2011—2020年南通市環(huán)境空氣質(zhì)量的變化特征及社會經(jīng)濟影響因素研究

陳秀梅

摘 要： 運用個體固定效應(yīng)面板模型對南通市2011—2020年7個縣市區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量的社會經(jīng)濟影響因素進行分析，并通過不同工業(yè)發(fā)展程度下的面板回歸模型結(jié)果進行比較，得出隨著工業(yè)發(fā)展程度的不同，環(huán)境空氣質(zhì)量的影響因素具有明顯的差異。當(dāng)工業(yè)發(fā)展程度較低時，工業(yè)煙粉塵排放量對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生顯著負向作用，人均GDP的增長率也帶來了環(huán)境空氣質(zhì)量的下降。當(dāng)工業(yè)發(fā)展程度較高時，綜合能源消費量對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生負向影響，第二產(chǎn)業(yè)比重、人均地區(qū)生產(chǎn)總值的增長率對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生正向影響。該模型為“十四五”南通市大氣污染防治攻堅工作提供了更為精準的防治方向。

關(guān)鍵詞：環(huán)境空氣質(zhì)量；個體固定效應(yīng)；面板數(shù)據(jù)；影響因素分析

中圖分類號：X2文獻標志碼：A文章編號：1673-9655（2023）01-00-06

0 引言

進入2000年以后，隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，工業(yè)化和城市化進程的推進，帶來了嚴峻的大氣污染問題，嚴重威脅到國民身體健康，同時也對經(jīng)濟產(chǎn)生反向破壞力[1]。對此，國家及政府高度重視，于2014年開始對大氣污染物精準防治，貫徹落實大氣污染防治行動計劃[2]。為有效推進大氣污染防治工作，明確治污對象，近年來學(xué)者們對大氣污染及環(huán)境空氣質(zhì)量的影響因素進行了深入的分析。研究主要集中在兩個方面：污染物的溯源分析及社會經(jīng)濟活動因素分析[3-5]。污染物的溯源分析主要集中于通過某污染物的時空變化特征及其與污染源、自然氣象條件、地理條件之間的聯(lián)系分析污染的來源，該方向主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域。社會經(jīng)濟活動的影響因素研究主要集中在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟增長、工業(yè)化、人口密度等方面進行[6]。

目前社會經(jīng)濟活動的影響因素研究主要集中于以省為單位的大尺寸區(qū)域研究，且研究多為區(qū)域差異的比較，對于設(shè)區(qū)市的小尺寸區(qū)域及工業(yè)化差異的比較尚缺乏體系化研究。南通作為濱江沿海的工業(yè)化城市，具有獨特的地理區(qū)位，對長江大保護具有重要的意義。由于工業(yè)化是大氣污染的主因之一[7，8]，本文對南通市不同工業(yè)發(fā)展程度下的數(shù)據(jù)構(gòu)建面板回歸模型，通過模型的分析及比較得出當(dāng)前環(huán)境空氣質(zhì)量的主要影響因素，從而為南通市大氣污染防治攻堅工作提供更為精準的防治方向。

1 實證數(shù)據(jù)與模型

1. 1 研究區(qū)概況

南通市位于中國東部海岸線與長江交匯處，屬長江三角洲沖擊平原，氣候溫和，四季分明。全市下轄六個縣級市及一個市轄區(qū)，總面積為8001 km2，農(nóng)作物耕地面積為786.31 khm2，2020年常住人口772.8萬。南通市經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)是紡織印染、化工、造紙、火電、非金屬制品、船舶海工、電子信息及高端裝備等8個重點行業(yè)。2011—2020年，南通市經(jīng)濟總量逐年上升，到2020年末，地區(qū)生產(chǎn)總值10036.3億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)4.6∶47.5∶47.9。規(guī)模以上工業(yè)綜合能源消費量為1296.6萬 t標準煤。

1. 2 變量選取及數(shù)據(jù)來源

本文主要研究的是社會經(jīng)濟因素對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響，研究樣本選取2011—2020年南通市

