公共建筑碳排放時空分布特征與環(huán)境污染空間效應(yīng)研究

關(guān)鍵詞：公共建筑；碳排放；時空分布特征；空間效應(yīng)；時空地理加權(quán)回歸模型

中圖分類號：X322 文獻標(biāo)志碼：A

前言

碳排放量的增加會導(dǎo)致大氣污染物濃度升高，進而對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生負(fù)面影響。工業(yè)化和城市化進程的加速推進，公共建筑作為城市重要的組成部分，碳排放量日益增加，且不同地區(qū)、不同時間段內(nèi)的公共建筑碳排放量存在一定差異。因此，公共建筑作為城市能耗和碳排放的主要源頭之一，碳排放的時空分布特征與環(huán)境污染空間效應(yīng)的關(guān)系逐漸成為研究的焦點。浙江省是中國經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)之一，同時也是能源消費和碳排放量較大的省份之一。為了實現(xiàn)雙碳目標(biāo)，浙江省政府采取了推進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、加強節(jié)能減排、推廣可再生能源等一系列措施。此外，隨著能源危機加劇，如何在保證經(jīng)濟發(fā)展的同時降低碳排放已成為中國各級政府面臨的重大挑戰(zhàn)。因此，研究公共建筑碳排放的時空分布特征不僅有助于了解碳排放的規(guī)律和影響因素，還有助于緩解能源危機，為制定針對性的減排策略提供依據(jù)。綜上所述，研究旨在探討公共建筑碳排放的時空分布特征及其與環(huán)境污染空間效應(yīng)的關(guān)系，以期為環(huán)境保護和治理提供科學(xué)支撐，為實現(xiàn)低碳、環(huán)保的城市發(fā)展提供理論支持和實踐指導(dǎo)。

為了進一步分析各城市之間公共建筑碳排放空間效應(yīng)和關(guān)聯(lián)特征，計算并繪制2013年至2022年浙江省公共建筑碳排放莫蘭散點圖，第一象限至第四象限分別為高-高、低-高、低-低和高-低集聚區(qū)。Local Moran’s Ⅰ處于第一、三象限表明碳排放在空間上表現(xiàn)出均質(zhì)性，處于第二、四象限則表現(xiàn)為異質(zhì)性。具體結(jié)果見圖2。

根據(jù)圖2可知，2013年共有7個城市處于高-高集聚區(qū)、1個城市處于低-高集聚區(qū)、2個城市處于低-低集聚區(qū)、1個城市處于高-低集聚區(qū)；2016年高-高集聚區(qū)城市減少1個，低-低集聚區(qū)城市增加1個；2019年高-高集聚區(qū)城市減少1個，低-高集聚區(qū)城市增加1個；2021年高-高集聚區(qū)城市減少1個，低-高集聚區(qū)城市增加1個。由此表明，浙江省公共建筑碳排放空間區(qū)域整體變化不大，處于高-高集聚區(qū)和低-低集聚區(qū)的城市數(shù)量較多，低-高集聚區(qū)和高-低集聚區(qū)數(shù)量較少。但是，浙東北公共建筑碳排放高于浙西南，結(jié)合浙江省實際情況分析，浙東北地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展程度高于浙西南，快速發(fā)展的經(jīng)濟促使浙東北消耗更多的資源與能源，導(dǎo)致碳排放較高且相互之間聯(lián)系密切。

2.2 GTWR時空地理變化趨勢

GTWR回歸系數(shù)時間變化趨勢見圖3。

根據(jù)圖3可知，人口規(guī)模對公共建筑碳排放整體具有正向作用，且回歸系數(shù)逐漸趨于平穩(wěn)，離散程度越來越小。人口增加與城市生產(chǎn)和生活規(guī)模擴大息息相關(guān)，更大的人口規(guī)模需要消耗更多的能源和資源，造成碳排放量的增加。經(jīng)濟發(fā)展水平對公共建筑碳排放的影響較為顯著，浙江省僅有少數(shù)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平回歸系數(shù)為負(fù)，但整體上表現(xiàn)出降低趨勢。因為浙江省嚴(yán)格落實雙碳政策，部分經(jīng)濟發(fā)展水平較高的城市在公共建筑中率先采用綠色低碳建設(shè)和運行技術(shù)，并引入大量節(jié)能設(shè)備等，使浙江省在兼顧經(jīng)濟發(fā)展的同時有效控制碳排放，降低經(jīng)濟發(fā)展水平在碳排放中的影響。城市化水平回歸系數(shù)整體變化趨勢與經(jīng)濟化水平類似，2013年至2014年整體提升隨后逐漸下降，而后再次上升，因為城市化水平的提升會造成各類資源需求量的增加，但2014年中國頒布《國家新型城鎮(zhèn)規(guī)劃》后，浙江省遵循規(guī)劃要求，進入城市化發(fā)展新階段，帶動包括公共建筑在內(nèi)的社會各領(lǐng)域堅持綠色低碳的發(fā)展理念，促使城市化水平對公共建筑碳排放的影響不斷降低。能源強度對公共建筑碳排放的影響在正負(fù)之間不斷波動，最終趨于負(fù)影響，隨著城市化發(fā)展進程，浙江省公共建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷轉(zhuǎn)型升級，清潔材料和清潔能源的使用促使公共建筑碳排放下降。但是，能源強度回歸系數(shù)離散程度不斷增加，說明浙江省各城市之間存在一定的資源分布不均問題，部分城市公共建筑能源轉(zhuǎn)型不徹底，清潔技術(shù)仍需進一步落實。

