蔡銀寅

（南京信息工程大學(xué)大氣環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究院，南京 210044）

0 引言

大氣環(huán)境資源主要是指氣象變化所引起的大氣污染物清除能力，即一個(gè)地區(qū)的大氣環(huán)境特征所決定的一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)所能清除污染物的最大量，以及清除能力的時(shí)間特征。當(dāng)人類活動(dòng)的污染物排放量加上自然排放量，超出大氣環(huán)境的最小清除能力時(shí)，清潔大氣環(huán)境不能全時(shí)供應(yīng)，經(jīng)濟(jì)學(xué)上定義，大氣環(huán)境具備了稀缺性，開始變成一種資源[1]。大氣環(huán)境資源雖然由自然條件決定，但很大程度是人類活動(dòng)發(fā)展到某個(gè)階段產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品[2]。在人類歷史的初級(jí)階段，污染物排放很少，不會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成顯著的改變，清潔空氣無限供應(yīng)，很少有人會(huì)關(guān)注大氣環(huán)境的資源屬性問題。當(dāng)然，隨著科技水平的不斷提高，在未來的某個(gè)時(shí)段，污染物排放可能恢復(fù)到人類社會(huì)初級(jí)階段的水平，那時(shí)候，大氣環(huán)境也不會(huì)存在資源性的問題。就像石油、天然氣、稀土礦產(chǎn)、水能一樣，大氣環(huán)境作為一種資源，也是人類社會(huì)發(fā)展到某個(gè)階段的產(chǎn)物。

多年前就有關(guān)于大氣環(huán)境資源的各種說法，但由于闡述的角度較分散，并未形成明確的概念。事實(shí)上，只有明確了大氣環(huán)境資源的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義，才能將大氣環(huán)境的自然屬性與經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合起來，才能構(gòu)建大氣環(huán)境資源管理體系和方法。大氣污染問題，也可以說是大氣環(huán)境資源的消耗問題。大氣污染程度并不取決于污染物的絕對(duì)排放量，而取決于大氣環(huán)境資源的消耗情況。大氣污染治理，實(shí)際上應(yīng)該是大氣環(huán)境資源管理。明確大氣環(huán)境資源的概念，有利于轉(zhuǎn)變目前大氣污染以治理為主的思路，建立以大氣環(huán)境自然特征為核心的大氣環(huán)境資源管理為主的思路。

就大氣環(huán)境自然特征與大氣污染之間的關(guān)系而言，相關(guān)概念有大氣吸收能力、大氣環(huán)境承載力、大氣環(huán)境容量、納污能力等[3-5]。然而，無論是大氣環(huán)境承載力，還是大氣環(huán)境容量和納污能力，都側(cè)重于對(duì)大氣環(huán)境閾值的描述，即將大氣環(huán)境特征與大氣污染程度混在一起考慮，本質(zhì)上都是從大氣污染結(jié)果角度出發(fā)，進(jìn)而估算污染物排放增減對(duì)大氣污染的邊際影響，體現(xiàn)的是余量的概念，而并非是真實(shí)的大氣環(huán)境容量或大氣環(huán)境承載力[6-7]。也就是說，當(dāng)前對(duì)大氣環(huán)境承載力、大氣環(huán)境容量以及大氣納污能力的研究，并未考慮大氣環(huán)境的初始（自然）狀態(tài)，而是直接從大氣環(huán)境現(xiàn)實(shí)狀況（已污染狀態(tài)）出發(fā)，評(píng)估污染物增減量的影響，并將增減量所反映的結(jié)果看作是現(xiàn)實(shí)的大氣環(huán)境承載力或大氣的納污能力，實(shí)際上它所代表的更多意義上是剩余的承載力（余量或納污能力）。這種思維方式在很大程度上混淆了大氣污染狀況與大氣環(huán)境自然特征本身的關(guān)系，不利于從根本上厘清大氣環(huán)境異質(zhì)性的問題。

大氣環(huán)境的異質(zhì)性，既包括時(shí)間上的異質(zhì)性，也包括空間上的異質(zhì)性，對(duì)于大氣污染而言應(yīng)該是一個(gè)外生變量。大氣環(huán)境為污染物排放提供空間，大氣環(huán)境的空間異質(zhì)性意味著相同的污染物排放強(qiáng)度，在不同的空間排放，造成的結(jié)果不同。大氣環(huán)境的時(shí)間異質(zhì)性則意味著相同的污染物排放強(qiáng)度，在不同的時(shí)間排放，造成的結(jié)果也不同[8]。理論上講，大氣環(huán)境作為一種資源要注意三個(gè)條件：1）異質(zhì)性，不同地區(qū)的大氣環(huán)境存在差別，不同時(shí)間的大氣環(huán)境也存在差別；2）稀缺性，大氣環(huán)境必須能夠成為某種邊際成本不為零的要素；3）可配置性，只有可以實(shí)現(xiàn)配置，其作為資源的意義才存在。

具體而言，大氣環(huán)境資源的三個(gè)條件主要是從經(jīng)濟(jì)學(xué)方面考慮的。通常情況下，只要一種物品具備了稀缺性特征，在經(jīng)濟(jì)學(xué)上就可以稱之為資源。稀缺性包括兩層含義：一是有用性；二是有限性。比如，煤炭、石油、天然氣可以發(fā)電、也可以作為能源和化工原料，然后為人類服務(wù)，這是有用性的體現(xiàn)。同時(shí)，煤炭、石油、天然氣的儲(chǔ)量有限、開采條件復(fù)雜，不可能無成本獲得，這是有限性的體現(xiàn)。進(jìn)一步考慮，假定獲取資源（煤炭、石油、天然氣）的成本是明確的，則還要考慮另外一個(gè)問題，即如何讓資源的有用性發(fā)揮到最大，這是經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的核心問題——資源高效配置。至于如何進(jìn)行高效配置，相關(guān)的論述非常多，這里不再做過多說明。

