太和“环保中国”专栏之二——空中的雾霾

2017年03月07日

导语:

大气环境保护事关人民群众根本利益,事关经济持续健康发展。当前我国大气污染形势严峻,以可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出,损害人民群众身体健康,影响社会和谐稳定。随着我国工业化、城镇化的深入推进,能源资源消耗持续增加,大气污染防治压力依然巨大。作为最早在央视介绍雾霾成因、特别是将区域重化工业产品产能分布与雾霾区域分布关联分析的学者之一,太和智库研究员、北京师范大学中国市场经济研究中心主任、经济与资源管理研究院副院长林永生博士,2017年初开始在太和智库微信公众号平台开设“环保中国”专栏。现推出第二期《空中的雾霾》。本文通过大量详实的权威统计数据,总结了近年来我国空气污染治理的成效,从区域、产业等维度对比了主要污染物的分布特征,同时,依据环境库兹涅茨曲线等理论分析了未来治污的前景与难点,对我国加强大气污染防治工作具有重要的参考价值。
 

 

一、数据总览:空气污染治理初见成效但形势仍不容乐观

 

2016年5月,国家环境保护部发布《中国环境状况公报2015》,关于大气环境领域的数据呈现出三个基本特征:一是空气治污初见成效。持续落实2013年国务院印发的《大气污染防治行动计划》(大气十条),2015年全国城市空气质量总体趋好,首批实施新环境空气质量标准的74个城市细颗粒物(PM2.5)平均浓度比2014年下降14.1%。中央财政安排大气污染防治专项资金106亿元,支持京津冀及周边地区、长三角、珠三角等重点区域开展大气污染治理。二是空气达标率不高。2015年,全国338个地级以上城市中,有73个城市环境空气质量达标,占21.6%;265个城市环境空气质量超标,占78.4%。三是酸雨污染总体可控但仍不乐观。480个城市(区、县)开展了降水监测,酸雨城市比例为22.5%,酸雨频率平均为14.0%,酸雨类型总体仍为硫酸型,酸雨污染主要分布在长江以南-云贵高原以东地区。

 

二、主要空气污染物排放量逐年递减

 

2000年以来,我国主要空气污染物排放量逐年递减,图1为二氧化硫(SO2)和烟粉尘排放量的变化状况:

 

图1. 中国主要空气污染物排放量(2000-2015)

说明:数据来源于历年《中国环境统计年鉴》和国家统计局官方网站。

 

如图1所示,2000-2015年,主要空气污染物排放量大致呈逐年递减态势:二氧化硫排放量于2006年创历史高点,为2589万吨,此后稳步下降,2015年已减排至1859.1万吨;烟粉尘排放量下降趋势更为明显,2000年排放量为2257万吨,2015年仅为1538万吨,较之2000年下降了719万吨,降幅达31.9%。

 

三、单位GDP主要空气污染物排放强度持续下降

 

综合考虑中国经济持续增长的现实,本文构建了单位GDP二氧化硫排放强度、单位GDP烟粉尘排放强度两个指标(用二氧化硫排放总量、烟粉尘排放总量分别除以当年实际GDP,表示每万元GDP对应的主要空气污染物排放量。其中,实际GDP是将名义GDP结合1978年=100的定基指数折算而成),旨在揭示中国经济增长过程中的污染强度,即反映与环境相关的成本变化情况,见图2:

 

图2.单位GDP二氧化硫排放强度和烟粉尘排放强度(2000-2015)

说明:数据基于图1污染物排放量、《国家统计年鉴2016》中的GDP数据计算整理得出。单位:吨/万元。

 

如图2所示,即便考虑经济增长,过去16年间,中国单位GDP的污染强度也呈逐年下降态势。2000年,中国万元GDP二氧化硫排放强度为0.153吨,万元GDP烟粉尘排放强度为0.173吨。2015年,中国万元GDP二氧化硫排放强度为0.082吨,比2000年减少0.071吨,降幅为46.4%,万元GDP烟粉尘排放强度为0.068吨,比2000年减少0.105吨,降幅为60.7%。

 

四、区域方面:鲁蒙豫晋冀五省主要空气污染物排放量相对较高

 

根据区域划分,横向比较各省废气中主要污染物排放量可以发现,二氧化硫排放量较大的省份,如山东、内蒙古、河南、山西、河北五省,烟粉尘排放量也通常较多,而西藏、海南、北京、青海等地的二氧化硫排放量和烟粉尘排放量则远远小于其他省份。图3给出了2015年中国二氧化硫排放量最多和最少的十个省(市):

 

图3. 二氧化硫排放量最多与最少的十省(市)(2015)

