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室内空气污染是一个最容易被忽视的人类健康威胁,被美国环境保护局(EPA)视为人类第四大污染威胁
家长一般都会注意到刚装修完的房屋对孩子的伤害,认为只要过了那段短暂的危险期就万事大吉了。其实,还有不少室内污染可能我们并未留意到――
世界卫生组织和美国环保局公布的研究文献指出:室内环境污染的水平一般比室外环境污染要高得多,通常为2~5倍,极端情况下可超过100倍。而人们90%的时间是在室内活动的,尤其是孩子,比成年人呼吸更多空气(按呼吸量/体重比计算),所以相对会接触和吸入更多的室内污染物。
2010年12月15日世界卫生组织(WHO)了名为“室内空气质量指南”的报告,这是WHO首次公布对身体健康产生影响的室内空气有毒物质的量化标准。此报告认为室内空气的污染源主要来自四个方面:建筑材料、家电、取暖设备和做饭时产生的烟尘。尤其是夏、冬两季,人们绝大多数时间是生活在密闭的空调房间里,污染浓度会持续升高;冬季很多家庭都生活在暖气和燃烧固体燃料的密闭的房间内,糟糕的空气加上高温引起的建筑材料有害气体的挥发等,孩子也毫无疑问地会100%地吸进或者接触这些污染物质。
2014年第五届上海国际室内技术论坛谈到:“有数据表明,大气中的颗粒物对室内渗透率高达30%~70%,其中,0.1~1μm入肺颗粒物渗透率更高,室内要比室外高5~6倍。”同时提到世界卫生组织已把室内空气污染列为18类致癌物质之首。
婴幼儿是室内污染受害最严重的特殊群体
由于孩子个子矮小,而一些污染的物质往往沉积在地面,所以孩子吸进有害气体的机会比成年人更多。
除了通过呼吸道吸进污染的空气之外,由于孩子经常会有吸吮和啃咬玩具及其他物品等行为,以及经常会接触使用了化妆品的家长的皮肤,使得他们接触各种污染源的可能性更大。
孩子用于解毒的肝脏和排毒的肾脏发育不成熟,功能不健全,对于进入体内的各种室内污染物质,不能很好地解毒和排出体外,因此受伤害更严重。相关的危害有:造成孩子抵抗力下降,呼吸道疾病频发而且咳嗽、打喷嚏迁延不愈、过敏性疾患(无论是呼吸道还是皮肤)时而发生;还会对孩子长远的健康状况产生影响:相关的调查研究显示,在PM2.5(细颗粒物)严重污染的社区,儿童的肺部发育比较慢,并且肺部运送空气的效率没有洁净空气的社区孩子高。
打造室内“优”环境
面对危险四伏的污染,平时预防就显得十分重要了,我们应该怎么做呢?
1. 在没有雾霾的天气,每天上下午定时开窗通风换气,每天不少于2次,每次不少于30分钟。保证屋内空气新鲜。因为开窗通风是室内空气消毒的最好方式之一。
2. 在没有雾霾的天气,让孩子多进行一些户外活动,尤其是空气浴、日光浴和耐寒训练等,这是增强孩子抵抗力、获得维生素D的一个最好途径;而且还可以让孩子亲密接触大自然,增长见识,活化孩子的大脑,提高他的认知水平。
3. 合理使用家用电器,屋内建议使用空气净化器、绿色植物帮助净化空气,同时可以使用加湿器,或者室内摆放水盆、湿毛巾等,增加屋内空气的湿度。
4. 成人外出归来要将外出穿着的衣物脱掉。经常接触孩子的妈妈,应尽量减少化妆品、染发剂的使用,减少孩子接触“人为污染”的机会。
5. 孩子所用物品、玩具,要及时清洗或消毒。平时勤给孩子洗手,杜绝污染物从口中进入的机会。
6. 如果家中有吸烟的家长,请勿在家中吸烟,而且从外面回到家中要将外衣换掉,洗干净手,尽量减少二手烟、三手烟对孩子的伤害。
相关链接:如何选购空气净化器
鉴于让人忧心的环境污染状况,很多有孩子的家庭准备给家里购置空气净化器。但目前市场上推出的空气净化器品牌和类型非常多,有点眼花缭乱的感觉,选购时要注意些什么问题呢?
最好有国际第三方的认证与数据检测
截至目前,我国还没有空气净化机检测标准,美国家电制造商协会(AHAM)是目前国际上公认的检测评定空气净化机性能最权威的第三方独立测试机构。经其认证的空气净化机必经过严格的检测。其制定的标准化测量系统洁净空气输出率(CADR)专门用来衡量空气净化机去除多项污染物的整体效率。CADR值越高,则代表净化效率越高。因此,建议家长可选择获得过AHAM认证、CADR值200以上的产品。
注意适用面积
请问,为什么环境污染越来越严重?为什么雾霾污染物越来越浓厚,且发生的天数与频率越来越多呢?是什么原因造成的呢?造成严重雾霾空气污染的原因很多,比如,人们任意的焚烧垃圾、树叶和秸秆;任意的燃烧原煤;任意的开车与抽烟;任意的排放空气污染物;以及人们不喜欢养花植草与植树造林的积极性不高等都有直接或间接的原因。那么,又请问,为什么不用垃圾、树叶和秸秆去用于发电?为什么私家车于公车、公交车不改用电瓶车与使用天然气?那些长期污染严重的企业单位为什么不停止生产 这些地区为什么还要继续使用原煤来供暖供气 为什么这些地区市民的养花植草与植树造林的积极性不高 为什么我国的产品生产过剩(生产过量)了却还要继续的扩大生产?为什么一些人不懂得节约水、电、油、气的重要性?为什么一些人过于讲究享乐与要求完美,造成一定的环境污染与资源浪费?如此多的为什么,请问,你想过没有?有多少人真正关心过?但可以肯定的是,环境污染与这些的为什么有着密切的关联,为此,我们每一个人都负有责任,都不可掉以轻心。
为什么说一些人不懂得节约水、电、油、气与资源同环境污染有密切的关联呢?这是因为,所有的水、电、油、气及商品都是资源消耗而来,在生产过程中都不可避免的有污染物产生与排放,所以,如果不注意,每一个人的日常生活行为都会直接或间接,或多或少的对环境造成一定的污染。请问,整个北京市及周边的天津、河北、山东及内蒙古等地的人们,有多少人能够在日常生活中真真正正、认认真真的思考与做到这一些呢?恐怕不多!为此,我们要努力的改变如下的一些现在有条件能够去改变的事情与行为,比如,把所有的私家车、公车与公交车全部改天然气或电瓶电动车;比如,改煤为气,改气为电,多用电少用煤,并出台各类鼓励政策;比如,全民要节约用水、电油、气和尽量的减少开车,尽量的多去植树种花,植树造林(并要求周边的绿化面积要增加几倍)等;再比如,在政府工作方面,对于沙漠化的程度、防沙治沙的进度依然要进一步的加强,不可轻视,需年年加大投资力度,进一步增加治沙防尘的力度(在整个北方都要得到加强)等。
平时我们越节约,浪费得越少,环境污染就越少,环境就越好,这是肯定的。如果大多数人的环境保护素质都很高了,都积极行动起来了,我们的空气污染,大气污染和水污染等问题就能到底较快、较好的解决,至少可以得到极大的减缓,这一点也是肯定的。人类若要让大自然返璞归真,首先要改变自私自利之心,比如太爱美,过分爱美就是自私自利;太爱慕虚荣就是自私自利;太不简洁就是自私自利,因为,这些过分行为都或多或少地破坏了大自然。