對(duì)于大氣環(huán)境來說，有用性主要體現(xiàn)在對(duì)污染物的清除能力方面，有限性則體現(xiàn)在清除能力是有限的，不可能無限大。因?yàn)榇髿猸h(huán)境對(duì)污染物的影響能力有限，當(dāng)污染物排放達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)超出大氣環(huán)境的清除能力。這時(shí)候，如果繼續(xù)增加污染物的排放，就不得不承受污染帶來的損失（人類健康、動(dòng)植物或資產(chǎn)損害），或者以犧牲經(jīng)濟(jì)增長的方式控制污染物排放強(qiáng)度來獲得理想的大氣環(huán)境。換句話說，大氣環(huán)境對(duì)污染物的清除能力不能無限供應(yīng)，使得大氣環(huán)境成為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的一個(gè)投入要素，是有價(jià)的，這就是大氣環(huán)境的稀缺性特征。如何讓大氣環(huán)境資源的有用性發(fā)揮到最大，就需要對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的安排，即高效配置。假如生產(chǎn)1噸有機(jī)溶劑產(chǎn)生的污染物和生產(chǎn)2噸塑料產(chǎn)生的污染物需要消耗的大氣環(huán)境資源（清除能力）是一樣的，在大氣環(huán)境資源有限的情況下，如何安排有機(jī)溶劑和塑料的生產(chǎn)量，則需要考慮在大氣環(huán)境資源約束條件下的成本收益最大化問題。大氣環(huán)境資源的配置，實(shí)際上也可以看作是污染物清除能力的配置，有限的清除能力，怎么才能達(dá)到效用的最大化，自然是優(yōu)先清除那些經(jīng)濟(jì)收益高的污染物。比如道路揚(yáng)塵與硅酸鹽工業(yè)相比，自然是優(yōu)先讓硅酸鹽工業(yè)排放，然后把硅酸鹽工業(yè)的增加值分出一部分來治理道路揚(yáng)塵，其經(jīng)濟(jì)結(jié)果要優(yōu)于硅酸鹽工業(yè)的停產(chǎn)限產(chǎn)。所以，大氣環(huán)境資源的可配置性，主要是指如何最大化地利用大氣環(huán)境的清除能力。

異質(zhì)性是大氣環(huán)境資源一個(gè)獨(dú)有特征，這一特征主要源于大氣環(huán)境對(duì)污染物清除能力的時(shí)空變化方面。大氣環(huán)境資源既不像石油、煤炭、天然氣，也不像水和土地，這些資源都有其固定的形態(tài)，石油煤炭天然氣開采出來，可以運(yùn)送到最需要的地方進(jìn)行利用，土地為生產(chǎn)生活提供物理空間，其形態(tài)明確。大氣環(huán)境資源則不同，其隨時(shí)空不斷發(fā)生變化。就其時(shí)間特征而言，同一個(gè)地方，不同時(shí)間的大氣環(huán)境所產(chǎn)生的清除能力不同，所以其大氣環(huán)境資源量也不同。就其空間特征而言，不同地方，一個(gè)周期內(nèi)（如1 a）大氣環(huán)境所產(chǎn)生的清除能力的總量不同。因此，大氣環(huán)境資源的異質(zhì)性特征，還可以表述為空間特征、實(shí)時(shí)性和周期性特征。

概括起來，大氣環(huán)境在現(xiàn)階段成為一種資源的基本邏輯可以表述為：由于自然地理?xiàng)l件和氣象氣候特征的差異，不同地區(qū)、不同時(shí)間的大氣環(huán)境具有明顯的差別。隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，清潔大氣環(huán)境不能無限供應(yīng)，邊際成本不再為零，有限的大氣清潔能力，可以通過時(shí)間和空間的優(yōu)化配置產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益，大氣環(huán)境成為一種資源。與其他資源相比，大氣環(huán)境資源具有異質(zhì)性的特征，使其優(yōu)化配置過程顯得更為復(fù)雜。本文從這一思路出發(fā)，針對(duì)大氣環(huán)境的初始狀態(tài)建立模型，將大氣環(huán)境的自然特征和污染物排放看作是兩個(gè)獨(dú)立的變量，通過對(duì)大氣環(huán)境異質(zhì)性的量化，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣污染結(jié)果的解析，并以此構(gòu)建出一個(gè)基于大氣環(huán)境異質(zhì)性的大氣環(huán)境資源管理基本框架。

1 基本模型

首先，考慮大氣環(huán)境的初始狀態(tài)，即沒有污染源排放的狀態(tài)。這種狀態(tài)包含兩層含義：一是大氣環(huán)境中沒有污染物，即大氣環(huán)境中的成分相對(duì)穩(wěn)定且污染物含量不顯著；二是大氣環(huán)境時(shí)刻處于變化中，即流動(dòng)性（風(fēng)、湍流）、氣壓、濕度、溫度等大氣環(huán)境要素的變動(dòng)性，也就是通常意義上的氣象條件變化。然后，再考慮污染物的排放過程，人為的或自然過程都會(huì)產(chǎn)生一些不屬于大氣環(huán)境本身的成分并被釋放到大氣環(huán)境中，這個(gè)過程便是污染物排放。污染物進(jìn)入大氣環(huán)境后，大致經(jīng)歷擴(kuò)散、搬運(yùn)、沉降、清除等一系列過程，最后離開大氣，回到地面、水體、動(dòng)植物表面等。

大氣污染物一般以氣溶膠狀態(tài)或者氣體狀態(tài)存在。氣溶膠類污染物如粉塵、煙、飛灰等，氣體狀態(tài)類污染物則有二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、氣態(tài)有機(jī)物等。無論是氣溶膠類污染物，還是氣體狀態(tài)類污染物，都有源頭，這些污染物在被源頭釋放以后，其初始濃度通常都要高于周圍環(huán)境幾十倍、上百倍甚至數(shù)千倍，形成較高的勢(shì)差。在開放的大氣環(huán)境下，污染物以分子運(yùn)動(dòng)的形式向四周填補(bǔ)空間，單位體積下污染物的含量降低。這個(gè)過程可以描述為污染物的擴(kuò)散過程。污染物的擴(kuò)散過程，從物理學(xué)角度考慮，屬于污染物主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的過程。而污染物的搬運(yùn)過程，則是被動(dòng)的。大氣被太陽能量推動(dòng)，時(shí)刻處于非靜止?fàn)顟B(tài)。污染物在大氣環(huán)境中，會(huì)隨著大氣運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生位移，即被搬運(yùn)。

短期看，污染物在大氣環(huán)境中處于懸浮狀態(tài)，不會(huì)離開大氣環(huán)境。擴(kuò)散作用使大氣環(huán)境中的污染物濃度降低，搬運(yùn)作用使污染物離開本地，都起到降低大氣污染程度的作用。其實(shí)，污染物的懸浮狀態(tài)是暫時(shí)的，除了部分性質(zhì)特別穩(wěn)定的污染物以外，一大部分污染物在大氣環(huán)境中會(huì)慢慢達(dá)到沉降條件，最終在重力影響下向地面回落。污染物的沉降既有外力作用，也有內(nèi)力作用。外力作用諸如湍流、降水等；內(nèi)力作用則通過物理化學(xué)過程，使污染物重力增加，從而打破懸浮狀態(tài)。

對(duì)于很多污染物來說，沉降是其進(jìn)入大氣環(huán)境后的必然趨勢(shì)。也就是說，長期看，污染物最終必然會(huì)離開大氣環(huán)境，回到地面。污染物離開大氣環(huán)境，最終回答地面、水體、植物表面的過程，可以稱為清除過程。污染物在重力作用下，可以直接回到地面。一些污染物可能被雨水沖刷，混同水流進(jìn)入土壤、水體等。也有一些污染物可能會(huì)被植物吸附，暫時(shí)留在植物表面，最后在雨水沖刷下進(jìn)入土壤，再被植物吸收等等。不管如何，污染物最終離開大氣環(huán)境的過程，可以稱為清除過程。

