导语：新南威尔士大学土环学院在《自然-地球科学》发表了一篇综述文章，利用全球多区域投入产出（GMRIO）模型，深入探讨了生产与消费地理分离引发的环境和社会影响转移问题。研究发现，国际贸易不仅重新定义了商品的生产、交换和消费方式，还改变了环境和社会影响的地点和规模。文章呼吁，在国家可持续发展评估中必须纳入足迹指标，以全面实现联合国可持续发展目标，避免评估中的漏洞。
摘要
全球化导致了生产和消费的地理空间分离不断增加，因而通过国际贸易带来了前所未有的环境和社会影响转移。全球总影响中的很大一部分可以归因于贸易，并且这种趋势在上升。全球多区域投入产出模型的进步使研究人员能够详细描绘国际供应链连接，揭示社会和环境热点地区有害生产与全球财富中心富裕消费之间的关系。影响转移的总体方向是从发达国家到发展中国家——其中一个显著例子是美国出口生产导致中国空气污染健康影响增加。跨国生产的重新布局抵消了国家减缓政策的效果，可能会否定在经济增长中脱钩影响的表面成就。因此，全面落实联合国可持续发展目标需要纳入足迹指标，以避免国家可持续性评估中的漏洞。
背景
贸易通过利用各国在生产商品和服务方面的比较优势，使各国在经济上受益。全球商品出口的价值从1948年的590亿美元增长到2016年的15,4640亿美元，增长了260多倍，2016年出口平均占到一个国家国内生产总值的29%。全球供应和生产链不仅从根本上改变了商品的生产、交换和消费方式，还改变了环境和社会影响的地点和规模。
当生产发生在国境之外时，相关影响就会从消费点转移开。一个例子是澳大利亚开采的铝土矿在中国加工成原铝，然后出口到德国汽车制造商用于生产销往美国市场的汽车底盘。采矿在澳大利亚、制造在中国和德国所使用的能源、造成的污染和产生的就业机会就这样“体现在”美国消费者购买的汽车中。即使不是实物贸易，地方能源使用、地方空气污染和地方就业可能也会通过贸易“体现出来”。这一相关研究领域通常被称为基于消费的核算(CBA)或“足迹”。
国际贸易的规模和复杂性是前所未有的。近几十年来，全球供应链的地理位置发生了转变，首先是向中国转移，最近则转向其他南方发展中国家。这伴随着影响的转移，如温室气体排放或水资源使用，向欠发达国家转移。跨国界的商品碳足迹的平均频率从1995年的1.26次增加到2008年的1.43次。
总全球社会和环境影响的10%到70%发生在驱动这些影响的消费之外。生产行业向低收入国家的转移不仅导致了影响的转移，还常常导致环境影响的总体增加，因为发展中国家的生产往往更具生态强度，社会监管较少。发达国家在资源生产力以及环境和工作条件方面的明显改善，往往主要是由于向其他国家的转移，而不是在国内单独实现的。基于消费的足迹指标确认了——除了土地使用之外——当考虑全球供应链时，环境影响与经济增长之间没有绝对脱钩，并且国家不能在不超越重要的生物物理地球界限的情况下满足其公民的社会需求。
贸易足迹分析的进展
近年来，涉及全球多区域投入产出（GMRIO）分析的研究激增，其中许多研究应用了足迹概念。这些研究通常是静态的、事后对国际供应链网络的分析。体现贸易流量的起点是与生产行业相关的资源使用和影响，这些流量最终以家庭和其他最终消费者在其他国家购买产品为终点。在评估与贸易相关的影响方面，科学进展主要集中在以下几个主要领域:
新指标：温室气体（GHG）排放和土地、水、材料等基本资源的使用是最早从消费角度评估的指标之一，这引发了关于消费影响责任的政治讨论。结果，近年来用同样方式评估了更多环境和社会影响，其中一些是同时在“关联”研究中进行的。大多数指标是“压力”指标，但越来越多的研究人员试图量化环境干预对地球系统或人类健康的实际“影响”甚至“损害”。
影响建模：将物理或化学过程模型与GMRIO分析结合，能够同时捕捉污染物的物理移动及其作为商品的虚拟运输。例如，Oita等人将GMRIO数据库与全球反应性氮循环模型结合，展示了控制氮泄漏和需求侧减排策略的必要性。同样，Zhang等人和Lin等人利用大气传输模型比较跨界空气污染和国际贸易体现的影响。
