省域大氣污染治理的系統(tǒng)動力學分析
——以福建省為例

高 明 ，陳 麗

(福州大學經(jīng)濟與管理學院，福建福州 350108)

近年來，福建省隨著生態(tài)省戰(zhàn)略的深入實施以及全國首個生態(tài)文明試驗區(qū)的全面推進，經(jīng)濟保持平穩(wěn)較快發(fā)展，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量也在逐步改善，全省空氣質(zhì)量保持與全國其他地區(qū)相比保持在前列。然而，我們還需要看到的是當前全省仍然處于“高增長、高消耗、高污染”階段，依舊在走“先污染，后治理”的老路，大氣污染治理空間越來越小，治理形勢依舊不容樂觀。在此背景下，本文基于系統(tǒng)動力學理論對福建省大氣污染影響因素進行系統(tǒng)分析，對大氣污染治理情況進一步仿真模擬，從而提出有有針對性的對策建議是十分有必要的。

隨著大氣污染形勢日益嚴峻，越來越多的學者開始探討大氣污染問題，在研究大氣污染影響因素方面，最著名的爭論便是經(jīng)濟增長與大氣污染物是否符合環(huán)境庫茲涅茨曲線關系(EKC)，Grossman等[1]、Park 等[2]、Baycan[3]、AL Rawashdeh等[4]、Georgiev等[5]的研究支持EKC曲線的存在；在大氣污染防治方面，學者分別提出優(yōu)化產(chǎn)業(yè)、能源結構、提高人口環(huán)保意識、開通軌道交通、加強城市綠化建設、增強能源清潔技術、加強環(huán)保資金投入和環(huán)境管理等措施[6-9]。不可否認，大氣污染問題日益成為國內(nèi)外學者關注的一個重要領域，相關研究也在不斷推進和豐富過程中。近年來，國內(nèi)外學者開始將系統(tǒng)動力學理論運用到具體大氣環(huán)境保護行為的研究中，例如，周業(yè)晶等[10]通過建立武漢市“經(jīng)濟-能源-大氣環(huán)境”的系統(tǒng)動力學多目標規(guī)劃模型，預測了該市2016—2020年在3種情景下GDP、PM2.5年均濃度和6種大氣污染物排放量的變化趨勢，實現(xiàn)對環(huán)境容量與環(huán)境-經(jīng)濟發(fā)展趨勢的同步測算，為制定城市大氣中PM2.5污染的控制措施提供科學依據(jù)；張俊榮等[11]通過構建系統(tǒng)仿真模型探索不同的碳排放交易機制設計對京津翼地區(qū)經(jīng)濟和環(huán)境的影響，發(fā)現(xiàn)總體上碳交易機制能有效地促進京津翼地區(qū)的碳減排進程；此外還有部分學者通過研究長三角地區(qū)、杭州、重慶等市進一步提出了節(jié)能減排建議[12-14]。

基于現(xiàn)有的研究成果可知，城市大氣污染影響因素是復雜、多元、動態(tài)的，只有深入探討大氣污染的內(nèi)在運行機理，對其影響因素進行系統(tǒng)性、全面性的分析，才能提出有針對性的對策建議。但現(xiàn)有研究大多主要基于單一或者靜態(tài)角度，缺乏全面系統(tǒng)的分析，進一步阻礙了大氣污染治理工作的順利開展。因此，將系統(tǒng)動力學方法引入到福建省大氣污染治理問題中十分有價值，通過定量描述經(jīng)濟、人口、科技、能源與環(huán)境之間的相互關系，能較真實的模擬社會經(jīng)濟與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展狀況，在此基礎上進行合理的仿真，最終將為福建省大氣污染防治做出科學的決策。

1 系統(tǒng)模型與數(shù)據(jù)