當(dāng)然，擴(kuò)散、搬運(yùn)、沉降和清除過程也是同時(shí)進(jìn)行的，只是活動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間不同。例如，污染物進(jìn)入大氣環(huán)境后，擴(kuò)散過程表現(xiàn)的特別突出，搬運(yùn)、沉降和清除也在進(jìn)行，但因?yàn)槠渌俣认鄬?duì)較慢，就顯得有些滯后。所以，大多數(shù)時(shí)候，人們比較關(guān)注污染物的擴(kuò)散作用，甚至直接將有利的氣象條件描述為擴(kuò)散條件的優(yōu)劣。事實(shí)上，污染物的擴(kuò)散過程與搬運(yùn)、沉降和清除過程密切相關(guān)，污染物的擴(kuò)散過程是一個(gè)無組織的熱運(yùn)動(dòng)過程，遵循高濃度向低濃度進(jìn)行的規(guī)律，且濃度差越大，則擴(kuò)散效應(yīng)越強(qiáng)。污染物的搬運(yùn)、沉降和清除，是產(chǎn)生低濃度大氣環(huán)境的過程，這個(gè)過程越快，相應(yīng)地，污染物的擴(kuò)散效應(yīng)也就越強(qiáng)，大氣中的污染物濃度也就越低。因此，將這一過程稱為大氣自然凈化過程，而這一過程的快慢，則定義為大氣自然凈化能力的強(qiáng)弱。在不同的氣象條件下，污染物進(jìn)入大氣環(huán)境后，所經(jīng)歷的擴(kuò)散、搬運(yùn)、沉降、清除一系列過程的時(shí)間也不相同。這一過程的時(shí)間越短，意味著大氣的自然凈化能力越強(qiáng)，這一過程時(shí)間越長，則意味著大氣的自然凈化能力越弱。

也就是說，大氣自然凈化能力的強(qiáng)弱，可以用污染物從進(jìn)入大氣到從大氣中被清除所經(jīng)歷的時(shí)間表示。時(shí)間越長，意味著大氣自然凈化能力越弱。大氣自然凈化能力的強(qiáng)弱既是描述大氣環(huán)境異質(zhì)性主要變量，又是衡量大氣環(huán)境資源多寡的核心指標(biāo)，也是連接大氣環(huán)境異質(zhì)性與大氣污染的橋梁。

接下來考慮大氣污染的產(chǎn)生過程。在這個(gè)過程中，需要明確三個(gè)含義：第一，大氣污染是指大氣環(huán)境中的污染物達(dá)到一定濃度且持續(xù)了一定的時(shí)間，濃度閾值和持續(xù)時(shí)間由人為規(guī)定，而非自然標(biāo)準(zhǔn)[9-10]；第二，未進(jìn)入大氣的污染物或已經(jīng)從大氣中清除出去的污染物都不會(huì)對(duì)大氣污染程度產(chǎn)生影響；第三，無論是污染物進(jìn)入大氣的過程，還是污染物從大氣中被清除的過程，都是連續(xù)發(fā)生的，只需要關(guān)注污染物在大氣環(huán)境中的留存量和留存時(shí)間，而不需要關(guān)注其發(fā)生的具體過程。在此基礎(chǔ)上，圖1給出了大氣污染的形成及其與大氣自然凈化能力之間的關(guān)系，縱軸代表大氣自然凈化能力和污染物排放強(qiáng)度，橫軸代表時(shí)間。其中，綠色的曲線代表大氣自然凈化能力的變化趨勢(shì)，紅色的實(shí)線代表污染物排放強(qiáng)度的變化。注意，圖1是大氣污染形成過程的示意圖，圖中的曲線變化并無實(shí)值含義，變量也無單位，時(shí)間軸、大氣自然凈化能力和污染物排放強(qiáng)弱反映的都是其趨勢(shì)。例如，當(dāng)大氣自然凈化能力曲線上升時(shí)，就代表此刻大氣自然凈化能力在變強(qiáng)，反之則變?nèi)酢?/p>

圖1 大氣污染的形成與大氣自然凈化能力之間的關(guān)系Fig. 1 The relationship between air pollution and air self-purification

現(xiàn)實(shí)中，污染物的排放過程非常復(fù)雜，并且存在一定的波動(dòng)性，但大致可分為兩大類：一是人為源的排放，如工廠、機(jī)動(dòng)車、建筑工地、餐飲油煙、養(yǎng)殖場(chǎng)等；二是自然源的排放，如植被、地面、山體等。這些種類繁多的污染源本身也具有一定的變動(dòng)性，有時(shí)候排放，有時(shí)候不排放，有時(shí)候排放強(qiáng)度高，有時(shí)候排放強(qiáng)度低。比如，行進(jìn)中的汽車是排放源，而停放的汽車就不是，快速行駛的汽車排放強(qiáng)度低，而堵車時(shí)的排放強(qiáng)度就高?？偟膩碚f，一個(gè)地方的污染物排放強(qiáng)度是一個(gè)時(shí)刻都在變化的參數(shù)。然而，無論是人為源的排放，還是自然源的排放，卻又都具有一定的規(guī)律性，其中人為源的規(guī)律性一般由本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市建設(shè)、居民生產(chǎn)生活習(xí)慣等經(jīng)濟(jì)要素決定，而自然源的規(guī)律性則由本地自然生態(tài)特征決定。因此，宏觀上，污染物的排放強(qiáng)度又可以看作是一個(gè)規(guī)律波動(dòng)的參數(shù)。天氣變化是一個(gè)快速的過程，至少與污染物排放強(qiáng)度的變化相比，天氣變化絕對(duì)是一個(gè)快變過程，這也就意味著大氣自然凈化能力是一個(gè)快變過程。所以，這里假設(shè)污染物排放強(qiáng)度是一個(gè)低幅波動(dòng)且慢變的變量（圖1中紅色曲線），相對(duì)于大氣自然凈化能力的變化幅度而言，污染物排放強(qiáng)度的波動(dòng)可以忽略。

從圖1可以看出，只要污染物排放強(qiáng)度超過了大氣自然凈化能力的最小值，大氣環(huán)境中的污染物濃度就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)高值且持續(xù)一定的時(shí)間。假定大氣自然凈化能力的波形不變，隨著污染物排放強(qiáng)度的提升，大氣環(huán)境中的污染物濃度的高值就會(huì)升高且持續(xù)時(shí)間也會(huì)變長，超過人為規(guī)定的閾值時(shí)，意味著發(fā)生了大氣污染。由于大氣自然凈化能力的波動(dòng)性，大氣污染并不是時(shí)時(shí)發(fā)生，但隨著污染物排放強(qiáng)度的提高，發(fā)生大氣污染的頻次和強(qiáng)度都會(huì)增加。從這個(gè)角度看，結(jié)構(gòu)性減排的意義非常明顯，污染物排放強(qiáng)度下降，大氣污染發(fā)生頻次，污染程度都會(huì)下降。