7個縣市區(qū)的面板數(shù)據(jù)，建立個體固定效應(yīng)模型。

模型中涉及指標見表1。

本文相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于2011—2020年《南通市統(tǒng)計年鑒》。

1. 3 實證模型設(shè)計

本文研究數(shù)據(jù)是7個縣市區(qū)連續(xù)10 a的面板數(shù)據(jù)，采用個體固定效應(yīng)進行研究，理論模型如下所示：

式中：μi—因個體不同而展示出區(qū)別的常數(shù)項；εit—跟隨時間和個體變化而變的擾動項。

1. 4 分析方法

運用Stata15、SPSS26對南通市2011—2020年數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及分析，建立個體固定效應(yīng)面板模型，并分析不同工業(yè)生產(chǎn)總值下，環(huán)境空氣質(zhì)量影響因素的區(qū)別。統(tǒng)計以p＜0.05為差異顯著。

2 實證結(jié)果

2. 1 環(huán)境空氣質(zhì)量變化特征

圖1、圖2顯示的是南通市總體及各縣市區(qū)2011—2020年度空氣質(zhì)量達標天數(shù)比例的變化趨勢。從圖可知，南通市總體環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)先下降后提升的態(tài)勢，最低點是2015年，均值為71.4%。各縣市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢基本相似，“十二五”期間環(huán)境空氣質(zhì)量逐年下降，至2014—2015年達到最低點，然后在“十三五”期間逐步提升。 “十二五” 期間市區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量相對較差，尤其是2015年，達標天數(shù)比例為全市各轄區(qū)最低，為67.7%；“十三五”期間環(huán)境空氣質(zhì)量得到改善，達標天數(shù)比例大幅提高。

本文以工業(yè)生產(chǎn)總值高低來區(qū)別工業(yè)發(fā)展程度，低工業(yè)生產(chǎn)總值類（工業(yè)發(fā)展程度相對較低）為低于各轄區(qū)工業(yè)生產(chǎn)總值的總體均值，高工業(yè)生產(chǎn)總值（工業(yè)發(fā)展程度相對較高）為高于總體均值。由圖可知，大部分“十二五”數(shù)據(jù)屬于低工業(yè)生產(chǎn)總值類，“十三五”數(shù)據(jù)均屬高工業(yè)生產(chǎn)總值類的地區(qū)有通州、海門、市區(qū)，其中市區(qū)在“十二五”期間已進入高工業(yè)生產(chǎn)總值類，而海安、如皋、啟東、如東四地先后在2017—2019年進入高工業(yè)生產(chǎn)總值類。通州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量下降率最快，2014年達到最低點為68.0%，其他各縣市區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例基本處于逐年下降趨勢，于2015年達到最低點后形成拐點。在高工業(yè)生產(chǎn)總值中，市區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量先下降然后逐年上升，其他各縣市區(qū)均處于上升態(tài)勢?？傮w上看，啟東市的環(huán)境空氣質(zhì)量是最好的，特別是“十三五”期間優(yōu)于其他轄區(qū)，2020年為91.0%。

2. 2 Chow檢驗

由表2可知，F(xiàn)檢驗的p=0.024＜0.05，拒絕“混合回歸模型可以接受”的原假設(shè)，認為個體固定效應(yīng)模型與文本的數(shù)據(jù)模型相符。

2. 3 Hausman檢驗

采用Hausman檢驗確定本文數(shù)據(jù)適用于個體固定效應(yīng)模還是隨機效應(yīng)模型，結(jié)果見表3。由表可知，p值為0.0223＜0.05，拒絕原假設(shè)，得出個體固定效應(yīng)模型更適合本文數(shù)據(jù)。