1.1 系統(tǒng)假設分析

為保證實證研究工作順利開展，現(xiàn)對福建省大氣污染防治系統(tǒng)模型做出以下幾個假設：(1)該模型主要考慮工業(yè)領域的大氣污染防治狀況，不直接涉及農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)。通過對福建省大氣污染現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)是造成大氣污染的最主要來源。(2)假設經(jīng)濟穩(wěn)定持續(xù)增長，沒有出現(xiàn)較大經(jīng)濟波動。近年來，福建省地區(qū)生產(chǎn)總值整體保持上升趨勢，GDP增長率也相對較穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)較大波動。(3)選取多個大氣污染物排放量指標來衡量大氣污染防治的效果。通過參考各相關規(guī)劃綱要及政府部門文件，鑒于數(shù)據(jù)的全面性、可得性，以工業(yè)二氧化硫、工業(yè)氮氧化物、工業(yè)煙粉塵排放量指標作為衡量大氣污染防治效果標量。

1.2 系統(tǒng)邊界確定及子系統(tǒng)劃分

經(jīng)濟發(fā)展是大氣污染防治的基礎和前提，科技進步是最主要驅動力，能源節(jié)約、環(huán)境保護是核心，人與社會和諧發(fā)展是最終目標。基于福建省大氣污染防治現(xiàn)狀，本文綜合考慮了經(jīng)濟、社會、能源與環(huán)境等諸多方面因素，建立起包括經(jīng)濟子系統(tǒng)、人口子系統(tǒng)、科技子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)以及環(huán)境子系統(tǒng)在內(nèi)的五大子系統(tǒng)；同時考慮到影響因素與運行機制的復雜性、計算機容量及時間的限制性，對模型的邊界進行了適當限制。經(jīng)濟子系統(tǒng)主要考慮了與大氣污染防治密切相關的幾個因素，包括地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)產(chǎn)值、固定資產(chǎn)投資等，人口子系統(tǒng)主要選取人口總量、全社會勞動力等相關因素，科技子系統(tǒng)著重考慮R&D經(jīng)費支出與科技研發(fā)人員，能源子系統(tǒng)主要考慮能源消耗總量、化石能源消耗量、非化石能源消耗量、能源污染系數(shù)等變量，環(huán)境子系統(tǒng)以工業(yè)二氧化硫、工業(yè)氮氧化物、工業(yè)煙粉塵為主要研究對象，包括各污染物的產(chǎn)生量、排放量、治理量、消散量等，并通過廢氣相對污染度、環(huán)境相對污染度等變量來研究環(huán)境子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)之間的相互作用關系。

1.3 系統(tǒng)因果反饋分析

在大氣污染防治系統(tǒng)模型中，五個子系統(tǒng)之間是相互聯(lián)系、相互影響、相互制約、相互競爭，因此確立反饋關系是建立完整的系統(tǒng)模型的重要一步，它需要通過不斷調(diào)適而最終確定。本文主要基于以下思想建立了系統(tǒng)反饋關系環(huán)：

第一，經(jīng)濟發(fā)展是城市一切子系統(tǒng)運作的基礎和前提，經(jīng)濟增長速度受到經(jīng)濟、人口、科技、能源、環(huán)境等多個因素的影響。通常情況下，固定資產(chǎn)投資、能源消耗總量、勞動力人口、研發(fā)經(jīng)費和人員投入的增加在一定程度上都將會促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，但由此造成的環(huán)境污染也會造成經(jīng)濟損失，阻礙經(jīng)濟健康發(fā)展。

第二，基于一定的技術條件，工業(yè)產(chǎn)值增加不僅會促成經(jīng)濟總量增長，也會進一步造成大氣污染物產(chǎn)生、排放量的增多，環(huán)境污染問題將日益嚴重，反過來進一步制約經(jīng)濟增長速度和發(fā)展水平，進而影響到固定資產(chǎn)投資、科研經(jīng)費支出及環(huán)保投資等各方面，系統(tǒng)呈現(xiàn)無限動態(tài)循環(huán)狀態(tài)。

第三，二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵等污染物排放量增加會加劇大氣污染問題，危機公眾生命健康安全，進一步導致人口死亡率增加，影響人口總量和社會勞動力數(shù)量，對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生一定的負面影響。

第四，人口總量的增加在一定程度上保證了勞動力人口數(shù)量、研發(fā)人員總量的來源，對經(jīng)濟增長產(chǎn)生一定的正向作用，進而影響到經(jīng)濟、能源、科技及環(huán)境等其他子系統(tǒng)。