可以將圖1看作是一個(gè)基本模型，進(jìn)而考慮大氣環(huán)境資源的管理問題。圖1是一個(gè)任意給出的大氣自然凈化能力波形圖。實(shí)際上，不同地區(qū)的大氣自然凈化能力波形圖都是不同的。正如前面所說，氣象條件的變化在很大程度上決定了大氣自然凈化能力的變化，或者說，每一組氣象條件都有一個(gè)大氣自然凈化能力值與之對(duì)應(yīng)。這樣，大氣自然凈化能力的波形也就由一組連續(xù)變化的天氣過程所決定。反過來說，一次又一次的天氣過程，構(gòu)成了連續(xù)變化的大氣自然凈化能力曲線。不同地方的天氣過程不同，大氣自然凈化能力曲線自然也不同。圖2給出了A、B兩個(gè)地區(qū)的大氣自然凈化能力曲線圖，其波動(dòng)情況本質(zhì)上由A、B兩地的氣象氣候特征決定。類似地，圖2中的大氣自然凈化能力曲線和污染物排放警戒線也只是示意圖，大致反映其趨勢(shì)。為了以示區(qū)分，圖2中A、B兩地區(qū)的大氣自然凈化能力曲線有明顯差別。A地區(qū)的大氣自然凈化能力曲線相對(duì)于B地區(qū)來說，一直在較高水平波動(dòng)，雖然有一段時(shí)間，B地區(qū)的大氣自然凈化能力超過了A地區(qū)，但總體來看，B地區(qū)的大氣自然凈化能力長期弱于A地區(qū)。

假定人為規(guī)定A、B兩個(gè)地區(qū)的大氣污染控制目標(biāo)相同，比如優(yōu)良天氣都不能低于90%，但A、B兩個(gè)地區(qū)的污染物排放警戒線（控制線）則不同。這意味著，想要在A、B兩地獲得相同的空氣質(zhì)量，B地的排放強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于A地。其實(shí)，這種情況很容易理解。以江蘇為例，2016年蘇州的大氣污染物排放總量約為徐州的3倍，但空氣質(zhì)量整體優(yōu)于徐州不少；空氣質(zhì)量最好的鹽城，全年的大氣污染物排放總量卻高于空氣質(zhì)量較差的宿遷、揚(yáng)州和泰州；空氣質(zhì)量略遜于鹽城的南通和連云港兩市，全年的大氣污染物排放總量也處于全省中等水平。類似地，上海的污染物排放量是成都的近6倍，空氣質(zhì)量卻比成都好很多。珠三角、長三角和京津冀相比，排放強(qiáng)度并不低，但空氣質(zhì)量卻好很多。

圖2 污染物排放警戒線Fig. 2 Warning line of pollutant emission

由圖2至少可以得出兩個(gè)結(jié)論：1）大氣污染程度并不取決于污染物的絕對(duì)排放量，而是取決于污染物排放強(qiáng)度與大氣自然凈化能力之間的關(guān)系，或者說是大氣環(huán)境資源的消耗情況；2）想要獲得相同的空氣質(zhì)量，不同地區(qū)的污染物排放強(qiáng)度控制目標(biāo)不應(yīng)相同。這兩點(diǎn)是進(jìn)行大氣環(huán)境資源管理的理論基礎(chǔ)。本質(zhì)上講，大氣污染控制，既不是控制空氣質(zhì)量，也不是控制污染物排放總量，而是根據(jù)大氣環(huán)境的管理目標(biāo)，協(xié)調(diào)污染物排放強(qiáng)度與大氣自然凈化能力之間的關(guān)系。短期看，大氣污染控制的任務(wù)是根據(jù)大氣自然凈化能力對(duì)污染物排放進(jìn)行時(shí)間調(diào)控；長期看，大氣污染控制的任務(wù)是根據(jù)大氣環(huán)境資源的多寡對(duì)污染物排放進(jìn)行空間調(diào)控。

2 大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理

大氣污染產(chǎn)生的根本原因是污染物排放強(qiáng)度超越了大氣自然凈化能力，這一點(diǎn)很容易從圖1看出來。同樣，污染物排放強(qiáng)度對(duì)大氣自然凈化能力的超越程度也就決定了大氣污染的程度。對(duì)于現(xiàn)實(shí)的大氣污染防治工作來說，其核心任務(wù)是將空氣質(zhì)量控制在一定水平上，不至于惡化，或者是給空氣質(zhì)量制定一個(gè)目標(biāo)，然后通過減排活動(dòng)，逐步實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量的持續(xù)改善，直到達(dá)到既定目標(biāo)。減少排放對(duì)大氣污染防治工作的作用非常明顯，同樣可以從圖1看出。在圖1中，由于大氣自然凈化能力曲線是已知的，所以很容易計(jì)算出減少排放對(duì)空氣質(zhì)量改善的作用。試想一下，如果沒有大氣自然凈化能力的相關(guān)信息，純粹從減少排放角度去估算空氣質(zhì)量的改善程度，則會(huì)出現(xiàn)很大的誤差。

如前文所述，關(guān)于大氣環(huán)境吸收能力、大氣環(huán)境承載力、大氣環(huán)境容量和大氣納污能力的研究，多注重對(duì)污染物排放增減量與大氣污染程度變化之間的關(guān)系研究，進(jìn)而推算大氣環(huán)境還有多少余量或承載力。其實(shí)，這種推算方法存在一定的問題。首先，大氣自然凈化能力的波形變化不是均勻的，由此決定污染物排放強(qiáng)度對(duì)于大氣自然凈化能力超越所帶來的大氣污染程度的變化也不是均勻的。其次，不同地區(qū)的大氣自然凈化能力曲線不同，污染物排放強(qiáng)度不同，由此產(chǎn)生的大氣污染程度也不同，根據(jù)邊際變化量得出的污染物排放與空氣質(zhì)量改善之間的關(guān)系圖譜，只適用于當(dāng)前短時(shí)間的大氣污染防治工作，不能作為大氣污染防治工作的戰(zhàn)略依據(jù)。

當(dāng)然，在實(shí)際工作中，可以采用減排與空氣質(zhì)量循環(huán)對(duì)比，依次迭代的方法，使其趨近大氣自然凈化能力波形的真實(shí)情況。這種方式的問題不在于最終結(jié)果是否是有偏的，而在于這種方式的執(zhí)行成本會(huì)很高。一方面，污染源類型太多，特征太復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的精確統(tǒng)計(jì)，從而導(dǎo)致對(duì)減排工作的評(píng)估存在較大誤差；另一方面，由于氣象條件的變動(dòng)性和氣候特征的波動(dòng)性，在不精確掌握大氣環(huán)境變化規(guī)律的情況下，直接使用空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)果來判斷，誤差也非常大。兩方面導(dǎo)致看似合理的方法，在執(zhí)行過程中卻十分費(fèi)力，甚至很多時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)相反的結(jié)果。比如，污染物排放有了明顯的減少，但空氣質(zhì)量非但沒有變好，反而變差了。這種情況在實(shí)際工作中比較常見，究其原因，就是上述兩個(gè)方面：污染排放統(tǒng)計(jì)誤差和氣象變化干擾。因此，僅僅根據(jù)污染物排放情況和空氣質(zhì)量情況來制定大氣污染控制目標(biāo)的做法實(shí)用性和準(zhǔn)確性較差，成本較高，這是當(dāng)前大氣污染防治工作中面臨的主要問題。