GTWR回歸系數(shù)空間變化趨勢見圖4。

根據(jù)圖4可知，人口規(guī)模對公共建筑碳排放回歸系數(shù)的影響較小，其中，人口規(guī)模加劇公共建筑碳排放的城市包括湖州、溫州、金華、紹興、寧波，其他地區(qū)表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，說明在公共建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化下，人口規(guī)模效應(yīng)導(dǎo)致公共建筑碳排放增長的情況能夠得到抑制。在經(jīng)濟發(fā)展水平與公共建筑碳排放正相關(guān)的城市中，最高值為杭州，負(fù)相關(guān)的城市中最低值為舟山。其中，杭州、湖州等地在經(jīng)濟發(fā)展的早期，公共建筑的碳排放與其呈顯著的正向關(guān)系，但是當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展到一定程度之后，碳排放不增反降。寧波、舟山等地隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，收入不斷增加，公共建筑碳排放也隨之增加。浙江省整體上沒有表現(xiàn)出正相關(guān)或負(fù)相關(guān)趨勢，在正相關(guān)中，公共建筑碳排放受城市化水平影響最大的城市為舟山，自十二五規(guī)劃以來，浙江省明確以推進舟山群島新區(qū)發(fā)展為重點任務(wù)，在負(fù)相關(guān)中，數(shù)值更低的為杭州，因為杭州作為全國低碳試點城市，公共建筑生產(chǎn)消費方式嚴(yán)格遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，積極創(chuàng)新并提升減排技術(shù)與能力，降低公共建筑碳排放。能源強度對公共建筑碳排放產(chǎn)生正影響的城市主要為浙東北地區(qū)，其中影響程度最高的城市為舟山，影響程度為負(fù)的城市中影響最大的為溫州，進一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是降低公共建筑碳排放的有效途徑。

3改進建議

經(jīng)實驗分析可知，人口規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展水平、城市化水平和能源強度對各地市公共建筑碳排放的影響分布不同，表明浙江省各地發(fā)展情況存在差異，因此應(yīng)結(jié)合各地市的發(fā)展情況差異化制定低碳策略，從而推進浙江省節(jié)能減排。浙江省各地市公共建筑碳排放存在明顯差異，整體上呈現(xiàn)出降低趨勢，堅持落實并促進各地市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，升級能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)能夠促使浙江省早日實現(xiàn)雙碳目標(biāo)。能源強度與公共建筑碳排放緊密相關(guān)，在促進城市綠色發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣綠色環(huán)保技術(shù)，擺脫對傳統(tǒng)化石能源的依賴，推進風(fēng)電、光電、海洋能等清潔能源與公共建筑行業(yè)的協(xié)同發(fā)展，減少環(huán)境污染，推進公共建筑的低碳發(fā)展。在保證經(jīng)濟發(fā)展水平增速下，科學(xué)合理的控制城市化發(fā)展進程，通過政府引導(dǎo)以及輿論宣傳等方式改變居民的生活方式，深化綠色低碳理念，從根本上實現(xiàn)碳排放控制。

4結(jié)束語

公共建筑能耗是建筑能耗的主要碳排放來源，在雙碳戰(zhàn)略的實施下，準(zhǔn)確評估公共建筑碳排放時空分布特征與環(huán)境污染空間效應(yīng)在實現(xiàn)碳排放目標(biāo)中具有深遠(yuǎn)的意義。此研究通過深入探討公共建筑碳排放的時空分布特征及其與環(huán)境污染空間效應(yīng)的關(guān)系，揭示了公共建筑碳排放的影響因素及其對環(huán)境質(zhì)量的影響。通過空間自相關(guān)分析浙江省碳排放環(huán)境污染空間效應(yīng)，利用時空地理加權(quán)回歸模型在多方面討論浙江省各地市公共建筑碳排放時空分布特征，并基于分析結(jié)果提出具體改進建議，為推進浙江省雙碳目標(biāo)實現(xiàn)提供思路。因此，研究能夠為公共建筑碳排放和環(huán)境污染研究提供新的視角，對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護具有積極意義。