各城市PM2.5濃度對比
除了對污染時間進行比較,五個城市PM2.5濃度誰高誰低,空氣質量逐年如何變化,是有改善還是更加惡化?下圖顯示了五城市的變化趨勢(剔除氣象因素后),其中,實線代表相比上一年有顯著變化,虛線代表無顯著變化:
研究發現:
1、在年度均值和90%分位數濃度指標上,
北京都是五個城市中空氣質量最差的城市,沈陽、成都的污染嚴重程度相似,分別位列第二和第三。廣州和上海最好,上海的年度均值主要在50-60微克/立方米的范圍,廣州在40-50微克/立方米之間;從中位數濃度上來看,成都的空氣質量最差,在60-90微克/立方米之間,緊隨其后的是北京和沈陽,上海和廣州的中位數濃度最低,基本處于40-55微克/立方米的范圍。
2、從重度污染的程度(90%分位數濃度)來看,廣州是五城市中唯一一個90%分位數濃度低于100微克/立方米的城市,而最嚴重的三個城市(北京、沈陽和成都)的90%分位數濃度都超過110微克/立方米。尤其是北京,其年平均90%分位數濃度在過去三年均高于200微克/立方米。
3、廣州的PM2.5濃度是五城市中最低的,上海名列第二。廣州的年均值和中位數濃度在2015年初次低于40微克/立方米。上海遜色于廣州的原因,是由于上海的極端污染程度要比廣州高得多。造成這種情況的部分原因是長三角地區自身的能源消耗也遠高于廣東。此外,上海比廣州更偏北,它會收到更多來自北方的污染傳輸。
4、成都有最高的中位數濃度,而90%分位數濃度低于北京和沈陽反映了成都大氣污染的特點:長期處于中度污染狀態,而嚴重污染的比例并不高于北京、沈陽。成都不像北京的污染濃度是大起大落的。
5、從2014年開始,五大城市的三個主要濃度指標(均值、中位數、90%分位數)均有所降低。具體而言,五個城市的污染在2013年都是最嚴重的。與2013年相比,2014年的污染程度有所改善,2015年又有進一步的改善。但各城市的改善程度并不盡相同。在五個城市中,除上海之外,最明顯的改善均出現在2015年。
總結與建議
對五城市空氣質量統計評估發現:盡管五城市空氣質量近年來有一定改善,尤其在2015年改善明顯,但五城市的PM2.5水平還遠遠高于世界衛生組織所建議的上限——世界衛生組織的初期過渡目標是日平均PM2.5濃度在35微克/立方米以下,第二和第三期目標分別是25微克/立方米和15微克/立方米以下,而即便是空氣質量較好的2015年,北京、成都和沈陽的月均值濃度均超過了60微克/立方米(其中北京為80微克/立方米,是世界衛生組織初期過渡目標的兩倍多)。即便在上海這個空氣質量相對較好的城市,2015年的90%分位數濃度也達到104微克/立方米。在三個污染最嚴重的城市,90%分位數都超過了112微克/立方米,其中北京為202微克/立方米。因此,即使要達到世衛組織的初期目標,中國的大氣污染防治需要更大的力度、更科學的方法。
研究認為,五大城市最明顯的空氣質量改善主要出現在2015年,可能有兩個主要原因:一是從2015年開始中國實施了更嚴格的大氣環境監管措施,二是中國經濟增速放緩。然而,中國目前公開的經濟、能源數據,在時間和空間的維度上都非常粗略,不能為確定剝離這兩方面原因提供足夠的數據支持。例如,各省的能源消耗數據是年度的,而月度數據也只有全國范圍的。同時數據公開的時間滯后也很嚴重。這種數據生態,會嚴重影響中國對正在實施的大氣污染管理辦法進行及時的、科學的判斷。報告建議:公開更細化更精準的經濟、能源和排放源數據。
報告還結合五個城市所在區域的能源消耗,研究了空氣質量與能源消耗的關系。分析表明,上海所在的長江三角洲地區在五個區域里能源消耗最多,廣州在某些能耗指標上也排在第二、三位。與之對應的是,
四川消耗了最少的能源,而成都卻是空氣質量最差的城市之一。這說明,要保證良好的空氣質量,不同城市或地區,有不同的能源消耗和工業活動承載的上限。這個上限,很大程度上受該地區的地理環境和氣象條件影響。北京所在的華北平原就是一個典型的反例,因為華北地區忽略了其地理上兩面環山、不利于污染物擴散的客觀條件,而發展了大量的高能耗的重工業,使得華北地區的大氣污染排放遠遠超過了其可以承載的上限。報告建議:各城市、區域應基于當地地理條件限制和氣象條件的特點,確定所轄范圍內環境污染物排放的承載上限,并在今后的城市區域規劃和經濟發展中嚴格遵守這一上限,如此,才能實現經濟和環境的雙贏。
課題組成員
梁 萱,北京大學光華管理學院博士研究生
李 碩,北京大學光華管理學院博士研究生
張澍一,北京大學光華管理學院博士研究生
黃 輝,北京大學概率統計系,北京大學統計科學中心助理教授
陳松蹊,北京大學光華管理學院,北京大學統計科學中心講席教授,課題負責人
文章來源:北京大學光華管理學院