段 歡,王軍方,閆峻暉
(邯鄲科技職業(yè)學(xué)院,河北 邯鄲 056046)
中國工業(yè)化、城市化的快速推進(jìn),帶來了巨大的資源環(huán)境壓力,而這一壓力的緩解并非短期能夠?qū)崿F(xiàn),中國生態(tài)環(huán)境保護(hù)可謂任重道遠(yuǎn)??諝赓|(zhì)量一向是生態(tài)明建設(shè)最直觀的顯現(xiàn),巨大的資源環(huán)境壓力下,人們所能直觀感受到的就是空氣質(zhì)量。大氣污染、灰霾、光化學(xué)煙霧等復(fù)合型大氣污染問題的日益突出,空氣質(zhì)量問題成為工業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)中繞不開的主題。利用科學(xué)方法對城市環(huán)境質(zhì)量作出實(shí)時、客觀、準(zhǔn)確的認(rèn)識和評價是非常必要的。
2013年9月,《大氣污染防治行動計劃》出臺之后,一系列空氣污染治理的相關(guān)政策應(yīng)運(yùn)而生,到目前為止,中國的霧霾治理取得了一定成效,但京津冀及周邊地區(qū)仍是空氣污染的重災(zāi)區(qū)。邯鄲具有相當(dāng)比例的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模,是京津冀地區(qū)的I型大城市,空氣質(zhì)量問題非常嚴(yán)重。
邯鄲位于溫帶大陸性季風(fēng)氣候地區(qū),偏西風(fēng)常年盛行,由于太行山和背風(fēng)坡的地理環(huán)境的影響,氣流不斷下沉,使得邯鄲-石家莊-保定沿線的污染物不易擴(kuò)散,形成了大氣的高污染地帶。從2013年開始,邯鄲在轉(zhuǎn)型升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布方面取得了一定的成效,然而空氣質(zhì)量問題仍不容樂觀,在全國重點(diǎn)城市環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排名中,位居后10位,大氣污染治理仍需不斷加強(qiáng)。
因此,研究邯鄲及周邊地區(qū)空氣質(zhì)量演化波動特征、各地區(qū)之間空氣污染物的擴(kuò)散關(guān)系,不僅有利于認(rèn)識和研究大氣污染形成的原因,還為實(shí)時監(jiān)測并有效治理大氣污染提供必要的依據(jù)。
邯鄲及周邊城市是京津冀地區(qū)經(jīng)濟(jì)最有活力的區(qū)域之一,經(jīng)濟(jì)社會快速增長的同時,該區(qū)域自2014年出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣。目前,發(fā)達(dá)國家一般采用空氣質(zhì)量指數(shù)AQI(air quality index)作為空氣質(zhì)量評價指標(biāo),AQI是從6項污染物(SO2,NO2,PM10,PM2.5,O3,CO)基本項目中,選擇空氣質(zhì)量分指數(shù)最高者為空氣質(zhì)量指數(shù)。本研究也采用AQI指數(shù)作為衡量空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。選擇邯鄲市三個國控站點(diǎn)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),作為研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,三個國控站點(diǎn)分別為東污水處理廠、叢臺公園和礦院國控站點(diǎn),研究數(shù)據(jù)均為中國環(huán)境檢測總站(http://106.37.208.233:20035/)中查找到數(shù)據(jù)。
本研究監(jiān)測的時間段采用2014年5月13日至2022月8月7日的日面板數(shù)據(jù)估計模型,三個國控站點(diǎn)基本呈現(xiàn)相同的周期波動規(guī)律。夏季AQI值相對較低,冬季AQI值相對較高,呈現(xiàn)增減起伏的周期性變化規(guī)律。邯鄲市每年AQI基本都是在冬季采暖期達(dá)到最高值,這與采暖時煤炭等燃燒排放的主要污染物PM2.5和PM10有很大關(guān)系[1]。
2014~2019年,2014~2022年,AQI值相對較高,2019年以后呈現(xiàn)遞減的趨勢。邯鄲市主要污染源為工業(yè)源,從2014~2019年,基本上都是以細(xì)顆粒物污染為主要原因的重污染,最重要的污染行為就是煙花燃放和有機(jī)氣溶膠的二次轉(zhuǎn)化。之后,國家發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案》等政策,邯鄲地區(qū)積極響應(yīng)國家空氣污染防治政策號召,出臺了《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《河北鋼鐵工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》《鑄造業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等一系列大氣污染防治政策,和各行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等,邯鄲市采取減煤、降塵、減排、減能等多種大氣污染防治措施,大氣污染水平從2019年以后整體得到改善[2]。
