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城市交通对雾霾影响的实证分析

发布时间:2017-12-13 09:48

  摘要:大规模的“雾霾围城”是我国目前亟待解决的问题之一,不仅严重影响了居民的生活质量和健康水平,而且在一定程度上制约了我国经济的发展。一直以来,各地政府将矛头指向交通领域,采取了一系列严厉的措施。但显然这并不是长期有效的办法,雾霾指数始终居高不下,甚至还有上升的趋势。另一方面,交通领域对雾霾形成是否有影响,影响程度又有多大等相关问题一直没有得到定论。基于此,对交通领域、经济领域和雾霾均值进行回归分析,以期做到切中要害,为解决雾霾问题提出建议。


  关键词:雾霾治理;交通领域;相关性


  中图分类号:F205文献标志码:A文章编号:1673-291X(2017)25-0101-03


  一、我国空气质量状况以及雾霾的危害


  近年来,我国中东部地区先后遭遇多次大范围的持续雾霾天气,已经严重影响了居民生活,威胁公众健康。根据环境保护部发布的《2015年全国城市空气质量状况》检测结果表明,我国338个地级及以上城市平均达标天数比例为76.7%,京津冀区域的13个城市平均达标天数比例仅为52.4%。另一方面,从各项指标的平均浓度来看,PM2.5、PM10分别超过年均值二级标准42.9%、24.3%。


  北京大学环境科学与工程学院的张世秋教授对2013年1月的雾霾事件造成的交通和健康直接经济损失进行评估。评估结果显示,事件造成的直接经济损失保守估计约230亿元,其中损失最大的主要分布在东部和京津冀区域。而且,在雾霾事件中仅急/门诊的健康终端的经济损失占总直接损失的98%,相当于现有文献研究结果中对非雾霾事件情况下颗粒物污染造成的所有健康终端损失的近2倍。


  PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。与其他相对较粗的大气颗粒物相比,PM2.5在大气中存在的时间长,活性强,因而对空气质量和人体健康产生巨大的影响。


  二、研究现状


  关于交通对雾霾的影响以及相关治理的问题一直受到广泛关注,众多专家学者对此进行了理论分析以及实证研究。中国人民大学附属中学环保社的张楫泽等认为:“汽车尾气是北京市雾霾污染的首要因素,对局部区域的贡献度甚至大于80%。”而对于解决雾霾问题的具体方案,周涛、汝小龙认为要积极开展前沿科学PM2.5及PM10的研究,制定严格达标规划,在京津冀地区开展大气污染联防联控,提高环境准入门槛,切实加强机动车污染防治等。易雯晴主要研究了四种典型的城市路网形式对于城市交通的影响,从而进一步获得对于雾霾治理的启示。中国铁道科学研究院周新军则通过研究认为:“优化交通运输结构是防治雾霾的关键之一。”


  漫观雾霾指数步步攀升的各个阶段,从“单双号限行”到“私家车摇号政策”,不难看出,国家政府采取了严厉的交通限制措施治理雾霾。然而,交通领路涉及的范围颇广,只有研究交通各个领域对于雾霾成因影响程度,才能找到整治重点,对症下药。相反,如果一直盲目采取相对严苛的政策,不仅不会缓解“雾霾围城”现象,反而会在一定程度上干扰交通市场经济体制,影响国民经济发展。


  三、交通运输对雾霾的影响程度


  交通运输的研究与雾霾治理有着密切的联系。为了彻底解决全国大范围的雾霾现象,必须加强交通各方面的设施建设研究,才能使交通建设实现全方位发展,不再受到雾霾指数的限制;而雾霾环境问题可以得到进一步的解决,还人们一片蔚蓝。基于此,本文根据《国民经济和社会发展统计公报》中公报的数据,收集了全国287个城市2013年、2014年、2015年三年的民用汽车保有量,公路客运量,公路货运量等交通方面的数据进行回归分析,说明交通领域各个方面对于雾霾的影响程度,以此提出的治理建议。


  (一)民用汽车拥有量


  众所周知,对PM2.5做出贡献的汽车尾气污染物包括主要有CO、NO、NO2、SO2和颗粒物等。2013年12月30日,中科院大气物理研究所研究员、博士生导师张仁健对外公布研究成果称,汽车尾气对北京PM2.5的贡献不足4%。这一结论与许多相关研究结果大相径庭,引起了社会公众的广泛讨论。而随后中科院官方组织召开新闻通气会,称“这一数字被严重低估”。


  根据国家统计局网站公布《国民经济和社会发展统计公报》数据显示,2014年年末全国民用汽车保有量达到1.54亿辆,比上年末增长12.4%。而2015年更是达到1.72亿辆,汽车新注册量和年增量均是达到了历史最高水平。


