H城市群縣域霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)空關(guān)聯(lián)研究

摘要 探討環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的關(guān)系是推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù)之一。本文以H城市群為研究對(duì)象，對(duì)城市群的縣域霧霾污染、經(jīng)濟(jì)發(fā)展演化過(guò)程及二者時(shí)空關(guān)聯(lián)特征進(jìn)行探討。結(jié)果表明，城市群內(nèi)霧霾污染得到有效治理，高值區(qū)、中高值區(qū)依次退出，出現(xiàn)由“高值集聚、東西分異”向“中部軸帶”轉(zhuǎn)變；城市群縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相對(duì)差異逐步縮小，高水平區(qū)域組團(tuán)相對(duì)穩(wěn)固，空間組織形態(tài)在各階段具有差異性；縣域霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)程度稍有提升；雙低型區(qū)域、高低型區(qū)域空間穩(wěn)定性較強(qiáng)，雙高型、低高型集中分布態(tài)勢(shì)增強(qiáng)。同時(shí)提出了特色資源利用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型以及創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展等區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展對(duì)策，為城市群高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞 霧霾污染；經(jīng)濟(jì)發(fā)展；雙變量空間相關(guān)；時(shí)空關(guān)聯(lián)

中圖分類(lèi)號(hào) F124；X508 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2024）05-0125-05

經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展是區(qū)域可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的重要方面，也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的核心要求之一。隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程加快，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展；同時(shí)，區(qū)域生態(tài)環(huán)境面臨諸多挑戰(zhàn)，如大氣污染、水污染等。霧霾污染作為生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一，不僅影響居民生命財(cái)產(chǎn)安全，也影響著經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展[1]。

霧霾污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相關(guān)研究逐漸成為學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)問(wèn)題之一?？坍?huà)霧霾污染的時(shí)空演化規(guī)律是認(rèn)知區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，相關(guān)學(xué)者從全國(guó)[2]、流域[3]、城市群[4]、省域[5]和城市[6]等空間尺度進(jìn)行了一系列研究，普遍認(rèn)為霧霾污染具有明顯的時(shí)間依賴(lài)性和空間梯度性特征，且存在明顯正向空間相關(guān)性和空間溢出效應(yīng)[4-6]；從霧霾污染的影響因素與機(jī)制來(lái)看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市等級(jí)、能源消耗量以及人口密度等因素對(duì)霧霾污染具有正向促進(jìn)作用[7-9]。霧霾產(chǎn)生及其影響是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，是人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與環(huán)境相互作用的結(jié)果。為此，相關(guān)研究關(guān)注霧霾污染與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的相互關(guān)系，對(duì)霧霾污染與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[10]、產(chǎn)業(yè)集聚[11-12]、環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)[13]、人口遷移[14-15]、入境旅游[16]及糧食生產(chǎn)[17]等方面之間的關(guān)系進(jìn)行了廓清，得到提升技術(shù)創(chuàng)新水平是遏制霧霾污染的關(guān)鍵途徑之一，產(chǎn)業(yè)集聚、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等均可通過(guò)綠色技術(shù)進(jìn)步抑制區(qū)域霧霾污染[10-12]，環(huán)境規(guī)制有利于緩解霧霾污染[13-14]；而霧霾污染則對(duì)人口遷移、旅游發(fā)展和糧食生產(chǎn)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)具有明顯負(fù)向影響關(guān)系[15-17]?；诮?jīng)濟(jì)發(fā)展視角，部分學(xué)者提出霧霾污染的主要原因可能與能源結(jié)構(gòu)、環(huán)境法規(guī)和環(huán)境交易市場(chǎng)等因素有一定關(guān)聯(lián)；而相應(yīng)的治理措施包括優(yōu)化產(chǎn)業(yè)與能源結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化區(qū)域政府合作治理機(jī)制、健全相關(guān)環(huán)境法規(guī)等[18]。綜合現(xiàn)有研究來(lái)看，霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的關(guān)系在宏觀尺度上得到了較好刻畫(huà)，但聚焦縣域尺度的霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間關(guān)系的研究較少，而霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程具有顯著的尺度效應(yīng)特征，從縣域尺度精細(xì)化揭示二者關(guān)系對(duì)推進(jìn)縣域環(huán)境治理、發(fā)展經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義。

