江西省城市霧霾污染時空演化及社會經(jīng)濟(jì)影響因素研究

曾浩 徐雨婷 黃雅琪

[提 要]以2010-2017年江西省各城市PM10數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對江西省霧霾污染時空演化特征進(jìn)行研究，具體包括對PM10的年變化特征、季度變化特征與月均變化特征進(jìn)行分析，并根據(jù)2018年12月的PM10數(shù)據(jù)進(jìn)行日變化分析，在此基礎(chǔ)上，對江西省城市霧霾污染的社會經(jīng)濟(jì)影響因素進(jìn)行分析。結(jié)果表明，近年來江西省雖采取了一系列措施控制霧霾污染，并取得一定成效，但仍需進(jìn)一步加大霧霾污染的控制及治理力度，從而促使江西省空氣環(huán)境質(zhì)量更加符合生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。

[關(guān)鍵詞]江西省;霧霾污染;時空演化;社會經(jīng)濟(jì);影響因素

[作者簡介]曾 浩（1987—），男，東華理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院講師，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，研究方向?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)、資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué);徐雨婷（1999—），女，東華理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院學(xué)生，研究方向?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì);黃雅琪（1998—），女，東華理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院學(xué)生，研究方向?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)。（江西南昌 330013）

一、研究背景

江西省作為長江經(jīng)濟(jì)帶的重要組成部分，于2017年正式實(shí)施《國家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)（江西）實(shí)施方案》，將江西省定位為生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理制度創(chuàng)新區(qū)[1]。據(jù)《江西省環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，2016年江西省5個城市PM10年均值數(shù)據(jù)超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)（70ug/m3）[2]，全省年均值為72ug/m3，與上年相比上升4ug/m3。PM10是空氣動力學(xué)中直徑小于等于10微米的顆粒物，因其對大氣質(zhì)量的不利影響，PM10成為研究霧霾污染的重要指標(biāo)[3]。因此，研究江西省城市PM10濃度的時間動態(tài)規(guī)律、空間格局分布及其社會經(jīng)濟(jì)影響因素對于霧霾污染治理具有重要理論和實(shí)踐意義。本文基于2010-2017年的江西省環(huán)境狀況公報(bào)與江西省11個城市環(huán)境月報(bào)，研究江西省PM10濃度的時空變化規(guī)律與分布特征，從而為江西省霧霾污染的聯(lián)防聯(lián)控措施提供支撐，以期為城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的合理規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

二、江西省城市霧霾污染時空分布特征

（一）年均變化特征

江西省各城市2010-2017年P(guān)M10年含量分布如圖1所示。由圖1可知，江西省2010-2017年P(guān)M10年含量在56-116ug/m3之間，總體趨勢呈波動狀，南昌、萍鄉(xiāng)、九江、新余、宜春、贛州、上饒、吉安八個城市PM10年均濃度均超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)（70ug/m3）[2]，其中最大值為116ug/m3，出現(xiàn)在2013年的南昌市;最小值56ug/m3，為2015年的宜春市。從各城市PM10年含量發(fā)展趨勢來看，近幾年中，南昌、景德鎮(zhèn)、九江、鷹潭各市的PM10含量呈下降趨勢，其中南昌市在2013年達(dá)到最高值后急劇下降，其他城市均呈穩(wěn)步的緩慢降低趨勢，即霧霾污染有所改善;新余、贛州、上饒、吉安等市在短暫的下降之后又呈現(xiàn)上升趨勢，萍鄉(xiāng)、撫州、宜春呈現(xiàn)不規(guī)則波動變化趨勢。

作為江西省省會，南昌市PM10年含量在2013年達(dá)到全省近8年P(guān)M10含量最高值后陡然下降，這與南昌市2013-2014年進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型有較大關(guān)聯(lián)。南昌市實(shí)行重大項(xiàng)目加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，且在2014年江西省落實(shí)“大氣污染防治行動計(jì)劃實(shí)施細(xì)則”，南昌市作為省會積極響應(yīng)，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，同時加大大氣污染治理力度，使南昌市2014年P(guān)M10年含量大幅下降。鷹潭市的PM10年含量總體上處于全省最低，聯(lián)系鷹潭市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來分析，其礦產(chǎn)資源不豐富，化工、冶金等的重工業(yè)產(chǎn)業(yè)較少，工業(yè)增長速度較慢，從源頭上控制了PM10污染，因此鷹潭市PM10污染與其他城市相比更輕，空氣質(zhì)量較好。