基于以上主要思想，本文通過對各個子系統(tǒng)中主要變量間的相互因果關系進行了解后，利用系統(tǒng)動力學軟件VENSIM PLE 6.0繪制了福建省大氣污染防治系統(tǒng)因果關系反饋圖，具體如圖1所示。

圖1 大氣污染防治系統(tǒng)因果關系

1.4 系統(tǒng)流圖的建立

為了完成模型搭建，構造更為全面的大氣污染防治系統(tǒng)模型，本文在因果關系反饋圖的基礎上進一步明確各個變量的性質(zhì)并以定量方式表達出來，由此建立福建省大氣污染防治系統(tǒng)流圖(見圖2)。具體來看，經(jīng)濟子系統(tǒng)重點探討經(jīng)濟總量和結構與科技、人口、能源、環(huán)境等各因素在彼此約束下的相互影響關系，以地區(qū)生產(chǎn)總值為水平變量，工業(yè)產(chǎn)值、固定資產(chǎn)投資等為輔助變量。人口子系統(tǒng)主要探討在經(jīng)濟發(fā)展水平、生態(tài)環(huán)境及資源存量等條件限制下的人口發(fā)展規(guī)模，以人口總量為水平變量，全社會勞動力為輔助變量。科技子系統(tǒng)主要研究科研投入對于經(jīng)濟、能源和環(huán)境等方面產(chǎn)生的作用，重點考慮科研人員及研發(fā)經(jīng)費等因素。能源子系統(tǒng)主要研究能源總量、結構變化對經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響，著重考慮化石能源消耗量、非化石能源消耗量、能源污染系數(shù)等變量。環(huán)境子系統(tǒng)主要探討在當前的經(jīng)濟發(fā)展水平、科研投入、人口增長、及能源消耗等條件約束下的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，以及未來一段時間內(nèi)生態(tài)環(huán)境變化情況及其對社會發(fā)展產(chǎn)生的影響，以工業(yè)二氧化硫、工業(yè)氮氧化物以及工業(yè)煙粉塵排放量作為衡量大氣污染防治效果的考核指標。

圖2 大氣污染防治系統(tǒng)總反饋結構

1.5 參數(shù)估計和模型方程

1.5.1 數(shù)據(jù)來源

本文使用系統(tǒng)動力學VENSIM PLE 6.0軟件進行系統(tǒng)模擬仿真，模型運行范圍為2005—2025年，仿真步長為1年。其中2005—2017年為模型運行與實際情況的檢驗年限，可進行模型調(diào)適和相關參數(shù)變量的確定；2018—2025年為系統(tǒng)仿真的預測年限，這一階段的模擬是為了預測未來一段時間內(nèi)福建省大氣污染防治趨勢，以便指導大氣防治工作順利開展。主要研究數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《福建省統(tǒng)計年鑒》《福建省環(huán)境狀況公報》以及國家環(huán)保局、福建省環(huán)保局、福建省統(tǒng)計局等網(wǎng)站，資料來源可靠，數(shù)據(jù)真實準確。本文以2005年為基期，文中出現(xiàn)的包括GDP、固定資產(chǎn)投資、R&D經(jīng)費支出以及工業(yè)產(chǎn)值等在內(nèi)的所有數(shù)據(jù)均換算成以2005年不變價格計算修正的實際值，以消除價格因素變動的影響。

1.5.2 參數(shù)估計

首先，本文結合大量數(shù)據(jù)和文獻，基于福建省社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，確定了79個變量，涉及7個水平變量、15個速率變量、49 個輔助變量、8個常量。其次，本文根據(jù)大氣污染防治系統(tǒng)結構的特點考慮到主要變量間存在數(shù)據(jù)變化穩(wěn)定性及相互依存的特征，在對相關文獻進行借鑒后主要采用了回歸分析法、數(shù)學計算法、建立表函數(shù)及算術平均值等方法進行參數(shù)估計和模型方程推導。最后，本文模型參數(shù)主要包括表函數(shù)、常數(shù)與初始值三種類型，對于個別參數(shù)一方面基于官方公布的真實數(shù)據(jù)，在對現(xiàn)有資料進行總結和歸納下進行界定，由此確保參數(shù)設定真實且合理有效，另一方面通過系統(tǒng)不斷運行和調(diào)適進一步確定模型參數(shù)。