除了以上一些直接或间接的原因外,我认为,这还与一些关键人物在治理环境上阳奉阴违与一些人的环保素质差有关,这些人表面上好像是十分的支持环保,而实际上不采取任何行动,说到底,是这些人自私自利之心与本性造成的,比如,一些企业和单位检查人员一走,就马上关掉环保设备,让污染物继续排放;比如,还有不少人没什么大事,也是有事没事的开着私家车满城的瞎逛和瞎得瑟,使得公路上到处都是机动车在排放尾气,使得本来就拥挤不堪的城市交通面临瘫痪。另一方面,环境污染越来越严重是长期日积月累与未能得到及时有效治理的结果,而现在的大多数人还没有意识到解决环境污染的唯一两个办法是什么?那么,解决环境污染的唯一两个办法是什么呢?一是人人都要行动起来采取实际行动,而不是阳奉阴违,搞虚伪的一套,只有人人参与进来,都积极的行动起来,才能迅速的解决环境污染;二是整个世界城市的发展,尤其是中国北方城市的发展,仅仅靠现有的发展模式,是远远达不到环境保护的长远要求的。人类若想长久地解决全球环境的污染问题,还得在现有的基础上,让全世界每一座城市的所有的建筑物都披上绿装,让每一个城市都形成一个个波涛汹涌的绿洲,到处是蓝色的海洋。我们唯有如此,才能长远地解决全球环境的污染问题,我们的地球家园才能真正的走向返璞归真。那么,我国城市所有的居民楼,住宅楼和办公楼之顶层和平台,都种植上花草树木,市政府要出台各类屋顶绿化鼓励政策,实施推行顶层和平台共同绿化之良好理念,大力支持和扶持好其产业之大发展,这一点日本就做到比我们得好,应该学习。总之,我国城市所有的居民楼,住宅楼和办公楼之顶层和平台,都要在种植上花草树木,实施屋顶绿化政策,推行顶层和平台共同绿化理念。
关键词:雾霾污染 城市居民 消费支出 影响研究
近年来我国的雾霾污染日趋严重,特别是进入到2013年,华北、黄淮、江淮、江南等中东部大部地区相继出现了大范围的雾霾天气,持续的时间之长,范围之广都是前所未有的。中央气象台曾在本年度了最高级别的雾霾黄色预警,“雾霾天气”也成为了这一年媒体、百姓热议,政府关注的话题。目前我国的雾霾污染源种类和数量繁多,使得治理难度极大,往往需要长期的综合治理才能取得成效。而在雾霾污染持续期内,广大城市居民不得不面对雾霾污染给其日常生活带来的冲击和影响。较为突出之处,就是雾霾污染从客观上增加了居民的日常消费支出。长久以来,由于水污染,人们对于矿泉水、纯净水以及净水设备的消费早已习以为常。而事实上,人们对于清洁空气的需要与对清洁的饮用水的需要相比,具有同样重要的意义。雾霾天气里,呼吸道疾病的发病率要比正常天气高出15%左右,而肺癌致死率和霾粒子浓度也呈现出高度相关。这些无疑会增加居民的医疗费、护理费、误工费支出以及过早死亡带来的损失时等。面对严重的雾霾污染,出于自保和防护,迫使人们要为“雾霾买单”。据淘宝数据显示,2013年淘友们在对抗雾霾的用品上,共花掉了8.7亿元。在淘宝网上购买口罩的人,比前一年多了181%,购买空气净化器的也多了131%[1]。此外,雾霾污染还会增加城市居民的各种隐形消费。例如,雾霾天气得空气中的粉尘大量增加,暴露在室外的一些设施会遭受灰垢污染,粉尘还会使得个人的衣物和身体更容易变脏。这些又增加了人们的清理费用,如用水、用电、洗涤剂等。毋庸置疑,城市居民由于雾霾污染而产生的消费支出已经成为一个不可回避的现实问题。
1.由雾霾污染造成的城市居民消费主要支出
为了得到城市居民在雾霾污染中支出的变化,针对雾霾对居民消费影响的具体方面,通过对一些长时间、大范围雾霾污染的城市居民进行问卷及访谈,最终得出由雾霾污染造成的城市居民消费支出变化主要来源于三个方面:防护费用的增加、清洁费用的增加,医疗费用的增加,见表1。
表1 居民可能增加的相关费用支出调查
表1显示,防护费用是城市居民消费的主要支出。如购买防霾面罩的费用、购买空气净化器或净化植物的费用,甚至是购买雾霾保险(中国平安与人保财险推出的“雾霾险”)。防护费用还包括据称有防霾作用的护肤品,防护服等。而清洁费用的增加主要表现在由雾霾而导致的清洁费用的增加。
其次是清洁费用。在北京等一些受雾霾影响较严重的城市居民认为,雾霾天气使衣服换洗的频率有所提高,且房屋玻璃窗较以前正常天气更容易变脏,这就导致了以雾霾为间接后果的购买洗涤用品的费用、人工费、水电费用的增加。
从调查的结果来看,认为雾霾产生医疗费用的居民只占很少一部分。原因之一是,雾霾污染造成的疾病并非能够在短时间内表现出来,尤其是很多慢性疾病,可能会在许多年后才能够显现出来。第二个原因是,有些患者低估了雾霾的影响,不清楚自身的疾病与雾霾是否有关。就国内的研究来看,目前只有少数研究提供了可信论据。据2013年发表在《美国科学院院报》(PNAS)上的关于淮河以南以北的降尘浓度研究显示[2],由于有供暖燃煤,淮河以北的预期寿命短了5.52年。该研究得出结论,降尘浓度每立方米增加100个微克,预期寿命短3年,主要引发的是心血管和呼吸系统疾病。中国社科院联合中国气象局《气候变化绿皮书》[3],报告称雾霾天气影响健康,除众所周知的会使呼吸系统及心脏系统疾病恶化等,还会影响生殖能力。这些疾病都会导致治疗费用的产生,同时由于疾病造成的误工费也是一笔不小的支出。
如果这些由于雾霾产生或增加的费用没有被计入消费者的预算,一些收入较低的消费者可能就此陷入贫困,生活水平下降,尤其一些因雾霾患病的消费者可能会因病致贫,甚至家中主要劳动力患病后可能会导致其子女无钱上学。这些现象无疑应该成为政府和学界的关注焦点,弱势群体的增加会导致整个社会福祉的降低,也与社会主义“以人为本”的伦理精神相悖。
2.雾霾污染造对城市居民消费支出影响的研究所面临的一些难点问题
2.1雾霾污染与城市居民家庭支出之间的关系具有波动性
由于雾霾的污染程度、持续时间、污染范围会受到人为、自然地理环境及气象等方面因素的影响,具有一定的波动性。因此,雾霾污染对于家庭支出的作用也会呈现出较大的波动性。面对这种诸多因素的作用关系而产生的波动性,很难从理论的角度来建立机理模型。此类问题基本属于“黑箱问题”。研究者只能在缺乏对原有客体内部结构、要素和机制信息的前提下,通过观察黑箱中“输入”、“输出”的变量,得出关于黑箱内部情况的推理,寻找、发现其内部的隐秩序,实现对其的预测和控制。而采用一般的多元统计计量分析手段来解决此类黑箱问题,往往会遇到选择哪一种形式的拟合模型建立回归分析的难题(当内生变量超过三维时,将无法绘制数据分布的散点图。因此,在观察不到数据分布规律的情况下,大多数的研究者都只好应用多元线性统计分析。但许多数据分布都是非线性的并带有很强的波动性,这就导致了解决此类问题的多元线性模型拟合优度一般都很低,解释力不够强。)
2.2 城市居民的不同群体支付意愿差异可能会很大
在支付意愿的调查过程中,要求进行大量数据信息的调查和收集。由于受到性别、年龄、受教育水平、收入水平、不同经济发展水平的区域以及敏感人群等因素的影响,城市居民对于雾霾污染危害性的认知和支付能力会有很大差别。以居民的收入水平为例,相对贫困的阶层,尽管知道雾霾污染对人体有害,但由于支付能力的问题,可能不会去商店购买任何的防护用品;而对于那些相对富裕阶层的人群,在知晓雾霾污染的危害性的情况下,可能至少去商店买个口罩做个简单的预防,也可能有人愿意出钱买防毒面具或购买较为昂贵的空气净化器(因为他们有足够的支付能力)。
2.3基于雾霾污染的医疗费用核算问题
污染导致医疗费用的核算,一般采用的是疾病成本法,见公式(1)和人力资本法,
见公式(2)
(1)
其中,Ie――由于环境质量变化所导致的疾病损失成本;Le――第i类人由于生病不能工作所带来的平均工资损失;Me――第i类人的医疗费用(包括门诊费、医药费、治疗费、检查费等)。
(2)
其中,V――收入损失折现值;Pt+i――年龄为t的人活到t+i岁的概率;Et+i――在年龄为t+i时的预期收入; is――折现率;T――劳动者在劳动力市场退休的年龄。
尽管采用公式(1)、(2)能够进行一些定量的计算,但尚存在着一定的局限性[4,5]。
(1)无法评估那些没有生产能力或不参加生产活动人的损害。对于那些诸如儿童、家庭妇女以及失去劳动能力的残疾人等无工作的人群而言,公式(1)无法估计其工资损失。
