環(huán)境吸收能力對(duì)中國PM_2.5濃度的影響

李琳 成金華 刁貝娣

摘要 大氣污染，特別是細(xì)顆粒物（PM2.5）污染，對(duì)人類生產(chǎn)生活造成極大負(fù)面影響，是全球共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題，也是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展所面臨的巨大考驗(yàn)。環(huán)境吸收能力是大氣環(huán)境系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)與功能健康的保障，對(duì)人類在生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的大氣污染物的自動(dòng)容納、吸收和消化等作用不容忽視。了解環(huán)境中各要素對(duì)PM2.5的吸收能力，深入探索環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響，對(duì)開拓大氣污染治理新思路有重要意義。文章選用2004—2017年全國30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的面板數(shù)據(jù)，從自然資源稟賦和人類活動(dòng)影響兩個(gè)維度構(gòu)建指標(biāo)體系測(cè)算環(huán)境吸收能力指數(shù)，并通過面板回歸模型、基于MCMC優(yōu)化的廣義面板分位數(shù)回歸技術(shù)和情景分析探討了環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度影響及其異質(zhì)性效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)：①全國環(huán)境吸收能力整體水平偏低，且區(qū)域間環(huán)境吸收能力差異較大。環(huán)境吸收能力受自然條件與人類活動(dòng)的共同影響，自然條件稟賦是影響環(huán)境吸收能力強(qiáng)弱的主要因素，人類活動(dòng)影響是造成環(huán)境吸收能力指數(shù)波動(dòng)和地區(qū)間差異的主要因素。②從總體回歸結(jié)果來看，環(huán)境吸收能力的增強(qiáng)對(duì)PM2.5濃度的降低有顯著負(fù)向影響，在PM2.5濃度較高的地區(qū)，環(huán)境吸收能力的作用更加明顯，但其影響效應(yīng)不會(huì)必然隨著PM2.5濃度的上升而增加，并且在極端情況下，影響效應(yīng)并沒有通過顯著性檢驗(yàn)。③從異質(zhì)性效應(yīng)分析結(jié)果來看，在可持續(xù)情景和緊急情景下，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的作用顯著為負(fù)，而在悲觀情景下，環(huán)境吸收能力的作用并未體現(xiàn)。研究結(jié)論為我國大氣污染防治和環(huán)境質(zhì)量改善有重要啟示作用。

關(guān)鍵詞 環(huán)境吸收能力;大氣污染;PM2.5濃度;面板分位數(shù)回歸;情景分析;異質(zhì)性

中圖分類號(hào) F205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1002-2104（2021）05-0077-11DOI：10.12062/cpre.20200936

大氣污染問題是中國最受關(guān)注的環(huán)境問題之一。進(jìn)入21世紀(jì)之后，高速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、快速的工業(yè)化城鎮(zhèn)化進(jìn)程、長(zhǎng)時(shí)間粗放式的能源消耗模式，使得大氣污染物尤其是細(xì)顆粒物（PM2.5）的排放大幅增加，大氣環(huán)境質(zhì)量問題日益凸顯，為生產(chǎn)生活和公眾健康埋下了隱患，成為我國可持續(xù)性發(fā)展進(jìn)程中的巨大考驗(yàn)[1]。目前，因《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》等大氣污染防治計(jì)劃的實(shí)施，細(xì)顆粒物PM2.5的排放有所減少，在大氣中的濃度有所降低，但仍存在治理效果不持久、不穩(wěn)定的問題。大氣污染治理不僅僅需要關(guān)注對(duì)人類行為活動(dòng)的控制和管理，也需要從環(huán)境自身的修復(fù)能力為大氣污染治理找尋新的突破口。環(huán)境吸收能力是維持與保證大氣環(huán)境系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)與功能健康的基礎(chǔ)。了解環(huán)境對(duì)PM2.5的吸收能力，深入探討環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響，對(duì)開拓大氣污染治理新思路有著重要的啟示作用。同時(shí)，考慮到各地區(qū)自然條件稟賦和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的不均衡性，相對(duì)應(yīng)的大氣環(huán)境質(zhì)量與環(huán)境吸收能力水平也必然存在區(qū)域差異。要從環(huán)境自身修復(fù)能力入手，針對(duì)影響的異質(zhì)性提出相應(yīng)的PM2.5治理措施，以響應(yīng)我國生態(tài)文明建設(shè)國家戰(zhàn)略，打好大氣污染治理的攻堅(jiān)戰(zhàn)。

1文獻(xiàn)綜述與研究假設(shè)