1.5.3 部分重要方程的建立

圍繞經(jīng)濟、人口、科技、能源、環(huán)境五大子系統(tǒng)，本研究建立多個參數(shù)方程，部分重要方程如下：

(1)GDP=INTEG(GDP增加量-GDP減少量，6 554.69) 單位：億元

(2)GDP增加量=GDP×GDP增長率 單位：億元/年

(3)GDP增長率=0.150 128×固定資產(chǎn)投資增長率+0.203 867 8×R&D經(jīng)費支出增長率+0.206 237 5×能源消耗總量增長率+0.017 830 3×研發(fā)人員增長率+0.072 931 9×勞動力增長率+0.020 307 9 單位：1/年

(4)GDP減少量=環(huán)境污染損失 單位：億元/年

(5)環(huán)境污染損失=環(huán)境相對污染度×污染損失系數(shù) 單位：億元/年

(7)出生人口=人口總量×出生率×計劃生育政策因子

(8)死亡人口=人口總量×死亡率×生態(tài)環(huán)境影響因子

(9)機械人口=人口總量×機械增長率

(11)研發(fā)人員增加=研發(fā)人員增長率×人才引進政策因子×新增研發(fā)人員占比×全社會勞動力

(12)研發(fā)人員減少=研發(fā)人員×自然退休及轉業(yè)率

(13)R&D經(jīng)費支出=GDP×R&D經(jīng)費支出比例

(14)能源累計消耗量=INTEG(化石能源消耗量+非化石能源消耗量，28 612.92)

(15)化石能源消耗量=化石能源消耗增長率×能源累計消耗量×人口增加對能源消耗影響因子×能源結構調(diào)整因子

(16)非化石能源消耗量=非化石能源使用增長率×能源累計消耗量

(17)能源消耗總量=化石能源消耗量+非化石能源消耗量

(18)能源污染系數(shù)=(非化石能源消耗量×0+化石能源消耗量×0.684×1+化石能源消耗量×0.279×0.79+化石能源消耗量×0.037×0.55)/能源累計消耗量

(22)環(huán)境相對污染度=(0.1×固廢相對污染度+0.35×廢水相對污染度+0.55×廢氣相對污染度

(23)廢氣相對污染度=(二氧化硫排放量/43.91+煙粉塵排放量/31.1+氮氧化物排放量/39.13 )×能源污染系數(shù)

2 模型檢驗與仿真研究

2.1 模型檢驗

模型檢驗的作用是通過檢驗模型本身的正確性以及與實驗(現(xiàn)實)的相符性來確保模型的可靠性。本文通過直觀檢驗、運行檢驗、穩(wěn)定性檢驗、歷史性檢驗、靈敏度檢驗等多個維度對模型的有效性和合理性進行測試，檢驗模型的模擬結果與現(xiàn)實的一致性，進一步對系統(tǒng)仿真和政策分析的質(zhì)量提供保證。

2.1.1 直觀性檢驗

直觀性檢驗是為了檢驗模型是否與真實系統(tǒng)的內(nèi)部機制相一致，包括模型邊界的確定是否合理、模型中因果關系是否符合實際情況、模型方程的建立是否正確、參數(shù)的選取是否合理等。本文在閱讀并參考了大量博碩士論文和期刊文獻的基礎上結合回歸分析法、數(shù)學計算法、方程式法、經(jīng)驗法、推算法等一系列方法進行參數(shù)估計和模型方程推導，并在通過系統(tǒng)的不斷調(diào)適與運行后最終建立了福建省大氣污染防治系統(tǒng)模型。此外，研究所需的變量數(shù)據(jù)大多來源于統(tǒng)計年鑒、環(huán)境公報以及統(tǒng)計局等官方網(wǎng)站，數(shù)據(jù)真實性和權威性得到保障。

