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Shi X, Zhang M. Waste import and air pollution: Evidence from China's waste import ban[J]. Journal of Environmental Economics and Management, 2023: 102837.

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引言

中国进口废物的历史可以追溯到20世纪80年代。当时国内缺乏生产能力和原材料,因此从发达国家进口废物既必要又经济。随着国内经济的快速增长,中国已成为世界上最大的废物进口国。从1995年到2016年,中国每年进口废物数量从45万吨增加到485万吨。为了防止废物进口对环境造成潜在破坏,中国政府对废物贸易进行了密切监控。前期主要是通过申请进口证明、进口废物仅限上市的相应认证处理企业使用以及禁止任何公司之间的再分配或转售等措施。但随着环境保护日益成为中国政府关注的焦点,2017年7月18日,国务院发布《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》(2017年7月18日国务院令第70号),指出到2017年底前,禁止进口环境危害大、群众反映强烈的固体废物,如生活来源废塑料、未经分拣的废纸以及纺织废料、钒渣等品种;到2019年底前,逐步停止进口国内资源可以替代的固体废物。因此,自2018年以来,进口废物的数量大幅减少,从2017年的约4200万吨减少到2019年的1300万吨。

那么回收进口废物,是如何产生空气污染的?首先,进口废物分为可回收和不可回收再利用。这些不可回收的部分经常在没有使用任何减排设备的情况下露天焚烧,这个过程排放大量的空气污染物。其次,将可回收部分转化为可作生产投入的工业原料也会造成污染。例如,在将废纸转化为纸浆和将废塑料熔化成颗粒的过程中,含有许多有害物质的污染物未经处理就会排放出去。需要注意的是,废物进口禁令政策本身并没有改变废物的处理方式,无论是国内产生的还是进口的。但在同一时期,政府推动了废物焚烧设施的建设和升级,以更好地保护空气质量,这也为验证废物进口禁令是否会影响空气污染提供了方法。

基于此,本文使用2015—2019年区县的空气污染以及废物进口数据,运用DID等计量方法来研究分析废物进口禁令对空气污染的影响,即禁令颁布是否使得空气污染减少。

进口废物的构成和分布

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我国的进口废物主要包括废纸、废塑料、废橡胶和废金属。根据官方数据,这几种成分分别占2015年和2016年进口废物总量的44.1%,22.5%和24.0%,其余9.4%由其他类型的废物组成。在我们的样本中,在废物进口禁令颁布之前有148个县进口废物,138个县没有任何废物进口。在废物进口的148个县中,109个进口废塑料和橡胶,60个进口废纸,71个进口废金属,74个进口废金属与其他废物。政策颁布之后,废物进口总量大幅减少,其中,废塑料和橡胶进口量下降幅度最大,降幅约为99.8%。尽管废物进口普遍减少,但减少的程度因区县而异。政策实施前进口的废物越多,政策实施后减少的废物量就越大,相比之下,政策前没有任何废物进口的138个区县几乎没有受到政策变化的影响,在政策改变后也没有进口废物。因此可作为对照组。下图A1中的A、B面板显示了2017年前后中国废物进口总量及其分布情况。

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数据与实证策略

3.1 数据

①空气污染数据。本文从全国城市空气质量实时发布平台1436个地面监测站所发布的2015年1月至2019年12月PM2.5、PM10和AQI数据来测量空气污染。空气污染信息使用监测站收集的空气污染信息具有优势,因为每个监测站的空气污染读数会自动发送给中央政府,在很大程度上避免了地方政府操纵空气污染数据的可能性。虽然废物进口禁令从2018年1月开始生效,但在2017年7月宣布废物进口禁令后,立即开展了打击非法废物进口的行动。因此,2017年7月至12月期间可能受到影响,不构成纯粹的控制期。为了减轻这一干扰,2017年7月至12月的观测结果被排除在主分析之外,但会在稳健性检验部分纳入。

②废物进口数据。本文从中国固体废物和化学品管理中心(SCC)获得2015年至2019年有关废物进口的数据。该数据记录了每笔经批准的废物进口的详细信息,包括处理公司的名称和地点,以及每笔废物进口交易的名称、HS编码和批准数量,使我们能够获得每个废物处理公司的位置(包括其省和州的信息),因此可以更准确地测量每个县正在处理的进口废物的数量。

③其他数据。本文利用中国气象资料服务中心发布的《中国地面气象月报》获取包括平均气温、风速、降水、湿度、气压等天气数据。从《中国城市统计年鉴》中获得包括GDP、第一产业占GDP的比重、第二产业占GDP的比重、工业总产值、工业废水排放量、固定资产投资、财政收支、总人口,还有土地面积等变量数据。使用2010年人口普查计算出的每个县死亡率衡量公共卫生水平,将指标定义为1减去每名15-64岁妇女平均存活子女与平均活产婴儿的比率。