在過去的數(shù)十年中，人們對(duì)PM2.5的認(rèn)知有明顯提高。PM2.5的主要來源和影響已經(jīng)被廣泛研究，例如，從能源消費(fèi)量[2-4]、能源消費(fèi)效率（強(qiáng)度）[5-6]、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)[7-8]、交通運(yùn)輸建設(shè)[9-10]等視角了解PM2.5的來源;從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、對(duì)外貿(mào)易等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)視角探索影響PM2.5排放和治理的因素[11-12];以及從健康損失[13]、經(jīng)濟(jì)損失[14]的視角來評(píng)估PM2.5造成的影響。然而，大多數(shù)研究主要從反省人類自身行為活動(dòng)合理性的角度，重點(diǎn)關(guān)注如何將大氣中的PM2.5濃度迅速降低，而忽略了大氣是作為環(huán)境要素中的重要組成部分，環(huán)境自身的修復(fù)作用在探索大氣污染防治路徑的過程中常被忽略。

美國學(xué)者Tietenberg等[15]于2011年提出了環(huán)境吸收能力（EnvironmentalAbsorptionCapacity，EAC）的概念，認(rèn)為自然環(huán)境對(duì)于人類在生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的廢棄物具有自動(dòng)容納、吸收和消化的能力。盡管一些學(xué)者從衡量大氣環(huán)境容量和環(huán)境承載力的角度為PM2.5污染物的治理和環(huán)境政策的制定提供了依據(jù)[16-17]，但環(huán)境吸收能力這一概念既不同于反映“某一個(gè)環(huán)境單元所允許承載污染物的最大數(shù)量”的環(huán)境容量，也不同于衡量“一個(gè)區(qū)域所能永久承載人類活動(dòng)的程度”的環(huán)境承載力，且三者對(duì)PM2.5污染物的作用機(jī)理存在差異。因此，對(duì)環(huán)境吸收能力的測(cè)算及其對(duì)PM2.5濃度影響的探討不能單純地由環(huán)境容量或環(huán)境承載力等相關(guān)及類似的研究所替代。

目前，國內(nèi)外對(duì)環(huán)境吸收能力測(cè)算的工作較少。結(jié)合文獻(xiàn)，借鑒現(xiàn)有文獻(xiàn)中對(duì)環(huán)境容量與環(huán)境承載力的測(cè)算分析，采用的測(cè)算方法主要有以下幾類。第一類是簡(jiǎn)要估算，如修正的A值法，不需要特別了解污染源的布局、排放量與排放方式，也不需要考慮氣候、干濕降塵等因素，其結(jié)果對(duì)地方建設(shè)規(guī)劃決策和區(qū)域污染排放總量控制有一定的參考價(jià)值，但因其所用參數(shù)較少且取值主觀性較大，所測(cè)量結(jié)果與實(shí)際大氣環(huán)境容量有一定的差距[18]。第二類是采用函數(shù)關(guān)系分析或數(shù)值模擬的方法，選取一個(gè)或多個(gè)指標(biāo)來表示環(huán)境容量，如空氣質(zhì)量模型模擬法和線性規(guī)劃優(yōu)化法[19-20]。第三類是構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的理論與方法進(jìn)行測(cè)算，這類方法因其綜合性、客觀性和科學(xué)性，在衡量環(huán)境因素的研究中較為常見。一些學(xué)者將環(huán)境吸收能力的概念融入環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中[21-22]，并在測(cè)算的指標(biāo)選取中做出了貢獻(xiàn)。袁曉玲等[23]從環(huán)境污染和環(huán)境吸收的視角綜合大氣、水、土壤三大環(huán)境要素評(píng)價(jià)了環(huán)境質(zhì)量，選取城市綠地面積、平均相對(duì)濕度、年降水量、水資源總量、濕地面積和森林面積等指標(biāo)測(cè)算了大氣、土壤和水體的環(huán)境吸收指數(shù)，作為環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的正向指標(biāo)。在這些研究中，衡量環(huán)境吸收能力的指標(biāo)多為森林覆蓋率、林地面積、綠地面積、降水量、水資源總量等反應(yīng)地區(qū)自然條件的指標(biāo)。部分研究從植物學(xué)、氣象學(xué)、環(huán)境科學(xué)視角，采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比方法和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，認(rèn)為環(huán)境中的各個(gè)要素對(duì)大氣污染物有一定的吸收能力，他們從單一環(huán)境資源要素入手，認(rèn)為森林植被[24]、近地表下墊面（湖泊、濕地）[25-26]和氣象因素（濕度、降水、風(fēng)等）[27-28]對(duì)大氣污染物具有一定的吸收能力。這些研究多數(shù)從綜合環(huán)境污染物凈化角度入手，未從單一污染問題，如大氣污染、水污染、土壤污染問題切入進(jìn)行環(huán)境吸收能力的測(cè)算，選用的指標(biāo)也以體現(xiàn)地區(qū)自然條件為主。