尤其是在2020年,邯鄲地區(qū)三個國控站點(diǎn)的AQI值達(dá)到2014~2022年最低值。自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來,我國采取了一系列防護(hù)措施,如2020年1月底后的“非必要不外出”政策、各大行業(yè)和企業(yè)的停工停產(chǎn)政策,大氣污染物排放量于2020年達(dá)到近幾年來的最低值。
在季節(jié)性處理的基礎(chǔ)上,對處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行ADF單位根檢驗(yàn),以判斷數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性。單位根檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明,3個檢測點(diǎn)的AQI數(shù)據(jù)均強(qiáng)烈的拒絕了存在單位根的假設(shè),說明去掉季節(jié)性的AQI數(shù)據(jù)均是平穩(wěn)的。
表1 ADF單位根檢驗(yàn)
本文使用TVP-VAR模型,探究了邯鄲空氣質(zhì)量波動及影響,分析邯鄲市三站點(diǎn)之間的相互作用關(guān)系,以及邯鄲市空氣質(zhì)量整體波動情況。模型結(jié)果如圖2所示。
如圖1、圖2、圖3所示,為三個國控站點(diǎn)間的相互作用關(guān)系。圖1為三個國控站點(diǎn)從其它站點(diǎn)獲得的溢出效應(yīng)。東污水處理廠站點(diǎn)從其它站點(diǎn)獲得的溢出效應(yīng)整體處于較高水平,波動幅度不大。礦院站點(diǎn)從其它站點(diǎn)獲得的溢出效應(yīng)在2020年底有較大幅度的減少,其余年份均保持在溢出效應(yīng)值20左右。叢臺公園站點(diǎn)從其它站點(diǎn)獲得的溢出效應(yīng)存在較大波動,2017年和2021年均存在較大幅度減少,溢出效應(yīng)波動較大。圖2為三個國控站點(diǎn)對其它站點(diǎn)的溢出效應(yīng)。東污水處理廠站點(diǎn)、礦院站點(diǎn)、叢臺公園站點(diǎn)三個國控站點(diǎn)分別在2017年和2021年、2014年和2021年、2016年和2020年出現(xiàn)一定程度的減少,其余時間段溢出效應(yīng)均處于溢出效應(yīng)值20及以上。圖3所示,為站點(diǎn)間凈溢出效應(yīng)。東污水處理廠站點(diǎn)與礦院站點(diǎn)間凈溢出效應(yīng)顯示,2016年之前、2016中期到2017年兩站點(diǎn)間為負(fù)向溢出效應(yīng),2016年初出現(xiàn)小幅度時間正向溢出效應(yīng),2017年、2019年出現(xiàn)大幅度正向溢出效應(yīng),2020~2022年出現(xiàn)間歇性正負(fù)交替溢出效應(yīng)。東污水處理廠站點(diǎn)與叢臺公園站點(diǎn)間溢出效應(yīng),在2017年和2021年呈現(xiàn)正向溢出效應(yīng),其余時間均為負(fù)向溢出效應(yīng)。礦院站點(diǎn)與叢臺公園站點(diǎn)間溢出效應(yīng)在2016年、2019年、2020年呈現(xiàn)負(fù)向溢出效應(yīng),其余時間均為正向溢出效應(yīng)。
圖1 3個站點(diǎn)從其它站點(diǎn)獲得的溢出效應(yīng)
圖2 3個站點(diǎn)對其它站點(diǎn)的溢出效應(yīng)
圖3 站點(diǎn)間凈溢出效應(yīng)
如圖4所示,表示3個站點(diǎn)的凈溢出效應(yīng)。東污水處理廠站點(diǎn)的凈溢出效應(yīng)中,2017年、2019年、2021年存在負(fù)向溢出效應(yīng),其余時間段均處于正向溢出效應(yīng)。礦院站點(diǎn)的凈溢出效應(yīng)中,2016年初、2017年存在小幅度正向溢出效應(yīng),2019~2020年間,存在較大幅度的正向溢出效應(yīng),其余時間均為負(fù)向溢出效應(yīng)。叢臺公園站點(diǎn)的凈溢出效應(yīng)走勢較為明顯。2014~2015年、2017年、2021年存在正向溢出效應(yīng),其它時間段處于負(fù)向溢出效應(yīng)。
圖4 3個站點(diǎn)的凈溢出效應(yīng)
如圖5所示,為邯鄲市總溢出效應(yīng)。在2019年達(dá)到最高值,說明邯鄲市空氣質(zhì)量對其它地區(qū)的影響最大,這可能與2019年邯鄲地區(qū)重大環(huán)境污染有關(guān)。在2020年12月底達(dá)到低谷,這可能與疫情作用下的減少居民流動和企業(yè)停工減產(chǎn)存在一定關(guān)系。邯鄲市總溢出效應(yīng)整體處于52以上,說明邯鄲地區(qū)對周圍空氣環(huán)境質(zhì)量存在較大的溢出效應(yīng),對周圍空氣環(huán)境質(zhì)量存在較大影響。表2邯鄲市三個國控站點(diǎn)間溢出效應(yīng)相互作用關(guān)系數(shù)值,其中東污水處理廠站點(diǎn)對其它站點(diǎn)的溢出效應(yīng)值最大,達(dá)到61.7,叢臺公園次之,達(dá)到60,礦院第三,達(dá)到59.1。
表2 邯鄲市三個國控站點(diǎn)間溢出效應(yīng)相互作用關(guān)系數(shù)值
圖5 邯鄲市總溢出效應(yīng)