H城市群是中部崛起的重要板塊之一，也是該區(qū)域?qū)崿F(xiàn)綠色發(fā)展的區(qū)域支撐載體與核心增長(zhǎng)極[19]。在H城市群高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程中，綠色生態(tài)是城市群的基礎(chǔ)與底色；而霧霾污染作為生態(tài)環(huán)境治理的重要內(nèi)容，已成為城市群經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)之一。在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)背景下，進(jìn)一步探討區(qū)域霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的關(guān)系對(duì)強(qiáng)化區(qū)域環(huán)境治理、助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，也為成長(zhǎng)型城市群實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供經(jīng)驗(yàn)借鑒?；诖?，本研究以H城市群為基本單元，系統(tǒng)刻畫(huà)霧霾污染、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)空格局，探討二者的時(shí)空關(guān)聯(lián)特征并劃分發(fā)展類(lèi)型，分類(lèi)提出環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)策略，為助力城市群縣域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

霧霾污染數(shù)據(jù)來(lái)源于Atmospheric Composition Analysis Group的全球PM2.5年平均濃度值（http：//fizz.phys.dal.ca/～atmos/martin/？page_id=140），本文基于ArcGIS 10.6軟件平臺(tái)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換、裁剪并利用區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析功能計(jì)算H城市群各縣域內(nèi)的PM2.5平均值，用以表征霧霾污染程度；H城市群各縣域GDP數(shù)據(jù)來(lái)源于統(tǒng)計(jì)年鑒；同時(shí)，綜合考慮縣域GDP統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及PM2.5年平均濃度值數(shù)據(jù)狀況，本研究選取的時(shí)間尺度為2012—2020年。

1.2 研究方法

1.2.1 空間自相關(guān)" 空間自相關(guān)是一種空間統(tǒng)計(jì)分析方法，其空間分布特征可以通過(guò)空間自相關(guān)的全局和局域2個(gè)指標(biāo)來(lái)度量[19]；研究利用全局空間自相關(guān)系數(shù)來(lái)探討縣域霧霾污染及經(jīng)濟(jì)發(fā)展在該城市群內(nèi)的分布態(tài)勢(shì)或集聚狀況。

1.2.2 雙變量空間自相關(guān)" 該方法可對(duì)不同地理要素的空間關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行表征；研究借鑒該方法定量測(cè)定霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的時(shí)空關(guān)系[20]。其計(jì)算公式如下。

式中，[h]、[c]分別代表霧霾污染和經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)數(shù)據(jù)；[Ihc]為觀測(cè)值[h]、[c]的雙變量全局空間自相關(guān)系數(shù)，取值為[-1，1]；[Ii，hc]則為空間單元[i]處[h]、[c]的雙變量局部空間自相關(guān)系數(shù)；[N]為空間單元數(shù)；[wij]為空間單元[i]、[j]間的連接矩陣；[hi]、[ci]和[cj]分別為空間單元[i]的[h]、[c]值和空間單元[j]的[c]值；[h]、[c]分別為[h]、[c]的均值；[σh]、[σc]分別為[h]、[c]的方差。

2 結(jié)果與分析

2.1 霧霾污染時(shí)空格局

結(jié)合該城市群霧霾污染實(shí)際狀況和霧霾污染分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，分別將縣域霧霾污染劃分為低污染區(qū)（lt;30 μg/m3）、中低污染區(qū)（30～40 μg/m3）、中高污染區(qū)（40～50 μg/m3）和高污染區(qū)（gt;50 μg/m3）4類(lèi)，形成該城市群縣域霧霾污染的空間格局圖（圖1），以探究縣域霧霾污染的時(shí)空演化特征。

從時(shí)間跨度來(lái)看，該縣域霧霾污染平均值由45.2 ug/m3持續(xù)下降至27.5 ug/m3、值域區(qū)間也由[22.6，67.8]收縮至[13.7，41.2]；表明該城市群內(nèi)縣域生態(tài)文明建設(shè)取得良好進(jìn)展，大氣污染在研究期內(nèi)得到有效治理。從霧霾污染的區(qū)域差異來(lái)看，該縣域霧霾污染的變異系數(shù)由0.11上升至0.13，空間自相關(guān)系數(shù)由0.76下降至0.67，城市群內(nèi)霧霾污染在縣域內(nèi)相對(duì)差異稍有上升，而空間集聚程度則出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

從空間格局來(lái)看，該城市群內(nèi)霧霾污染的高值區(qū)在研究期內(nèi)持續(xù)收縮，而低值區(qū)則出現(xiàn)不斷擴(kuò)張趨勢(shì)。2012年，高污染區(qū)主要集中在城市群北部、中部和西部地區(qū)，這些區(qū)域主要以礦產(chǎn)開(kāi)采、工業(yè)制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主，產(chǎn)業(yè)較粗放低效是霧霾污染的主要因素之一；城市群內(nèi)近83%的區(qū)域?yàn)殪F霾污染的中高污染區(qū)，集中分布在城市群中西部地區(qū)。2016年，城市群內(nèi)霧霾污染的高值區(qū)已消失，主要以中高、中低污染區(qū)為主，占比達(dá)到95%；城市群東部部分區(qū)域?yàn)榈臀廴緟^(qū)；中高污染區(qū)在這一時(shí)期基本呈軸帶狀分布。近3年，中高污染區(qū)已全部退出，在該地區(qū)“三凈”專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)治理下，霧霾污染得到普遍改善；中低污染區(qū)呈軸帶狀集中分布。研究期內(nèi)，該城市群縣域霧霾污染得到有效控制，在時(shí)間尺度上呈現(xiàn)出高污染區(qū)、中高污染區(qū)的梯度退出，在空間內(nèi)由“高值集聚、東西分異”逐步向“中部軸帶”格局轉(zhuǎn)變。

