中國霧霾產生原因與防治途徑研究

劉會

摘要：本文利用2014年31個省市的截面數據，分析了我國霧霾形成的區域特征與產品源特征。主要發現：1.我國霧霾主要集中于華東北地區，空間集聚特征顯著。構成霧霾的主要廢氣物質的排放也呈現顯著的空間集聚特征；2.工業部門是構成霧霾三種主要物質的主要部門，且工業部門中的焦炭、電力、鋼鐵與水泥四種產品產量與三種廢氣物質的排放量呈現極為顯著的相關性。鑒于上述發現，建議：1.成立區域防霾治霾聯席制度；2.對關鍵生產源頭重點治理，量化監控；3.鼓勵群眾與媒體的監督積極性，強化責任追究機制。

關鍵詞：霧霾；地區源；產品源；集中度；貢獻度

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）02-0061-06

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.02.011

1 序言

1.1 霧霾的空間分布與危害性

從近幾年霧霾發生的區域與情況分析，我國霧霾最為嚴重的地區主要集中于華中、華東與華北地區。其中，最為嚴重的霧霾區覆蓋了遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東與江蘇等地區。重霧霾區主要集中于華中北地區。根據全國PM2.5的實時監測數據，并對重霧霾區放大后如圖1所示：

由圖可知，霧霾主要集中于遼寧、河北、北京、天津、山西、河南、山東等地區。同時，霧霾特別嚴重的區域主要集中于各省省會城市，如石家莊，鄭州與濟南等省會城市。位于省會城市近鄰的周邊地區也相應表現出較為嚴重的霧霾情況。

從地理分布上看，發生嚴重霧霾的區域連接成片，整體性較強而隨機性較弱。這就意味著霧霾并不是偶然發生的天氣現象，而是與特定區域的產業布局存在緊密聯系。霧霾天氣對社會生產和人的健康構成了嚴重的負面影響，尤其是對人體健康具有直接的危害。霧霾多呈現酸性，嚴重霧霾使得人體在呼吸中吸入大量酸性粉塵，對呼吸道、胃部和肺部可以造成不同程度的破壞，輕者致使胃部不適、嘔吐，并引發感染性疾病，重者可以引發突發性疾病，甚至死亡。

1.2 霧霾的構成

霧霾是霧與霾的統稱。前者由懸浮近地表的微小水滴、冰晶構成的氣溶膠系統，后者則是由大氣中的粉塵、硫酸、硝酸與有機碳氫化合物等構成。霧霾是大氣污染較為嚴重的表征狀態，主要構成要素為粉塵（灰塵）、氮氧化物及二氧化硫。霧霾是多種廢氣組織的合成物，其實質是社會生產造成的各種危害物質的無序排放，并在空氣流動過程里相互反應形成霧霾。因此，導致霧霾產生的并不是某個特定地區，或某個部門，而是多個地區多個部門在無序排放中共同促成的。

1.3 研究現狀

針對近幾年頻繁出現的霧霾天氣，國內學者給予了高度關注和研究。部分學者認為，霧霾的形成是因為氣象條件造成。例如張人禾、李強等（2014）從氣象條件分析了霧霾形成的原因，認為氣象因子可以解釋超過2/3的霧霾天氣逐日變化的方差，方差貢獻達到0.68。也有學者認為工業與農業生產造成的污染是形成霧霾的主要原因。例如顧為東（2014）研究發現霧霾源于工業生產中形成的二次氣溶膠顆粒和農村土壤、水源污染產生的二次氣溶膠顆粒的疊加效應。另有學者認為，霧霾的形成與法律、制度與責任追究機制不健全存在密切關系。例如白洋、劉曉源（2013）研究認為，立法觀念滯后，政府責任缺失，是形成霧霾天氣的重要原因。目前，對于霧霾形成的原因與治理方法意見紛紜，說法不一。但是，我們忽略了對霧霾產生的生產源頭和空間集聚現象的研究。治理霧霾需要從具體地區和具體生產部門著手，從生產環節扼制霧霾形成條件的產生。有鑒于此，本文從霧霾形成的三大要素出發，研究霧霾構成要素的地區源和生產源，為有效治理霧霾問題提供參考依據。

2 霧霾的來源

2.1 霧霾構成要素的地區源

如上所述，構成霧霾的主要因素為粉塵、二氧化硫及氮氧化物三種廢氣物質。這三種廢氣物質主要是從哪里產生的呢？我們從兩個視角進行研究：一是從地區角度進行探討；二是從生產部門和產品的源頭角度進行分析。

我們首先對三種物質排放的地區結構進行分析。據2015年《中國統計年鑒》，31個省市三種物質排放情況依次如圖2所示：

各地區粉塵排放量中，河北、山西、山東、遼寧、內蒙古、河南、新疆、黑龍江、江蘇、陜西等地區最為顯著（排名順序由高到低）；SO2排放量的順序由高到低依次為：山東、內蒙古、山西、河南、河北、遼寧、貴州、江蘇、新疆、四川；NOx的排放量順序由高到低為：山東、河北、河南、內蒙古、江蘇、廣東、山西、遼寧、新疆、安徽。三種廢氣物質排放量主要集中于華北地區。在三種廢氣物質排放量的四分位圖中，存在顯著的交集部分，具體包括：內蒙古、遼寧、河北、山西、山東、河南、江蘇等省份。盡管北京與天津地區三種物質排放量較低，卻被河北、遼寧、山西與山東等排放量密集區域所包圍。31個省市粉塵、SO2、NOx排放量結構如圖3所示：