2.1.2 運行檢驗

運行檢驗包括模型結構和模型變量單位的檢查，其中模型結構主要檢查模型是否完整，是否可以正常運行。文章首先依靠系統(tǒng)動力仿真軟件Vensim PLE 6.0軟件中自帶的Check Model工具對已經(jīng)建立的大氣污染防治系統(tǒng)模型進行了結構檢查，結果顯示“Model is OK.”；其次利用Units Check工具對模型變量的量綱進行檢驗，經(jīng)過多次編譯檢錯和跟蹤檢驗，最終使得模型沒有產(chǎn)生病態(tài)結果，從而驗證了量綱一致性和方程式表達正確性。

2.1.3 穩(wěn)定性檢驗

系統(tǒng)仿真試驗前對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行考察相當重要，如果在不同的時間間隔內(nèi)系統(tǒng)各指標的取值變化明顯，則說明系統(tǒng)在構建過程中并不科學穩(wěn)定，因而不能作為現(xiàn)實系統(tǒng)的模擬描述。由于大氣污染防治系統(tǒng)涉及較多的變量，考慮到變量的影響程度和構成要素，本文從模型中選取能源消耗總量，考察其在時間間隔分別為1年、0.5年、0.25年等不同步長情況下能源消耗總量的輸出變化情況。如圖3所示，模型在輸入三種不同時間步長時，能源消耗總量分別對應輸出的水平相對值折線圖變動幅度較小，因此可以認為模型基本處于穩(wěn)定水平，不會受時間間隔長短的影響而發(fā)生過度波動變化。

圖3 不同步長下2005—2025年福建省能源消耗總量仿真結果

2.1.4 歷史性檢驗

歷史性檢驗是將模型運行后的結果與真實歷史數(shù)據(jù)進行比較，驗證其吻合度，由此判斷所建模型的可靠性和準確性。在模型每一次運行后可以將系統(tǒng)模擬的仿真數(shù)值和歷史真實數(shù)據(jù)進行誤差大小比較，經(jīng)過反復修改、擬合以保證仿真值與歷史值的誤差控制在一定范圍內(nèi)，提高系統(tǒng)模擬的精準度以確保模型的有效性。本文選取數(shù)據(jù)比較全面的GDP、人口數(shù)量、R&D經(jīng)費支出等進行檢驗，同時還包括模型中的關鍵指標二氧化硫排放量、氮氧化物排放量以及煙粉塵排放量作為檢驗變量。需要注意的是此處的GDP、R&D經(jīng)費支出等數(shù)據(jù)經(jīng)過一定處理，均換算成以2005年不變價格計算修正的實際值，以消除價格因素變動的影響。具體檢驗結果如表1、所示，可以看出所選取的GDP、人口總量、固定資產(chǎn)投資、工業(yè)產(chǎn)值、R&D經(jīng)費支出、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量、煙粉塵排放量等變量的實際值與仿真值的誤差精度均控制在7%以內(nèi)，擬合情況較好。因此，歷史性檢驗結果表明，模型運行結果與實際數(shù)據(jù)之間的擬合度較高，系統(tǒng)參數(shù)設置合理，能夠較為準確的描述福建省大氣污染防治系統(tǒng)的基本現(xiàn)狀，預測效果良好，可以進行下一階段的模擬仿真。

其中，誤差精度計算公式如下：

(1)

表1 部分變量的歷史性檢驗結果

表1(續(xù))

2.1.5 靈敏度檢驗

靈敏度檢驗是經(jīng)濟活動中常用的一種分析方法，主要研究系統(tǒng)的輸出變化對周圍條件變化的反映程度，探討模型中某些輸入變量改變后對一些關鍵指標的影響程度。通常情況下，只要參數(shù)在小范圍內(nèi)發(fā)生變動而不會對模型結果造成巨大差異時我們就可以證明該參數(shù)是不靈敏的，模型也就比較穩(wěn)定。本文為了檢驗大氣污染防治系統(tǒng)的靈敏度，選取人口出生率和人才引進政策因子作為敏感參數(shù)，考察在其基礎情景下對參數(shù)進行合理范圍內(nèi)的增加或減少5%時，人口總量和研發(fā)人員的變化情況。結果如圖4、圖5所示，對于人口總量和研發(fā)人員而言，人口出生率或人才引進政策因子適當提高或降低5%，人口總量和研發(fā)人員數(shù)量也會發(fā)生細微的合理變化，沒有產(chǎn)生較大的不合理波動。因此，模型靈敏度檢驗表明模型對參數(shù)要求不會很嚴苛，并未表現(xiàn)出過高的靈敏度。