2.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)空特征

借鑒世界銀行的區(qū)域經(jīng)濟(jì)分類(lèi)方法和標(biāo)準(zhǔn)，以區(qū)域GDP平均值的50%、100%和150%為臨界點(diǎn)，將該城市群縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展劃分為低水平區(qū)、中低水平區(qū)、中高水平區(qū)和高水平區(qū)4個(gè)類(lèi)型（圖2），以探討環(huán)該城市群縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)空演化規(guī)律。

從時(shí)間跨度來(lái)看，該城市群經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，GDP總值增長(zhǎng)近86%。縣域GDP的變異系數(shù)由0.81下降至0.68，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相對(duì)差異逐步縮??；縣域經(jīng)濟(jì)的空間自相關(guān)系數(shù)由0.21上升至0.31，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展在地域空間內(nèi)具有不均衡性特征，高水平區(qū)呈現(xiàn)出集聚發(fā)展態(tài)勢(shì)。

縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間格局顯示，2012年，高水平區(qū)呈團(tuán)塊狀集中分布，經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有一定的輻射擴(kuò)散效應(yīng)；而低水平縣域則在城市群西北部地區(qū)呈組團(tuán)狀分布，部分區(qū)域受地形影響，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)緩慢，在一定程度上阻礙了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2016年，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低水平區(qū)范圍收縮，基本以散點(diǎn)狀分布在城市群；高水平區(qū)在城市群南部及中部呈倒“T”型分布，值得注意的是，城市群東部地區(qū)的部分縣區(qū)成為區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長(zhǎng)極。近3年，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低水平縣（區(qū)）域主要分布在城市群邊緣地區(qū)；高水平縣域在城市群中部地區(qū)呈“X”型分布，且基本以散點(diǎn)狀和團(tuán)塊狀分布。整體來(lái)看，該城市群經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高水平縣域數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定，空間上呈組團(tuán)和散點(diǎn)狀分布為主；高水平組團(tuán)相對(duì)穩(wěn)固，但各階段的空間組織形態(tài)隨時(shí)間演化而存在差異性。

2.3 霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)空關(guān)聯(lián)特征

為進(jìn)一步探究縣域霧霾與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的相互關(guān)系，基于Geoda平臺(tái)利用雙變量空間自相關(guān)進(jìn)行測(cè)度，將其劃分為不顯著、高經(jīng)濟(jì)水平—高霧霾污染、低經(jīng)濟(jì)水平—低霧霾污染、低經(jīng)濟(jì)水平—高霧霾污染和高經(jīng)濟(jì)水平—低霧霾污染5種類(lèi)型，如圖3所示。該城市群縣域霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙變量空間自相關(guān)系數(shù)由0.25上升至0.26，二者的關(guān)聯(lián)程度稍有上升。

2.3.1 高經(jīng)濟(jì)水平—高霧霾污染型" 2012年，該類(lèi)型縣域主要為地級(jí)市市轄區(qū)及其周邊縣域；2016年為地級(jí)市市轄區(qū)；近3年，該類(lèi)型縣域主要分布在核心城市的市轄區(qū)。研究期內(nèi)，該類(lèi)型區(qū)域具有顯著的空間集聚特征。因此，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)依托地級(jí)城市整合區(qū)域資源、市場(chǎng)，推動(dòng)高污染產(chǎn)業(yè)有序退出；同時(shí)應(yīng)立足區(qū)域特色與經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，發(fā)展集約型、創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)，助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

2.3.2 低經(jīng)濟(jì)水平—低霧霾污染型" 2012年，該類(lèi)型區(qū)域主要分布在城市群的東部地區(qū)，占比達(dá)到14%；2016年，該類(lèi)型區(qū)域在縣域數(shù)量上無(wú)明顯變化；近3年，該類(lèi)型區(qū)域稍有收縮，空間上主要集中在城市群東部地區(qū)。整體來(lái)看，該類(lèi)型區(qū)域呈團(tuán)狀集中分布在城市群東部地帶，具有空間穩(wěn)固特征。該類(lèi)型區(qū)域在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中應(yīng)進(jìn)一步注重環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的有機(jī)協(xié)調(diào)；同時(shí)，應(yīng)立足區(qū)域特色旅游、農(nóng)業(yè)等資源，著力推動(dòng)區(qū)域綠色產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展。

