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北京大学光华管理学院 2019-04-12 浏览量: 1962

MBA中国网讯】

每天清晨,打开手机看看今天的空气质量已成为很多人的习惯。在不经意间,或许这一习惯已保持六年有余。在经历了2013年的“十面霾伏”之后,中国正式向雾霾宣战 。

  • 那么,这六年来,我们的空气真的变好了吗?

  • 各地政府治霾成绩如何?哪些城市值得点赞,哪些城市有待努力?

  • “人努力”与“天帮忙”,这两大因素在多大程度上影响了我们的治理效果?

  • 为什么有时蓝天白云,也隐藏着伤害?除了PM2.5,还有哪些“隐形杀手”值得警惕?

  • 未来,我们的治理方法应该如何调整才能更有效?

这些问题在一份涵盖了近2亿条的数据、长达90多页的报告中都能找到答案。4月10日,北大光华管理学院和北大科学中心陈松蹊教授的研究团队推出《空气质量评估报告(六)——“2+43”城市2013-2018年区域污染状况评估》("2"指的北京、天津,"43"指河北、河南、山东、山西各省的城市)。这也是该研究团队在六年的观察和积累基础上,推出的第六份报告。

本报告分析了中国雾霾最严重的区域——京津冀晋鲁豫陕45个城市,基于247个国控空气质量监测站点2013年3月至2019年2月污染物连续六年监测数据,和55个气象站点连续八年的气象数据。重点呈现了六种空气质量常规污染物——PM2.5、PM10、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)和臭氧(O3)的变化趋势,并给予了治理建议。

此外,该报告还有一大亮点:不同于目前官方等渠道常用的基于原始浓度的年际变化比率,这份报告呈现的是剔除了气象因素后的大气污染状况。简言之,去除了“天帮忙”的因素,更客观地评价“人努力”的效果。这对于地方政府治霾考核将更加有效、公正。

区域治理不平衡:哪些城市值得点赞,哪些城市有待努力

根据生态环境部2018年6月印发的《2018-2019年蓝天保卫战重点区域强化督查方案》,本次报告在去年“2+31”城市的基础上增加了汾渭平原11个城市(包括陕西省西安、咸阳、渭南、宝鸡、铜川,山西省吕梁、晋中、运城、临汾,河南省洛阳、三门峡)作为数据来源,并额外加上延安作为对照,总体即“2+43”城市。

研究数据来源城市

清新的空气处处相似,污染物的分布则各各不同。我们所看到的空气质量指数,是污染物扩散条件、气象因素、季节因素、排放情况种种因素综合影响的结果。如此一来,被列入研究的城市越多,空气质量的差异性就越明显,对此项目组使用了一些科学的方法来排除干扰,我们将在第三部分作介绍。

整体而言,六年来,大家最受关注的PM2.5值在这45个城市的平均累积降幅达到了19.5%。其中,共有26个城市五年/四年累积降幅超过20%,保定五年累积降幅最多,达41.8%。但晋城、临汾、吕梁、张家口、和咸阳5城市累积降幅为负。

从区域分布上看,沿太行山脉的保定、石家庄、邢台、邯郸和衡水河北五市,河南所有九市,陕西除延安和宝鸡外的四市为高浓度区域;河北北部张家口、承德、秦皇岛三市为低浓度区域;北京、天津及自唐山以南的河北城市和山东九市为中浓度区域。延安的污染水平要高于河北北部三市,同北京、天津、廊坊相近,故也归入中浓度区域。

无论是累积降幅还是平均降幅,山东省与京津冀地区除张家口外的21城市均位于前24名,晋豫陕地区除新乡、郑州、延安的20城市则居于后21名。京津冀鲁区域22市近六年PM2.5浓度已具有明显的下降趋势;晋豫陕地区23市PM2.5浓度一致性的下降趋势仍有待建立。

“2+43”城市气象调整后2013年至2018年PM2.5季节平均浓度(微克/立方米)的变化序列图

以北京为代表,部分城市污染势头得到遏制

值得一提的是,曾因雾霾严重而饱受诟病的首都北京,经过这些年的治理,空气质量已悄然改善,在45个城市中,北京六种污染物的综合改善情况排名第五,五年降幅达到了28.6%。其中二氧化硫的治理效果尤为突出,PM2.5和臭氧也有好的迹象。

从45个城市PM2.5浓度的逐年变化来看,最直观的感受是整体颜色变得越来越清爽,代表最严重程度污染的深红色在2017和2018年已经基本消失,这意味着极端污染天气得到了有效控制,北京、张家口、承德和秦皇岛相比初始年度(2013年)都有由红向绿的显著变化,首都北京呈现出脱离一片“火热”、向这三个旅游度假胜地空气质量靠拢的势头。

45个城市2013年至2018年冬季PM2.5分布图

而下图进一步说明了在45个城市中,北京的PM2.5四年、五年累积降幅的确排在前列:

“2+43”城市气象调整后季节年PM2.5过去五/四年(绿色)或过去四/三年(红色)累积降幅图,黄色线条为北京

北京的二氧化硫污染改善情况是更加值得高亮,下图最下方的橙色线条即代表北京的变化,这意味着几年来北京市二氧化硫水平不仅保持下降趋势,其数值也在所有参加研究的城市中处于最低水平。从2017年开始,北京8个季度的二氧化硫浓度维持个位数,达到了一些发达国家水平。

二氧化硫年平均浓度(气象调整后)

臭氧作为一个现代化城市通病,相对其他污染物没有得到那么好的控制效果,整体而言,45个城市中多数臭氧浓度不降反升,其中一些城市升幅达到了50%以上,在这样的情况下,北京的臭氧污染排名从第7名下降至第37,可见对臭氧的控制是相对有效的。

“2+43”城市气象调整后季节年8小时臭氧过去五/四年(绿色)或过去四/三年(红色)平均增幅图

相应地,北京市的煤炭消费量自2007年就开始稳步下降,2016年的消费量仅是2007年的22.1%。2017年北京市大规模取消燃煤锅炉,加大清洁能源采暖比重,2017年的煤炭消费总量比2016年下降了63.6%。自2017年4月起,北京市电力行业耗煤量降至零,其它类的耗煤量也进一步下降。

数据说明,作为45个城市中唯一的超大型城市,北京的空气污染防治成效是较为明显的,PM2.5、二氧化硫和臭氧的污染趋势都有得到遏制的迹象。希望北京的空气能继续改善,成为更美的首都。

“人努力-天帮忙”指数:更科学地评估空气质量

由于基于空气污染物原始浓度所得到的年际变化比率极易受三个因素影响:当年气象条件(所谓的“天帮忙”或“天不帮忙”,也称为气象干扰)、去年气象条件和背景浓度的变化(由人为因素即所谓的“人努力”或“人不努力”所致),为分解气象与人为因素对污染的影响,全⾯评估⼤⽓减排的真实效果,报告使用了经过气象调整后的污染物浓度来评价每个城市的大气污染状况,这就是“⼈努⼒-天帮忙”指数。

2017年春季,尽管有31个城市“天不帮忙”,但仍有34个城市“人努力”;夏季,北京、承德、唐山、秦皇岛“人努力”的程度在45个城市中位居前列,而“天帮忙”的区域由北部转向南部;秋季“人努力”的城市个数为全年最多,达到了35个城市。与此同时,“天帮忙”的城市个数也较多,达到了37个,即大幅减排的同时气象条件亦有利于污染物扩散。冬季“人努力”的城市有30个,与秋季相比略微减少,但是“天帮忙”的城市个数为全年最多,除宝鸡、咸阳、西安、铜川外,其余城市的气象条件均有利于污染物扩散。

2018年春季“人不努力”城市较多,“天帮忙”与“天不帮忙”城市个数各占一半;夏季以“人努力”为主,体现在除吕梁、唐山、濮阳外的42个城市;秋季相应地“天不帮忙”最明显,35个城市的气象条件均不利于污染物扩散,然而除衡水、秦皇岛等城市为“人不努力”外,其余35个城市均为“人努力”;冬季气象条件好转,共有28个城市“天帮忙”,尤其是京津冀地区,气象条件极有利于污染物扩散,但是27个城市减排效果不明显,即“人不努力”,这些城市大多聚集在京津冀,山东北部和山西太原和阳泉。

2018年分季节“人努力”及“天帮忙”图

需要强调的是,该报告的“人努力”与“天帮忙”仅是为了更准确地反映空气污染情况的描述,所谓“人努力”或“人不努力”只代表这一阶段的减排措施有没有跑赢污染物的增加。空气质量治理是一项长期工作,需要综合各方因素制定政策和措施。报告建议使用去除气象干扰的空气质量评估方法,从而使得“天帮忙”或“天帮倒忙”对各级政府部门大气治理努力程度评估的影响降到最低。

结合以上分析,报告还绘制了针对45个城市的监视坐标图,以帮助直观地评估几种污染物的分布水平,此处不再详述,有兴趣的读者请阅读报告全文了解。

污染物变化有差异:警惕大气中的 “隐形杀手”

研究发现,2017至2018年京津冀地区PM2.5和PM10浓度下降明显放缓,其中“环渤海五城市”(北京、天津、唐山、沧州和廊坊)在2018年出现不显著增加或显著增加。河北北部3城市作为京津冀的“氧吧”,2017至2018年PM2.5和PM10浓度均出现增加。尽管河北北部3个城市不属于“2+26”和汾渭平原城市的范畴,但建议河北北部三市加强污染防治的力度,尤其考虑到2020年的“冬奥会”将在张家口和北京举行。

从2013年至2018年,PM2.5占PM10的比例逐年降低,而PM10-2.5的下降速度低于PM2.5的下降速度,这一变化说明,伴随PM2.5治理和浓度水平降低,PM10-2.5污染也应逐渐被重视。