2. 4 個體固定效應(yīng)模型回歸結(jié)果

對本文數(shù)據(jù)構(gòu)建個體固定效應(yīng)模型：①基于全市共計7縣級市（區(qū)）的數(shù)據(jù)的總體模型；

②低工業(yè)生產(chǎn)總值類模型；③高工業(yè)生產(chǎn)總值類模型。模型回歸結(jié)果如表4所示。

2. 4. 1 模型結(jié)果分析

從總體模型可知，工業(yè)煙粉塵排放量對2011—2020年南通市全市的環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例呈現(xiàn)顯著性負向影響。煙粉塵排放導(dǎo)致的污染物主要為顆粒物PM10、PM2.5，說明PM10、PM2.5是影響環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例的主要因素之一；綜合能源消費量對環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例呈現(xiàn)顯著性負向影響，能源消耗能源消費產(chǎn)生的顆粒物、揮發(fā)性有機物等污染物顯著影響了環(huán)境空氣質(zhì)量；第二產(chǎn)業(yè)比重對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生顯著性正向影響，南通在2011—2020年期間總體上呈現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)比重下降、第三產(chǎn)業(yè)比重上升的態(tài)勢，說明除了第二產(chǎn)業(yè)的工業(yè)粉塵、綜合能源消費等因素外，第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響也不容忽視。lnPerCapGDP對環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例產(chǎn)生顯著性負向影響，說明2011—2020年南通地區(qū)人均生產(chǎn)總值（人均GDP）增長率的提高會帶來更多的廢氣污染物，影響環(huán)境質(zhì)量?？傮w上，南通市經(jīng)濟的增長仍處于相對粗放型，需要進一步優(yōu)化及提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展高端制造業(yè)，從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，在發(fā)展經(jīng)濟的同時提高環(huán)境空氣質(zhì)量。

低工業(yè)生產(chǎn)總值實證結(jié)果表明，工業(yè)煙粉塵排放量、lnPerCapGDP對環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例呈現(xiàn)顯著性負向影響；綜合能源消費量、第二產(chǎn)業(yè)比重對環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例無顯著性影響（p＞0.05）。說明當(dāng)工業(yè)發(fā)展程度較低時，工業(yè)煙粉塵排放量、人均GDP增長率的提高將導(dǎo)致環(huán)境空氣質(zhì)量降低，綜合能源消費量、第二產(chǎn)業(yè)比重的改變不會顯著影響環(huán)境空氣中污染物的排放量。

高工業(yè)生產(chǎn)總值實證結(jié)果表明，工業(yè)煙粉塵排放量對環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例沒有呈現(xiàn)顯著性影響（p＞0.05），說明當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)總值較高時，綜合能源消費量對環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例呈現(xiàn)顯著性負向影響，第二產(chǎn)業(yè)比重、lnPerCapGDP對環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例呈現(xiàn)顯著性正向影響。說明當(dāng)工業(yè)發(fā)展程度較高時，工業(yè)煙粉塵排放量不是環(huán)境空氣質(zhì)量達標比例的主要影響因素，而綜合能源消費量的提高會顯著降低環(huán)境空氣質(zhì)量，第二產(chǎn)業(yè)比重的下降及第三產(chǎn)業(yè)比重的增加顯著提高了環(huán)境空氣中的污染物的排放量，人均GDP增長率的提高，有利于環(huán)境空氣質(zhì)量的提升。

2. 4. 2 影響因素分析

（1）工業(yè)粉塵排放量

通過對總體、低工業(yè)生產(chǎn)總值、高工業(yè)生產(chǎn)總值三種模型結(jié)果比較，從工業(yè)粉塵排放量、綜合能源消費量、第二產(chǎn)業(yè)比重以及人均GDP四個變量研究南通市環(huán)境空氣質(zhì)量的社會經(jīng)濟影響因素。