(2)引发伦理道德方面的问题。公式(2)隐含的推论是人的生命价值等于其创造的价值。按照这种理论,就会得出富人的生命要比穷人更有价值、富国居民的生命要比穷国居民更有价值的结论。
3.应对雾霾污染造成的消费支出思考
3.1 居民角度
严重的雾霾污染给城市居民带来的消费支出是毋容置疑的。比起农村居民,由于没有土地等不动产作为支撑,城市居民在承受雾霾污染时可能更容易因病致贫。面对客观存在的雾霾污染,城市居民应当具备一定的消费心理准备。在雾霾污染短期内不能得到根本性改变的情况下,为了消除和减少雾霾污染的危害合理的支出一些资金来购买防霾产品,如空气净化器,防霾口罩等还是必要的。而对于雾霾污染使得居民增加的清洁费用和医疗费用也应当引起足够的重视,特别是对于低收入的居民而言,更应当考虑这些费用的增加对今后生活的影响。
3.2 厂商角度
对于制造和销售防霾产品的企业来说,居民的消费变化应该对他们带来相应的启示。温德尔・史密斯(Wendell R.Smith) [6]于1956年提出市场细分的概念,即按照消费者欲望与需求把因规模过大导致企业难以服务的总体市场划分成若干具有共同特征的子市场,处于同一细分市场的消费群被称为目标消费群。供应商应当根据地理因素、人口统计因素、心理因素、行为因素等做好市场细分,才能更好地满足市场需求,推出更多更适合广大消费者的雾霾防护产品,如市场上先后出现了适合爱美女性的防霾护肤品,儿童及孕妇专用的防霾口罩,为信中医的人群开发的防霾中药等,为长期办公者研发的空气净化器,都体现了厂商对其产品的细分。同时,商品供应者应当遵纪守法,避免生产有损消费者权益的商品。
另外,现阶段防霾产品市场处于无序竞争状态,产品良莠不齐现象比较严重,缺乏统一标准,比如空气净化器,除了价格较高的飞利浦等国外品牌,中国自主品牌较少,且往往价格比较低廉,质量通常不高,中国国产品牌还远远没有发挥出优势。像防霾口罩,护肤品,甚至中药、保健品等更是频频被查封和被媒体曝光无效甚至对人体具有伤害性,坑害消费者事件屡屡发生。中国厂商应当树立品牌意识,为企业做好长远发展的打算,在消费者心中形成对其有利的形象认知。
3.3 政府角度
由于雾霾污染的特殊性,很难找到雾霾的直接责任者,低收入群体在遭受到水污染损害后,往往得不到任何应有的补偿。由于他们受到社会地位、经济收入、文化程度、专业知识、精力和能力的制约,很难通过法律手段维权。由于得不到必要的损害补偿,使得这部分人群的生活质量下滑严重,威胁到了他们最基本的生存权和发展权。在中国居民收入差距较大,基尼系数总体偏高(2012年回落到0.474,仍高于国际警戒水平)的情况下,雾霾污染甚至可能成为导火索,导致社会贫富差距更大,其结果是竞争博弈均衡点远离了帕累托最优状态,社会福祉降低,影响社会的和谐与稳定。政府针对雾霾现象,首先要从源头上查出雾霾的产生的原因,并对污染源进行控制,使其停止侵害,并追究其民事及刑事责任。对于生活有困难的弱势群体,政府应当对其进行适当补贴。另外,政府应当针对雾霾现象从税收角度解决问题。我国现阶段的税收重点仍放在流转税上,现阶段应适度加大能源环境税的比重,通过税收政策的变化限制企业的排污行为。根据庇古的资源配置最优论,认为资源最优配置的标准是边际私人纯产值和边际社会纯产值相等,一个行业的边际社会纯产值大于边际私人纯产值时,国家可以通过补助金政策扩大这个行业的生产。政府对承受雾霾污染的行业的员工进行补贴有利于维持社会总体福利,关乎社会的稳定。
同时,为了更加有效的对雾霾受害者进行补贴,可以引入商业保险制度,对一些与雾霾与直接关联单位的员工进行政府责任商业保险,即政府为与雾霾相关的企业和事业单位提供补贴(补贴规定专门用于为员工购买商业保险),以因其职业原因,易受影响的工作人员作为受益人,以保障其在受到健康损害后可以有足够的资金就医。从企业角度来说,合理的补偿机制能够有效地解决了雾霾污染后的赔偿问题,一方面解决了工业企业的资金周转困难的问题,另一方面通过对雾霾受害者进行赔偿,也恢复了污染企业在当地的名誉,为其后续发展提供了条件。除了工业企业,保险公司也因为污染受害者的投保而有一定的收益。从政府角度来说,合理补偿机制的实施,有效地降低了政府预算,减轻了政府的负担,使得政府能够节省下来更多财政资金来扶植其他社会弱势群体,缓解了企业、政府和污染受害者三方的矛盾。当然,为了保护低收入群体的环境权益,也有必要发挥新闻媒体和第三部门的作用,让更多的人关注雾霾污染事件对弱势群体产生的影响。也应通过各种渠道和途径,使低收入群体了解到国家的环境政策,增强其自身的维权意识和能力,帮助村民行使针对水污染的知情权、监督权和针对赔偿事宜的参与权、表达权,通过合理、合法、有效的途径保障自身利益不受侵害。
参考文献:
[1]韩元佳.网友为雾霾买单8.7亿[N].北京晨报,2013-12-13(1)
[2]Chen Y,Ebenstein A,Greenstone M,Li H. Evidence on the impact of sustained exposure to air pollution on life expectancy from China's Huai River policy[J]. Proc Natl Acad Sci .2013,110(32): 12936-41. doi: 10.1073
[3]王伟光,郑国光气候变化绿皮书:应对气候变化报告[M].北京:社会科学文献出版社,2013
[4]马中.环境与资源经济学概论[M].北京:高等教育出版社,2000
吕长明,李跃
(北京师范大学经济与资源管理研究院,中国北京100875)
摘要:以我国地级市面板数据为样本,通过包含个人、企业、政府的PSM-DID法检验各类地级城市舆论爆发前后工
业废气排放差异。检验表明,存在舆论政策效应的城市主要为产业结构转型阶段的发达地区,舆论政策效应表现出加快工业去污染化作用;雾霾“积重难返”的原因一定程度上在于城市转型困境。其次,依据“中心外围”理论初探性地提出大气污染联防联控机理,并对城市大气污染相关程度进行了测度,结果表明我国大气污染波及带宽为700km左右,城市间污染波及强度取决于污染量与距离。最后,从城市与区域联防联控两个视角提出雾霾治理中舆论监督方面的意见。关键词:减排;雾霾;舆论政策效应;倾向得分匹配;大气污染联防联控;中国中图分类号:F832;F062文献标志码:A文章编号:1000-8462(2017)01-0148-07DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2017.01.020
CityReducingEmissionDifferenceandJointControlofAirPollutionunderPublic
OpinionExplosiononHaze
LYUChangming,LIYue
(SchoolofEconomicandResourceManagement,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)
Abstract:Firstly,toanalyzegovernmentstrategyofhazegovernanceunderpublicopinions,thispaperestablisheda
