武漢理工大學(xué) 楊宇,楊豐羽,董巍,汪功卉
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,空氣污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,環(huán)境治理問(wèn)題已成為國(guó)家工作的重中之重。在各方積極探求空氣污染有效防治路線時(shí),突發(fā)公共衛(wèi)生事件為改善空氣質(zhì)量提供了新思路。公共衛(wèi)生事件爆發(fā)后,為盡快控制疫情上升勢(shì)頭,各地政府嚴(yán)格實(shí)行交通管制,包括尾號(hào)限行,道路禁行等方式。盡管執(zhí)行這些措施制約了社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng),但在一定程度上起到了大氣污染防治的效果。
影響空氣質(zhì)量的污染物有:煙塵、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)顆粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、臭氧、揮發(fā)性有機(jī)化合物等等。國(guó)際能源署(IEA)總干事比羅爾(Fatih Birol)在《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》雜志指出,能源消耗是造成各種大氣污染物排放的一個(gè)主要原因。每年有數(shù)百萬(wàn)噸與使用能源相關(guān)的污染物排放到大氣當(dāng)中,其中就有汽車(chē)和卡車(chē)的尾氣排放。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球19%的黑炭排放來(lái)自交通運(yùn)輸行業(yè),其中大部分來(lái)自柴油車(chē)輛[1]。世界衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)布的全球空氣質(zhì)量反映了全球范圍內(nèi)有關(guān)國(guó)家和城市空氣質(zhì)量和分布情況:亞洲、中東、非洲大部分國(guó)家,南美個(gè)別國(guó)家(如秘魯),空氣質(zhì)量超過(guò)世衛(wèi)組織第一階段(35微克/立方米)標(biāo)準(zhǔn),處于嚴(yán)重空氣污染。PM2.5年均值達(dá)標(biāo)(10微克/立方米)的國(guó)家主要集中在北美、西歐和澳洲。
我國(guó)以往大力發(fā)展經(jīng)濟(jì),物質(zhì)增長(zhǎng)迅速,而忽視了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境之間的和諧共處。公共衛(wèi)生事件期間限制出行使得國(guó)內(nèi)大大降低了由于交通所產(chǎn)生的污染物排放,明顯改善了部分地區(qū)的空氣質(zhì)量狀況,可見(jiàn)限制出行對(duì)環(huán)境有重要影響。今后若能在兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的同時(shí)對(duì)車(chē)輛出行進(jìn)行一定的限制,實(shí)行靈活的交通限行模式,則會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量提升產(chǎn)生顯著作用。公共衛(wèi)生事件防控限行政策的實(shí)施導(dǎo)致居民大量在家中滯留,家庭和社區(qū)產(chǎn)生固體廢物排放大幅增加,生活污水排放和用水用能等方面出現(xiàn)快速增長(zhǎng),也給環(huán)境治理造成巨大壓力。針對(duì)廢棄物排放處理,應(yīng)明確污水、垃圾處理廠的責(zé)任和義務(wù),建立廢棄物排放的實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制,動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理,以應(yīng)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)。
目前,汽車(chē)尾氣是環(huán)境空氣污染物的主要貢獻(xiàn)者,其中CO、HC、PM和NOX貢獻(xiàn)率超過(guò)90%。本文以表征空氣質(zhì)量的污染物PM2.5、PM10、CO、NO2、O3及空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)為研究對(duì)象,分析北京市兩次交通管制期其變化規(guī)律,研究交通流量變化對(duì)空氣質(zhì)量的影響,以期為交通運(yùn)輸業(yè)大氣污染防治提供參考依據(jù)。