空间分辨率：与投入产出数据相关的一个持久问题是缺乏地理上高度可变的自然和经济特征的大国的空间分辨率。新的国家内部投入产出数据库通过整合国内不同地区来应对这一需求。更为全面的是所谓的多尺度或嵌套模型，它们将国家内部和国际区域贸易关系结合在一个框架内。
全球贸易和足迹研究的新见解
空气污染
空气污染是一个典型例子。在过去50年中，发达国家的NOx和SO2排放的足迹已经转移到发展中国家，并且这些足迹的地理范围比发展中国家的足迹更大。2007年，全球30%的主要细颗粒物（PM2.5）排放体现在贸易中，主要是中国和印度的出口以及美国和欧洲的进口。这削弱了西方国家在空气质量方面取得的地方改善，并使全球范围内的空气污染立法无效。长距离跨界空气污染公约确实考虑了污染物的物理、洲际运输，但至少在PM2.5的情况下，通过贸易产生的主要排放和健康影响比通过大气运输产生的影响更大。
气溶胶的健康影响巨大，贸易在转移这些影响方面起着重要作用。与PM2.5污染相关的全球人类健康影响的26%和全球过早死亡的22%体现在贸易中。中国在初级碳质气溶胶的生产和消费基础排放方面均居首位，东亚地区与中国的消费基础排放相关的过早死亡人数为111,000人。另一方面，中国的全球出口在2007年导致157,000人死亡，占中国因PM2.5污染总死亡人数的12%。
生物多样性和土地使用
与全球变暖和空气污染相比，生物多样性影响更具位置特异性且与施加生物多样性压力的商品有关。通过将GMRIO模型与显示物种威胁位置的高分辨率地图结合，最近生物多样性足迹的空间分辨率有所提高。这指出了全球生物多样性影响的特定热点，例如，美国消费对东南亚海洋物种和巴西南部陆地生物多样性构成威胁，而欧盟的消费则对印度洋岛屿周围的海洋物种构成威胁。然而，目前GMRIO模型无法追踪一个国家内部的贸易流动。这意味着一个次国家地区与其他全球地区的贸易流动及其特定区域影响在国际层面与国家贸易流动合并。因此，为了连接任何地方的消费与生产影响，必须在三个层面上增加和连接分辨率：影响的空间层面、产品和部门层面以及次国家到国际贸易的层面。
水
富裕是全球范围内贸易体现（虚拟）水消费的主要驱动因素。许多基于GMRIO的研究应用了水足迹概念来核算贸易中的虚拟水量。然而，简单的水使用量核算提供的信息不足且可能具有误导性，因为水使用的影响在空间和时间上是变化的。不仅需要考虑水的来源，特别是当地的水可用性（或稀缺性），这是解决水相关问题的最佳地点。考虑到水的稀缺性，全球虚拟水流动的贸易平衡发生了显著变化，如果虚拟水来自水稀缺地区，净进口国的排名会更高。水的可用性是特定于位置的，追踪欧盟的水足迹回到全球11,000个流域中的水提取，显示欧盟的80%的水稀缺加权水消费发生在欧盟边界之外，最大的压力在印度河三角洲。
资源和关联研究
将基于消费的贸易流动分析与网络分析结合，可以提供国际依赖性和资源供应安全的额外信息。例如，美国、中国和德国是能源提供的关键经济体，这些国家的能源使用变化对全球产生广泛的连锁效应。全球贸易体现的能源使用中，85%归因于中间生产，只有15%体现在最终消费中。CBA在资源生产力指标上显示了其优势。材料足迹评估表明，大多数发达国家在20世纪末和21世纪初未提高资源生产力，这与之前使用不完全指标的评估不同。
不同资源的使用相互关联和依赖（如生产能源需要水，反之亦然），促使研究人员从全球贸易和消费的角度研究这些关联。消费角度下，水、能源和土地之间的关联特别强。研究确认了主要进口国的淡水和农业用地的强关联。全球能源需求中淡水使用与石油消费有显著关联，但与天然气和电力关联较少。将贸易中体现的资源量转化为实际影响或损害是足迹建模的目标。Steinmann等人使用生命周期影响评估方法计算了976种产品需求造成的人类健康和生物多样性损害，发现损害足迹与基于数量的资源足迹相关良好：人类健康损害与化石燃料使用相关，生物多样性损害与化石燃料和土地使用相关。
就业和社会影响
国际贸易对各国社会变化有深远影响，工资成本差异是全球化迅速发展的驱动力。消费视角的社会指标有助于揭示贸易中的不平等和企业社会责任问题。研究显示，富裕国家将劳动力（主要是低技能劳动力）外包给发展中国家，这类似于环境影响的转移。劳动力出口国（主要在非洲和亚洲）通常有较低的能源生产力，导致生产外包增加能源使用和温室气体排放，抵消发达国家的减排成就。