theoreticalmodelincludingindividuals,enterprisesandgovernment,thenusedDIDandPSM-DIDmodeltoexamineindustrialwasteairemissiondifferencesbeforeandaftertheoutpeakofpublicopinionwithsecondarycitiespaneldatainChinaassamples.Theanalysisshowedthatthemaincitieswithpublicopinioneffectlocatedatthedevelopedareainthestageofindustrialstructuretransformation;publicopinioneffectacceleratedtheeffectofindustrialdepollution;tosomeextentthereasonofthedifficultyofsolvinghazeproblemliedincitieswithinthetransformationstrait.Secondly,analysisindicatedthattheairpollutionactionradiuswasabout700kmandthepollutionactionradius&intensitybetweencitiesdependedonthepollutionvolumeanddistancebymeasuringthedegreeofairpollutioninthecitiesaccordingtojointcontrolofairpollutionbasedon“Core-Periphery”theory.Finally,fromtheperspectiveofjointcontrolbetweencityandregion,suggestionsonsupervisingpublicopinionforhazegovernancewereputforward.
Keywords:reducingemission;haze;policyeffectofpublicopinion;PSM-DID;jointcontrolofairpollution;China
2013年11月我国遭遇历史最严重雾霾天气后社会舆论暴涨,大气污染治理已成为十三五期间重要任务。然而,自十提出“生态文明建设”战略后雾霾问题却愈发严重。2014年环保部公布数据显示:长三角城市群24个代表城市中有23个PM2.5浓度超标;京津冀地区13个代表城市空气质量年均达标天数仅为156天。《大气污染防治行动计划》等政策出台后,治理试点城市陷入减排困境,如2015年临沂市“治霾风波”。通过地区减排差异对
比有助于剖析雾霾“积重难返”的城市内部原因,然
而随着废气排放总量攀升,大气污染外溢性使得我国大部分雾霾是以大范围、复合型的形式出现,地理位置处于多污染重叠区域城市受二次污染影响不容忽视,行政区域内空气治理已无法解决大气污染外溢性问题。因此,治霾应从城市内部治理与大气联防联控区域两方面寻求解决办法。
对于地区减排差异研究,Grossman等首先提出了“环境库兹涅茨曲线”假说,其后大部分学者依据
收稿时间:2016-06-10;修回时间:2016-10-18
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助重点项目(2012WZD08)作者简介:吕长明(1983—),男,湖南永州人,博士研究生,经济师。主要研究方向为资源经济、金融市场。E-mail:lvcm83@163.com。
第1期吕长明,李跃:雾霾舆论爆发下城市减排差异与大气污染联防联控149
此假说分析经济发展与污染排放的非线性关系。
该假说认为地区经济发展阶段所处环境库兹涅茨曲线位置不同,表现出居民和政府环境治理意愿的差异。国内相关研究主要以我国省份为研究对象,难免存在省域区域范围过大而影响结论可靠性的问题。持续的、大范围的雾霾天气导致相关网络舆论爆发,人大会议大气污染治理建议增多。除倒U曲线假说外,“财政分权”、“污染天堂”、“政企合谋”等环境假说认为政府不当行为才是区域环境污染差异的主因[1-2]。其核心思想都认为地方官员会追求高政绩,政府会牺牲环境换取经济利益,造成环境“竞次”局面。但十八届三中全会提出“完善发展成果政绩考核评估体系”后,“经济增长”已不再是政绩考核至高标准,而地区大气污染依旧没有改善趋势。对于此方面的解释,袁凯华等提出的“约束性考核”假说认为大气污染属于强外溢性产品,责任界定标准模糊,即使约束性考核中加入环境治理指标,地方官员同样可以为谋求晋升而单边性的追求经济增长[3]。“临沂治霾风波”中地方政府面对“就业”与“治污”的两难抉择,反映出污染与就业挂钩对政府环境行为的约束,更像是大气治理困境的成因。
对倒U型曲线形成机理,国内外研究可总结为:人们环保诉求会随人均收入增加,进而通过制度、法律与技术调整等手段加强环境规制力度。如今互联网时代下,网络成为人们表达环境诉求最直接、有效的途径,诉求通过网络舆论的形式得到迅速传播,引起社会广泛关注和共鸣,并影响政府决策。政府对“网络舆论”这种反映人们诉求表现的重视度也在增强。国内外学者开始重视网络对传统政府管理模式所带来的影响。如网络政治学研究认为,互联网催生的虚拟现实正在重塑个人、社会与国家的关系,网络舆论激活了社会生产活动中人与政府管理者之间的互动,对于政府权力与公共政策的约束作用越来越大,对传统的政府决策提出挑战[4-7]。
随着人类工业化进程不断推进,私家车保有量不断创出新高,废气排放总量急剧攀升,重污染城市对周边城市造成“二次污染”,大气污染空间外溢性增多,如刘满凤等研究发现经济集聚与大气污染集聚存在空间强相关性[8]。在此背景下,依据行政边界划分空气治理区域已不利于大气防治,区域污染联防联控显得十分必要。美国对于大气污染联防联控区域是基于空气流域划分的,由于我国地理
学界对于我国空气流域划分研究尚处于探索期,依
靠地理与自然因素划分联防联控区域难度较大,国内区域联防联控机制与技术方法相关研究较少。
我国大范围的雾霾天气引发的网络舆论大爆发提供了检验政府减排态度的自然试验。通过分析舆论爆发前后城市减排差异,利于分析雾霾“积重难返”的政府环境行为方面因素。鉴于此,本文基于社会舆论与政府治霾强度存在正向关系的假设,通过DID模型与PSM-DID模型,分析舆论爆发前后各类城市组工业废气排放差异,以解释城市雾霾治理困境成因。其次,依据新经济地理学“中心-外围”理论,初探性地提出区域大气污染联防联控机制建设。最后,从单个城市与区域联防联控两个视角提出雾霾治理建议。
1模型设计与变量选取
1.1模型设计
雾霾舆论会倒逼地区政府增加治霾强度,产生舆论政策效应。舆论政策效应程度可以反映出地方政府污染治理态度,进而分析导致地区减排差异的政府行为方面因素。检验雾霾舆论是否产生政策效应,类似于政策性试验,采用DID模型(双重差分)较为合适[9]。主要思路是将雾霾舆论爆发年份作为试验初始年,将雾霾波及城市进行分类并分别作为处理组进行试验。目的是检测舆论爆发前后不同类型城市废气排放量差异,即为舆论的政策效应。DID模型设计如下:
yit=α0+α1dtit+α2duit+α3duitdtit+α4Xit+εit(1)