根據產業經濟學理論對市場集中度的定義，我們對三種廢氣物質的空間集中度進行了統計，具體如表1所示：

2.2 霧霾構成要素的生產部門與產品源

從上文分析可知，霧霾的形成存在著特定的地區源頭。接下來，我們分析霧霾產生的生產源頭。從生產部門與生活部門角度，粉塵、SO2、NOx排放結構依次如圖4所示：

三種廢氣物質的生產部門排放中，以工業部門排放最為嚴重，生活排放的較少。其中，在氮氧化物的排放中，機動車的排放量較大。各地區機動車排放量已經接近工業生產排放量的半數，少數地區甚至超過工業排放量。顯然，我國各地區工業部門是霧霾形成主要因素的產生根源。緊接著，我們對工業部門的主要產品產量與三種廢氣物質排放量的關系進行了考察。根據中國工業統計年鑒，我國主要工業產品主要包括：焦炭、鋼鐵、水泥、初級形態的塑料制品、燒堿、造紙、硫酸、發電量等。我們以上述八種工業產品為例，分析工業產品產量與三種廢氣物質排放量的關系。對三種廢氣物質來源的分析順序為焦炭、鋼鐵、水泥、初級形態的塑料制品、燒堿、造紙、硫酸、發電量，具體結果如表2所示：

由表2，粉塵排放方面，焦炭、鋼鐵、電力與水泥四種工業品生產部門的產量與粉塵排放量由強到弱依次呈現異常顯著的關系。其中，焦炭產品的產量與粉塵排放量呈現的關系最為顯著，且貢獻度最高。SO2排放方面，所有工業品產量與SO2排放量均呈現顯著關系。其中，焦炭產量對SO2排放量貢獻度最大，且最為顯著，其次為電力產量，其余工業品如水泥、燒堿、鋼鐵等貢獻度依次遞減。NOx排放方面，貢獻度最大且最為顯著的工業品為電力，其次為水泥，焦炭、燒堿等工業品貢獻度依次遞減。綜合起來，電力、焦炭、鋼鐵、水泥與燒堿五種工業品產量對三種廢氣物質排放的貢獻度最大，也最為顯著，其中尤以焦炭為最。我們將主要大煤礦、火電廠的地理分布與重霧霾區地理分布進行了比較，如圖5：

如圖5所示，大型煤礦與主要火電廠分布特征顯著吻合。煤礦分布與重霾區的地理分布相互密切吻合。因此，煤炭開采、火力發電與重霾區的地理空間分布特征是一致的。由此進一步表明，從生產源頭分析，我國重霾形成的最重要原因在于煤炭的開采、使用與電力生產。

3 霧霾的防治途徑

綜合上述分析，我國霧霾形成的原因可以從兩個角度進行解釋：（1）區域特征明顯。從構成霧霾的三種主要廢氣物質的地區排放情況分析，山東、內蒙古、山西、河南、河北、遼寧等地區為主要排放地區。其中，以山東、山西、河北與河南地區尤為顯著。（2）能源生產引發霧霾的特征顯著。從三種廢氣物質排放量與各種主要工業品產量的統計關系分析，焦炭所代表的煤炭生產部門及其下游的電力生產部門構成了廢氣物質的主要排放源。鑒于上述結論，本文建議如下：

3.1 從重點區域著手，構建聯合治霾聯席制度

從地理分布上分析，霧霾的形成并不是由某特定地區單獨造成，具有地域的協同性。因此，要從根本上解決霧霾問題，應促使廢氣排放的重點區域形成聯合治理與執法的制度。而要形成聯合治霾的聯席制度，則應盡快建立與完善區域治霾組織管理規章制度與法律規范，形成輪流坐席、定期匯報、協同方案、齊步落實的高效率管理模式。為確保制度的效率，進一步強化與明確責任追求機制，建立公正透明的獎懲制度是必要的。

3.2 從重點行業著手，強化生產源頭的治理

在廢氣物質的排放中，工業部門占據絕大部分。而工業部門中的煤炭、電力鋼鐵、水泥的生產又是構成廢氣物質排放的關鍵源頭。因此，環境監管應從重點排放廢氣物質的工業產品生產源頭抓起。進一步強化與落實除污除廢專業設備的安裝與改進，大力提高企業治污防污能力。對重點排污企業或工業集中區域的排污排廢情況進行全面布控，量化監督。

3.3 建立與完善監督機制，積極鼓勵群眾和媒體的監督功能

為防止相關職能機構在環境執法中出現尋租行為，杜絕吃拿卡要，避免環境執法形式化、過場化，應積極鼓勵群眾和媒體的監督和舉報。重視舉報熱線建設，加大投入，使得環境問題可以及時、快速、高效、通暢地反饋到環境職能部門。

參考文獻

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