扬尘污染对大气能见度造成的损害已经得到居民的认知, 同时也说明居民面对大气能见度的降低具有改善意识。至于在建筑施工扬尘污染损害生态和气候环境的条件下, 居民对改善空气质量的支付意愿调查, 根据被调查者的收入情况, 102位被调查者共愿意花费605.88元来改善空气质量, 平均每位被调查者每月愿意花费5.94元。通过对居民购买防护用品的问卷调查结果汇总整理 (表2) , 102位被调查者共可能花费476.34元购买防护用品以应对建筑施工扬尘污染对生态和气候的损害, 平均每位被调查者每月可能花费4.67元。综合以上结果, 平均每位被调查者每月愿意花费3.24元来改善建筑施工扬尘污染引起的大气能见度的降低, 平均每位被调查者每月愿意花费10.61元来改善建筑施工扬尘污染对生态和气候的损害。

   表1 建筑施工扬尘污染对环境损害的支付意愿调查结果    下载原表

表1 建筑施工扬尘污染对环境损害的支付意愿调查结果

   表2 居民购买防护用品可能的费用调查结果    下载原表

表2 居民购买防护用品可能的费用调查结果

   根据问卷汇总计算 (表3) , 在本项目土方施工期间, 在102位被调查者中, 有84名被调查者 (82.35%) 表示在该建筑施工阶段扬尘污染下, 会引起建筑主体和家具的清洗费用损失。在进一步调查与汇总中, 发现在该建筑施工阶段期间, 所有被调查者因建筑施工扬尘污染共清洗建筑主体和家具516次, 共花费时间107小时, 费用495元, 平均每人清洗6次, 消耗1.27小时, 花费5.89元;有31名被调查者 (30.39%) 表示因该阶段建筑施工扬尘污染的影响车辆受到损害, 并引起清洗车辆时间费用的损失。在现场调研过程中, 的确发现不少居民的车辆停靠在施工区附近并受到不同程度的污染。通过调研得知, 在该建筑施工阶段期间, 所有被调查者共清洗车辆71次, 消耗40小时, 花费470元。因此可以得出平均每位车辆受污染人员因建筑施工扬尘污染导致车辆清洗次数为2次, 清洗费用为19.68元, 每次清洗时间为1.29小时。

   表3 建筑施工扬尘引起的清洗时间和费用汇总    下载原表

表3 建筑施工扬尘引起的清洗时间和费用汇总

2.4 计算结果分析

   根据以上建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估方法与模型的研究结果, 汇总建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估步骤及取值方法 (表4) 。

   根据表4计算可得该项目土方施工阶段扬尘污染对环境损害的经济损失评估结果。

   这种以货币值的形式来体现建筑施工扬尘污染对环境损害的损失更加直观, 根据计算结果, 该项目土方工程施工期间扬尘污染对环境损害的总经济损失为8637.66元, 单位面积时间建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失为0.212元/m2·月。其中, 建筑施工扬尘污染对生态和气候损害的经济损失高达10.61元/人, 由此可见当今生态和气候问题的严峻性, 以及居民对环境污染问题的重视程度。这也为相关部门针对环境问题整治提供一个思路, 可以通过本文所构建的模型, 分析群众的支付意愿以及可能发生的费用来评估环境污染的潜在损失, 进而为建筑业相关环境保护税与补偿机制的制定提供依据。

3 结语

   建筑施工扬尘污染对环境的损害已不容小觑。世界各国正在开展环境核算的研究, 将资源和环境纳入经济核算系统中, 对建筑施工扬尘污染造成的环境损害进行估算, 这是环境资源价值货币化核算所应有的基本工作之一。本文在全面分析建筑施工扬尘污染对环境损害的基础上, 采用条件价值评估法、直接市场法和简单估算法等方法, 从大气能见度、生态和气候、周边已有建筑物和交通工具三个方面构建建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估模型, 为评估建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失提供一个参考模型。通过以南京市某在建工程土方施工阶段为例, 结合对建筑施工现场问卷调查及走访研究表明, 本文所构建的建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估模型是可行的, 对合理管控建筑施工扬尘, 制定相关政策具有一定的参考价值。同样, 应用此评估模型也可以分别评估出建设项目不同施工阶段以及项目建设全过程建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失。考虑到建筑施工过程中产生的扬尘对环境的影响是一个动态的过程, 在建筑施工各个阶段扬尘污染对环境损害的经济损失评估中, 可以在实地调研与走访的基础上, 沿用本文的评估方法与参数, 评估建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失, 从而进一步推动环境资源价值货币化的进程。当然, 本文所构建的评估模型也还存在一定的局限性, 该模型主要评估建筑施工扬尘污染对环境损害的直接经济损失, 而对于扬尘污染损害建筑工人及周边居民健康所造成的间接经济损失并没有涉及, 还有待进一步深入研究, 从而更为全面地评估建筑施工扬尘所带来的经济损失。

   表4 建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估步骤、取值及结果汇总    下载原表

表4 建筑施工扬尘污染对环境损害的经济损失评估步骤、取值及结果汇总

 

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