二氧化硫污染改善显著,京津冀、山东、河南、山西和陕西近五年降幅均超过50%。京津冀各城市自2013年起逐渐推行“煤改气”、“煤改电”和燃煤脱硫等举措。得益于此,45市二氧化硫的降低趋势显著。京津冀平原“2+8”城市2018年二氧化硫平均浓度已降至19.8微克/立方米。山西、山东、河南、陕西地区二氧化硫浓度在2018年分别降至28.9、19.5、17.5、12.8微克/立方米。区域性二氧化硫的显著下降是京津冀及周边晋鲁豫陕地区过去五年大气污染治理的最大亮点,也是区域范围PM2.5和PM10显著下降的主要原因。

“2+43”城市一氧化碳的下降幅度要远小于二氧化硫的下降幅度。近两年,京津冀地区一氧化碳浓度下降放缓,其中北部3城市浓度甚至增加。山西近五年二氧化硫和一氧化碳虽然下降明显,但是山西这五年均是五省二市七个区域二氧化硫和一氧化碳浓度最高的地区,高于河北沿太行山5市。

“2+43”城市二氧化氮改善不大,较其初始年份共有18个城市二氧化氮浓度不降反升或无显著下降。延安、唐山、吕梁三市夏天二氧化氮浓度较高,需要引起关注。区域内二氧化氮下降微弱,多数城市未形成持续的下降趋势。值得注意的是,自2016年以来山西二氧化氮浓度呈上升态势,太原、阳泉、晋中等正在加入高浓度区域。

二氧化氮累积降幅

由于二氧化氮是臭氧的一个前体物,减少二氧化氮也是遏制区域内臭氧增加的有效手段。

与雾霾相比,臭氧污染很不显眼,往往隐藏在蓝天白云之下,可这一污染物却是人类健康的“隐形杀手”,也是目前六种污染物中最为顽固的。由于臭氧具有强氧化性,被吸入呼吸道时,就会与呼吸道中的细胞、流体和组织很快反应,导致肺功能减弱和组织损伤。同时,臭氧可促使空气中的大量气体污染物转化为颗粒物,进而转化为PM2.5。因此,近地面臭氧浓度超标,其危害程度不亚于PM2.5超标。

发达国家的大气问题目前主要是臭氧污染,如美国洛杉矶的光化学污染。中国这几年臭氧污染问题日益突出,臭氧和PM2.5已成为中国大气污染的两个首要污染物。根据环境保护部2014年上半年全国环境质量状况显示,各地区,尤其是珠三角和长三角等经济发达地区,在努力降低PM2.5浓度的过程中,不可避免的发现臭氧已成为5~10月间的首要污染物,污染加重的趋势不容忽视。

整体上45城市普遍臭氧浓度水平很高,季节特征显著,绝大部分城市保持迅猛增长态势。整个夏季的平均值基本都超过了中国和世卫组织100微克/立方米的标准,北京近六年夏天90%分位数浓度(最高的10%)始终保持在240微克/立方米左右。河北、河南沿太行山城市以及山西晋城、临汾,山东滨州等城市恶化趋势明显,尤其体现在夏季臭氧浓度上。2018年共有11个城市夏季90%分位数超过240微克/立方米,其中滨州、保定、石家庄、临汾超过260微克/立方米;邯郸、邢台、济南、唐山、晋城、聊城、淄博介于240与260微克/立方米之间。

与前五种污染物的改善状况不同,除承德外44城市在2018年的臭氧浓度较其初始年份均有所上升,其中部分城市增幅较大,临汾五年累计增幅甚至达85%。共有10个城市累计增幅超过50%,

除此之外,2018年臭氧浓度前7名均为山东城市,前10名包含8个山东城市,这说明臭氧污染应成为山东省大气治理的重要命题。

报告建议像管控PM2.5一样,对京津冀地区乃至全国主要污染区域设定臭氧改善的具体数值目标,以便采取有力措施及时遏制其增长的趋势、有效降低臭氧浓度。避免部分地区面临颗粒物和臭氧双重污染的局面。

其他治理建议:

*建议使用去除气象干扰的空气质量评估方法,从而使得对各级政府部门大气治理努力程度的评估不受“天帮忙”或“天帮倒忙”的影响。

* 考虑到近几年我国空气质量的改善,建议尽快使用WHO“过渡时期”第二级指标所给定的50微克/立方米作为“良”的上限。这一国家标准的提高将有效减少中国人群的污染暴露水平和未来个人及国家的医疗健康开支,也将为下一步的大气污染防治提供更高的目标和新的动能。

* 煤炭消耗方面,建议将京津冀、山东、河南、山西和陕西的煤炭消耗量作为衡量基础排放的指标纳入大气污染防治的重点监测内容;京津冀晋鲁豫陕城市减煤重点应该是山东和陕西省的“其它类”及山西省的冶金和建材行业。

(本文转载自北京大学光华管理学院 ,如有侵权请电话联系010-53572272)

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