式中:dt、du分别为时间虚拟变量和地区虚拟变量。实验前dt为0,实验中为1,处理组城市du为1,控制组城市为0;yit代表i地区在t年的工业单位废控制废气排放量分别为α0+α2和a0+α1+α2+α3,论政策效应为α3,即处理组前后差异减去控制组前后差异。由此可见,DID模型的前提假设是处理组与控制组的废气排放变化趋势相等。
由于现实情况很难满足DID前提条件,在此以Heckman等人提出的PSM-DID方法对DID结果进行纠偏[10]。其核心思想是在控制组中找到与处理组可观测变量尽量相似的城市予以匹配,即个体特征接近(Xi≈Xj)。PSM-DID法的步骤如下:首先,对处理变量(舆论政策效应)与控制变量进行Logit组实验前后的废气排放为α0和α0+α1。处理组舆气排放量;Xit为控制变量。雾霾舆论爆发前后的
150经济地理第37卷
估计,获得倾向得分;其次,根据倾向得分获得共同取值范围,以确定所有配对的控制组个数,为集合Mp;第三,进行参加者平均处理效应(ATT)估计。I0={i:du=0}为控制设I1={i:du=1}为处理组集合,
ATT=i:i∈I⋂Mé(y1ti-y0ti)-∑j:j∈I
1ë
1
p
"
t"为实验前时期。ATT一致组集合,t为实验时期,估计方程为:
0⋂Mp
居民的视觉冲击更强烈,废水排放量可以反映企业的道德水平,而企业道德越败坏,排污倾向越高。⑥产业结构(Industry):以第三产业占总产业产值比重衡量。以上各变量均进行了对数化处理,价格平减变量均以2003年为基期进行了平减。
w(i,j)(y0tj-y0tj)ù(2)
û
"
2试验过程与结果分析
2.1试验城市选取与分组
为检验不同地区、不同类型城市雾霾舆论爆发前后工业废气减排差异,在此进行两组试验:试验1针对不同地区进行对比试验,选取京津冀至黄淮地区40个连片城市,长三角城市群及周边30个连片城市分别作为处理组;试验2针对资源禀赋差异进行试验,选取中东部地区平均工资排名前30的普通城市及资源型城市分别作为处理组①。在此以2012—2013年工业废气排放变化情况初步分析各城市减排差异,废气排放变化散点图如图1。
图1表明,2013年各处理组城市工业减排效果存在差异。第一象限城市最多的城市组类为资源型城市,表明该类城市工业污染呈上升趋势;第四象限城市最多的城市组为普通高工资城市,该类城市废气排放呈减排趋势;京津冀至黄淮连片城市群中工业烟尘排放量增加的城市数量较多;长三角地区SO2排放虽然得到控制,但部分城市工业烟尘排放量同样居高不下。由于京津冀与长三角城市组中城市类型较多,象限中各城市离散态势更为明显。
2.2基于DID方法的舆论政策效应初步检验
首先,运用DID方法对各类处理组城市舆论政策效应进行初步检验,回归结果见表1。
DID模型结果表明:地区社会资本水平越高,烟尘排放量越少,而对于SO2排放影响不显著,主要由于SO2为有毒气体,工厂会自觉控制,且相关部门监测力度更强。人口密度越高,地区废气排放量越低。wage对废气排放的影响为负,说明工资水平越高居民追求新鲜空气的愿望越强烈,也说明经济发达地区工业废气排放越少。enterprise系数显著为负,说明开放程度越高的地区,废气排放越少,该结果相关研究关于外资企业更注重环保的结论相符。ethics回归系数为正,说明企业道德水平低的地区废气排放越严重,说明废气排放除与生产技术有关外,还受企业道德影响。产业结构对废气排放
另外,为确定试验初始期,笔者对2004—2015
年雾霾相关网络舆论进行整理(篇幅原因不再列出),分析发现2012年雾霾网络舆论骤增,舆论起点是2011年12月的“美国大使馆PM2.5事件”,因此确定2012年为试验初始期。1.2变量选取
考虑环境污染在长期随经济发展存在“倒U”关系,在此以2009—2013年中国270个地级市短面板数据作为样本,保证因变量与自变量之间的线性关系。相关数据来自2010—2014《中国城市统计年鉴》、各省统计年鉴。
被解释变量:由于废气排放存在外部性,企业不会自发减排,因此地方政府环境规制为主要控制手段。考虑雾霾来源中工业烟尘(flog)、二氧化硫(SO2)比重较大,在此以单位工业产值废气排放量作为工业废气排放指标,并根据其变化衡量地方减排情况。
解释变量:舆论政策效应(Opinion),以虚拟变量(0,1)衡量。舆论爆发后可能存在政策效应的处理组城市为1,其他地区为0。
控制变量:①社会资本(social):在此借鉴严成梁的方法,以地区万人网络用户数作为测度指标,突出地区居民网络观念、信息共享与交流意识[11]。②人口密集度(density):以往研究表明人口密集度越高,政府环境规制意识越强[12],在此以单位行政区面积人口数衡量。③人均工资水平(wage):经济发达地区产业结构水平越高,废气排放量越少。另外,工资水平越高人们对新鲜空气偏好越大。在此以地区人均工资水平衡量。④企业性质(enter⁃prise):以地区外资企业与内资企业之比衡量。外资企业比重越高的地区,开放度越高,企业排污倾向也会不同。⑤企业道德(ethics):在此以企业平均排放污水量衡量企业道德。主要有以下考虑:水资源相比较空气对居民健康直接影响更大,且污水对
①资源型城市划分依据为《全国资源型城市可持续发展规划(2013—2020)》。
第1期吕长明,李跃:雾霾舆论爆发下城市减排差异与大气污染联防联控151
(1)京津冀至黄淮城市群
SO2
(2)长三角及周边城市群
SO2
SO2
(3)普通高工资城市
SO2
(4)资源型高工资城市
Fig.1
图1处理组城市群工业废气排放变化(2012—2013)
Changeofindustrialwastegasemissionsfromcityinthetreatmentgroup(2012-2013)
Tab.1
表1舆论政策效应回归结果(DID)
Regressionresultsofpublicopinionpolicyeffect(DID)
长三角城市群及周边烟尘污染(0.0505)-0.4067***(0.0337)-1.0337***(0.1572)-0.2718***(0.0350)0.4119***(0.0306)0.4612***(0.1397)控制控制-0.1372(0.1882)0.3141(1.4628)(0.0396)-0.2737***(0.0265)-0.3228***(0.1235)-0.2730***(0.0275)0.3205***(0.0240)0.6049***(0.1098)控制控制-0.0410(0.1478)-5.7974***(1.1490)2非资源高工资城市烟尘污染(0.0512)-0.3829***(0.0338)-0.8472***(0.1588)-0.2552***(0.0351)0.4018***(0.0305)0.5648***(0.1422)控制控制-0.1065(0.1819)-1.8707***(1.5287)(0.0401)-0.2595***(0.0264)-0.2159***(0.1243)-0.2595***(0.0275)0.3143***(0.0239)0.7309***(0.1113)控制控制0.0570(0.1424)-7.4515***(1.1969)2资源高工资城市烟尘污染(0.0505)-0.4055***(0.0333)-0.9993***(0.1522)-0.2747***(0.0350)0.4091***(0.0305)0.4690***(0.1397)控制控制0.1854(0.1730)-0.0236(1.4233)(0.0399)-0.2873***(0.0263)-0.4650***(0.1201)-0.2779***(0.0276)0.3276***(0.0240)0.5949***(0.1102)控制控制0.1459(0.1365)-4.5256***(1.1228)变量SocialdensitywageenterpriseethicsIndustrydtduOpinion_consR2