依據(jù)環(huán)境對(duì)污染物的吸收能力，大氣污染物可分為基金污染物和累積性污染物。目前，我國一系列大氣污染防治政策重點(diǎn)關(guān)注的大氣污染物多為基金污染物，即環(huán)境對(duì)其有一定吸收能力的污染物，PM2.5是基金污染物的代表。其在進(jìn)入空氣、土壤、植被或水體后，或被光照降解，或被植被吸收，或溶于液體，能夠被轉(zhuǎn)化為對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)造成危害較小的物質(zhì)，可能被分解和稀釋到無害的濃度。而累積性污染物長(zhǎng)時(shí)間持久存在于大氣中，對(duì)人類的健康產(chǎn)生的影響不可逆，環(huán)境對(duì)其沒有或只有很小吸收能力。

理論上，由于環(huán)境吸收能力的存在，地球自身的力量是可以將環(huán)境恢復(fù)到原有或相近的活力水平，資源環(huán)境退化并不是不可逆的[29]。如圖1所示，環(huán)境吸收能力的作用存在于污染排放到環(huán)境負(fù)荷產(chǎn)生過程之間，其大小直接決定了人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染排放在未經(jīng)有效干預(yù)的情況下有多少會(huì)直接造成環(huán)境負(fù)荷。一旦排放的污染物超過環(huán)境吸收能力，污染物就會(huì)在環(huán)境中累積，造成生態(tài)環(huán)境的破壞。Ouardighi等[30]認(rèn)為，環(huán)境吸收能力的增強(qiáng)能有效降低環(huán)境中的污染物濃度，環(huán)境中存在的污染物總量隨環(huán)境吸收能力的增加而減少，隨排放率的增加而增加。同時(shí)，污染物排放的減少也會(huì)帶來環(huán)境吸收能力更好的作用體現(xiàn)，二者形成一個(gè)良性的循環(huán)關(guān)系[23]。因此，文章提出：

理論假設(shè)1：地區(qū)環(huán)境吸收能力的提升會(huì)帶來PM2.5濃度的降低。

理論假設(shè)2：在PM2.5濃度較高的地區(qū)，環(huán)境吸收能力無法得到更好的體現(xiàn)。

各地區(qū)依據(jù)環(huán)境吸收能力的差異，區(qū)域環(huán)境狀態(tài)可分為三個(gè)情景：可持續(xù)情景、緊急情景和SoylentGreen悲觀情景“SoylentGreen”一詞源于1973年理查德·弗萊舍的電影《SoylentGreen》，描述人類除了悲慘地忍受世界性的生態(tài)災(zāi)難外什么也做不了，后學(xué)者將這種極端悲觀的情景以“SoylentGreen”命名。[30]。在可持續(xù)情景下，環(huán)境質(zhì)量處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)，各環(huán)境要素富有彈性，生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的變化不會(huì)威脅到環(huán)境的可持續(xù)性;處于緊急情景下的地區(qū)，環(huán)境吸收過程的臨界放緩，環(huán)境對(duì)污染物的吸收作用會(huì)迅速下降，這一情景下的地區(qū)應(yīng)及時(shí)避免情況向悲觀化發(fā)展;在SoylentGreen悲觀情景下，環(huán)境吸收能力被消耗殆盡或存在嚴(yán)重的滯后性效應(yīng)，環(huán)境中存在一個(gè)持久的污染存量，且環(huán)境對(duì)能夠吸收的污染物存在排斥，生態(tài)系統(tǒng)無法回到開始時(shí)的狀態(tài)。因此，文章提出：

理論假設(shè)3：在環(huán)境吸收能力水平較高的地區(qū)，環(huán)境吸收能力的增強(qiáng)更有利于PM2.5濃度的減少，而在環(huán)境吸收能力低的地區(qū)，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的減少作用很小甚至沒有。

綜上所述，文章選取2004—2017年中國30個(gè)省份（研究未涉及西藏、港澳臺(tái)）為研究樣本，采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法，從自然資源稟賦和人類活動(dòng)影響兩個(gè)維度，全面、客觀、科學(xué)構(gòu)建針對(duì)大氣污染的環(huán)境吸收能力指標(biāo)體系，對(duì)各省市自治區(qū)的環(huán)境吸收能力進(jìn)行測(cè)算，量化分析環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響程度，并通過MCMC優(yōu)化的廣義面板分位數(shù)回歸方法分析不同大氣污染分位數(shù)水平下環(huán)境吸收能力所發(fā)揮的作用，再運(yùn)用情景分析探尋環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響的異質(zhì)性，為大氣環(huán)境質(zhì)量改善提供新的理論依據(jù)與實(shí)踐建議。