（二）季均變化特征

江西省為亞熱帶濕潤氣候，四季分明，根據(jù)氣象條件來劃分，江西省春季為3-5月，夏季為6-8月，秋季為9-11月，冬季為12月-次年2月[4]。江西省各城市PM10季均分布圖如圖2所示。

由圖2可知，霧霾污染具有較為明顯的季節(jié)性變化規(guī)律?？傮w上2010-2017年多數(shù)城市PM10含量季均變化趨勢為冬>春>秋>夏，且多數(shù)城市冬季PM10質(zhì)量濃度超國家二級標(biāo)準(zhǔn)，南昌、萍鄉(xiāng)PM10含量超100ug/m3，其中最大值為104.54ug/m3，為南昌冬季;最小值為50.75ug/m3，為撫州夏季，說明冬季PM10污染態(tài)勢嚴(yán)重且未能得到有效解決。從各個城市發(fā)展趨勢來看，南昌、萍鄉(xiāng)、宜春、新余的PM10濃度季均值相對較高，上饒、鷹潭、景德鎮(zhèn)、吉安濃度季均值較低。

從季均值特征可分析，冬季PM10濃度較高而夏季空氣質(zhì)量最好，說明季節(jié)性因素是影響PM10濃度變化的重要因素之一。冬季燃煤產(chǎn)生較多PM10，且天氣干燥，易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，不利于空氣顆粒污染物的流動與消散。季節(jié)性因素難以控制，因此要對PM10污染的預(yù)防能力與各城市之間聯(lián)防聯(lián)控能力提出更高要求，從而最大化減少PM10危害。

（三）月均變化特征

江西省各城市PM10月均分布圖如圖3所示。由圖3可知，各城市PM10的月均濃度變化較為一致，特征曲線呈現(xiàn)“U”型分布，在6-8月PM10濃度最低，在1月和12月為PM10濃度峰值，其中PM10濃度月均值最大值在萍鄉(xiāng)的1月，最小值在吉安的7月，且除景德鎮(zhèn)以外，其他城市均在1月和12月超出國家二級標(biāo)準(zhǔn)，尤其是萍鄉(xiāng)和南昌超過100ug/m3。從各個城市的變化趨勢來看，各城市之間月變化趨勢相似度較高，新余、萍鄉(xiāng)月變化較大，鷹潭、贛州、景德鎮(zhèn)月變化較小。其中，新余在3月份PM10濃度出現(xiàn)上漲回升現(xiàn)象，其他城市大多在5月、10月出現(xiàn)回升現(xiàn)象;另一方面，多數(shù)城市于2月份PM10濃度呈下降趨勢。從總體變化趨勢來看，月均值變化趨勢與季均變化吻合。

從月均變化特征進(jìn)行分析，1月、12月各城市PM10濃度處于全年最高水平，與其氣候及外部原因有較大的聯(lián)系。1月、12月春運(yùn)時期為汽車流量高峰期，尾氣排放導(dǎo)致PM10濃度增加，且燃煤增加、燃放爆竹煙花現(xiàn)象頻繁產(chǎn)生大量空氣顆粒污染物污染，因此PM10在1月、12月濃度最高。6-8月燃煤等外部影響情況較少，林地、綠地的吸附、直流功能較強(qiáng)，空氣凈化效果最佳，因此空氣質(zhì)量在6-8月最優(yōu)。

（四）日均變化特征

日變化特征選用2018年12月22日0時至20時的PM10數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。自2017年底江西省正式實(shí)施《國家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)（江西）實(shí)施方案》，并且推出相關(guān)政策與措施后，江西省各城市的空氣污染逐漸好轉(zhuǎn)。鑒于冬季為一年污染最嚴(yán)重時期，因此選用2018年冬季隨機(jī)一天的PM10濃度變化狀況，分析PM10日變化特征，并研究相關(guān)措施在控制PM10污染時的效益。江西省各城市PM10日變化如圖4所示。