圖3 大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理思路Fig. 3 Level-to-level administration on atmospheric environmental resources

類似地，圖3給出了大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理思路（示意圖），即根據(jù)大氣自然凈化能力曲線波形，結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，制定大氣污染防治目標(biāo)。在圖3中，假定大氣自然凈化能力曲線已知，可以看出，在大氣污染的超重階段，污染物排放強(qiáng)度對(duì)大氣自然凈化能力的超越很大。甚至有超過70%以上的時(shí)間，污染物排放強(qiáng)度都超過了大氣自然凈化能力，這個(gè)階段的大氣污染很重，重污染天氣很多，幾乎每天都是污染狀態(tài)，只不過污染程度不同而已。2015年之前的華北地區(qū)，可以大致看作是這個(gè)階段。隨著對(duì)大氣污染防治工作的重視，結(jié)構(gòu)性減排的實(shí)施，會(huì)迅速將污染物排放強(qiáng)度從超重污染階段平移至較重污染階段。污染物排放強(qiáng)度從超重階段向較重階段的轉(zhuǎn)變過程，空氣質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)明顯的改變，對(duì)于這一過程來說，污染物排放減少的邊際效應(yīng)明顯。2016—2018年，大致可以看作是這個(gè)階段，隨著污染物排放大幅度削減，我國重點(diǎn)區(qū)域的空氣質(zhì)量有了明顯的改善。

目前，我國的大部分地區(qū)，大氣污染狀況正處于較重污染和發(fā)展級(jí)目標(biāo)之間。在這一階段，由于污染物的結(jié)構(gòu)性減排已經(jīng)完成，區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)污染源已經(jīng)減少了很多，空氣質(zhì)量較之前有了明顯的改善，污染物排放類型從強(qiáng)源模式轉(zhuǎn)向弱源模式，大氣污染防治工作進(jìn)入深水區(qū)，治理的技術(shù)難度越來越大。一方面，弱源的減排工作實(shí)施難度較大，由于弱源種類繁多，特征極其復(fù)雜，很難像結(jié)構(gòu)性減排那樣快速推進(jìn)，只能由淺入深，逐步實(shí)施；另一方面，隨著強(qiáng)源的減少，自然源排放和大氣環(huán)境變化對(duì)空氣質(zhì)量的影響越來越顯著，現(xiàn)有的工作思路已經(jīng)難以全面解釋污染物排放控制與空氣質(zhì)量改善之間的關(guān)系。

從現(xiàn)在的工作難點(diǎn)看，圖3所示的思路具有一定的戰(zhàn)略意義，為未來的大氣污染防治工作提供了一個(gè)重要的參考依據(jù)。首先，回到大氣污染問題的本質(zhì)，大氣污染防治工作的核心依據(jù)仍然是處理好污染物排放與大氣自然凈化能力之間的關(guān)系?？諝赓|(zhì)量只是大氣污染的結(jié)果，其主要是由污染物排放超越大氣自然凈化能力的程度決定的。所以，無論是哪一個(gè)階段的大氣污染，都不應(yīng)該脫離大氣自然凈化能力曲線這一因素。其次，大氣污染控制應(yīng)該有明確的目標(biāo)性，這個(gè)目標(biāo)性既可以是空氣質(zhì)量改善目標(biāo)，也可以是污染物減排目標(biāo)。但無論是哪一個(gè)目標(biāo)，其核心都是一個(gè)成本問題，污染物減少排放意味著經(jīng)濟(jì)損失，空氣質(zhì)量改善目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，意味著對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)成本的支付。從某種意義上說，污染權(quán)就是發(fā)展權(quán)，在大氣污染防治工作中，需要平衡這種關(guān)系。圖3所示的大氣環(huán)境資源分級(jí)管理思路，給出了一種經(jīng)濟(jì)性的選擇。

對(duì)于任何一個(gè)地區(qū)來說，只要給出了大氣自然凈化能力曲線，就可以制定相應(yīng)的大氣污染防治目標(biāo)。如果希望空氣質(zhì)量達(dá)到生態(tài)保護(hù)區(qū)一級(jí)，那么就可以直接根據(jù)大氣自然凈化能力曲線，確定污染物排放強(qiáng)度。反過來說，只要在本地區(qū)，將污染物排放強(qiáng)度控制在生態(tài)級(jí)以下，就可以獲得生態(tài)級(jí)的空氣質(zhì)量。這種方式顯得更直接，更有效。當(dāng)然，對(duì)于不同地區(qū)來說，由于大氣自然凈化能力曲線不一樣，生態(tài)級(jí)污染物排放強(qiáng)度的控制目標(biāo)也不一樣，這就是不同地區(qū)大氣環(huán)境差異化管理的基本原理。相應(yīng)地，根據(jù)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)，可以有選擇地將大氣污染防治目標(biāo)定在生態(tài)級(jí)、宜居級(jí)或發(fā)展級(jí)。

大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理思路具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，大氣環(huán)境資源分級(jí)管理的基本依據(jù)是本地大氣自然凈化能力曲線，也即大氣環(huán)境資源的多寡程度，它先不考慮本地大氣污染的實(shí)際狀況，而是直接從本地大氣環(huán)境的自然特征出發(fā)，將大氣環(huán)境看作是一個(gè)外生變量；第二，根據(jù)大氣自然凈化能力曲線，可以將大氣污染防治目標(biāo)直接轉(zhuǎn)換成污染物排放控制目標(biāo)，與依據(jù)空氣質(zhì)量現(xiàn)狀制定污染物排放控制目標(biāo)的方式相比，這種方式直接剝離了氣象氣候因素的干擾；第三，大氣污染控制目標(biāo)應(yīng)該是一種經(jīng)濟(jì)選擇，根據(jù)本地社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和本地大氣環(huán)境資源特征，選擇適合本地的大氣污染控制目標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)差異化管理；第四，可以將污染物排放總量控制思路，轉(zhuǎn)變成大氣環(huán)境資源管理思路，控制污染物排放總量不是目的，控制大氣環(huán)境資源的消耗量才是目的；第五，大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理，為污染物排放的時(shí)空優(yōu)化配置提供了依據(jù)。在對(duì)比不同地區(qū)大氣環(huán)境資源多寡的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)大氣環(huán)境資源的消耗情況，進(jìn)行污染物排放的時(shí)間和空間調(diào)整，以更充分地利用自然條件，在不減少排放的情況下，改善大氣環(huán)境狀況。