2模型、變量與數(shù)據(jù)

2.1環(huán)境吸收能力測(cè)算

文章采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行環(huán)境吸收能力指數(shù)的測(cè)算。選取該方法一方面是希望從自然條件稟賦和人類活動(dòng)影響兩個(gè)方面獲得科學(xué)可信的指數(shù)結(jié)果，另一方面考慮到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的局限性。文章選取客觀賦值熵權(quán)法，對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行客觀賦值，通過確定熵值來評(píng)估所獲得的信息量[31-32]。在構(gòu)建指標(biāo)體系過程中，融入“山水林田湖草生命共同體”的概念與內(nèi)涵，借鑒各學(xué)科學(xué)者在各環(huán)境要素對(duì)PM2.5濃度作用效應(yīng)的研究成果，從自然條件稟賦和人類活動(dòng)影響兩個(gè)維度，選取7個(gè)代表性指標(biāo)，系統(tǒng)構(gòu)建衡量環(huán)境對(duì)大氣污染物的吸收能力的指標(biāo)體系，如表1。需要說明的是，為確保指標(biāo)的性質(zhì)單一，在城市建設(shè)用地面積數(shù)據(jù)的選取中，將城市綠地面積從城市建設(shè)用地面積中扣除，故而使得城市建設(shè)用地面積更有效的反映為人類生產(chǎn)生活提供物理空間載體的大小依據(jù)《GB50137-2011城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》，城市建設(shè)用地指城市（鎮(zhèn)）內(nèi)居住用地、公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地、工業(yè)用地、物流倉儲(chǔ)用地、道路與交通設(shè)施用地、公用設(shè)施用地、綠地與廣場(chǎng)用地的統(tǒng)稱。城市建設(shè)用地規(guī)模/面積指上述用地面積之和。其中，綠地包括公共綠地（即公園和街頭綠地）與生產(chǎn)防護(hù)綠地（即園林生產(chǎn)綠地和防護(hù)綠地），不包括專用綠地、園地和林地。。

2.2計(jì)量模型構(gòu)建與回歸

為檢驗(yàn)研究假設(shè)，文章構(gòu)建面板回歸方程：

μit為個(gè)體固定效應(yīng)。依據(jù)變量體現(xiàn)的時(shí)間趨勢(shì)，進(jìn)一步加入時(shí)間趨勢(shì)項(xiàng)λit，對(duì)除第一年外的每一年定義為一個(gè)虛擬變量，然后將T-1個(gè)時(shí)間虛擬變量加入到回歸模型中，樣本跨度14個(gè)年份，將13個(gè)時(shí)間虛擬變量加入模型，構(gòu)建雙向固定效應(yīng)模型：

在模型回歸過程中，依據(jù)面板數(shù)據(jù)單位根檢驗(yàn)結(jié)果和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素的實(shí)際含義，對(duì)部分變量取對(duì)數(shù)處理。

2.3異質(zhì)性效應(yīng)分析

為了加強(qiáng)對(duì)被解釋變量PM2.5濃度條件分布的理解，深入了解環(huán)境吸收能力影響的內(nèi)在規(guī)律，文章采用基于MCMC優(yōu)化的廣義面板分位數(shù)回歸，從不同分位數(shù)水平度量環(huán)境吸收能力對(duì)分布中心的影響，以及其對(duì)分布上尾和下尾的影響，使得固定效應(yīng)模型測(cè)算結(jié)果更全面和精確。設(shè)變量PM的分布函數(shù)為F（PM）=P（PM

得到方程的參數(shù)值[34]。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于：廣義分位數(shù)回歸是無條件期望回歸，所得的影響效應(yīng)是無條件的，與協(xié)變量的數(shù)量無關(guān)，同時(shí)MCMC的優(yōu)化方法使得分位數(shù)回歸結(jié)果更穩(wěn)健[35-36]。