关注点正在转向劳动质量和社会风险的评估，包括强迫劳动、危险劳动或童工等方面。2011/2012年，印度有近100万儿童为出口工作。发达国家的收入不平等足迹很大，因为它们的进口来自工资高度不平等的生产。美国年度劳动足迹中的7,000万个工年中，有4,000万个来自巴西、菲律宾、墨西哥或中国等高不平等国家。基于消费的社会问题核算，如性别平等、母婴健康、治理和清洁水的获取或腐败，揭示了发达国家和发展中国家之间的社会影响差异，为实施联合国可持续发展目标提供了政策和战略信息。
贸易足迹与政策
全球足迹研究提供的视角转变带来了许多新的见解，暗示了政策响应的转变。外包的环境和社会影响逃避了国内法规，促使人们提出通过基于消费的核算（CBA）的行动和政策将这些转移的影响“带回来”。最先进的讨论围绕碳足迹在气候政策中的有用性展开，这在政府间气候变化专门委员会（IPCC）的《第五次评估报告》（AR5）中有详细记载。
Grasso认为，只要有足够质量的民主和制度，CBA在政治上原则上是可行且有效的。然而，Jakob和Marschinski警告不要使用基于CBA的净CO2转移估算来设计气候政策，因为CBA无法告知决策者贸易限制的可能后果。Afionis等人得出结论，由于其技术和实际的复杂性、固有的假设和局限性以及使其有效所需的国际政治合作的增加，CBA在目前的形式下可能不会在国家政策制定中得到坚定实施。将CBA从AR5的《政策制定者摘要》中移除可能反映了这一点。
一个可能的结果是增加使用足迹指标和基于消费的模型来指导决策，例如英国的国家碳足迹报告、澳大利亚的三重底线报告、欧洲国家的资源和水足迹估算、经济合作与发展组织（OECD）国家的碳和材料足迹以及联合国环境规划署（UNEP）发布的材料足迹指标并在可持续发展目标（SDGs）中使用。有人认为，足迹指标对于一致实施SDGs将是不可或缺的。这17个目标大致可以分为12个社会目标、4个环境目标和1个与实施相关的目标。由Raworth开发的“安全和公正空间”（SJS）框架扩展了基于地球科学原则的生物物理地球界限，并与联合国SDG进程中阐明的主要社会目标衍生的社会和经济基准相结合。
虽然材料足迹是唯一明确列为SDG指标的基于消费的指标——在8.4.1（SDG 8关于可持续经济增长）和12.2.1（SDG 12关于可持续消费和生产）下——其他全球足迹指标在资源使用（SDGs 6, 7, 14, 15）、不平等（SDGs 1, 4, 5, 7, 10, 16）和国际合作（SDGs 2, 7, 13, 14, 15, 17）相关领域同样有用。投入产出模型特别适用于SDG12。总体而言，GMRIO数据库因其能够在全球范围内量化经济、社会和物理维度的能力而非常适合追踪SDGs的进展。投入产出核算的既定标准确保了所有维度的范围相同，因此各国之间、SDGs之间和随时间的进展比较都是有效的。然而，尚未有一个包含GMRIO卫星变量全球结果的综合研究，它们可以作为个别目标的有意义代理。
为了增强足迹核算的政策相关性，应追求以下改进和未来研究方向：
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与空间和部门分辨率、指标数量和质量及更快更新相关的模型改进。需要进一步研究评估资本投资对足迹结果的影响。 -
进一步的模型间比较和GMRIO编制的协调以减少不确定性。 -
考虑稀缺性、风险或脆弱性的地方背景，将其与综合评估模型相结合。 -
关联和权衡研究，包括跨生态、社会和经济系统的人类与自然相互作用，以及食品、地下水枯竭或森林砍伐等具体问题的研究。 -
以政策为导向的基于足迹的研究。这应包括生成社会经济和环境系统情景以及评估政策选项的经济结果。 -
发展围绕贸易活动是否以及如何增加或减少环境负担的问题的单独研究。这类研究显然需要与足迹研究相结合以获得进一步的见解。
最终，要应对人类最大的挑战之一：将其对地球资源的影响控制在地球界限内，需要同时关注生产和消费两个方面。