京津冀至黄淮地区烟尘污染(0.0504)-0.4330***(0.0350)-1.0272***(0.1512)-0.2485***(0.0360)0.4078***(0.0304)0.4518***(0.1394)控制控制-0.1940(0.1683)0.27371.4129(0.0398)-0.3120***(0.0276)-0.4469***(0.1194)-0.2604***(0.0284)0.3245***(0.0240)0.5859***(0.1100)控制控制0.0405(0.1328)-4.6688***(1.1153)2注:数据来自Stata12.0整理;***、**、*分别为1%、5%、10%显著水平下显著,括号内为标准误。
的影响为正,说明第三产业发展是由经济增长拉动,更多为消费型服务业,而不是生产业,因此工业重污染行业比重是在不断增加的。舆论政
策效应在试验中都不显著。
152经济地理第37卷
2.3PSM-DID模型的舆论政策效应再检验
考虑DID可能存在估计偏误,以PSM-DID方法重新对舆论政策效应进行再检验。首先进行Logit回归以获得倾向匹配得分(篇幅原因省去结果),并选择核密度匹配法进行匹配。由于Logit回归结果中资源型城市控制变量系数显著性不高,R2仅为0.0259,倾向得分匹配效果不佳,PSM-DID模型失效,以DID回归结果为准。回归结果见表2。
PSM-DID检验结果表明:舆论爆发前,京津冀、黄淮地区烟尘排放量高于其他地区。舆论爆发后废气排放没有减少,SO2排放量甚至增加,说明不存在舆论政策效应;长三角城市群及周边地区烟尘排放在舆论爆发前后没有显著变化,SO2排放在爆发前后都显著低于其他地区,但整体没有表现出舆论政策效应。对于普通型高工资城市,舆论爆发前烟尘排放量显著低于其他城市,舆论爆发后烟尘排放量进一步降低。舆论政策效应显著为-0.913,说明舆论爆发后地区加强了减排力度。舆论政策效应对SO2排放的影响显著为-0.527,说明普通型高工资城市SO2减排同样取得成效。2.4试验组检验结果对比
试验1与试验2结果对比表明,资源型城市废气排放居高不下是导致区域舆论政策效应差异的原因。京津冀至黄淮地区资源型城市众多,而资源型产业,如煤化工、火力发电、金属与冶炼及压延业、非金属制品制造业等行业是工业废气主要来源。对于资源型城市,人均收入和社会收入与污染“挂钩”,政府对雾霾舆论的漠视更像是无奈之举。此类城市治霾策略倾向于策略1,即间接性的停产限产。另外,存在舆论政策效应的城市(普通高工资城市)往往处于产业结构转型阶段(舆论爆发前废气污染已低于其他地区),舆论爆发后废气排放加速下降,说明舆论政策效应最主要作用是加快环保政策出台与产业结构转型,该类城市环境规制策略倾向于策略2。综上,雾霾治理困境原因一定程
度上在于我国产业结构与资源型城市转型困境。
空气流域远大于行政边界,各行政边界内的空气治理很难见效。对于高污染城市,即使中央出台治霾政策,地方政府也难以短期内完成治污任务而表现出“舆论漠视”。
3基于“中心—外围”理论的大气污染联防联控设计
由于发展所处阶段、资源禀赋开采与利用不同等原因,雾霾爆发后各城市减排差异明显,部分重污染城市工业废气排放量依旧成增长趋势,造成空气流域内的“二次污染”。因此,区域大气污染联防联控在雾霾防治中的作用突显。考虑大气污染存在空间外溢性,共同空气流域下城市污染程度存在强相关性,因此笔者认为可以根据我国城市间污染相关性划分大气联防联控区域。国内外学者主要通过莫兰指数(Moran’sI)及相应的LISA集聚图描述地区间的空间相关性莫兰指数计算公式如下:ˉ)(Yj-Yˉ)S2∑Moran’I=∑∑wij(Yi-Y∑wij(3)
n
n
n
n
i=1j=1n
i=1j=1
2
n
ˉ)2,ˉ=式中:S=(Yi-YYY;Yi表示城市i空
i=1i=1i
气污染程度,在此以年内城市空气质量不达标的天
数衡量;wij为两地区空间权重系数;n为城市个
数。莫兰指数取值范围为[-1,1],正值表示正相关,负值为负相关,0值表示不存在相关性,指数绝对值越大,相关性越强。对于莫兰指数显著性通常依据统计量Z值进行检验,相关计算公式如下:
Z(Moran’sI)=
Moran’I-E(Moran’sI)
VAR(Moran’sI)
E(Moran’sI)=-(4)
不同空间权重矩阵设定下的区域相关性存在差异。空间相邻矩阵是依据行边界是否相邻划分,不能准确反映空气流域下各城市空气污染相关
表2舆论政策效应PSM-DID检验
Tab.2Regressionresultsofpublicopinionpolicyeffect(PSM-DID)
雾霾地区京津冀、黄淮长三角城市群普通高工资
舆论爆发前
污染物烟尘
SO2烟尘SO2烟尘处理组-4.764-6.658-5.603-7.316控制组-4.868-6.660-5.427-6.597差分0.1040.002-0.176***-0.719***处理组-5.118-6.679-5.998-7.303舆论爆发后控制组-5.392-6.717-5.734-5.671差分0.274***0.038-0.264***-1.632******
舆论政策效应0.170(0.128)0.036(0.151)-0.088(0.108)-0.913**(0.372)
**
(0.242)
注:数据来自stata12.0整理;***、**、*分别为1%、5%、10%显著水平下显著,括号内为标准误。
第1期吕长明,李跃:雾霾舆论爆发下城市减排差异与大气污染联防联控153
性。而空间距离权重是设定一定带宽(距离),在带
宽之内的城市视为“相邻”,因此打破了空间相邻矩阵权重的局限性。我国城市间存在最小带宽大概为182英里(约292km),即带宽设定必须大于此门槛值,否则将不存在相关性。在此通过不同带宽下城市污染相关性与集聚规模对比分析空气污染波及范围。考虑数据的可获得性,在此以2012年我国地级及以上城市相关数据为样本,以空气质量未达标天数衡量城市污染程度,对城市污染空间相关性进行测度。
检验表明,500~1000km范围内莫兰指数分别为0.0677、0.0569、0.0467、0.0437、0.0407,0.0362(带宽以100km为单位递增),且通过显著性检验,LI⁃SA空间集聚显示空间集聚规模不断扩大。带宽大于1000km后,莫兰指数继续降低至0.01左右,空间集聚规模逐渐缩小,说明相关性已非常弱。由于一定带宽范围内空间集聚情况相仿,篇幅原因不再全部列出,各重要带宽门槛值下城市空气污染集聚情况如图2。空间集聚LISA图表明,宽带设定为700~1000km范围内时,污染空间集聚规模达到最大,超过1000km后随着带宽的增加而缩小,说明空气污染波及范围大概为700km左右,且图2(3)中高污染集聚区比较符合当前我国雾霾高发地区分布情况。北京、河北南部、河南、山西东部、山东西部、陕西、河南、湖北东部、安徽中北部连片地区,以及长三角城市群为高—高集聚。重污染城市对京津冀城市群呈包围态势,对长三角呈单边两翼集聚态势。700km为大气污染外溢的理论距离,实际波及范围受排放总量、自然因素影响,自然因素可视为随机扰动项,而排放总量可以通过环境规制予以控制。