圖4 2005—2025年福建省人口總量靈敏度檢驗 圖5 2005—2025年福建省研發(fā)人員靈敏度檢驗

綜上所述，本文建立的福建省大氣污染防治系統(tǒng)模型均通過了直觀檢驗、運行檢驗、穩(wěn)定性檢驗、歷史性檢驗以及靈敏度檢驗，因此認定本文模型可以用來反映真實系統(tǒng)并進行仿真模擬和政策分析。

2.2 情景模擬與分析

本文共設計了包括基礎情景在內(nèi)的五個情景。基礎情景是保持現(xiàn)行政策水平；情景一即在現(xiàn)行政策水平下引入經(jīng)濟增長政策，調(diào)控經(jīng)濟增長速度，考察其仿真效果；情景二在情景一的基礎上引入產(chǎn)業(yè)結構政策進行耦合，同時實施這兩項政策；情景三在情景二的基礎上加入能源結構政策，同時控制三套政策的因子；情景四在情景三的基礎上加入環(huán)保投資政策進行政策耦合，同時實施這四項政策，以考察其大氣污染防治效果。在對每個情景進行仿真的過程中假設除卻該情景調(diào)控因子外其他變量狀態(tài)不變，同時利用環(huán)境子系統(tǒng)的主要參數(shù)變量作為輸出變量，考察不同政策組合條件下輸出變量的變化趨勢情況。不同情景下政策組合調(diào)控因子的具體參數(shù)變化如表2所示。

表2 不同情景下政策組合情景設定

表2(續(xù))

根據(jù)表2設立的5個情景，通過仿真模擬后得到環(huán)境子系統(tǒng)中主要參數(shù)變量的仿真結果。由于篇幅原因，表3只列出3種大氣污染物部分年份的仿真結果，具體變化趨勢見圖6～圖8。

表3 二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放量的系統(tǒng)仿真結果

圖6 2005—2025年福建省二氧化硫排放量的仿真曲線

圖7 2005—2025年福建省氮氧化物排放量的仿真曲線

圖8 2005—2025年福建省煙粉塵排放量的仿真曲線

通過圖6～圖8可以看出，政策組合所產(chǎn)生的大氣污染防治效果遠遠比單一政策更優(yōu)，情景四所代表的曲線遠低于其余四條曲線，即同時實施經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構、能源結構以及環(huán)保投資政策的減排效果將比單一政策更顯著。由表3可知，多項政策組合后進行大氣污染防治，三種主要大氣污染物排放量都得到了明顯的減少，在情景四下，2025年二氧化硫排放量將控制在10.22萬t，氮氧化物和煙粉塵排放量也分別控制在14.56萬t和12.72萬t左右，在污染物減排空間越來越小的困境下還是實現(xiàn)了較為顯著的減少目標。

具體來看，對于二氧化硫排放量而言，實施產(chǎn)業(yè)結構政策相比單一經(jīng)濟增長政策已經(jīng)產(chǎn)生了較好的控制效果，且隨著能源消費結構調(diào)整和環(huán)保投入的增加，曲線形狀逐漸趨于平緩，一方面說明了二氧化硫排放得到了較為有力的控制，在很長一段時間內(nèi)排放量將保持在穩(wěn)定的較低水平，但另一方面也說明了二氧化硫的減排空間也越來越小，減排效果將越來越不顯著。對于氮氧化物排放量而言，氮氧化物排放量隨著政策數(shù)量的增加而明顯減少，除情景一外，其他情景下氮氧化物減排效果都比較顯著，情景四中氮氧化物排放量控制效果最明顯，到了后期氮氧化物排放量也處于較為平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢，由此說明了未來氮氧化物減排空間也將進一步縮減。對于煙粉塵排放量而言，同時實施經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)、能源以及環(huán)保等多種政策的組合對其減排目標的實現(xiàn)也同樣至關重要，結合圖6～圖8的3種污染物在不同情景下曲線的變化趨勢可知，多種政策組合對煙粉塵污染物的減排效應最為顯著，雖然從整體上看后期控制效果沒有前期明顯，但是減排效應還是比單一政策下更明顯。而從單一政策的減排效果來看，產(chǎn)業(yè)結構、環(huán)保投資政策對煙粉塵排放量的控制效果最明顯，可見進一步加快產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，加大環(huán)保投入是未來福建省控制煙粉塵排放量重要的措施。