3.2 实证策略

为确定废物进口禁令对空气污染水平的影响,本文利用废物进口禁令前后处理组和对照组之间空气质量的差异,构建DID模型比较了政策实施前后各县空气污染水平的变化,估计方程如下:

式中,c代表区县,m代表月份,t代表年份。ycmt的对数形式表示结果变量,包括AQI、PM2.5和PM10。WasteImpDc为虚拟变量,1代表处理组,0代表对照组。post也为虚拟变量,从2018年1月开始取值为1。WasteImpDc × post的系数β是主要系数。考虑到天气条件会影响空气污染,本文纳入了一组包括平均温度、风速、降水、湿度和气压的时变天气变量Wcmt,μmt为月份固定效应。由于空气污染可能具有季节性,而这种季节性可能因县而异,因此,本文在回归中纳入县-月固定效应λcm;αc × t控制了特定区县的时间趋势有助于消除固有的发散进化趋势;区县控制变量Zc与时间t的三阶多项式函数进行交互 (f(t))以使它们对空气污染具有时变影响,最后一项εcmt表示误差项。

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实证分析

4.1 主要结果

表3中报告的结果变量均以对数形式表示。在列1-3中,不控制区县预定变量与时间t (Zc × f(t))的三阶多项式函数的相互作用。对于所有结果变量,WasteImpDc × post的系数均为负且在1%水平下具有统计学显著性。将Zc × f(t)添加到回归中,如第4—6列中显示系数仍然是负的,与第1—3列的结果相比,第4—6列的结果相似,这也缓解了政策出台前各县进口废物是否与其他影响其污染变化的地级变量相关的担忧。

本文的估计与中国其他政策的估计效果相当,例如补贴秸秆回收的政策(He et al., 2020),其研究表明,在秸秆焚烧季节,补贴政策使PM2.5和PM10分别减少了4.33和9.87 μg/m3 (PM2.5和PM10的平均值分别为49.2和87.6 μg/m3)。直接比较其估计值与本文估计值时,需注意补贴秸秆回收的政策只影响秸秆燃烧季节的空气污染,大约124天,而在本文的研究中,禁止废物进口的政策适用于全年。因此,补贴政策的影响相对于全年的应该更小,实际值应该更接近本文的估计值。

 4.2 稳健性检验

①事件研究分析。DID的关键假设是,在没有政策变化的情况下,有或没有废物进口的结果变量将遵循类似的时间趋势。为了检验这一假设是否成立,本文利用事件研究框架来估计以下等式:

图2为公式(2)的估计结果,其中点表示估计系数,垂直虚线表示95%置信区间。大多数(27个系数中的25个)政策前时期的系数在统计上不显著,幅度小,没有明显的趋势结果提供了证据,从而验证了本文的DID假设。

②其余稳健性检验。为了确保结果的有效性,本文进行了以下几项稳健性检查:

(1)排除同期政策。包括中国中央政府从2016年开始实施的环境检查、中国环境部从2018年开始在北京及其周边地区实施的大气污染联合控制政策、2016年开始实施的秸秆回收政策、2018年6月实施的《清洁空气法》(TAP)三年行动计划、2018年起实施的《环境保护税法》(EPT),以及可能与初始产业结构相关的地方性产业政策。结果表明本文主要发现并不是由这些事件驱动的。

(2)比较处理组和邻近对照组城市之间的空气污染变化来进行DID估计。

(3)为了解决观察到的效应可能纯粹归因于偶然性的潜在问题,采用了安慰剂检验。

(4)将港口城市排除在外,以检查边境非法转移进口是否导致主要结果被低估。

(5)扩大样本容量。纳入2017年7月至12月期间相对应的观察结果。

(6)更换不同估计方法检查是否稳健。首先,将特定地区的线性年趋势替换为特定地区的线性年-月趋势。其次,将式(1)中f(t)年的三阶多项式函数替换为一组年份函数。第三,将式(1)中f(t)年的三阶多项式函数替换为年-月的三阶多项式函数。

上述方法的估计结果均稳健。

4.3 异质性检验

①环境保护严格程度。废物进口禁令对空气污染的影响可能因污染控制执法水平的不同而有所不同。根据城市是否属于大气污染防治重点城市政策 (KCAPC) 分为两个子样本。1998年至2001年期间,共有113个城市在两波中被指定为KCAPC城市。例如,在污染条例较严格的县,回收设施用适当的减少设备和更有利于环境的方式处理进口废物。而在污染活动猖獗的县,回收公司可能没有准备好合格的污染减排设备,因此更有可能丢弃不可回收的废物并肆无忌惮地排放污染物。因此,废物进口禁令政策对污染控制执行更严格的县的影响预计会较弱,因为在进口废物处理过程中产生污染的水平可能在政策变化之前就很低。表4中Panel A的估算结果证实了猜想,即废物进口禁令在非KCAPC城市的污染减排效果大于KCAPC城市。