当带宽设定为2000km时,莫兰指数0.0121,空间相关性很弱。但由于带宽足够大,区域间污染程度的比较能够反映我国污染严重程度相似的城市位置。红色区域(高—高集聚)表明东北高污染城市主要分布在延边地区,其他城市为低—高集聚,说明东部高污染城市对其他地区成包围态势;京津冀至黄淮地区除自身区域污染外,
也受多方向
(1)空间相邻权重(0-1)(2)空间距离权重(300km)(3)空间距离权重(500km
)
(4)空间距离权重(700km)(5)空间距离权重(1500km)(6)空间距离权重(2000km)
Fig.2
图2我国大陆主要地级市空气污染空间集聚LISA图
SpatialagglomerationLISAmapofairpollutioninmainsecondarycitiesofChinese
mainland
154经济地理第37卷
重污染地区污染波及;长三角地区主要受自来西面方向(西北、西南、正西方向)非沿海城市污染外溢性影响。
除工业废气污染外,城市化石燃料燃烧量同样影响空气质量,如城市私家车数量。两者叠加影响城市空气质量,因此大气联防联控的关键在于区域内与区域间大气综合治理。克鲁格曼在新经济地理学中认为,集聚力导致要素向中心地区集聚并产生规模效应,经济发展呈现“中心—外围”的地理分布。由于大都市辐射效应,各类企业、劳动人口会选择向中心城市靠拢,污染负外部性使大城市成为重灾区。因此,区域联防联控初期阶段应以大城市为中心,实现大城市及周边区域大气污染联防联控,北京等特大城市应优先成为区域联防联控中心。结合大气污染波及范围与周边城市污染排放情况,制定产业空间布局、城市减排指标等区域大气联防联控政策。另外,对于城市减排份额应考虑地区经济成本及城市发展替代产业能力,合理分配,达到整体区域减排目标。
污染城市转型期,地方政府可以充分利用舆论监
督,从规范企业排污行为着手。违法的高污染小作坊、小企业的监管难度大、盲区多,不仅造成环境污染,还损害大企业利益与消费者权益,破坏市场秩序,可以充分发挥舆论监督作用对此类企业进行查处。对于舆论反映的高污染地区,应增加环境规制强度,严格监督企业排污行为。
对于大气污染联防联控,舆论监督同样重要。从我国政府组织结构看,财政分权下地方政府权力过大,地方政府对于本地企业高污染行为存在包庇的可能。另外,由于污染外溢性,存在跨区域污染责任划分不明等问题。通过舆论监督来源,对排污地区与排污企业等污染源头进行定位,以此界定污染责任,实现各地区政府治污责任划分,有利于完善区域大气污染联防联控保障体系。对于联防联控区域内排污权问题,可以综合考虑不同地区资源禀赋、发展阶段等因素,依据城市最优排污总量进行排污权等级划分。参考文献:
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4结论与启示
本文首先建立包含个人、企业与政府的三部门
2013年1月,中国中东部大部地区出现持续低能见度的雾霾天气,致使公众健康及交通、电网安全等受到较大影响。从全国城市空气质量实时平台来看,除宁夏、、重庆和海滨城市外,多数城市空气质量都出现污染。华北的京津冀,东北三省,中部陕西、河南、湖北、湖南、安徽,以及东部沿海省市的部分城市,都出现了重度或严重污染,一条深褐色的“污染带”由东北往中部斜向穿越我国大部分地区,其中深褐色点位最密集的在京津冀地区。截至1月13日零时,在全国74个监测城市中,有33个城市的部分检测站点监测数据超过300,即空气质量达到了严重污染。今年1月,天津出现雾霾天气共计21天,其中15个轻雾天、5个雾天、1个浓雾天,是历史同期比较罕见的一个“雾月”。今年1月期间,天津市气象台先后4次大雾橙色预警信号,3次霾黄色预警信号,其中1月31日当天两次大雾橙色预警,这是天津有气象记录以来第一次在同一月份内连发三次霾预警。气象专家表示,这样频繁大雾橙色预警在历史同期比较少见。
为什么今年1月会出现如此多的雾霾天气呢?中国科学院近日公布了该院“大气灰霾追因与控制”专项组的最新研究结果,研究认为,最近的强雾霾事件,是异常天气形势造成中东部大气稳定、人为污染排放、浮尘和丰富水汽共同作用的结果,是一次自然因素和人为因素共同作用的事件。专项组“大气灰霾溯源”项目负责人、中科院大气物理所研究员王跃思说,本次席卷中国中东部地区的强霾污染物化学组成,是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40-50年代开始的美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体,并叠加了中国特色的沙尘气溶胶。尤其值得一提的是洛杉矶光化学烟雾事件中,共有800余人丧生。在京津冀雾霾天气的专项研究中,专项组检出了大量含氦有机颗粒物,这在王跃思看来是最危险的信号,因为这就是洛杉矶光化学烟雾的主要成分。
专项组将这次强雾霾天气的因素归结为“人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果”,并建议重点控制工业和燃煤。在北京地区,机动车为城市空气污染的最大来源,约为1/4;其次为燃煤和外来输送,各占1/5。对于整个京津冀区域,专项组认为,应重点控制工业和燃煤过程,重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘;同时要高度关注柴油车排放和油品质量。用王跃思的话说,“控制灰霾还是需要从控制污染物排放着手。”
中国煤炭资源储量丰富,但石油、天然气等储量较小,这种自然资源背景造成了几十年来我国电力、采暖、工业生产绝大部分是以煤炭为燃料,导致了每年大量的污染物排放,包括硫氧化物、氮氧化物以及飘尘、悬浮颗粒等,也是这次雾霾天气的罪魁祸首之一。为改善大气质量,国家发改委鼓励天然气的应用,并在天然气发展“十二五”规划中描述了到2015年的发展目标:年国产天然气供应能力达到1760亿立方米,年进口天然气量935亿立方米。从数据可见,天然气总量的1/3需要进口,所以无论何时天然气都是比煤炭更加宝贵且昂贵的能源,这就需要我们努力探索高效利用天然气的新技术、新方式。
二、燃气冷热电三联供系统简介
随着能源技术的发展,特别是天然气的广泛利用,改变了人们对能源转换技术的传统认识。与使用传统的煤炭资源不同,在天然气的能源转换中,大、中、小型甚至微型系统的能源转换效率差异甚小,而转换装置越靠近需求侧,不仅损耗越低,而且可利用的温度区间也越大,对于大型发电设施,150℃以下的热量几乎完全没用,而在城市楼宇中,即使是30℃以下的温水也有广泛需求。因此,只有将能源转换装置安装在用户一侧,对于能源的充分利用才可能产生一次质的飞跃。目前,在众多商业化应用的燃气技术中,技术最成熟、经济最可行,并已广泛应用的当数燃气冷热电三联供系统。