從圖4可以看出，江西省各城市PM10濃度從0時至20時呈增加趨勢，且一天當(dāng)中PM10濃度變化差距不大，PM10濃度的控制較為穩(wěn)定。一天當(dāng)中各個城市之間趨勢呈“W”型分布。從各城市來分析，萍鄉(xiāng)、宜春、景德鎮(zhèn)、九江的PM10濃度值居高，新余、南昌、鷹潭、贛州、上饒、吉安、撫州PM10濃度值則較低。從其日變化特征來看，各城市PM10值呈遞增趨勢，究其原因，一天中隨著時間推移，汽車流通量、工廠運(yùn)作、生活用煤等逐漸增多，空氣中PM10濃度隨之增加。20時之后，各城市歸于平靜，加之植物及空氣流動凈化功能加強(qiáng)，使得0時PM10濃度為全天最低。

從PM10日變化數(shù)值來看，相較于2010-2017年的年、月均值，2018年P(guān)M10日變化值減少較多，這與近年江西省的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型與采取的措施有巨大聯(lián)系。以燃燒秸稈為例，燃燒秸稈產(chǎn)生大量懸浮顆粒物，對空氣造成污染。2018年，江西省實(shí)行“秸稈禁燒”，從秸稈這一源頭上減少了PM10的產(chǎn)生，對PM10的控制與治理具有極大的促進(jìn)效應(yīng)。另外，在生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)建設(shè)背景下，生態(tài)文明建設(shè)有序推進(jìn)?；谛掳l(fā)展理念，江西省各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型，推進(jìn)城市綠化建設(shè)，并對霧霾污染源頭進(jìn)行高效治理，各城市之間對大氣污染進(jìn)行有意識的聯(lián)防聯(lián)控，使空氣污染的預(yù)防與控制力度加大。同時，政府通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整促進(jìn)霧霾污染的治理，企業(yè)采取開發(fā)新能源、提高能源利用率等方式，居民積極采用清潔能源生產(chǎn)生活，共同參與到治理霧霾污染中，促進(jìn)江西省空氣質(zhì)量呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢[5]。

三、江西省城市霧霾污染的社會經(jīng)濟(jì)影響因素

通過對PM10濃度變化的分析，可以得出PM10污染主要有社會、經(jīng)濟(jì)這兩方面因素，加之冬季存在季節(jié)性因素與污染的區(qū)域傳輸?shù)容o助因素影響。社會因素主要有機(jī)動車尾氣、工業(yè)排放、燃煤排放、揚(yáng)塵等污染源與人口增長、燃放煙花爆竹、環(huán)保意識薄弱、綠化建設(shè)等人類活動，而這些社會因素大部分受經(jīng)濟(jì)因素如經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、技術(shù)水平等因素影響。此外，季節(jié)性因素引起的不利氣象條件和區(qū)域傳輸?shù)?，包括周邊地區(qū)污染傳輸與冬季北方霧霾污染輸入性影響，由此分析得出江西省PM10污染的影響因素框架圖[6]。如圖5所示：

（一）經(jīng)濟(jì)因素

一是經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在粗放型經(jīng)濟(jì)當(dāng)中，發(fā)展經(jīng)濟(jì)往往以犧牲環(huán)境為代價，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長與生態(tài)環(huán)境效益成反比。近些年，雖進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，但第二產(chǎn)業(yè)仍然占據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較大比重。據(jù)江西省2017年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，江西省三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之比為9.4：47.9：42.7，第二產(chǎn)業(yè)對GDP增長的貢獻(xiàn)率為47%，說明工業(yè)仍為江西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，而造成PM10污染的主要原因之一正是工業(yè)消耗的有色金屬、煤炭等原料及建筑業(yè)產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵，表明江西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待轉(zhuǎn)型和升級[7]。

二是技術(shù)水平。較東部其他省市而言，江西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較低，生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作起步晚，大氣污染治理水平偏低，在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)控制與治理污染方面較為落后。脫硫脫氮技術(shù)、潔凈煤技術(shù)是我國目前極力推行和發(fā)展的大氣污染防治措施，而就江西省近些年的PM10濃度來看，部分城市PM10濃度不降反升，表明更應(yīng)大力引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，并積極采用新能源，積極推廣有害物質(zhì)回收利用技術(shù)，從而減輕因工業(yè)發(fā)展而造成的PM10污染所帶來的危害。