3 對策與建議

3.1 合理分配固定資產(chǎn)投資

通過系統(tǒng)仿真可知，固定資產(chǎn)投資的調(diào)控對福建省控制大氣污染物具有重大意義，而當前福建省固定資產(chǎn)投資總量較大，主要集中在制造業(yè)、房地產(chǎn)行業(yè)，主要用于新建項目、房屋建筑工程，對環(huán)境產(chǎn)生很大的負面影響，進一步阻礙了福建省大氣污染防治工作的開展。因此，當前福建省需要重新審視固定資產(chǎn)投資結構，加大結構調(diào)整力度，促進固定資產(chǎn)投資合理分配，從而實現(xiàn)社會經(jīng)濟與資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。具體來看，第一，適度控制制造業(yè)固定資產(chǎn)投資總量，改善資產(chǎn)投資分布結構，增加對環(huán)境產(chǎn)生較小影響且能夠帶動經(jīng)濟增長、具有發(fā)展情景的行業(yè)投資，如信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)方面。第二，合理控制房地產(chǎn)行業(yè)固定資產(chǎn)投資，減少建筑工程新建、擴建項目的投資，加強對改建、技術改造項目的投資。第三，嚴格控制一些對環(huán)境影響較大的項目投資，例如新建、改建、擴建鋼鐵、水泥、平板玻璃、有色金屬冶煉、化工等工業(yè)項目的投資。第四，加大水利、環(huán)境和公共設施管理業(yè)、衛(wèi)生和社會工作等方面的投資力度，提高這些行業(yè)的固定資產(chǎn)投資增長速度，很大程度上有利于加強大氣環(huán)境保護宣傳和普及工作，進一步促進大氣污染防治工作開展。

3.2 提高科技創(chuàng)新能力

科技創(chuàng)新能力的提升最直接表現(xiàn)為科研經(jīng)費和研發(fā)人員的投入，目前福建省在科研投入方面還有很大的提升空間。科研投入有助于提升科技水平，推動社會進步，促進地區(qū)經(jīng)濟增長的同時也能提升大氣污染治理水平，進而改善大氣環(huán)境質(zhì)量。具體來看，第一，加大科研投入，強化科技研發(fā)。福建省要加強對大氣環(huán)境和大氣污染防治科學技術的研究，開展對大氣污染物的形成機理、來源解析、變化趨勢和監(jiān)測預警等研究。第二，促進社會多元主體合作，強化科研技術推廣與轉化。福建省要加強科技基礎設施建設，建立高校、科研院校、企業(yè)等共同合作的研發(fā)中心及技術平臺，加強對節(jié)能環(huán)保相關技術的研發(fā)和推廣，發(fā)揮科學技術在大氣污染防治中的支撐作用。第三，加強企業(yè)技術改造，全面推行清潔生產(chǎn)技術。福建省要堅持對于鋼鐵、水泥、化工、有色金屬冶煉等重點行業(yè)進行清潔生產(chǎn)審核，大力發(fā)展綠色制造、清潔生產(chǎn)技術、高新技術、替代能源技術等，從而提高全省工業(yè)企業(yè)排污治理能力。第四，建立和完善相關科研管理機制。福建省需要不斷深化科技人才管理機制，完善人才激勵機制，建立科技成果評價制度、獎勵制度，形成留住人才、吸引人才并支撐社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的良性互動[15]。