從表中三種模型的工業(yè)煙粉塵變量系數(shù)可知，工業(yè)煙粉塵排放量的影響程度從大到小為：低工業(yè)產(chǎn)值（負向）＞總體（負向）＞高工業(yè)產(chǎn)值（不顯著），說明當(dāng)工業(yè)產(chǎn)值較小時（工業(yè)發(fā)展程度較低），煙粉塵排放量對環(huán)境空氣產(chǎn)生的負影響最大。南通市工業(yè)煙粉塵主要排放行業(yè)為非金屬礦物制品業(yè)、金屬制品業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、紡織業(yè)。從圖3可知，2011—2020年，南通市工業(yè)煙粉塵排放量呈現(xiàn)下降趨勢，尤其是工業(yè)產(chǎn)值較高時，下降幅度更大，主要原因是 “十三五”期間，南通市以工業(yè)整治為重點，推動工業(yè)窯爐專項整治、火電行業(yè)的除塵工程建設(shè)及提標改造等多項措施，從而煙粉塵的排放總量得到有效控制。隨著工業(yè)發(fā)展程度的提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為內(nèi)在驅(qū)動力，淘汰落后低端化工、印染及鋼絲繩產(chǎn)能，煙粉塵排放強度也顯著降低，不再是影響環(huán)境空氣質(zhì)量達標天數(shù)比例的顯著因素。

（2）綜合能源消費量

從表中三種模型的規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費量系數(shù)可知，綜合能源消費量的影響程度從大到小為：高工業(yè)產(chǎn)值（負向）＞總體（負向）＞低工業(yè)產(chǎn)值（不顯著），說明當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)總值較高時（工業(yè)發(fā)展程度較高），綜合能源消費所產(chǎn)生的廢氣污染物成為影響環(huán)境空氣質(zhì)量的顯著因素。從廢氣污染物排放分析，低工業(yè)生產(chǎn)總值下，工業(yè)對能耗需求相對較低，綜合能源消費量相對較低，排放的廢氣污染物對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響相對工業(yè)煙粉塵較小；而高工業(yè)生產(chǎn)總值下，工業(yè)對能源消耗需求較高，排放的廢氣污染物總量也較高，從而對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。從行業(yè)類型分析，工業(yè)發(fā)展程度的提高促進了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，前五大高能耗行業(yè)的類型也有了明顯的變化，具體見表5。電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)能耗占比基本保持不變，化學(xué)纖維制造業(yè)、紡織業(yè)能耗占比提高，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)有所下降，造紙業(yè)取代黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)成為前五大高能耗產(chǎn)業(yè)，行業(yè)類型的改變也是綜合能耗成為顯著影響因素的原因之一，同時也可以解釋工業(yè)程度發(fā)展較高時工業(yè)煙粉塵排放不再是主要影響因素的原因。

隨著工業(yè)發(fā)展程度的提高，綜合能源消費量成為影響環(huán)境空氣質(zhì)量達標天數(shù)比例的顯著因素。過去10a全市加強電力行業(yè)超低排放改造、節(jié)能技改的調(diào)控管理力度，顯著提升了能效利用水平，同時“十三五”期間南通加快推進清潔能源利用，風(fēng)力發(fā)電及太陽能發(fā)電裝機容量年均增長值達到了11.6%、22.5%，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整成果顯著，綜合能源消耗量在“十三五”期間顯著下降，減少了廢氣污染物的排放，提高了環(huán)境空氣質(zhì)量。