為檢驗(yàn)研究假設(shè)2，文章選用情景分析方法，以環(huán)境吸收能力平均水平在0.2和0.4為臨界點(diǎn)，將樣本中的30個(gè)地區(qū)劃分為可持續(xù)情景、緊急情景和SoylentGreen悲觀情景，環(huán)境吸收能力大于0.4為可持續(xù)情景，0.2～0.4之間為緊急情景，小于0.2的地區(qū)為SoylentGreen悲觀情景。在模型中，引入情景虛擬變量Dum_Sustainability、Dum_Emergency和Dum_Soylentgreen，與環(huán)境吸收能力構(gòu)成交叉項(xiàng)，剖析不同環(huán)境情景下環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響差異，虛擬變量分別對(duì)這三種情景下的區(qū)域賦值為1，其他地區(qū)賦值為0。

文章選用隨機(jī)效應(yīng)模型來研究環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度影響的異質(zhì)性。選擇隨機(jī)效應(yīng)模型的原因有3點(diǎn)：①處于不同情景下的地區(qū)被視為一個(gè)隨機(jī)變量，是許多處于該情景地區(qū)的一部分;②基于Hausman檢驗(yàn)的結(jié)果，沒有拒絕“固定效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型所估計(jì)的系數(shù)都是一致的，且隨機(jī)效應(yīng)估計(jì)的系數(shù)是最有效估計(jì)”的原假設(shè);③模型引入虛擬變量的要求。公式（3）表示單隨機(jī)效應(yīng)模型，公式（4）表示雙向隨機(jī)效應(yīng)模型[37]。

2.4變量選擇與數(shù)據(jù)來源

被解釋變量：PM2.5濃度。各省份的PM2.5濃度數(shù)據(jù)來源于達(dá)爾豪斯大學(xué)的大氣成分分析組（AtmosphericCompositionAnalysisGroup），由遙感數(shù)據(jù)解析為地理加權(quán)數(shù)據(jù)。

解釋變量：環(huán)境吸收能力（eac）。由測(cè)算得到的各省份環(huán)境吸收能力指數(shù)表示。

結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)與數(shù)據(jù)可獲得性，選取如下控制變量：①人口因素。以往的研究發(fā)現(xiàn)，PM2.5濃度與人口規(guī)模和城市化率均存在顯著相關(guān)性[38-39]。文章選擇城鎮(zhèn)人口數(shù)（pop，萬人）表示人口規(guī)模，由城鎮(zhèn)化水平（cit，%）表示城鎮(zhèn)化率。②污染來源。化石燃料特別是煤炭的燃燒是導(dǎo)致大氣污染的主要因素，煤炭消費(fèi)總量的調(diào)整對(duì)PM2.5排放有著直接貢獻(xiàn)[40]，該變量由煤炭消費(fèi)量（cons_coal，萬t）表示污染來源。③環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度。不同類型環(huán)境規(guī)制對(duì)霧霾污染的影響有顯著差異[41]，一定程度上，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度越大，對(duì)霧霾的治理效果越好[42]。該變量由各地區(qū)環(huán)境污染治理投資占GDP的比重（ratio_inves，%）表示。④結(jié)構(gòu)因素。魏巍賢等[7]認(rèn)為，以低熱值煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)特征對(duì)環(huán)境影響較大，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整是治理PM2.5的根本手段。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)PM2.5的影響也被諸多學(xué)者論證，他們認(rèn)為高污染、高能耗企業(yè)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中所占比例過高會(huì)導(dǎo)致PM2.5的大量排放[43-46]。模型結(jié)構(gòu)因素分別由煤炭占一次能源消費(fèi)比重（stru_coal，%）和第二產(chǎn)業(yè)比例（ratio_gdpsec，%）表示。

文章選取2004—2017年30個(gè)省份為樣本。環(huán)境吸收能力指數(shù)測(cè)算各指標(biāo)數(shù)據(jù)及計(jì)量模型中變量數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國水資源公報(bào)》《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境年鑒》及各地區(qū)水資源公報(bào)等公開的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)渠道。各變量描述性統(tǒng)計(jì)見表2。