PM2.5:細(xì)顆粒物又稱(chēng)細(xì)粒、細(xì)顆粒、PM2.5。細(xì)顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物。它能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中,其在空氣中含量濃度越高,就代表空氣污染越嚴(yán)重。PM2.5的來(lái)源之一就是人為源,人為源包括固定源和流動(dòng)源。固定源包括各種燃料燃燒源,流動(dòng)源主要是各類(lèi)交通工具在運(yùn)行過(guò)程中使用燃料時(shí)向大氣中排放的尾氣。因此選取PM2.5作為指標(biāo)可以反映出人為活動(dòng)的程度,特別是在流動(dòng)源方面PM2.5可以直觀反應(yīng)各類(lèi)交通工具在運(yùn)行過(guò)程中向大氣中排放的尾氣對(duì)空氣質(zhì)量造成的影響。
PM10:可吸入顆粒物,通常是指粒徑在10微米以下的顆粒物,又稱(chēng)PM10。一些顆粒物來(lái)自污染源的直接排放,如來(lái)自行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)、材料的破碎碾磨處理過(guò)程以及被風(fēng)揚(yáng)起的塵土,比如煙囪與車(chē)輛??晌雺m同時(shí)在大氣中還可為化學(xué)反應(yīng)提供反應(yīng)床,是氣溶膠化學(xué)中研究的重點(diǎn)對(duì)象,已被定為空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)。將PM10作為指標(biāo)選取,能很好的研究行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)空氣質(zhì)量的直接影響。
CO:一氧化碳是一種大氣污染物,在大氣中數(shù)量最多、分布最廣,含碳燃料的不完全燃燒都會(huì)產(chǎn)生一氧化碳,如煉焦、煉鋼、汽車(chē)尾氣等。大氣中一氧化碳的來(lái)源主要是機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣、工礦企業(yè)、家庭爐灶、采暖鍋爐等。由于交通運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展,一氧化碳排放量隨之增多,給人類(lèi)生命健康造成了不可忽視的影響。研究如何降低CO排放量對(duì)于保證空氣質(zhì)量和人類(lèi)健康具有重要意義。
NO2:二氧化氮也是《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的6個(gè)基本項(xiàng)目之一,人為產(chǎn)生的二氧化氮主要來(lái)自高溫燃燒過(guò)程的釋放,比如機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣、鍋爐廢氣的排放等。在氮氧化物中,對(duì)人體產(chǎn)生較大影響的主要是NO2,NO2在交通管制期間與之前同期相比顯著下降,能直觀反應(yīng)空氣質(zhì)量。
O3:臭氧的其中一種分布在低空,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。臭氧(O3)的濃度在一天之內(nèi)變化幅度很大,隨著溫度升高,O3濃度隨之升高,于午后達(dá)到峰值再逐漸降低,即環(huán)境空氣中的O3濃度與溫度變化相關(guān)。研究O3濃度可以探究交通出行是否會(huì)導(dǎo)致空氣溫度升高從而加劇污染。
為了從整體上分析預(yù)防公共衛(wèi)生事件限行政策對(duì)空氣質(zhì)量狀況的影響,首先選擇對(duì)限行政策出臺(tái)前后三年空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
2018年1月—2021年7月期間,北京市都出現(xiàn)了不同程度的污染天氣。通過(guò)對(duì)2020年與2018年、2019年和2021年同期的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),空氣質(zhì)量指數(shù)及PM2.5、PM10、NO2和CO的濃度在疫情管控期間均出現(xiàn)明顯下降,這與高德地圖發(fā)布的《2020年度出行報(bào)告》中2020年國(guó)內(nèi)主要城市駕車(chē)活力指數(shù)吻合,說(shuō)明這四類(lèi)污染物以及空氣質(zhì)量指數(shù)與車(chē)輛出行數(shù)量為顯著正相關(guān)。SO2、O3隨著防控措施的開(kāi)展與其他年份相同呈上升趨勢(shì),說(shuō)明這兩類(lèi)污染物與車(chē)輛出行管控?zé)o明顯關(guān)系。
從年份變化來(lái)看,年份與PM2.5、PM10、NO2和SO2均為顯著負(fù)相關(guān),反映出了北京市的空氣質(zhì)量在過(guò)去幾年里不斷改善,這說(shuō)明北京市近年來(lái)所采取的一系列環(huán)境治理措施對(duì)空氣質(zhì)量的改善是有效果的,在某種程度上體現(xiàn)了京津冀地區(qū)藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的成果。