②废物利用能力。在工业废物回收利用能力较强的地区,进口废物妥善处理和回收利用的比例较大,可以作为工业生产的资源和原料。因此,预计废物进口禁令在这些地区的影响较弱,因为未经回收的废物产生的初始污染水平可能已经较低。为了检验这一猜想,使用2015年工业固体废物综合利用比率作为衡量当地废物利用能力的指标,并在样本中位数处将城市分为两个子样本。表4 Panel B的回归结果显示,在废物利用能力较差的城市,废物进口禁令的负面影响更强且具有统计学意义,而在利用能力较好的城市,其负面影响较小且不显著,与预期一致。

4.4 机制分析

废物进口禁令可能通过两个潜在渠道减少了空气污染。首先,禁止废物进口减少了露天焚烧废物的数量。其次,禁止废物进口减少了从可回收的进口废物中获得的生产投入供应,导致生产萎缩,这也可以减少空气污染。然而,第二个渠道可能只在短期内存在,因为从长期来看,以往从可回收废物中获得的生产投入可能被其他投入所取代。在本节中将研究这两个渠道。

①减少露天垃圾焚烧。露天焚烧不可回收的废物会向空气中排放大量污染物。本文使用卫星火灾数据,将每个火点的详细数据汇总到区县-月级别,以计算每个州和年-月的火灾数量,取自然对数作为因变量调查了废物进口禁令是否减少了露天垃圾焚烧。表5第1列结果表明,废物进口禁令显著减少了着火点的数量,这表明露天废物焚烧也减少了。考虑到中国有两个收获季节,并且秸秆焚烧在收获季节集中发生(He et al., 2020),本文在第2列中排除了两个收获季节(5月至7月和9月至11月)对应的观测值。其次,表5第3列和第4列是利用MEE发布的2017年以前的秸秆燃烧数据,以初期每月平均秸秆燃烧点数的中位数(中位数约为2.3)将其分为两个子样本的结果,最后将秸秆回收政策纳入回归,结果如第5列所示。所有结果进一步证明,废物进口禁令对露天焚烧的估计影响并非由秸秆燃烧驱动。

除了露天焚烧外,焚烧和填埋是处理进口废物中不可回收部分的重要方法。人们可能会担心,所观察到的禁止废物进口政策对明火焚烧的影响可能会受到焚化和堆填区的同时变化的推动。因为在本文样本期间,政府推动了垃圾焚烧设施的建设和升级,以更好地保护空气质量。如果更大比例的进口废物开始通过焚烧处理,上述估计可能会向上倾斜。由于垃圾填埋场的数据很难获得,本文利用每年的省级垃圾填埋场数量(来自中国统计年鉴)作为代理变量。在回归中纳入了每个区县(每年-每月)的垃圾焚烧站数量和每个省(每年)的垃圾填埋场数量。结果如表5第6列所示,在考虑垃圾焚烧和填埋后,禁止进口废物对露天焚烧的减少效果几乎没有变化,表明我们所估计的废物进口禁令对露天焚烧的影响,并不受垃圾焚烧和堆填处置所影响。

②工业生产减少。禁废令会减少可用作生产投入的废物原料,使得工业产出短期减少,有助于减少空气污染。从长远来看,当可回收废物的投入可以被取代时,这一渠道可能无法运作。由于缺乏地方工业产出的数据,本文用县级第二产业增加值的对数作为变量来估计,结果如表6第1列所示,废物进口禁令政策显著降低了第二产业增加值4.5%。如上所述,考虑到进口废物在工业生产中的重要作用,这个幅度是合理的。这些结果表明,废物进口禁令可能会降低工业产出水平。

作为补充证据,本文调查了更多的进口废物是否与更高的工业产出水平有关,以及更高的工业产出是否与更高的空气污染水平有关。鉴于这两项估计依赖于政策变化之前的数据,由于本文数据有限,且估计结果只揭示了相关性,因此仅作参考。本文合并了2007 - 2011年三个数据集:来自ASIF的公司级数据、来自中国海关总署的交易级贸易数据和来自中国环境统计(CES)的企业污染排放数据,结果如表6第2、3列所示,从中可以看出,较高的废物进口水平与较高的产出水平相关,较高的产出水平与较高的污染排放水平相关。总之,减少产出是废物进口禁令减少空气污染的另一个渠道,但是从长远来看,这个通道可能不会起作用,后续可以对这种可能性进行检验。