3 大氣自然凈化能力監(jiān)測(cè)與平衡排放法

大氣環(huán)境資源管理的重點(diǎn)是大氣自然凈化能力曲線波形的監(jiān)測(cè)，即一個(gè)地區(qū)的大氣環(huán)境異質(zhì)性特征所決定的大氣自然凈化能力的連續(xù)變化情況。根據(jù)基本模型的定義，大氣自然凈化能力可以用污染物從進(jìn)入大氣環(huán)境到被從大氣環(huán)境中清除所經(jīng)歷的時(shí)間表示。如果用t表示這個(gè)時(shí)間，則可以得出如下方程：

其中，f為t的函數(shù)形式，xi表示影響t的一類因子，yi表示影響t的另一類因子，依次類推。對(duì)應(yīng)于大氣環(huán)境的自然狀況，xi可以看作是時(shí)刻變化的氣象參數(shù)，yi可以看作是地形地貌和經(jīng)緯度等固定參數(shù)。因此，可以對(duì)f做一個(gè)近似形變，F(xiàn)、T、P、RH分別代表大氣環(huán)境的風(fēng)速、氣溫、大氣壓強(qiáng)、相對(duì)濕度等。同時(shí)，可以對(duì)位置信息、地形地貌、氣象氣候特征等進(jìn)行定參數(shù)處理，最終得出一個(gè)關(guān)于t的模型，代入這些參數(shù)，便可以得到一個(gè)相應(yīng)的t值，t值越小，說明大氣自然凈化能力越強(qiáng)，反之則越弱。

實(shí)際操作中，計(jì)算t值的過程相對(duì)復(fù)雜，且不容易得出準(zhǔn)確的結(jié)論。為了方便應(yīng)用，可以對(duì)上述方程進(jìn)行歸一化處理，即不計(jì)算t的具體值，而只對(duì)不同狀態(tài)下的t值進(jìn)行排序，最終得到一個(gè)大氣自然凈化能力的標(biāo)準(zhǔn)排序，這就是大氣自然凈化能力指數(shù)（Air selfpurification index，ASPI）模型。

準(zhǔn)確地說，ASPI是對(duì)超近地面（一般30 m以下）大氣自然凈化能力強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)化排序，無量綱，用0～100的實(shí)數(shù)表示。ASPI只體現(xiàn)大氣自然凈化能力的序數(shù)關(guān)系，ASPI的值越大，大氣的自然凈化能力就越強(qiáng)，反之就越弱。ASPI模型的基本原理如下：首先，使用計(jì)量模型和大數(shù)據(jù)分析方法，對(duì)氣象歷史數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量歷史數(shù)據(jù)和自然地理?xiàng)l件進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分析，反復(fù)計(jì)算查找影響空氣質(zhì)量的主要?dú)庀笠蜃?，并?duì)其進(jìn)行貢獻(xiàn)排序；其次，將氣象因子的貢獻(xiàn)轉(zhuǎn)化為大氣自然凈化過程的時(shí)間影響程度；第三，將轉(zhuǎn)化后的氣象因子作為自變量引入方程，同時(shí)將自然地理?xiàng)l件固化為可變常參數(shù)，方程的左邊為污染物在此大氣環(huán)境狀態(tài)下從進(jìn)入到被清除過程所經(jīng)歷的時(shí)間，右側(cè)為氣象因子和可變常參數(shù)；第四，對(duì)大氣自然凈化過程時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，變成0～100的實(shí)數(shù)。

ASPI模型是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，它大致描述了不同地區(qū)、不同時(shí)間、不同氣象條件下，大氣自然凈化污染物的能力強(qiáng)弱。利用這一模型，輸入氣象歷史數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)和常參數(shù)數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算該地區(qū)某一時(shí)間點(diǎn)的大氣自然凈化能力強(qiáng)弱，也可以評(píng)估某一時(shí)間段，該地區(qū)的大氣自然凈化能力的整體情況。因此，利用ASPI模型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同地區(qū)大氣自然凈化能力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

嚴(yán)格來說，大氣自然凈化能力反映的是大氣環(huán)境清除污染物的能力，但并不能夠完全反映大氣環(huán)境與污染物的作用過程，除了大氣環(huán)境對(duì)污染物的清除作用外，污染物進(jìn)入大氣環(huán)境后，還有一個(gè)化學(xué)過程，這個(gè)過程通常被成為二次污染物生成過程。從結(jié)果看，二次污染物的生成過程，相當(dāng)于給污染物排放加了一個(gè)強(qiáng)化系數(shù)，即在原排放基礎(chǔ)上，強(qiáng)度被放大了一些。具體放大了多少，則由大氣環(huán)境的狀態(tài)決定，從這個(gè)角度看，不同大氣環(huán)境條件下的二次污染物生成狀況，也是影響大氣污染的一個(gè)重要因子。為了更全面地反映大氣環(huán)境資源的狀況，除了大氣自然凈化能力這個(gè)主要因素外，也應(yīng)該考慮二次污染物生成效率與大氣環(huán)境自然特征之間的關(guān)系。當(dāng)然，按照本文的思路，大氣環(huán)境的二次污染物生成效率特征，也可以看作是一個(gè)獨(dú)立的外生變量，然后將這個(gè)外生變量作為影響污染物排放的增強(qiáng)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。這種處理方式的優(yōu)勢(shì)是，大氣環(huán)境的二次污染物生成效率特征，只相當(dāng)于增加了污染物的排放強(qiáng)度，并不影響圖1所示模型的分析結(jié)果。有關(guān)二次污染物生成效率的模型，也可以做類似的處理，這里不再贅述。

實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣自然凈化能力強(qiáng)弱的排序，圖3所示的大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理就具備了可操作性。對(duì)于任何一個(gè)地方來說，都可以通過實(shí)際監(jiān)測(cè)或者調(diào)用歷史氣象數(shù)據(jù)，然后根據(jù)ASPI模型計(jì)算出該地的ASPI曲線。根據(jù)不同地方的ASPI曲線，很容易畫出本地的大氣污染防治目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的污染物排放強(qiáng)度控制線。然而，這條控制線只是理論上的，在實(shí)際工作中，無論是發(fā)展級(jí)控制目標(biāo)，還是生態(tài)級(jí)控制目標(biāo)，都需要將對(duì)應(yīng)的ASPI曲線轉(zhuǎn)換成排放強(qiáng)度曲線，只有這樣才能成為大氣污染控制的可執(zhí)行目標(biāo)，而這個(gè)轉(zhuǎn)換過程，可以稱之為平衡排放法。