燃气冷热电三联供系统简称CCHP(即Combined CoolingHeating&Power),它是以小型燃气发电机组为核心并配以余热利用装置及制冷装置的系统。它首先利用天然气燃烧在燃机中做功,将一部分热能转变为高品位的电能,再将燃机排出的高温尾气和高温冷却水用于供热、制冷,从而实现了能源的高效梯级利用,降低了燃料成本。由于CCHP在供热和制冷过程中充分利用了发电设备排放的低品位热量,实现了对天然气“吃光用尽”式的深度综合利用,因而是一种高效的城市能源系统,是城市公共建筑冷热电供应的一种最佳途径。CCHP的单机容量从数千千瓦至数万千瓦,适用于工厂、商店、医院、宾馆、学校、办公楼以及居民住宅等区域性冷热电联供。近年来,随着燃气发电机组向微型化发展,出现了楼宇式冷热电三联供系统,简称BCHP(Building Cooling Heating&Power),单机容量从数千瓦到数千千瓦,适合于单栋和多栋楼宇的冷热电联供。
在传统供能系统中,能源主要通过大型发电厂、大型供热站来提供,而CCHP是直接安装在用户负荷中心或附近的能源设施,几乎不经过公共电网和热网而直接向用户供应冷热电,减少了大量的传输损耗,它将最终同暖气空调设备一样成为用户能源设施的一部分。根据现在的技术和发展的趋势,CCHP并不是要替代也不可能替代传统的大能源系统,它将和传统方式一起构成一个更加强壮的能源网络。
2011年8月8日,我国最大的CCHP项目建成,作为天津西站重要配套工程,由天津市燃气集团建设的天津西站燃气冷热电三联供系统顺利竣工,该CCHP系统为天津西站15万平米站房,提供清洁环保的制冷、供热、供电三项能源服务。
三、CCHP的优点
1.高标准的环保水平。与燃煤热电联产相比,CCHP系统对环境的影响要小得多,由于采用天然气为燃料,二氧化硫、一氧化碳和粉尘的排放几乎为零,氮氧化物为25~50mg/Nm3,为燃煤热电联产的1/10~1/20,二氧化碳排放约为燃煤热电联产的40%。另外从生态效益看,其占地面积与耗水量均减少60%以上。这些数据充分说明,CCHP系统对生态环境的贡献是极其显著的。
2.能源综合利用率高,经济性好。天然气是优质的清洁能源,同时又是价格昂贵的能源,我国天然气的应用特点无论现在还是未来,都将伴随着与丰富廉价的煤炭的竞争,这是我国社会经济发展水平和自然资源条件所决定的。我国天然气应用的这一国情特色,决定了我国天然气应用必须更加注重提高经济性,即竞争能力,如何选择更合理、经济性最佳的技术应用路线显得十分重要。天然气的燃烧温度理论上可以达到2000℃以上,CCHP系统利用这一特点,以高温热能发电后,将排出的高温烟气和高温冷却水余热利用,实现了天然气的合理梯级利用,最高能源利用率可达85%~90%。在所有已经大规模商业化应用的能源技术中,能源利用效率没有超过CCHP的。
3.供电安全性提高。2003年8月14日美国东部时间下午4时20分,以纽约为中心的美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电事故,直到8月15日下午基本恢复供电。此次大停电波及美国八个州和加拿大东部地区,共有超过6亿千瓦电力容量停止供应,影响人口5000余万,是人类有史以来最大的一次停电事故。美林证券公司预测,停电给美国国内生产总值带来的损失估计在每天250亿到300亿美元之间,会使全美第三季度的经济增长下降2%。8月28日英国伦敦也发生了大停电事故,地铁和地面交通全部中断。9月1日澳大利亚悉尼发生大停电事故,致使中央商务区50多做楼宇陷入瘫痪,直到9月2日才基本恢复供电。
在北美大停电的黑暗之中,却闪烁着一个个光明的“孤岛”,那些拥有CCHP系统的企业、单位和机构依然享受着光明和凉爽。在停电事故中心区域内的麻省理工学院、纽约州立大学、新泽西Rutge大学和普林斯顿大学等拥有CCHP系统的大学,纽约和多伦多的股票、证券市场,还有诸多医院,都因为拥有CCHP系统而保证了正常运转。由于可以弥补大电网在安全稳定性方面的不足,因此CCHP系统的建设得到了越来越广泛的重视。
4.对电网起削峰作用。由于供电能力和用电结构方面存在问题,近十年来我国出现了全国性供电紧张局面。国家电监会总监谭荣尧表示:2011年夏季用电高峰时段,全国最大电力缺口达到3000万千瓦,其中华北、华东、华中电力缺口分别为700、1700、600万千瓦,京津唐、河北、上海、江苏、浙江、安徽、湖南、河南、江西、重庆等10个省市持续缺电,部分地区拉闸限电情况严重。电力高峰负荷主要是电制冷空调造成的,电力空调负荷已经达到电力总负荷的40%,而高峰利用时间全年仅几十个小时,这一问题在全国带有普遍性,电空调已经成为电网中的“癌症”。因此国家发改委、国家电网公司均已提出要适当削减电力的空调负荷。
CCHP系统就是电网的有益补充:CCHP系统在夏季对建筑物进行供电、制冷、供生活热水,而此时正是电网用电高峰时期,CCHP系统不仅可以自行发电,缓解电网负荷,而且利用余热制冷,完全没有空调电负荷,为电网起到了削峰的重要作用。
5.对天然气管网起填谷作用。
6.智能化和灵活性。因为CCHP系统的燃料为天然气,所以机组的起停和调节都很迅捷,有利于无人职守,因此十分灵活和易于操作。
7.适用性广,可选设备多,系统形式多。CCHP系统可以适应多种类型建筑的具体需求,能够根据建筑性质、建筑面积、能源需求特性等不同因素,选择适用的设备组合与系统形式。
四、推广COHP的建议
推广CCHP对能源、电力、经济和环境的可持续发展具有重大意义,但它又是一个新兴的事物,必然面临着各种历史形成的观念和机制上的障碍,面临着各个方面的利益冲突,要克服这些障碍和矛盾还需要一个调整转变的过程,但既然是关系到可持续发展的大事,我们就要以力争朝夕的速度,千方百计地去研究问题解决问题。像任何新生事物一样,CCHP的推广发展也要走过一个由不认识到认识,再到获得支持的过程,还要通过理论和实践的紧密结合,以便发现矛盾、解决矛盾、突破障碍、总结经验、摸索规律,逐步探索一条适宜的发展思路,以保证CCHP健康快速的推广实施。为此建议做好以下几项工作:
1.抓调查研究,制订发展规划。开展CCHP建设的可行性研究课题,组织大学、规划院、研究所、电力环保能源企业的专家学者,论证推广CCHP项目的先进性、合理性和环保性,并设计技术推广的途径,为制定发展规划做决策依据,再结合电力、环保、天然气发展规划,制定切实可行的、具有前瞻性的CCHP发展与建设规划。
2.抓培训学习,提高统一认知。采取请进来、走出去的方式,掀起学习CCHP能源技术的,学习国内外的先进理论和发展模式,与国内外专家、企业进行交流,寻找合作机会。我们需要对国外的政府管理部门、能源企业、技术研究机构和设备研发生产企业进行学习、考察和调研,并实地参观先进的能源企业和设备制造工厂,了解国外CCHP发展的最新动态,学习先进国家发展CCHP的相关政策和市场机制。通过学习提高广大能源工作者、工程技术人员和管理人员的理论水平,为推动发展CCHP奠定坚实基础。
3.抓示范项目,探索经济规律。结合能源发展规划,在调查研究和技术培训基础上抓好CCHP示范项目试点工作,在有条件的单位和区域,组织有关部门为项目单位进行示范项目服务,与建设单位共同拟定项目技术方案和项目可行性研究报告,组织专家进行论证,在高等院校、医院率先优选一批潜在的CCHP试点项目,研究相应优惠政策,研究有关电力上网、供热、供气的政策鼓励机制,研究技术经济等各方面的先进性、合理性。组织不同机组配置、不同负荷特点和不同容量规模的试点项目,可以帮助我们进一步探索经验、寻找规律、研究政策机制,完善发展CCHP的总体思路和发展规划。