  环保部发布的《2016年中国机动车环境管理年报》数据显示,2015年全国机动车排放污染物达到4532.2万吨。其中,汽车是机动车污染物排放总量的主要贡献者,其排放的NOx(氮氧化物)和PM(颗粒物)超过90%。总而言之,私家车保有数量的迅速增长,导致含有各种重金属等的颗粒物排放量增加。而这种排放量的增加在汽车遭遇交通拥堵等情况中表现的尤为突出。车辆在经过拥堵路段时,会长时间处于怠速和变速的过程,从而导致发动机运行不平稳,耗油量提高,加剧了尾气排放。根据数据显示,汽车每小时20公里的碳化氢和二氧化碳排放量比每小时50公里高出近50%。


  对2013—2015年三年的统计数据进行回归,分析民用汽车拥有量(万辆)对PM2.5的年均值(微克每立方米)的影响程度,计算得出R2,说明民用汽车拥有量对雾霾程度的影响。通过计算,回归检验的T值较高,在2014年达到31,表明汽车拥有量对雾霾的影响在95%的置信水平之下是显著的,但是三年回归的R2分别是0.02、0.04、0.02。数据分析说明,虽然全国民用汽车保有量一直保持较高的增速,但汽车保有量的基数在2015年已经达到1.72億辆,在此基数之上,新增的汽车保有量对雾霾的影响程度大致可以忽略。因此,对于“限购令”+“限行令”的长期实行推广并不是十分有效和可取的。


  以北京为例,2011年在北京的汽车“限购令”实施以来,北京上半年经济曾都下降至少1%。如果不加以控制,长此以往会影响中国汽车工业发展。因此从长远治理雾霾的角度来看,“限购+限行”的限制措施不应该再以此力度进行推广,治理的根本方法还是在于转变城市的发展思路,以市场手段进行深层次的治理。


  (二)公路运输


  公路运输与铁路相比,空气阻力小,从而使得扬尘增多。但是,由于公路道路发展具有无可比拟的便捷性、经济型等优势,公路运输在近几年得到了迅速的发展。


  根据我国交通运输部发布的《交通运输行业发展统计年报》数据,就我国目前发展状况,公路运输占据无可比拟的重要地位。从线路里程来看,尽管中国高铁实现了发展的大逆轉,成果十分显著,但是与公路里程相比显然不在同一个数量级别上。


  根据2013—2015年三年的统计数据,对公路客运量(万人)和PM2.5年均值进行回归分析。计算得出R2,分析说明公路客运量对雾霾程度的影响,三年回归的R2分别是0.02、0.04、0.01。在2014年公路客运达到190.82亿人次,其对于雾霾的影响R2也同步出一定幅度的上升,说明公路运输量对于雾霾指数的影响较为显著。


  目前这种运输结构关系显然一时难以打破,公路运输在未来依旧会占据绝对的主导地位。但是根据近三年的数据以及最新的统计数据显示,公路客运量出现一定程度的下降趋势。2016年1—8月中国公路客运量累计1036593万人,同比增长-5.3%。


  因此,“优化交通运输结构,推动交通运输提质增效”是最根本的措施。


  (三)公共交通


  根据《2015交通运输行业发展统计年报》的数据显示,全国拥有公共电汽车运营线路48905条,运营线路总长度89.43万公里,比上年末增加3853条、7.66万公里。尽管公共交通的基础设施方面的建设加强,但是全年城市客运系统运送旅客1303.17亿人,比上年下降0.9%。就北京而言,北京市年末公共电汽车运营线路长度比上年末增加66公里,运营车辆增加680辆,客运总量却比上年下降16.6%;年末轨道交通运营线路比上年末增加27公里,运营车辆增加282辆,客运总量也比上年下降3.9%。为何在全国推广公共交通发展之时,客运量反而出现相当程度的下降呢?


  分析原因在于,一方面,我国公民环保意识较差,在人均经济稳步上升之时,更多的人追求私家车所带来的享受;另一方面,“滴滴出行”和“Uber”等手机APP的流行以及使用上的便捷也使得较少的群体选择公共交通出行。公共交通的推行可以说是阻力重重。


  (四)路网形状


  路网形状分布直接影响城市道路的交通运输情况。随着城市规模的不断扩大,路网结构复杂,不科学的城市路网规划会导致城市气流不畅,雾霾问题恶化。


  以北京为例,北京的旧城区历史悠久,属于典型的方格式路网,会在一定程度上增加汽车油耗以及尾气的排放。再者,北京的立交桥使尾气立体地弥漫在环境中,而且道路两旁多为高大建筑物,空气流速减缓,汽车尾气难以扩散。因此,为了适应城市交通的发展,北京市路网增加射线来增大路网间的通达性,形成混合式路网。