3結(jié)果分析

3.1環(huán)境吸收能力測(cè)算結(jié)果與區(qū)域差異

圖2展示了2004—2017年全國及在三類情景下環(huán)境吸收能力指數(shù)的時(shí)間變化趨勢(shì)，表3列出了各情景所涉及的省份，并對(duì)各省份所在地區(qū)分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。表1最右列展示了測(cè)算所得各指標(biāo)的平均熵權(quán)。熵權(quán)用于度量樣本指標(biāo)所提供的有效信息量，各指標(biāo)的離散程度越大，該指標(biāo)提供的有效信息量就越大。權(quán)重的確定意味著各項(xiàng)單一指標(biāo)對(duì)總體水平影響程度的確定。分析發(fā)現(xiàn)：①全國環(huán)境吸收能力整體水平不高，2004—2017年，全國總體環(huán)境吸收能力平均水平為0.295;②不同情景下環(huán)境吸收能力差異較大，可持續(xù)情景下的省份在西南、東北、華南等地區(qū)均有涉及，環(huán)境吸收能力整體水平達(dá)到0.45，緊急情景下的地區(qū)主要集中在華東地區(qū)，而SoylentGreen悲觀情景下的地區(qū)主要集中在華北地區(qū)，環(huán)境吸收能力不足0.2;③可持續(xù)情景和緊急情景下的地區(qū)環(huán)境吸收能力指數(shù)波動(dòng)明顯，環(huán)境狀態(tài)不穩(wěn)定。同時(shí)，由所得權(quán)重可知，代表自然條件稟賦的四個(gè)指標(biāo)的權(quán)重明顯大于代表人類活動(dòng)影響的三個(gè)指標(biāo)，這表明各地區(qū)自然條件稟賦的情況對(duì)環(huán)境吸收能力的高低起著決定性作用，自然條件稟賦的限制是環(huán)境吸收能力整體水平不高的主要原因。人類活動(dòng)影響各指標(biāo)所體現(xiàn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式是造成環(huán)境吸收能力水平波動(dòng)、地區(qū)差異較大的主要因素，地區(qū)的建設(shè)和發(fā)展以及突發(fā)環(huán)境事件的不可控性給環(huán)境吸收能力的穩(wěn)定性帶來了挑戰(zhàn)。

3.2環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響

為保證估計(jì)結(jié)果的有效性，避免偽回歸發(fā)生，文章對(duì)部分變量取對(duì)數(shù)處理，采用同根單位根檢驗(yàn)（HT檢驗(yàn)）和異根單位根檢驗(yàn)（ADF檢驗(yàn)、PP檢驗(yàn)）對(duì)各變量進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示，檢驗(yàn)結(jié)果均拒絕了含有單位根的原假設(shè)，認(rèn)為所有序列均為平穩(wěn)過程。

表5展示了環(huán)境吸收能力和PM2.5濃度的面板估計(jì)結(jié)果。模型1為混合回歸模型，模型2、模型3分別為固定效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型。依據(jù)F檢驗(yàn)結(jié)果，在混合回歸和固定效應(yīng)回歸中選用固定效應(yīng)回歸模型。依據(jù)Hausman檢驗(yàn)值29.70，Prob（Hausman）小于1%，選擇固定效應(yīng)模型的結(jié)果更為有效。模型4為引入時(shí)間效應(yīng)的變截距雙向固定效應(yīng)模型。同時(shí)，采取逐一剔除控制變量的方式，以及以滯后一期的PM2.5濃度作為因變量進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)，結(jié)果如模型（5）、（6）、（7）和（8）所示。

綜合表5中模型（4）與穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度呈現(xiàn)顯著的負(fù)向影響，地區(qū)環(huán)境吸收能力每上升1%，PM2.5濃度則降低0.123%，且在穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果中，各變量相關(guān)系數(shù)符號(hào)未發(fā)生變化，僅在影響程度上存在細(xì)微差異，因此認(rèn)為模型結(jié)果穩(wěn)健。模型（4）中的變量均為顯著，說明存在一定的時(shí)間效應(yīng)。

進(jìn)一步觀察控制變量可知，城鎮(zhèn)化的發(fā)展整體上對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的改善有促進(jìn)作用，雖然城鎮(zhèn)化的直接結(jié)果就是城鎮(zhèn)人口的增加，但城鎮(zhèn)化水平的提高有利于推進(jìn)地區(qū)各方面資源的整合與利用，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科技水平和教育水平的提高對(duì)大氣污染有一定的緩解。能源消費(fèi)量與PM2.5濃度的相關(guān)系數(shù)顯著為正，能源消費(fèi)量的增加會(huì)使PM2.5濃度增加，同時(shí)煤炭在一次能源消費(fèi)中的比重降低導(dǎo)致PM2.5濃度顯著降低。近年來，雖然清潔能源應(yīng)用發(fā)展迅速，但煤炭消費(fèi)量仍然是我國當(dāng)前生產(chǎn)生活中主要采用的化石能源，鋼鐵、化工、冶金、水泥等行業(yè)對(duì)煤炭的需求量都很大。環(huán)境污染治理投資的增加代表了政府對(duì)環(huán)境污染治理的決心和力度，對(duì)PM2.5濃度有在10%水平下的顯著正效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化促進(jìn)了大氣污染問題的緩解，當(dāng)前，全國各地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)的比重都有所降低，第三產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，加之對(duì)高污染、高能耗產(chǎn)能的大力控制，產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸向清潔化方向邁進(jìn)。