2.3.3 低經(jīng)濟(jì)水平—高霧霾污染型" 2012年，該類(lèi)型縣域主要分布在城市群西部；2016年，主要分布在城市群北部部分縣區(qū)；近3年該類(lèi)型區(qū)呈集中趨勢(shì)分布于城市群北部。研究期內(nèi)，該類(lèi)型區(qū)范圍呈現(xiàn)出持續(xù)收縮現(xiàn)象、在地域空間內(nèi)由分散逐步向集中分布格局轉(zhuǎn)變。此類(lèi)型區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展多依托制造業(yè)、礦產(chǎn)開(kāi)采等產(chǎn)業(yè)；可依托區(qū)域產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，以綠色可持續(xù)發(fā)展促使相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)做大，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)集約型、創(chuàng)新型發(fā)展。

2.3.4 高經(jīng)濟(jì)水平—低霧霾污染型" 2012年，該類(lèi)型區(qū)域主要分布在城市群東部地區(qū)的部分縣區(qū)內(nèi)；2016年，該類(lèi)型區(qū)出現(xiàn)一定收縮趨勢(shì)；發(fā)展至近3年，該類(lèi)型區(qū)數(shù)量未發(fā)生明顯變化。研究期內(nèi)，該類(lèi)型區(qū)以散點(diǎn)狀分布在城市群東部地區(qū)，其空間組織形態(tài)由“品”字形向“呂”字形轉(zhuǎn)變。該類(lèi)型區(qū)在未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)依托創(chuàng)新、特色資源進(jìn)一步堅(jiān)持綠色發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的有機(jī)協(xié)調(diào)。

3 結(jié)論與討論

以H城市群為案例區(qū)、以縣域?yàn)榛締卧?，綜合運(yùn)用傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)和空間分析方法對(duì)該城市群霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的關(guān)系進(jìn)行探討，研究該城市群縣域霧霾污染、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)空演化特征及二者的時(shí)空關(guān)系，并依據(jù)其主要類(lèi)型提出相應(yīng)對(duì)策建議。

（1）研究期內(nèi)，該城市群霧霾污染在縣域內(nèi)的相對(duì)差異稍有上升，空間集聚程度出現(xiàn)下降趨勢(shì)；時(shí)間尺度內(nèi)具有高污染區(qū)、中高污染區(qū)的梯度退出特征，在空間格局上出現(xiàn)“高值集聚、東西分異”向“中部軸帶”轉(zhuǎn)變。

（2）該城市群縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相對(duì)差異逐步縮小、高水平的集聚發(fā)展態(tài)勢(shì)持續(xù)增強(qiáng)；高水平組團(tuán)相對(duì)穩(wěn)固，研究期內(nèi)分別呈現(xiàn)出“團(tuán)塊狀”、倒“T”型和“X”型等組織形態(tài)特征。

（3）該城市群縣域霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)程度稍有上升。其中，高經(jīng)濟(jì)水平—高霧霾污染型區(qū)域主要依附于高等級(jí)行政中心且空間集聚趨勢(shì)增強(qiáng)；低經(jīng)濟(jì)水平—低霧霾污染型區(qū)域集中分布在城市群東部地帶且空間穩(wěn)定性較強(qiáng)；低經(jīng)濟(jì)水平—高霧霾污染型區(qū)域出現(xiàn)持續(xù)收縮現(xiàn)象且由分散格局逐步向集中分布轉(zhuǎn)變；高經(jīng)濟(jì)水平—低霧霾污染型區(qū)域由“品”字形逐步向“呂”字形轉(zhuǎn)變，部分縣區(qū)相對(duì)穩(wěn)定。

綜上所述，本文立足經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，研究了城市群霧霾污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的時(shí)空關(guān)系，提出各類(lèi)型區(qū)域?qū)崿F(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)策，為城市群高質(zhì)量發(fā)展提供了一定參考。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展涉及社會(huì)、基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)等諸多方面，未來(lái)將進(jìn)一步研究構(gòu)建相對(duì)全面的指標(biāo)體系進(jìn)行綜合測(cè)度。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：李 媛）

基金項(xiàng)目 江西科技學(xué)院校級(jí)人文社科項(xiàng)目（RW1906）；江西省社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（23YJ21）。

作者簡(jiǎn)介 李崢榮（1993—），女，河南南陽(yáng)人，碩士，助教，從事區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與空間結(jié)構(gòu)研究。

收稿日期 2023-12-17