（3）產(chǎn)業(yè)比重

從表中三種模型的第二產(chǎn)業(yè)占比系數(shù)可知，其影響程度從大到小為：高工業(yè)產(chǎn)值（正向）＞總體（正向）＞低工業(yè)產(chǎn)值（不顯著），低工業(yè)生產(chǎn)總值時，第二產(chǎn)業(yè)比重的變化對環(huán)境空氣質(zhì)量沒有顯著性改變，當(dāng)工業(yè)發(fā)展程度較高時，第二產(chǎn)業(yè)比重的變化同時也正向影響了環(huán)境空氣質(zhì)量。由兩種工業(yè)生產(chǎn)總值下產(chǎn)業(yè)占比比較可知，第二產(chǎn)業(yè)均有所下降，且比重也相近，但第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)占比有明顯的不同。其中低工業(yè)生產(chǎn)總值的第一產(chǎn)業(yè)比重較高，第三產(chǎn)業(yè)比重比較低，說明當(dāng)工業(yè)發(fā)展程度較低，第三產(chǎn)業(yè)比重較低時，第二產(chǎn)業(yè)比重的變化不會對環(huán)境空氣質(zhì)量有明顯的影響；而隨著工業(yè)發(fā)展程度的提高，第三產(chǎn)業(yè)比重提高至43.0%及以上時，產(chǎn)業(yè)比重的變化對環(huán)境空氣質(zhì)量有了顯著性影響，說明第三產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展也帶來了環(huán)境空氣質(zhì)量的負面影響。第三產(chǎn)業(yè)中，交通運輸、倉儲和郵政業(yè)、住宿和餐飲業(yè)等都得到了較快的增長，僅“十三五”期間，全市的機動車保有量就顯著上升，根據(jù)南通市統(tǒng)計年鑒，五年間南通市客車、貨車分別增加了67.7%、54.3%。而住宿和餐飲業(yè)中顆粒物、揮發(fā)性有機物的排放量也是不可忽視的部分，因此這些行業(yè)排放的廢氣污染物也成為影響環(huán)境空氣質(zhì)量的因素之一。

（4）人均GDP

從表中三種模型的lnPerCapGDP的系數(shù)可知，其影響程度從大到小為：低工業(yè)生產(chǎn)總值（負向）＞高工業(yè)產(chǎn)值（正向）＞總體（負向）。低工業(yè)生產(chǎn)總值時，人均GDP增長率的提高對環(huán)境空氣質(zhì)量有顯著負相關(guān)，而高工業(yè)生產(chǎn)總值時，人均GDP增長率的提高對環(huán)境空氣質(zhì)量有著顯著性正向影響。人均GDP是提高居民人均收入、生活水平的重要參照指標，與工業(yè)化進程和社會穩(wěn)定具有一定內(nèi)在聯(lián)系，因此人均GDP與環(huán)境質(zhì)量成反比，說明此時社會經(jīng)濟的發(fā)展、工業(yè)化進程以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價。隨著工業(yè)發(fā)展程度的提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，粗放型經(jīng)濟向集約型經(jīng)濟的轉(zhuǎn)變，人均GDP增長率的提高開始反映環(huán)境質(zhì)量的向好發(fā)展，此時才能真正與社會安定、社會環(huán)境的和諧成正比。

3 討論與建議

隨著城市工業(yè)發(fā)展程度的加深，南通市環(huán)境空氣質(zhì)量的影響因素也在不斷變化中。當(dāng)工業(yè)發(fā)展程度相對較低時，南通市經(jīng)濟增長方式較為粗放、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為失衡，因此工業(yè)煙粉塵是影響環(huán)境空氣質(zhì)量的主要因素之一，經(jīng)濟的快速增長帶來了較大的大氣污染物排放。隨著工業(yè)進一步發(fā)展，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求，淘汰落后產(chǎn)能，關(guān)停高污染高能耗化工及金屬制品企業(yè)，加快先進制造業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煙粉塵不再是影響環(huán)境空氣質(zhì)量的主要因素，而綜合能源消費量導(dǎo)致的污染物排放、第三產(chǎn)業(yè)中倉儲物流業(yè)、餐飲業(yè)等的發(fā)展對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響也應(yīng)得到重視。

目前南通市環(huán)境空氣質(zhì)量雖然有很大改善，2020年已達到“十三五”最好水平，但顆粒物污染仍然季節(jié)性存在，臭氧污染問題也未得到有效控制，此外與國際標準、先進地區(qū)也存在一定的差距。在進入“十四五”以后，南通市大氣污染防治的重點應(yīng)集中于高能耗行業(yè)、生活源、移動源方面，進一步推進產(chǎn)業(yè)升級優(yōu)化，加快能源結(jié)構(gòu)、運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，精準、全面、深度管控工業(yè)源、移動源、生活源、揚塵源，實現(xiàn)地方空氣質(zhì)量持續(xù)改善。

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