3.3環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度影響的異質(zhì)性效應(yīng)

依據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、環(huán)境吸收能力、大氣環(huán)境質(zhì)量等因素的異質(zhì)性，通過MCMC優(yōu)化的廣義面板分位數(shù)回歸和情景分析，討論不同大氣質(zhì)量水平和環(huán)境情景下，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的不同影響。

文章利用MCMC優(yōu)化的廣義面板分位數(shù)回歸技術(shù)，得到PM2.5濃度分布變遷條件下的環(huán)境吸收能力影響估計(jì)值的分布規(guī)律和影響趨勢(shì)。分析結(jié)果見圖3和表6。表6按照5個(gè)代表性分位數(shù)（10%、25%、50%、75%、90%）給出了環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響效應(yīng)。由結(jié)果可知：①整體來看，隨著PM2.5濃度分位數(shù)水平的提高，環(huán)境吸收能力對(duì)其影響程度逐漸增大，但是，環(huán)境吸收能力的影響效應(yīng)并不會(huì)必然隨著PM2.5濃度的上升而增加，例如在60%分位數(shù)水平下，環(huán)境吸收能力影響迅速下降。②環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5治理的影響幅度較大，說明PM2.5濃度較低的地區(qū)，PM2.5濃度受環(huán)境吸收能力的影響有限，而PM2.5濃度較高的地區(qū)，環(huán)境吸收能力的作用效果更加明顯。③在95%分位數(shù)水平上，環(huán)境吸收能力沒有通過顯著性檢驗(yàn)，說明在PM2.5濃度極高的地區(qū)，環(huán)境吸收能力的作用效果極弱，可視為沒有作用。

進(jìn)一步分析不同環(huán)境情景下的環(huán)境吸收能力影響的異質(zhì)性。表7中，模型（9）為混合回歸模型，模型（10）和模型（11）分別表示引入交叉項(xiàng)之后的固定效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型。依據(jù)Hausman檢驗(yàn)值為負(fù)（-100.75），選用隨機(jī)效應(yīng)模型更為合適。模型（12）為引入時(shí)間效應(yīng)的雙向隨機(jī)效應(yīng)模型。為檢驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)果的穩(wěn)健性，文章將情景劃分臨界值進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，分別檢驗(yàn)了以0.2和0.3為界模型（13）、0.15和0.4為界模型（14）和0.15和0.35為界模型（15）等三種不同情景下的環(huán)境吸收能力影響效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)回歸結(jié)果方向與組間差異與模型（12）一致，模型結(jié)果穩(wěn)健。

綜合表7結(jié)果，在可持續(xù)情景和緊急情景下，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的作用顯著為負(fù)，且在可持續(xù)情景下的影響程度更大，而在SoylentGreen悲觀情景下，環(huán)境吸收能力的作用并未體現(xiàn)。主要原因在于，可持續(xù)情景下的地區(qū)森林、濕地等自然條件稟賦有顯著優(yōu)勢(shì)，整體生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)較完整，環(huán)境質(zhì)量處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，山水林田湖草各環(huán)境要素富有彈性，加之處于可持續(xù)情景下的7個(gè)省份建成區(qū)面積所占比重較小，大氣污染突發(fā)環(huán)境事件次數(shù)幾乎為0，人類活動(dòng)帶來的負(fù)面影響較小，因此，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響尤為明顯。緊急情景下的地區(qū)，自然條件稟賦相對(duì)較弱，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的不盡合理使得近年來生態(tài)系統(tǒng)有所破壞，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響顯著，但影響程度較可持續(xù)情景下弱，全國有三分之一以上的省份處于緊急情景之下。SoylentGreen悲觀情景下的地區(qū)主要集中在華北地區(qū)和北京、上海等經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的大都市，華北地區(qū)本身因氣候條件影響，容易出現(xiàn)沙塵、霧霾天氣，同時(shí)這些省份森林覆蓋率較低，人造林對(duì)PM2.5的降解作用需要一些時(shí)間得以顯現(xiàn)，濕地面積不斷減少，加之能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不盡合理和秋冬季節(jié)供暖以煤炭燃燒為主等因素，環(huán)境吸收能力在這些地區(qū)對(duì)PM2.5的治理作用不顯著。

4結(jié)論與啟示

4.1結(jié)論

文章運(yùn)用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的方法，測(cè)算了我國2004—2017年環(huán)境吸收能力指數(shù)，分析了環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響，進(jìn)一步探討了環(huán)境吸收能力在不同PM2.5濃度水平以及不同情景下對(duì)PM2.5濃度的影響變化趨勢(shì)，得出以下結(jié)論。