说明:数据源自《2016年国家统计年鉴》中的“各地区废气中主要污染物排放情况”,为了更直观地显示省际差距,用各地区的二氧化硫排放量减去31个省(市)的平均值为59.97万吨,值越大说明该省(市)排放量越多。 单位:万吨。

 

如图3所示,2015年,全国31个省(市)(台湾未计算在内)平均年排放二氧化硫59.97万吨,西藏、海南、北京、青海、上海、天津、福建、宁夏、吉林、广西十省(市)二氧化硫排放量最少,远低于全国平均值。山东、内蒙古、河南、山西、河北、辽宁、贵州、江苏、新疆、陕西的二氧化硫排放量最高,远高于全国平均值。

 

图4给出了2015年中国烟粉尘排放量最多与最少的省(市):

 

图4. 烟粉尘排放量最多与最少的十省(市)(2015)

说明:数据源自《2016年国家统计年鉴》中的“各地区废气中主要污染物排放情况”,为了更直观地显示省际差距,用各地区的二氧化硫排放量减去31个省(市)的平均值为49.61万吨,值越大说明该省(市)排放量越多。 单位:万吨

 

从图4可以看出,2015年,全国31个省(市)平均年排放烟(粉)49.61万吨,西藏、海南、北京、天津、上海、重庆、宁夏、青海、贵州、甘肃十个省(市)的烟粉尘排放量最少,低于全国平均值。河北、山西、山东、辽宁、内蒙古、河南、江苏、黑龙江、陕西、新疆十个省份的烟粉尘排放量最多,高于全国平均值。

 

五、产业方面:工业废气主要源自火电、钢铁、水泥等产业

 

2013年,中国工业二氧化硫排放量1835.2万吨,占全国总量的89.8%。工业氮氧化物排放量1545.6万吨,占全国总量的69.4%。工业烟粉尘排放量1094.6万吨,占全国总量的占85.6%。可见,中国的废气排放主要来自工业源。因此,从产业角度剖析我国工业废气的排放特征,对于制定、实施科学的空气污染治理政策具有重要意义。总体上看,工业废气可能并非我国环境污染的主因,但社会各界涉环境治理的争论大多始于工业领域,例如,反对加大环境治理力度的人们通常认为绿色意味着成本,将导致工人失业、企业生产积极性受挫、产品价格上升等。关于绿色、环境保护与经济增长之间的共赢关系问题,太和“环保中国”第一期《搞环保就是抓经济》已详细论述。那么,中国的工业废气主要来自哪些产业呢?根据2012年的数据(虽未能获取最新数据,但由于各行业技术特征相对稳定,行业间相对能耗强度和污染物排放强度也大致保持不变,普遍性技术进步通常不改变行业间的相对特征,因此其结论依然有说服力),中国工业废气排放总量为635519亿立方米,主要源自以下10个行业:电力、热力生产和供应业,黑色金属冶炼及压延加工业,非金属矿物制品业,有色金属冶炼及压延加工业,化学原料及化学制品制造业,造纸及纸制品业,煤炭开采和洗选业,纺织业,黑色金属矿采选业,有色金属矿采选业。表1为2012年这十个产业的工业废气排放量及其占比情况:

 

表1.十个产业工业废气排放量及其占比情况(2012年)

资料来源:《中国统计年鉴2013》和《中国环境统计年鉴2013》。

 

从表1可知,2012年,中国635519亿立方米的废气排放总量中,仅上述十个产业就排放了566635亿立方米,占所有行业废气排放总量的89.16%。在这十个产业中,电子、热力生产和供应业,黑色金属冶炼及压延加工业,非金属矿物制品业的废气排放量分别为203436亿立方米、160875亿立方米、123285亿立方米,分别占行业排放总量的32.01%、25.31%、19.40%,仅这三大产业就已占据全国所有行业废气排放总量的76.72%。这意味着,中国的空气污染治理,特别是工业废气治理应该重点关注火电、钢铁、水泥等产业。

 

六、主要空气污染物的环境库兹涅茨曲线初现拐点

 

库兹涅茨曲线是上世纪50年代诺贝尔奖获得者、经济学家库兹涅茨用来分析人均收入水平与分配公平程度之间关系的一种学说。研究表明,收入不均现象随着经济增长先升后降,呈现倒U型曲线关系。上世纪90年代,Grossman等(1993)提出环境库兹涅茨曲线( EKC) , 认为污染与收入水平之间遵循倒 U形曲线关系。具体来讲:当一个国家经济发展水平较低的时候,环境污染程度较轻,但是随着人均收入增加,环境污染由低趋高,环境恶化程度随经济增长而加剧;当经济发展达到一定水平,即到达某个临界点或称“拐点”后,随着人均收入进一步增加,环境污染又由高趋低,环境污染程度逐渐减缓,环境质量逐渐得到改善,这种现象被称为环境库兹涅茨曲线。随后,Arrow等(1995)、Bruyn(1997)、张红凤等(2009)开始探讨其背后的机制与成因。研究发现,结构变化、技术进步、需求模式改变和更有效的政府政策法规等被认为是造成污染下降的主要原因。