綜上所述,公共衛(wèi)生事件期間管控政策對(duì)PM2.5、PM10、NO2和CO均有顯著效果。疫情管控期間,交通流量顯著下降,經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)減少,人員流動(dòng)減少,使得京津冀地區(qū)即便是我國(guó)大氣污染物排放量最多的地區(qū),也出現(xiàn)了空氣質(zhì)量的明顯好轉(zhuǎn)。從其他層面來(lái)看,氣象條件同樣影響了空氣質(zhì)量的惡化,導(dǎo)致了重污染天氣的出現(xiàn)。
公共衛(wèi)生事件發(fā)生期間的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)規(guī)律與平時(shí)有很大的區(qū)別,主要表現(xiàn)為消費(fèi)減少、出行活動(dòng)水平下降、生產(chǎn)活動(dòng)性下降,為了評(píng)估以上因素變化帶來(lái)的影響,我們對(duì)公共衛(wèi)生事件前后時(shí)間段進(jìn)行了限定。根據(jù)空氣質(zhì)量指數(shù)的變動(dòng)周期,我們以2018年一月—2021年七月這個(gè)時(shí)間區(qū)間進(jìn)行研究,該時(shí)段反映了以疫情管控前后社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平受疫情防控政策影響,從驟然下降到逐步恢復(fù)的整個(gè)過(guò)程,并與疫情前兩年同周期數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,可以客觀分析出疫情防控政策對(duì)空氣質(zhì)量的影響。其中,空氣質(zhì)量數(shù) 據(jù)(PM2.5、PM10、NO2、CO、SO2和O3)來(lái)自中國(guó)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)分析平臺(tái),2020年國(guó)內(nèi)主要城市駕車(chē)活力指數(shù)參考高德地圖發(fā)布的《2020年度出行報(bào)告》。
1.應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生事件期間日常限行政策對(duì)空氣質(zhì)量的影響
針對(duì)日常限行政策對(duì)空氣質(zhì)量的影響,我們對(duì)公共衛(wèi)生事件前后時(shí)間段進(jìn)行限定,選取2018年1月至2021年7月進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)第二部分的數(shù)據(jù)分析,我們得出影響區(qū)域空氣質(zhì)量的主要指標(biāo)有PM2.5、PM10、NO2和CO的濃度,同時(shí)年份變化、天氣影響、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平等均會(huì)影響這些指標(biāo)。
2018年1月—2020年春節(jié)期間,北京市都出現(xiàn)了不同程度的污染天氣,對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),PM10、NO2和SO2濃度分別顯著下降了13.5%、18.6%和19%。而2020年春節(jié)期間,僅1月—2月NO2濃度下降了10-30%。
可以看出,公共衛(wèi)生事件發(fā)生之前,普遍實(shí)行的交通限行政策對(duì)于空氣質(zhì)量的影響程度遠(yuǎn)低于汽車(chē)數(shù)量增加的速度,所以?xún)H在短期內(nèi)對(duì)尾氣控制有效,在長(zhǎng)期空氣質(zhì)量控制中效果逐漸被弱化。但是,隨著時(shí)間推移,北京市空氣質(zhì)量呈現(xiàn)逐年改善趨勢(shì),可以肯定近幾年北京市采取的環(huán)境治理措施是有效的。
2020年春節(jié)期間疫情發(fā)生后,疫情初期加之春節(jié)假期,經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平較同期有所下降,而經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平與NO2濃度有顯著正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明相較其他污染物來(lái)說(shuō),隨著春節(jié)假期經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平降低和交通流量的下降,NO2濃度逐漸減小。
2.疫情防控政策對(duì)空氣質(zhì)量的影響
公共衛(wèi)生事件期間的防控政策,主要影響了人們的日?;顒?dòng),從而影響2020年經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平,經(jīng)濟(jì)因素減緩了空氣污染程度。
分析2018年到2019年春節(jié)期間空氣質(zhì)量變化程度,正月初二到正月初六經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)于空氣質(zhì)量貢獻(xiàn)較小且為加重影響,正月十六至正月十九影響較大且為減緩影響,整體趨勢(shì)一致。主要影響空氣質(zhì)量指標(biāo)中NO2濃度,在春節(jié)期間隨交通流量減少而降低,春節(jié)假期結(jié)束后回升至日常水平。