在理解平衡排放法之前，首先要說明一下等污染曲線的概念。等污染曲線的思想來源于經(jīng)濟(jì)學(xué)原理中的等效用曲線（圖4），它表示一組排放強(qiáng)度（無量綱、數(shù)值大小代表強(qiáng)弱）與大氣自然凈化能力（無量綱、數(shù)值大小代表強(qiáng)弱）的組合，這條曲線上的任一點(diǎn)，都代表一個(gè)排放強(qiáng)度和一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的大氣自然凈化能力，這些點(diǎn)所產(chǎn)生的大氣污染程度是一樣的，因此被稱為等污染曲線。在圖4所表示的二維空間中，實(shí)際上充滿了無數(shù)條等污染曲線，這些曲線密布排列卻不重合，它們的含義是，想得到同一程度的污染，有多少種排放與大氣自然凈化能力之間的組合關(guān)系。

等污染曲線可以作為短期空氣質(zhì)量調(diào)控的主要依據(jù)，也可以作為錯(cuò)峰生產(chǎn)和臨時(shí)措施的參考。對(duì)于任何一個(gè)地方（城市）來說，如果通過ASPI監(jiān)測(cè)已經(jīng)掌握了本地的大氣自然凈化能力曲線，然后再結(jié)合本地的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，就可以繪制本地的等污染曲線，當(dāng)大氣自然凈化能力下降時(shí)，為了避免空氣質(zhì)量惡化，應(yīng)該相應(yīng)地減少排放。近來年，北方地區(qū)秋冬季節(jié)的大氣污染防控措施，實(shí)際上采用的就是等污染曲線的思路，雖然并沒有采用精準(zhǔn)的大氣自然凈化能力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，秋冬季節(jié)的防控仍同比進(jìn)行了大幅度減排，以避免造成秋冬季的重污染。

圖4 等污染曲線示意圖Fig. 4 Equal pollution curve

長期看，等污染曲線暗含了一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)，即污染物的排放平衡點(diǎn)問題，這也是平衡排放法的基礎(chǔ)。污染物排放平衡點(diǎn)是指污染物排放強(qiáng)度正好等于大氣自然凈化能力時(shí)，所對(duì)應(yīng)的大氣自然凈化能力指數(shù)值。污染物排放平衡點(diǎn)具有如下三個(gè)含義：1）此時(shí)的污染物排放正好被大氣環(huán)境完全凈化掉；2）此時(shí)的空氣質(zhì)量處于平衡狀態(tài)，既不惡化，也不好轉(zhuǎn)；3）空氣質(zhì)量處于穩(wěn)定狀況，則意味著污染物排放強(qiáng)度處于平衡態(tài)。這就好比是一個(gè)水池，污染物排放是進(jìn)水管，大氣自然凈化是出水管，水池的水深是空氣質(zhì)量。如果水池的水深不變，意味著進(jìn)水量等于出水量。如果進(jìn)水管太多，進(jìn)水量不好統(tǒng)計(jì)，但出水量容易統(tǒng)計(jì)，這時(shí)就可以利用進(jìn)水量等于出水量的關(guān)系，用出水量表示進(jìn)水量。也就是說，可以利用大氣自然凈化能力與污染物排放的平衡關(guān)系，估算污染物的實(shí)際排放強(qiáng)度。

現(xiàn)實(shí)中，由于污染源種類繁多，活動(dòng)水平復(fù)雜，估算實(shí)際排放強(qiáng)度是最大的難題。宏觀上，污染物排放平衡點(diǎn)，可以作為估算實(shí)際排放的主要理論依據(jù)。根據(jù)污染物排放平衡點(diǎn)的三個(gè)含義，結(jié)合空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，選取空氣質(zhì)量波動(dòng)不大的時(shí)段，利用大氣自然凈化能力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以估算實(shí)際排放強(qiáng)度，綜合評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)的實(shí)際排放。

通過圖5所示的排放平衡點(diǎn)統(tǒng)計(jì)圖可以來理解實(shí)際排放的估算方法。對(duì)于某個(gè)地方來說，當(dāng)污染物排放處于平衡時(shí)，則空氣質(zhì)量保持不變。對(duì)一個(gè)地方進(jìn)行一個(gè)周期的觀測(cè)，可以將空氣質(zhì)量保持不變的時(shí)段選出，同時(shí)將對(duì)應(yīng)時(shí)段的ASPI數(shù)據(jù)也列出，就可以繪制出如圖5所示的統(tǒng)計(jì)圖。

圖5 排放平衡點(diǎn)統(tǒng)計(jì)Fig. 5 The statistics of equilibrium point of pollutant emission

基于如下假設(shè)，可以根據(jù)圖5對(duì)一個(gè)地方的排放平衡點(diǎn)進(jìn)行估計(jì)。其假設(shè)條件如下：1）人為排放源排放規(guī)律由人類活動(dòng)規(guī)律決定，如上下班、出行等；2）大氣自然凈化能力的變化規(guī)律由氣象變化規(guī)律決定，如刮風(fēng)下雨等；3）空氣質(zhì)量反映了污染物排放與大氣自然凈化能力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；4）污染源排放強(qiáng)度=大氣自然凈化能力的情況是一個(gè)隨機(jī)事件E；5）一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)（如一月、一季度、一年）的所有隨機(jī)事件E組成一個(gè)樣本，該樣本均值約等于總體均值；6）樣本中大氣自然凈化能力的均值，即為排放平衡點(diǎn)。

也就是說，雖然不能準(zhǔn)確地計(jì)算一個(gè)地區(qū)的實(shí)際排放強(qiáng)度，但是可以計(jì)算出一個(gè)地區(qū)的實(shí)際排放強(qiáng)度需要多大的大氣自然凈化能力才能保持空氣質(zhì)量不惡化，這是進(jìn)行污染物真實(shí)排放強(qiáng)度估算的主要理論依據(jù)。

為了比較不同地區(qū)的污染物實(shí)際排放強(qiáng)度的差異，可以通過繪制排放平衡點(diǎn)曲線實(shí)現(xiàn)（圖6）。首先，對(duì)不同地區(qū)統(tǒng)一進(jìn)行空氣質(zhì)量和大氣自然凈化能力監(jiān)測(cè)。然后根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)地區(qū)的排放平衡點(diǎn)進(jìn)行樣本統(tǒng)計(jì)（圖5）。其次，對(duì)樣本求均值，得到ASPI均值，代表該地區(qū)的實(shí)際排放強(qiáng)度。第三，對(duì)所有地區(qū)的ASPI均值進(jìn)行排序，繪制如圖6所示的排放平衡點(diǎn)曲線。對(duì)于不同的地區(qū)來說，其ASPI均值越大，即越靠近曲線的右側(cè)，說明該地區(qū)的實(shí)際排放強(qiáng)度越大。