首先，依據(jù)對(duì)環(huán)境吸收能力測(cè)算結(jié)果的分析，我國環(huán)境吸收能力呈現(xiàn)“整體水平較低，地區(qū)差異較大”的特征。更強(qiáng)的環(huán)境吸收能力表示地區(qū)具有更好的自然稟賦條件和更穩(wěn)定合理人類行為活動(dòng)，會(huì)帶來更有效的大氣環(huán)境修復(fù)作用。影響我國環(huán)境吸收能力強(qiáng)弱的主要因素是自然條件稟賦，造成環(huán)境吸收能力波動(dòng)和地區(qū)差異的主要原因在于人類活動(dòng)影響，特別是突發(fā)環(huán)境事件的不可控性。

第二，環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度呈現(xiàn)顯著的負(fù)向影響?？傮w來看，環(huán)境吸收能力每增加一個(gè)單位，PM2.5濃度降低0.123%。然而，其影響效應(yīng)并不會(huì)必然隨著PM2.5濃度的上升而增加。在PM2.5濃度較高的地區(qū)，環(huán)境吸收能力的作用效果會(huì)更加明顯，而在PM2.5濃度極高的地區(qū)，環(huán)境吸收能力對(duì)大氣環(huán)境的修復(fù)作用并未得以體現(xiàn)。

第三，不同情景下環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度的影響不同，影響程度呈現(xiàn)“可持續(xù)情景>緊急情景”的規(guī)律，且在悲觀情景下的地區(qū)，環(huán)境吸收能力的作用并未體現(xiàn)。自然條件稟賦越好，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響越小，環(huán)境吸收能力在PM2.5濃度降低過程中所體現(xiàn)的作用越突出。三種情景下環(huán)境吸收能力對(duì)PM2.5濃度影響的差異及其原因?yàn)樘剿鲀?yōu)化大氣污染防治新路徑提供了有力依據(jù)。

4.2啟示

以上結(jié)論對(duì)大氣污染防治新路徑的探索和整體環(huán)境質(zhì)量改善有重要的理論啟示與實(shí)踐意義。

首先，統(tǒng)籌環(huán)境吸收能力諸要素的綜合治理，提升全國整體環(huán)境吸收能力水平。貫徹落實(shí)“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念，順應(yīng)自然、保護(hù)生態(tài)，統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，優(yōu)化完善大氣污染防治路徑與措施。建立環(huán)境吸收能力要素大數(shù)據(jù)臺(tái)賬，把握氣候變化規(guī)律，保護(hù)水資源、森林資源與濕地資源，合理規(guī)劃城鎮(zhèn)建成區(qū)和綠地面積，科學(xué)預(yù)防和應(yīng)對(duì)突發(fā)環(huán)境事件，增強(qiáng)環(huán)境吸收能力全要素的彈性，穩(wěn)定并提高環(huán)境吸收能力水平。

第二，轉(zhuǎn)變社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)生活方式，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型發(fā)展。一方面推動(dòng)節(jié)能減排，約束粗放型的能源消費(fèi)行為，調(diào)整以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和清潔排放，減少人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境吸收能力的負(fù)面影響;另一方面加強(qiáng)生態(tài)文明宣傳和自然教育，強(qiáng)化公民環(huán)境保護(hù)意識(shí)，推行簡(jiǎn)約適度、綠色低碳的生活方式，促進(jìn)人與自然和諧共生。

第三，實(shí)行“一省一策”，創(chuàng)新聯(lián)防聯(lián)控“網(wǎng)格化”環(huán)境治理新路徑。針對(duì)各情景自然條件稟賦和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的異質(zhì)性，因時(shí)因地制宜，尋求各省份PM2.5治理措施，實(shí)施生態(tài)環(huán)境優(yōu)化、治理和修復(fù)。在可持續(xù)情景下的地區(qū)，優(yōu)化生態(tài)生活生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境對(duì)大氣污染的吸收能力最大化;在緊急情景下的地區(qū)，嚴(yán)守生態(tài)紅線，擴(kuò)大植樹造林，加大園林綠化，改善自然生態(tài)系統(tǒng)，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境治理;在悲觀情景下的地區(qū)，合理利用當(dāng)?shù)氐匦蔚貏?shì)和風(fēng)向等自然因素，大力修復(fù)被破壞的綠色植被，擴(kuò)大退耕退牧還林還草面積，注重濕地保護(hù)。同時(shí)，對(duì)環(huán)境情景差異較大的相鄰地區(qū)之間實(shí)行聯(lián)防聯(lián)控協(xié)同共治。

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