2020年春節(jié)期間,正月初二至正月初六經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平變化趨勢(shì)較往年趨勢(shì)一致,初七之后經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平?jīng)]有回升,體現(xiàn)防控政策對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平的影響,長(zhǎng)時(shí)間低水平的交通流量使得NO2濃度在此時(shí)間段內(nèi)仍保持在較低水平,沒(méi)有明顯回升。
我們可以從兩個(gè)方面闡述其影響機(jī)制,氣象條件變化和大氣污染治理。首先,氣象條件變化對(duì)于區(qū)域空氣質(zhì)量影響為主導(dǎo)地位。一,以北京市為例,2020年春節(jié)與2019年春節(jié)同期相比,PM2.5濃度增長(zhǎng)148%,其中氣象條件為主要驅(qū)動(dòng)因素,濕度貢獻(xiàn)率超90%,風(fēng)速與年份對(duì)其影響不大。二,以武漢市為例。相比于2019年,2020年湖北省全省大部分PM2.5有所降低,而武漢市中心城區(qū)卻呈現(xiàn)上升趨勢(shì),表明2020年氣象條件對(duì)武漢市PM2.5指標(biāo)為負(fù)貢獻(xiàn);O3濃度較于2019年影響則時(shí)正時(shí)負(fù),整體呈上升趨勢(shì)。其次,大氣污染治理對(duì)幾項(xiàng)主要空氣質(zhì)量指標(biāo)影響顯著,以湖北省為例。公共衛(wèi)生事件控期間,對(duì)比減排前后PM2.5濃度變化,全省PM2.5濃度水平均有明顯下降,武漢市中心城區(qū)下降比例超過(guò)32%,且對(duì)濃度峰值影響更加顯著,武漢市濃度峰值平均下降比例29.2%。再來(lái)對(duì)比臭氧濃度變化,減排前后全省臭氧濃度變化不大,甚至出現(xiàn)負(fù)貢獻(xiàn),公共衛(wèi)生事件管控期間武漢市臭氧濃度平均下降比例3.0%。因此,區(qū)域空氣質(zhì)量影響機(jī)制為氣象條件變化占據(jù)主導(dǎo)地位,根據(jù)具體某區(qū)域氣象變化進(jìn)行分析,再結(jié)合區(qū)域大氣污染治理的相關(guān)措施,以NO2、PM2.5、O3等為代表的空氣質(zhì)量指標(biāo),綜合得出影響情況。
自黨的十八大以來(lái),我國(guó)推動(dòng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)決心之大、力度之大、成效之大前所未有,要將生態(tài)文明建設(shè)融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)各方面和全過(guò)程,形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式。
2020年公共衛(wèi)生事件爆發(fā)后,為防止疫情蔓延,各個(gè)地區(qū)紛紛推行公共衛(wèi)生事件防控限行政策,在此措施推行時(shí),各個(gè)地區(qū)的環(huán)境也漸漸向好的方面發(fā)展,空氣質(zhì)量指數(shù)和PM2.5均實(shí)現(xiàn)較大幅度下降,在氣候更寒冷、經(jīng)濟(jì)更發(fā)達(dá)、工業(yè)化程度高的城市效果尤為明顯。本文的研究能夠更好說(shuō)明公共衛(wèi)生事件防控限行政策是否對(duì)地區(qū)空氣質(zhì)量改善具有明顯作用,同時(shí)為環(huán)境治理提供新思路與方法。
有研究表明,環(huán)境與公共衛(wèi)生事件存在密切關(guān)聯(lián),我國(guó)目前大力發(fā)展經(jīng)濟(jì),物質(zhì)增長(zhǎng)迅速,忽視了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境之間的和諧共處。通過(guò)公共衛(wèi)生事件期間限制出行政策,大大降低了交通所產(chǎn)生的污染排放,明顯改善了部分地區(qū)的空氣質(zhì)量狀況,可見(jiàn)限制出行對(duì)環(huán)境有重要影響。
對(duì)此,我們應(yīng)理清區(qū)域限行政策影響到人民生活出行,交通污染情況有所緩解,但生活污染明顯上升。公共衛(wèi)生事件防控常態(tài)化以來(lái),各地交通出行恢復(fù)常態(tài),交通污染“卷土重來(lái)”。我們不能因短期內(nèi)的公共衛(wèi)生事件防控,而忽視了長(zhǎng)期的污染防控,打亂美麗中國(guó)建設(shè)的節(jié)奏。因此,從中總結(jié)出長(zhǎng)期有效的管控措施、相關(guān)政策,帶來(lái)的社會(huì)效益將更加長(zhǎng)久。