 

仅从客观数据来看,中国的确初步实现了经济增长与空气污染物排放的“脱钩”,即高增长和低污染并存。图5给出了2000-2012年中国二氧化硫和烟粉尘两类污染物排放的环境库兹涅茨曲线:

 

图5.中国二氧化硫和烟粉尘的环境库兹涅茨曲线(2000-2012)

说明:二氧化硫和烟粉尘排放量数据源自历年《中国环境统计年鉴》、人均GDP数据源自《2013年国家统计年鉴》。 单位:万吨、元。

 

如图5所示,过去12年间,我国人均GDP持续快速增长,从2000年的7858元增加到2012年的38420元,与此同时,我国二氧化硫排放量、烟粉尘排放量均呈“先增后减”的态势,分别于2005年、2004年达到高点后开始逐渐下降,即单从二氧化硫、烟粉尘两种空气污染物排放量来看,环境库兹涅茨倒U形曲线的拐点已经初步显现。

 

七、空气污染治理依然任重道远

 

尽管我国主要空气污染物的环境库兹涅茨曲线已初现拐点,但实际空气污染情况依然不容乐观,表现为三个方面:

 

一是雾霾事件频仍。根据数据统计,2016年全国74个重点城市重度及以上的污染天数比例为3%,比2013年降低了5.7个百分点,其中京津冀区域2016年重污染天数的比例为9.2%,较2013年降低11.5个百分点。但同时,当前大气污染形势仍十分严峻,从全年看空气质量是在逐渐好转,但冬季的大气污染问题改善不大,就北方冬季而言,甚至还有恶化的趋势。2016年冬天入冬以来,全国多个地区发生多起大面积长时间的重污染天气。进入采暖期后,平均优良天数比例从81.2%降至60.1%,减少21.1个百分点;重度及以上的污染天数比例从0.9%升至9.2%,增加了8.3个百分点。

 

二是工业废气排放总量持续增加,未见明显拐点。图6给出了我国工业废气排放量的环境库兹涅茨曲线。

 

图6.中国工业废气排放量的环境库兹涅茨曲线(2000-2012)

说明:工业废气排放量数据源自历年《中国环境统计年鉴》、人均GDP数据源自《2013年国家统计年鉴》。 单位:亿立方米、元

 

如图6所示,过去13年间,随着中国人均GDP水平持续增加,工业废气排放量也迅速增加,基本未出现明显拐点。 2000年,中国人均GDP为7858元,工业废气排放量为13.8万亿立方米,2012年,中国人均GDP增至38420元时,工业废气排放量依然维持在历史高位,为63.55万亿立方米,仅略低于2011年的67.45万亿立方米。

 

三是历史累积排放量巨大。各界在探究特定国家或地区的空气污染成因时,通常会提到污染物的跨区域传输问题。比如,目前有种较为流行的观点认为,城市雾霾与天气扩散条件密切相关。实际上,尽管天气因素不可忽视,但由于中国国土广阔,大量中西部地区为高山丘陵或盆地,不易形成有利的气象条件,再加上我部分周边邻国空气质量也不乐观,因此,可近似认为,历史累积排放的大气污染物仍会以显性或隐性的方式滞留于我国境内。之所以早些年的雾霾没有现在这么严重,与当时主要空气污染物的累积量不大也有一定关系。正因为如此,在全球气候谈判中,我们始终坚持共同但有区别的责任,强调要综合考虑各国历史累积排放量。所以,治理中国空气污染,必须将控制甚至减少累积排放量作为重要环节,换言之,目前环境容量中所能允许的新增污染物排放越来越少,应更加注重经济增长过程中的资源与环境代价,追求经济、社会、环境的协调与可持续发展。

 

主要参考文献:

1、Grossman G M and Krueger A B, 1993, “Environmental Impacts of A North American Free Trade Agreement”, Garber P M,The US-Mexico Free Trade Agreement. Cambridge MA: MIT Press, 13- 56.

2、Arrow K., Bolin B and Costanza R, et al., 1995, “Economic Growth, Carrying Capacity, And The Environment”, Science, 268:520-521.

3、De Bruyn SM, 1997, “Explaining the Environmental Kuznets Curve: Structural Change and International Agreements in Reducing Sulphur Emissions”, Environment and Development Economics, 2(4): 485.

4、张红凤、周峰、杨慧、郭庆,2009,《环境保护与经济发展双赢的规制绩效实证分析》,《经济研究》第3期。

 

 

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