（二）社會因素

一是污染源。PM10污染源主要由工業(yè)排放、機(jī)動車尾氣排放、燃煤排放、揚(yáng)塵等組成，江西省大多數(shù)機(jī)動車仍然以燃油為動力為主，從而機(jī)動車尾氣大量排放有害污染物質(zhì)。此外，天氣干燥時機(jī)動車行駛過程中易產(chǎn)生揚(yáng)塵，導(dǎo)致城市霧霾天氣[6]。而燃煤排放除工業(yè)燃煤之外，生活燃煤也逐漸成為PM10產(chǎn)生的主要原因之一，尤其以冬季為主，冬季天氣轉(zhuǎn)冷，各城市尤其在農(nóng)村多燃煤取暖為主，加劇了PM10污染。此外農(nóng)田燃燒秸稈，也會造成大量的顆粒物污染。

二是人為活動影響。一方面，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，江西省常住人口數(shù)量逐年增長，用電、交通等需求不斷增加。截止2017年末，江西省民用汽車保有量已達(dá)到473.3萬輛，比上年增長16.2%，與此同時，在生產(chǎn)與生活當(dāng)中加劇能源消耗，產(chǎn)生大量污染物質(zhì)，從而加重PM10對空氣質(zhì)量的不利影響;另一方面，江西省大氣污染治理相關(guān)的條例、政策推行較晚，例如禁燃煙花爆竹政策于2018年2月份才全面推行，省內(nèi)部分城市未大范圍貫徹該政策，加之部分市民環(huán)保意識薄弱，較少將環(huán)境保護(hù)落實(shí)到生活中，以致冬季仍存在燃放煙花爆竹現(xiàn)象，增加空氣中PM10質(zhì)量濃度，從而導(dǎo)致生活污染來源成為PM10污染來源的組成之一。

三是綠化建設(shè)。在快速發(fā)展的城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，部分城市土地用途缺乏良好規(guī)劃，綠化工作推進(jìn)滯后，空氣凈化鏈條被破壞，對顆粒物吸收能力大大減弱，使漂浮的PM10缺乏消散條件。同時，城市建筑施工、工業(yè)排放造成大量PM10污染，而城市之間的熱島效應(yīng)使得空氣顆粒物的消散環(huán)境變差[8]，加之逐年增長的汽車流量導(dǎo)致汽車尾氣污染嚴(yán)重，加重空氣顆粒污染物的比重，最終造成江西省內(nèi)PM10含量未能進(jìn)行良好的控制，且部分城市呈現(xiàn)惡化態(tài)勢。

（三）其他因素

根據(jù)PM10季均值分析可得出PM10污染具有明顯季節(jié)性特征，冬季PM10濃度明顯高于夏季，這是因?yàn)榻魇《咎鞖飧稍?，降雨減少，對空氣中漂浮顆粒吸附性與沖刷效力減弱，且冬季逆溫現(xiàn)象頻繁，空氣對流能力較差，出現(xiàn)靜風(fēng)現(xiàn)象，PM10聚集難以消散。而相比夏季，雨水充足，且對流旺盛，對污染物的沖刷與凈化能力較強(qiáng)，所以夏季PM10濃度處于一年中最低值，空氣質(zhì)量最佳。另外，區(qū)域之間的傳輸也是帶來顆粒物污染的原因之一。江西省是典型的南方省份，雖沒有采暖季，但受風(fēng)向影響，空氣易受北方氣團(tuán)外來輸入性影響，從而帶來北方顆粒物污染[9]。且受地形地勢影響，周邊省市重工業(yè)污染易擴(kuò)散至江西省，導(dǎo)致空氣質(zhì)量受外來輸入影響， 從而更易引發(fā)重度污染狀況的產(chǎn)生。

四、結(jié)語

通過對霧霾污染的年均、季均、月均和日均變化特征研究，發(fā)現(xiàn)近年來江西省霧霾污染治理取得一定成效，但仍有不足之處，這與江西省的城市化、工業(yè)化的推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式有密切聯(lián)系。通過對江西省霧霾污染社會經(jīng)濟(jì)因素分析得知，霧霾污染影響因素較為復(fù)雜，造成污染的各影響因素之間相互聯(lián)系。江西省近年來雖推出眾多措施治理并取得成效，但與生態(tài)文明建設(shè)的要求仍有差距，省內(nèi)各城市應(yīng)進(jìn)行協(xié)同治理，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)發(fā)展中不斷創(chuàng)新機(jī)制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，共同建設(shè)美麗江西。

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[責(zé)任編輯：上官濤]