4.5 对健康益处的粗略估计

本文最后对由于废物进口减少而降低PM浓度所带来的货币化健康效益进行了粗略计算。首先,空气质量的改善降低了死亡率,这可以转化为货币化的利益。Ebenstein等人(2017)基于中国冬季供暖政策的研究发现,PM10浓度每增加10-μg/m3,预期寿命就会减少0.64年。Barwick等人(2018)使用统计寿命(VSL)方法将预期寿命货币化。根据他们的估计,2015年中国人口预期寿命每减少0.64岁,就会造成134亿美元的损失。本文估计表明,废物进口禁令导致受处理县的PM10浓度下降4.6 μg/m3。考虑到2015年我们研究的地级市占全国总人口的比例为57.7%(中国城市统计年鉴,2016),因此PM10每减少4.6 μg/m3就会带来35.6亿美元的收益(4.6 μg/m3 10 μg/m3 × 134亿美元× 57.7%)。第二,空气质量的改善有助于降低由空气污染引起的疾病的保健费用,从而降低发病率。巴维克等人(2018)首次基于中国银行卡交易范围对发病率成本进行了全面分析,其估计结果显示,PM2.5每增加10 μg/m3,将在全国范围内造成92亿美元的卫生支出。本文研究表明,废物进口禁令导致受处理县的PM2.5下降3.3 μg/m3,即17.5亿美元的收益(3.3 μg/m3 10 μg/m3 × 92亿美元× 57.7%)。第三,改善空气质量的好处是减少防御开支。Ito和Zhang(2020)利用中国空气净化器的销售数据估计,PM10每减少1 μg/m3,人均支付意愿为0.38美元。根据《中国城市统计年鉴(2016)》,2015年全国城市人口约7.8亿,据此计算可以得出结论,由于废物进口禁令,受处理县的PM10减少了4.6 μg/m3,可以减少约13.6亿美元的防御支出(4.6 μg/m3 1 μg/m3 × 0.38 × 7.8亿美元)。

总的来说,废物进口禁令所带来的空气质量改善可为处理组区县带来总计66.7亿美元的效益,其中死亡率降低为35.6亿美元,发病率降低为17.5亿美元,防御开支减少为13.6亿美元。此外,改善空气质量还可以带来其他好处,例如,提高企业生产率和绩效(Fu等人,2021;Xue et al., 2021),因此,本文的估计值只提供了一个下限。

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结论

废物贸易作为全球贸易的重要组成部分,涉及资源再利用、经济循环发展等多个方面。然而,随着废物贸易规模的扩大,其对于环境的影响也逐渐受到人们的关注。但是,废物贸易究竟如何影响环境,其具体的机制和影响程度,目前尚缺乏深入的研究和明确的结论。本文通过利用中国的废物进口禁令作为自然实验来构建DID估计,研究废物进口如何影响空气污染来填补这一空白。

研究发现,在废物进口禁令实施后,从事废物进口的地区空气污染的下降幅度显著大于之前没有从事废物进口的地区。对于环境监管宽松和废物利用能力较低的地区,这种影响更强。关于影响机制,研究发现废物进口禁令导致露天焚烧废物的数量减少,这反映在卫星火灾探测数据中。同时,进口较少废物的企业排放的废气水平也较低。此外,本文还提供了废物进口禁令改善空气质量所带来的收益估算,结果显示货币化收益至少为66.7亿美元。

现有研究表明国际贸易不仅可以通过传统污染天堂文献所强调的产业构成效应或技术效应导致全球污染转移,而且还可以通过污染货物的直接转移。因此,环境法规和标准较低的发展中国家应该优先考虑由废物进口引起的污染,并实施有效的贸易政策来防止国内污染。近年来,随着中国的废物进口禁令实施,来自美国和欧盟的废物越来越多地转向东南亚国家,如马来西亚、越南和泰国。尽管这些国家已经加强了对进口废弃物的限制,但由于政策执行程度等多种原因,潜在的相关污染问题仍是焦点。

推文作者

莫曦,湖南大学2022级应用经济学研究生

邮箱:moxi187@hnu.edu.cn

Abstract 

In this paper, we investigate the impact on air pollution of China’s 2017 policy banning waste imports. We exploit a difference-in-differences strategy combining the time variation and cross prefecture variation in waste imports before the policy change. We find that prefectures that imported waste in the prepolicy period experienced greater air quality improvements after the policy shock. This effect is stronger in regions with loose environmental regulations and poor waste utilization capacity. Further investigation shows that reductions in both the burning of unrecyclable waste and the level of industrial production are channels through which the waste import ban reduced air pollution.

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