  因此,加强道路基础设施建设,提高交通效率,从而减少污染,是实现社会经济持续发展,解决交通拥堵和尾气排放的有效途径之一。


  四、经济因素对雾霾的影响程度


  雾霾治理与经济发展之间的关系密切,如何在雾霾治理的过程中把握好其与经济发展之间的关系,具有重要意义。郑国姣、杨来科(2015)基于经济发展的视角提出雾霾治理的相关对策,分别研究了经济规模、产业能源结构和环境法律法规方面对雾霾形成的影响。因此,本文从以下两个方面,利用回归分析说明经济因素对雾霾的影响程度。


  (一)人均生产总值


  改革开放三十年以来,我国经济水平实现大幅度上升,GDP总值已经跃居世界第二位。但是目前我国经济结构尚处在转型进程之中,现代化进程是工业化和低碳化共同发展的模式。通过对2014年、2015年各个城市人均生产总值(元)对PM2.5年均值(微克每立方米)进行相关性检验,R2值为0.02、0.01,与交通领域相比相对较少。


  在2015年,回归检验的T值为1.69,小于95%置信区间的显著性水平,也由此可以拒绝城市的人均GDP对于雾霾指数有相关性的原假设。也就是说,城市的人均GDP对雾霾均值的影响在95%的水平下是不显著的。举例说,深圳的人均GDP一直显著高于北京市,但是每一年PM2.5年均值却明显低于北京市,而且比例一般维持在50%左右。


  (二)产业结构


  目前我国处于工业化中期的发展阶段,作为拉动经济增长主导力量的第二产业对GDP的贡献率基本在50%以上。我国产业结构不合理,经济增长实际上是依赖于高投入的粗放型增长,高污染高能耗,而忽略了社会经济与自然生态之间的相互关系。


  根据《中国统计年鉴(2015)》公布的“主要城市废气中主要污染物排放情况”数据显示,二氧化硫、二氧化物、烟(粉)尘排放量总和中,工业领域排放量所占比重大于生活领域排放量。北京市工业所占比重59%,而天津市则高达92%。


  五、针对交通方面的成因提出对策


  对于雾霾治理,我们必须釜底抽薪,对当下交通领域发展模式进行思考和改革,从民用汽车拥有量、公路运输、公共交通、路网形状、油品质量方面对雾霾治理提出建议和对策,寻求生态文明和社会发展的协调和统一。


  第一,提高油品标准,发展绿色交通。北京市环保局机动车排放管理处处长李昆生在“2015大城市机动车污染防治技术研讨会”上表示,备受关注的北京市第六阶段机动车排放标准、油品标准,也就是“京六”标准相关草案已基本制定完毕,力争在2017年实施。除了改善油品质量,还有逐步提高新车排放标准,强化在用车达标管理,加快老旧车淘汰,由此确保全国机动车保有量不断增加的同时,实现排放污染总量逐渐下降。


  第二,大力发展公共交通,完善交通体系。国家在制定未来交通发展规划和推进交通建设时,应重点和优先发展低碳交通方式,加快铁路和地铁等轨道交通,合理控制道路交通的发展,适度发展民航业。公共交通的发展不仅是缓解交通压力,治理雾霾的有效措施之一,也是科学发展观之下的必然要求。可以采取以下几点重点措施:一是增加公交车运营车辆,提高公交运行转换速度;二是建设公交车专用车道;三是优化公交路线路网,扩大覆盖区域面积。除此之外,加强轨道交通建设也是解决问题的重中之重。


  第三,基于低碳理念进行城市路网设计。从国外的先进经验来看,优化交通路网是有效治理雾霾的重要方法。针对城市路网结构特点,加强道路基础设施的建设,适当增加公路密度而非增加宽度可改善交通拥堵状况。另外在进行城市规划的时候,主干道要考虑上行风向,如果它和上行风向是平行的,还可以把城市区域高浓度的污染物向周边扩散。


  作者:周星宇


   参考文献: 

  [1] 易雯晴,茹少峰.城市路网形状与城市交通和雾霾治理[J].装饰,2016,(3):36-39. 

  [2] 李丽芳,崔中波,李胜芳.雾霾围城的交通成因及对策研究[J].经济产业,2014,(3):31-32. 

  [3] 周新军.优化交通运输结构是防治雾霾的关键之一[J].电力与资源,2014,(4):136-140. 

  [4] 郑国姣,杨来科.基于经济发展视角的雾霾治理对策研究[J].生态经济,2015,(9):34-38. 

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