為改善邯鄲市空氣質(zhì)量,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,可以從以下幾個方面進(jìn)行優(yōu)化。
邯鄲市應(yīng)堅持產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革,加速推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,合理調(diào)整高耗能、高污染性企業(yè)的規(guī)劃布局,另一方面,應(yīng)該積極謀求現(xiàn)代化服務(wù)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。例如,針對邯鄲市傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)偏向高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),需要加大鋼鐵、煤炭、冶金等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,結(jié)合現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與相關(guān)裝備制造業(yè),從而加大鋼鐵、煤炭企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型支持力度;積極探索開發(fā)邯鄲市地區(qū)農(nóng)業(yè)、文化等資源,加速食品、服裝紡織等新興產(chǎn)業(yè)的融合,從而加快推進(jìn)邯鋼的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和外遷速度[3]。
邯鄲市應(yīng)堅持實(shí)施能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施,以實(shí)現(xiàn)清潔低碳。在生活生產(chǎn)的各個方面例如居民日常生活、取暖、企業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,加大天然氣管道和配電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施配備建設(shè)投入力度,逐步淘汰、更新?lián)Q代傳統(tǒng)供暖方式,例如用工業(yè)電鍋爐等新興方式,逐步替代燒煤和燃油等傳統(tǒng)方式;通過提升煤炭質(zhì)量壓縮煤炭產(chǎn)能,進(jìn)而提高煤炭的清潔高效利用效率,另一方面,加大劣質(zhì)煤的整治力度,在條件合適的地區(qū),倡導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等清潔可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源。
邯鄲市要加大公共交通和新能源交通工具的推廣投入。優(yōu)化公共交通配置,增加公共交通設(shè)備的運(yùn)行數(shù)量,通過采用新舊動能轉(zhuǎn)換技術(shù),積極推廣和使用新能源交通工具;另外,在推進(jìn)城市基礎(chǔ)建設(shè)的同時,加強(qiáng)公交優(yōu)先戰(zhàn)略部署,適當(dāng)增加公交專用線;在完善重度污染天氣預(yù)警應(yīng)急響應(yīng)體系的基礎(chǔ)上,建立與之相匹配的公交優(yōu)惠乘車制度;推廣移動端支付方式,做好宣傳工作,積極倡導(dǎo)行綠色出行方式;通過加大新能源汽車購買優(yōu)惠力度、使用支持力度,例如在市內(nèi)人員密集的相關(guān)停車場,對新能源汽車的費(fèi)用予以減免;逐步實(shí)現(xiàn)新能源汽車同傳統(tǒng)汽車比例的合理化配置;在新能源汽車服務(wù)方面加大投入,合理布局充電樁和加氣站分布并增加其數(shù)量,以促進(jìn)新能源汽車使用率的不斷增長[4]。
邯鄲及周邊地區(qū)是京津冀地區(qū)防止空氣污染的重點(diǎn)區(qū)域,其空氣污染治理效果在很大程度上影響著中國經(jīng)濟(jì)增長。本研究利用TVP-VAR模型,對邯鄲三站點(diǎn)間相互作用關(guān)系進(jìn)行描述研究,分析這些區(qū)域空氣質(zhì)量波動的特征,以及波動與空氣質(zhì)量本身之間的關(guān)系。研究結(jié)果描繪了邯鄲地區(qū)空氣質(zhì)量波動的基本特征,從三站點(diǎn)之間的相互作用關(guān)系及整體關(guān)系,闡述了邯鄲地區(qū)空氣質(zhì)量的波動情況,對于有效理解空氣污染的源泉,準(zhǔn)確預(yù)測空氣質(zhì)量波動具有一定現(xiàn)實(shí)意義,對建設(shè)區(qū)域化中心城市和綠色邯鄲具有重要意義。
從大氣污染治理的過程來看,京津冀地區(qū)的大氣污染治理中,社會參與力量微弱。這種模式能在短時間內(nèi)取得顯著成效,但也面臨治理手段單一、管制成本過高、治理成果不能持久的問題。隨著京津冀大氣污染治理進(jìn)入攻堅階段,邯鄲地區(qū)空氣治理面臨的問題同樣比較棘手,想要進(jìn)一步改善本地區(qū)空氣質(zhì)量,必須擴(kuò)大污染治理協(xié)同范圍,打造多主體參與的大氣污染協(xié)同治理新模式,激發(fā)企業(yè)在大氣污染治理中的主觀能動性,發(fā)揮環(huán)境社會組織在大氣污染治理中的作用,加強(qiáng)公眾在大氣污染治理中的參與程度。