【文献鉴赏第66期】如何有效地进行环境监测

发表时间:2022-04-04 03:25:14 文章来源:广州区域低碳经济研究基地

导读:

环境监测是环境治理的基础。有效的监测可以为环境治理提供决策依据,使得环境政策的制定与实施更加科学,并使环境治理工作有序开展。但是,由于环境监测成本高昂且流程复杂,多数情况下环境监测难以频繁进行,这是各国环境监管中普遍面临的问题。为应对这一问题,美国联邦政府采取间歇性监测的做法。根据《清洁空气法案》的要求,州政府须按有关规定制定监测方案,并基于实际情况对辖区空气质量进行1天1次、3天1次或6天1次的监测。

间歇性监测是否有效?是否会影响环境监管和环境行为?对此,俄勒冈大学助理教授Eric Yongchen Zou进行了研究。研究利用卫星观测数据,验证了间歇性监测对空气质量的影响及其导致的迎合性减排行为,并对完善环境监测制度的提出了建议。研究发现,迎合性减排行为确实存在,但这种现象来自州政府而非企业的选择性应对。

原文:Zou E Y. Unwatched pollution: The effect of intermittent monitoring on air quality[J]. American Economic Review, 2021, 111(7): 2101-2126.


一、研究问题

高频率的监测能更好地限制企业排污行为,但在多数情况下,有限的预算使监测只能间歇进行,这导致了企业的迎合性减排,即在受到监测时减少排放,在不受监测时增加排放,这种情况在监测时间可以预测的情况下尤甚。本文基于美国的空气监测计划等相关制度,检验了间歇性监测情况下迎合性减排行为的存在性和来源。得益于卫星观测技术的应用,全天候空气质量数据具备了可获得性,这使本文探讨如下问题成为可能:

问题1:针对间歇性监测的迎合性减排是否存在?

问题2:迎合性减排行为来自哪些主体?

问题3:迎合性减排行为是否具有异质性?

根据《清洁空气法案》(Clean Air Act)的规定,地方政府需要监测空气质量,具体监测方案则由地方政府制定。基于监测结果,美国环保署(EPA)每年给予县“达标”或“未达标”评价。若地区被评为“未达标”,地方政府和辖区内企业都会受到影响:未达标地区的企业将面临更频繁的检查和更高的罚款等(Blundell et al.,2018),且新建工厂会被强制应用“最环保”的高成本生产或减排技术;此外,联邦政府还会直接对“未达标”地区进行金融制裁,并禁止“未达标”地区几乎全部的公路项目或拨款(Auffhammer et al.,2009;Bento et al.,2015)。

另一方面,尽管美国环保署(EPA)希望进行更频繁的监测并为此努力,但遭到地方政府以成本为理由的抗议。经过20年的相互协调,双方最终达成的方案如下:除个别监测站继续维持巅峰时期3天1次、1天1次的监测频率外,多数监测站最终执行6天1次的监测频率。此外,监测时间是公开的。美国环保署(EPA)在每年末发布新一年的监测计划,以告知各地区未来一年所有间歇监测站点的监测日期


二、研究设计

本文从美国环保署(EPA)获取2001-2013年的监测计划数据,包括计划监测天数、实际监测天数、监测站经纬度和年度污染物描述性统计;使用来自美国国家航空航天局(NASA)光学设备的测算结果衡量空气质量。

本文主要进行了如下检验以回答研究问题:直接检验监测站休息日与空气质量的关系;利用监测站撤销和地区环境风险变化设计自然实验检验二者对空气质量的影响,并检验政府行为对空气质量的影响;检验迎合性减排的地区行业异质性。


三、实证结果

表1分年度显示了1天1次、3天1次和6天1次监测站的平均污染物浓度、全年超标排放平均天数、监测站数量和监测站所处县人口。其中,第1至3列显示监测点周围的平均污染物浓度稳定下降,平均每年1.5%。第4至6列显示一年中全年超标排放平均天数。第7至9列报告了监测点的数量,由于监测标准的修订,6天1次监测站的数量随着时间的推移而减少。第10至12列列示了各监测站所处县人口。总体而言,监测点周围的环境问题随时间推移而缓解,监测站的数量也在逐步下降,初步说明监测政策有助于改善环境,以及维持监测站运行需要一定投入

表2报告了空气质量和监测站休息日的回归结果,从其中可以看出,监测站休息日对污染排放的正向作用在6天1次的监测站中最为显著,说明迎合性减排行为确实存在

随后,本文基于监测站撤销进行自然实验,结果如表3所示。从其中可以看出,撤销监测站未显著增加污染水平,仅导致原定监测站工作日的排污水平上升。

图5显示了监测站休息日、地区空气质量“未达标”风险与空气质量的关系,本文将监测虚拟变量与前后六个月的平均污染水平交互,以检验未达标风险是否会引发迎合性减排,发现迎合性减排确实存在,但仅发生在监测前一个月。

随后作者提出如下观点:迎合性减排确实存在,但不太可能来自工厂。原因是在污染源较多的地区单个工厂难以影响区域空气质量,并且工厂无法随时获得上个月的空气监测结果。而由于具体进行空气质量监测、分析和预测工作,地方政府更了解辖区空气质量情况,因此迎合性减排很可能来自地方政府。

为检验上述观点是否成立,作者检验了地方政府推行的“空气质量行动日”活动(Air Pollution “Action Day” Advisories)与监测站工作日的重合程度,结果如图6所示。从其中可以看出,“空气质量行动日”活动有很高的可能在监测站工作日进行,说明地方政府是迎合性减排行为的真正实施者。


最后,本文检验了监测站休息日与空气质量关系的地区行业异质性,发现监测站休息日与空气质量的负向作用在污染水平高、未达标并接受6天1次监测的地区更为显著,在木制品制造业和采矿业更为显著。



四、研究结论

总体而言,间歇性监测确实导致了迎合性减排,6天1次的监测计划会导致未监测时间的空气质量显着下降。但迎合性减排并非企业投机行为,而是来自地方政府改善辖区空气质量的努力。并且,迎合性减排更多地发生在生产行为调整空间较大的行业。

令监测尽可能难以预料是避免迎合性减排的可行方法之一,但由于目前技术条件下监测需要复杂的采样和分析工作,突击监测具有较大的操作难度。但提高监测随机性并不是唯一的解决方案,诸如增加监测频率也能有效改善空气质量,本文研究也证明了执行3天1次和1天1次监测的地区迎合性减排行为明显更少。在未来,先进的连续监测技术应进一步推广,以取代离散的、基于抽样的传统监测技术(Giles,2013)。并且,在权衡成本收益的同时,正确认识和评估监测机制的设计也颇为重要(Greenstone,2013;Auffhammer,2015;Cropper et al.,2017)。