3.3 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構

目前在福建省的產(chǎn)業(yè)格局中，第二產(chǎn)業(yè)仍然占最主要位置，工業(yè)所占比重較大，高耗能重化工業(yè)對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，因此未來需要進一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，降低工業(yè)比重，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，促進產(chǎn)業(yè)轉型升級。第一，調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構。按照主體功能區(qū)規(guī)劃要求，科學制定并嚴格實施城市規(guī)劃，合理確定重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局、結構和規(guī)模，形成有利于大氣污染物擴散的區(qū)域空間布局。第二，提高行業(yè)準入條件，倒逼產(chǎn)業(yè)轉型升級。修訂和完善高耗能、高污染和資源性行業(yè)準入條件，建立和完善以節(jié)能環(huán)保標準促進“兩高”行業(yè)過剩產(chǎn)能退出的機制，對布局分散、裝備水平低、環(huán)保設施差的小型工業(yè)企業(yè)進行全面排查整改治理，支持落后、重污染企業(yè)退出、轉型發(fā)展。第三，加強工業(yè)污染防治，嚴格控制污染物排放總量。工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)應當加強精細化管理，依法開展強制性清潔生產(chǎn)審核，重點控制區(qū)新建化工、石化及燃煤鍋爐項目的企業(yè)應當執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。第四，大力培育節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，進一步推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。著力把大氣污染治理的政策要求有效轉化為節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場需求，促進重大環(huán)保技術設備、產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化利用，有效推動節(jié)能環(huán)保、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.4 調(diào)整能源結構

當前，福建省能源消費中化石能源消耗依然占據(jù)主導地位，對環(huán)境產(chǎn)生較大的負面影響，而非化石能源利用率相對較低，未來福建省需要盡快調(diào)整能源消費結構，降低化石能源消耗比例，適當增加非化石能源消費，大力推進清潔、高效的新能源等可再生資源的開發(fā)與利用。具體來看，第一，控制煤炭消費總量，推進煤炭清潔利用。有關部門要制定煤炭消費總量中長期控制目標，逐步降低煤炭在一次能源消費中的比重，對煤炭生產(chǎn)質(zhì)量實施抽樣檢測等方式進行監(jiān)督檢查，保證煤炭的質(zhì)量要求。第二，合理規(guī)劃并制定高污染燃料禁燃區(qū)、集中供熱區(qū)。加強對禁燃區(qū)的企事業(yè)單位和生產(chǎn)經(jīng)營者的監(jiān)督管理，限制其銷售、使用高污染燃料，改用清潔能源，統(tǒng)籌規(guī)劃區(qū)域集中供熱，如工業(yè)園區(qū)、開發(fā)區(qū)、港區(qū)等區(qū)域。第三，加快清潔能源替代利用。加快現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)燃煤設施天然氣替代步伐，重視低碳清潔能源開發(fā)和利用，如利用地熱能、風能、太陽能、潮汐能、生物質(zhì)能安全高效發(fā)展核電。第四，提高能源使用效率。加快建設能源重大基礎設施項目，淘汰落后、高耗能的工藝、設備等產(chǎn)品，充分利用節(jié)能減排技術、清潔生產(chǎn)技術來提高能源利用效率，減少能源消耗和污染物的產(chǎn)生、排放。

3.5 完善環(huán)境經(jīng)濟政策

環(huán)保投入的增加有助于引導和支持企業(yè)加強自身技術改造，促進企業(yè)轉型升級，從而實現(xiàn)環(huán)境治理和保護，因此完善環(huán)境經(jīng)濟政策，加大社會環(huán)保投入是進一步推動福建省大氣污染防治工作的重要物質(zhì)基礎。具體來看，第一，地方各級人民政府應當加大對大氣污染防治的財政投入，加強大氣污染防治資金的監(jiān)督管理，提高資金使用效益。第二，推行大氣污染第三方治理，拓寬投融資渠道，鼓勵和支持社會資本投入大氣環(huán)境治理領域。第三，加大對重點行業(yè)、企業(yè)的節(jié)能環(huán)保投入，對一些示范工程建設、重點技術開發(fā)、公共信息服務等項目要進行重點培育與支持，從而創(chuàng)造出更多的減排空間。第四，發(fā)揮市場機制調(diào)節(jié)作用，積極推行激勵與約束并舉的節(jié)能減排新機制，對能效、排污強度達到更高標準的先進企業(yè)給予鼓勵，嚴格限制環(huán)境違法企業(yè)貸款和上市融資。第五，完善價格稅收政策，加大排污費征收力度，適時提高排污收費標準，可以將部分“兩高”行業(yè)產(chǎn)品納入消費征收標準。