通過(guò)此次公共衛(wèi)生事件防控政策對(duì)區(qū)域空氣質(zhì)量影響的研究,可以清楚看到有力的防疫政策對(duì)空氣質(zhì)量改善具有明顯作用,公共衛(wèi)生事件期間的防控政策將居民封閉在家中,使得消費(fèi)減少,出行活動(dòng)水平下降;同時(shí)對(duì)企業(yè)也采取管制,使得生產(chǎn)性活動(dòng)下降,從而污染性氣體等排出減少,空氣質(zhì)量提高。在公共衛(wèi)生事件防控常態(tài)化下,各地政府嚴(yán)格實(shí)行交通管制,包括尾號(hào)限行,道路禁行等方式,盡管這些措施制約了社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng),但在一定程度上起到了大氣污染防治的效果。不僅是在湖北等防控重點(diǎn)地區(qū),在防控政策較為寬松的京津冀等地區(qū),通過(guò)研究也可以明顯看出,在限行政策下,這些地區(qū)的空氣質(zhì)量指數(shù)及PM2.5、PM10、NO2和CO的濃度均出現(xiàn)明顯下降。由此可見(jiàn),防控政策下限制居民出行以及企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)等,可以有效提高空氣質(zhì)量。這些實(shí)踐研究所得結(jié)果為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境保護(hù)型社會(huì)提供良好思路,從而減輕環(huán)境污染負(fù)荷,共同打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”。
須結(jié)合我國(guó)行政管理制度特點(diǎn),設(shè)計(jì)完善的責(zé)任分配和落實(shí)機(jī)制,全面建立齊抓共管的大氣環(huán)境管理格局;全國(guó)人大要結(jié)合疫情防控經(jīng)驗(yàn)討論立法,對(duì)汽車(chē)排放、汽車(chē)出行、企業(yè)廢棄物排放等在法律方面作出具體規(guī)定,形成完善的立法體系。
建立京津冀及周邊地區(qū)和長(zhǎng)三角、珠三角區(qū)域大氣污染防治協(xié)作機(jī)制,定期召開(kāi)協(xié)作機(jī)制會(huì),探索區(qū)域統(tǒng)一規(guī)劃、監(jiān)測(cè)、治理、執(zhí)法和應(yīng)急等機(jī)制,協(xié)同推進(jìn)對(duì)重污染天氣應(yīng)等重點(diǎn)任務(wù),采取更為嚴(yán)格的區(qū)域防控措施。通過(guò)借鑒防控經(jīng)驗(yàn),可以在污染較為嚴(yán)重的區(qū)域?qū)嵤﹩坞p號(hào)限行;大力發(fā)展公共交通,鼓勵(lì)人民低碳出行;加強(qiáng)對(duì)企業(yè)排放的管理與監(jiān)督,嚴(yán)把環(huán)境保護(hù)關(guān)。
企業(yè)要給力,企業(yè)作為大氣污染治理的主體,要嚴(yán)格自律,自覺(jué)遵守國(guó)家環(huán)保法律法規(guī)及有關(guān)環(huán)保政策,把遵紀(jì)守法作為企業(yè)生存發(fā)展的道德底線,主動(dòng)完善污染治理設(shè)施,積極開(kāi)展清潔生產(chǎn)節(jié)能減排、降耗治污;出現(xiàn)污染天氣,企業(yè)要主動(dòng)停產(chǎn)、限產(chǎn),切實(shí)以實(shí)際行動(dòng)支持大氣治理,履行好環(huán)境保護(hù)的社會(huì)責(zé)任。知名大企業(yè)更應(yīng)成為自覺(jué)遵守國(guó)家環(huán)保法律法規(guī)的典范,加快自主創(chuàng)新,走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、環(huán)境污染少的綠色、生態(tài)、循環(huán)發(fā)展之路,為大氣治理貢獻(xiàn)更多科技支撐。
人民要給力,人民作為大氣污染治理的踐行者,要充分樹(shù)立保護(hù)環(huán)境的綠色理念,堅(jiān)持踐行節(jié)約資產(chǎn)保護(hù)環(huán)境的綠色理念;堅(jiān)持綠色生活,低碳出行,出行時(shí)盡量選擇公共交通工具。積極踐行國(guó)家政策,在政府管控時(shí)期不給政府添亂。履行好監(jiān)督責(zé)任,對(duì)于不作為的政府,排放超標(biāo)的企業(yè),不積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召的居民,要向有關(guān)部門(mén)舉報(bào)并監(jiān)督其改正。同時(shí)發(fā)展自身,提高自我素質(zhì),推動(dòng)社會(huì)創(chuàng)新之風(fēng)、學(xué)習(xí)之風(fēng),提高總體素質(zhì),推動(dòng)空氣質(zhì)量改善。近年來(lái),我國(guó)的空氣質(zhì)量雖有所改善,但整體水平依然不容樂(lè)觀,距離世界衛(wèi)生組織提出的標(biāo)準(zhǔn)還有較大差距。但防控政策也為我國(guó)空氣質(zhì)量治理提供了較多思路。總之,為建成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)需各方協(xié)同共進(jìn),國(guó)家、政府、企業(yè)、人民都要要努力,共同推動(dòng)我國(guó)空氣質(zhì)量持續(xù)改善。