圖6 排放平衡點(diǎn)曲線Fig. 6 Equilibrium point curve

通過對(duì)一個(gè)地方的排放平衡點(diǎn)計(jì)算，可以反映該地的實(shí)際排放強(qiáng)度，從而就能對(duì)圖3所示的大氣環(huán)境資源分級(jí)管理思路進(jìn)行實(shí)際操作。一方面，通過對(duì)一個(gè)地區(qū)的大氣自然凈化能力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，繪制出該地的ASPI曲線圖，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；另一方面，計(jì)算該地的排放平衡點(diǎn)，估算實(shí)際排放強(qiáng)度。下面通過一個(gè)案例來說明這一問題，對(duì)某地的ASPI進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其分位數(shù)如下（表1）。

表1 某地大氣自然凈化能力指數(shù)ASPI統(tǒng)計(jì)Table 1 A case of the statistics of ASPI

如果人為規(guī)定，當(dāng)污染物排放強(qiáng)度低于大氣自然凈化能力指數(shù)的10%分位數(shù)時(shí)，大氣環(huán)境資源管理的目標(biāo)為生態(tài)級(jí)；低于大氣自然凈化能力指數(shù)的25%分位數(shù)時(shí)，大氣環(huán)境資源管理的目標(biāo)為宜居級(jí)；低于大氣自然凈化能力指數(shù)的50%分位數(shù)時(shí)，大氣環(huán)境資源管理的目標(biāo)為發(fā)展級(jí)。通過排放平衡點(diǎn)估算，發(fā)現(xiàn)該地的排放平衡點(diǎn)為39.48，則意味著該地的實(shí)際排放仍超過發(fā)展級(jí)水平，隨著污染物排放控制水平的提高，該地的排放平衡點(diǎn)下降到38.82以下，則意味著該地的大氣污染防治水平已經(jīng)達(dá)到發(fā)展級(jí)，可以進(jìn)一步將控制目標(biāo)提升至宜居級(jí)。

可以看出，平衡排放法是基于大氣自然凈化能力指數(shù)監(jiān)測(cè)的一種污染物排放強(qiáng)度估算方法，其優(yōu)勢(shì)有四個(gè)：第一，無需要進(jìn)行污染源排放統(tǒng)計(jì)，也不需要進(jìn)行污染源和污染物的詳細(xì)分類和監(jiān)測(cè)，節(jié)省了大量的成本；第二，平衡排放法是一種間接方法，利用大氣自然凈化能力與污染排放的平衡關(guān)系，不僅提高了準(zhǔn)度，還解決了隱藏源、自然源的排放情況難以測(cè)定的問題，是一種比較便捷的宏觀估算方法；第三，平衡排放法很容易與大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理思想相結(jié)合，是一種可以實(shí)際操作的方法；第四，平衡排放法可以對(duì)不同地方的實(shí)際排放情況進(jìn)行比較，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)統(tǒng)一，客觀性較強(qiáng)。

4 結(jié)論與展望

從大氣環(huán)境的自然特征出發(fā)，大氣污染防治工作實(shí)際上應(yīng)該是對(duì)大氣環(huán)境資源的管理。大氣污染工作從治理轉(zhuǎn)向管理，是一種思路的轉(zhuǎn)變。大氣環(huán)境資源概念及其管理框架的確立，有助于提升大氣污染防治水平。將大氣環(huán)境看作是一種資源，參與到經(jīng)濟(jì)要素的優(yōu)化配置中來，是平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展與大氣環(huán)境保護(hù)的重要手段，具有重要的戰(zhàn)略意義。

第一，在大氣環(huán)境資源管理視角下，異質(zhì)性的大氣環(huán)境，意味著不同地區(qū)大氣環(huán)境資源的多寡。中國幅員遼闊，自然地理?xiàng)l件和氣象氣候特征明顯，大氣環(huán)境資源差異顯著，空間優(yōu)化配置的潛力很大。由于歷史原因，中國的大部分城市在內(nèi)陸地區(qū)孕育，沿海城市到了近代才有一定程度的發(fā)展。而內(nèi)陸的大部分城市，多布局在大氣環(huán)境資源相對(duì)匱乏的位置。新中國成立后的工業(yè)發(fā)展，很多是在原有城市的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這就造成傳統(tǒng)污染產(chǎn)業(yè)多布局在大氣環(huán)境資源匱乏的地區(qū)。由于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)空間移動(dòng)的主要因素是區(qū)位稟賦，包括勞動(dòng)力資源、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源價(jià)格以及環(huán)境政策等，近幾十年，東部發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長快，以總量參考為核心的大氣環(huán)境政策越來越嚴(yán)厲，中西部地區(qū)出現(xiàn)明顯的比較優(yōu)勢(shì)。從而導(dǎo)致污染產(chǎn)業(yè)有繼續(xù)向大氣環(huán)境資源匱乏地區(qū)集中的趨勢(shì)。如果不進(jìn)行調(diào)控，污染產(chǎn)業(yè)就會(huì)出現(xiàn)空間上的強(qiáng)化效應(yīng)，增加空氣污染。根據(jù)大氣環(huán)境資源狀況科學(xué)調(diào)控產(chǎn)業(yè)的空間布局，顯得十分必要。

第二，隨著大氣污染防治工作的不斷深入，特別是2013年底以來，中國的大氣污染治理工作思路從總量控制轉(zhuǎn)向空氣質(zhì)量控制，為大氣環(huán)境資源管理提供了契機(jī)?？偭靠刂频墓ぷ魉悸钒岛艘粋€(gè)前提，即大氣環(huán)境不存在空間上的異質(zhì)性，不同地區(qū)的大氣環(huán)境性質(zhì)相似，至少其對(duì)大氣污染的影響不存在顯著差別。在以空氣質(zhì)量控制為核心的工作思路下，大氣環(huán)境異質(zhì)性的作用凸顯出來。結(jié)果導(dǎo)向，精準(zhǔn)治理，實(shí)際上就是做好大氣環(huán)境資源的時(shí)空優(yōu)化配置，以最小的代價(jià)，獲得最大的效益。大氣環(huán)境資源管理的核心思路是對(duì)大氣自然凈化能力變化過程的精細(xì)統(tǒng)計(jì)，從而得出大氣自然凈化能力的周期性規(guī)律，并在此基礎(chǔ)進(jìn)行大氣環(huán)境資源的分級(jí)管理。排放平衡法為污染物排放提供了一種便捷的宏觀估計(jì)方法，具有一定的實(shí)踐意義。

第三，大氣污染防治與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不是一組不可調(diào)和的矛盾，而應(yīng)該是一種權(quán)衡取舍。清潔空氣是有價(jià)的，其價(jià)格取決于對(duì)清潔空氣的需求彈性，而不是清潔空氣本身的效用。從某種意義上說，大氣污染治理是一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，治理目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)平衡的結(jié)果。建立大氣環(huán)境資源管理的基本框架，在未來的大氣污染防治工作中，可以根據(jù)本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r制定合適的大氣污染控制目標(biāo)，最大限度地利用大氣環(huán)境的自然特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境資源的時(shí)空優(yōu)化配置，減少大氣污染防治成本。