北京三次產業演變與PM2.5排放的動態關系研究

齊園 張永安

摘要

基于三次產業經濟增長與PM2.5排放關系視角回答PM2.5排放源爭議以及減排措施的有效性問題，文章基于2008-2014年季度數據，利用X-12-ARIMA方法分析PM2.5排放數據的季節性波動，并構建向量自回歸模型，實證結果顯示，PM2.5排放數據不存在穩定季節性和移動季節性特征；第二、三產業經濟增長是PM2.5排放的格蘭杰原因；第二產業是PM2.5排放的長期主要來源，累計效應穩定在15，短期波動對PM2.5排放產生較強促排效應，但在滯后3期出現抑排效應，表明減排措施存在滯后效應；第三產業長期為抑排效應，累計效應穩定在-3，但在滯后3期出現促排效應，表明存在PM2.5排放部門；方差分解結果顯示，三次產業經濟增長對PM2.5排放的貢獻比例為45.2%，其中第二產業>第三產業>第一產業，貢獻率分別為33.82%，11.04%，0.36%；其余為區域傳輸和生活排放，區域傳輸貢獻為28%-36%，生活排放包括私家車、生活消耗燃煤，以及居民烹飪的油煙，比例可達到20%左右。研究結果支持了PM2.5排放源中存在31.1%的機動車和14.1%的餐飲業排放，而不存在高比例的生物質燃燒排放。據此明確了當前第二產業減排措施的有效性和滯后性，以及加強第三產業減排、頂層設計京津冀區域協同減排和控制生活排放的相應措施。

關鍵詞三次產業演變；PM2.5排放；向量自回歸模型；脈沖響應函數；方差分解

中圖分類號F205文獻標識碼A文章編號1002-2104（2015）07-0015-09doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.07.003

我國承諾世界衛生組織（WHO）至2030年將所有城市的PM2.5濃度年均值降到35μg/m3，為達到此目標，要求重點區域建立防治規劃。以北京為例，規劃2014年將PM2.5濃度下降5%，2015年伊始，公布實際降低4%。雖未達目標，但北京規劃的治理工程“全部提前、超額完成”，包括壓減燃煤280萬t；工業調整退出了392家污染企業等，“蠻拼的”的減排措施在2014年收到并不顯著的成效，原因在于這些減排措施的滯后效果？還是這些減排措施的效果有限？

1文獻綜述

上述問題的解答之一是明確PM2.5排放源，有的放矢的減排措施才能夠有效。但PM2.5不是一種單一成分的污染物，其化學組分非常復雜，因此排放源的確定是一難題。最近兩年，媒體和民眾關注了兩個具有影響力的研究，一是2014年4月，北京市環保局發布的PM2.5來源解析的最新成果，在本地污染貢獻中，機動車排放排在首位，達到31.1%，其他依次是燃煤（22.4%）、工業（18.1%）、揚塵（14.3%）和餐飲（14.1%）等；二是2013年底中科院的研究結果表明北京市PM2.5有6個重要來源，分別是二次無機氣溶膠（26%）、工業污染（25%）、燃煤（18%）、土壤塵（15%）、生物質燃燒（12%）、汽車尾氣與垃圾焚燒（4%）。二者研究結果的主要爭議有二：第一，機動車排放是占到30%以上的主要排放源，還是不足4%可以忽略的排放源；第二，貢獻達到12%以上的排放源是來自于餐飲業還是生物質燃燒？不解決此爭議，則無可能論及減排措施的有效性。但二者研究也一致認為來自于工業、建筑業（揚塵）和工業燃煤的貢獻率達到50%以上，由產業結構而論，這些污染排放均貢獻于第二產業的經濟增長，這與北京主要針對第二產業的減排措施實現減排4%的結果一致。由此視角，排放源中若有大比例來自于機動車排放和餐飲業，則第三產業的發展應與PM2.5排放具有關系，并有所貢獻，則提高第三產業比重，通過產業結構高級化減排的有效性可能減弱；排放源中若存在生物質燃燒（主要是秸稈燃燒），則PM2.5排放會響應第一產業變動的沖擊，則第一產業也需關注減排措施，才有可能繼續減少那1%，以及降低更多。因此本文基于三次產業經濟增長與PM2.5排放關系視角，試圖回答關于PM2.5排放源的爭議并明確兩個問題，第一，產業結構高級化是否是降低PM2.5濃度的有效途徑；第二，第二產業的一系列減排措施的有效性是否因滯后期而受到影響。

對于上述問題的研究，文獻中多以碳排放和二氧化硫排放為大氣污染變量，研究中有直接以各產業產出為變量，或設置以各產業產出比重為產業結構變動變量，研究結果認為第二、三產業與大氣污染均存在關聯，第二產業是大氣污染的主要因素，但第三產業對于污染的影響效應是促進還是抑制，存在異議，這與樣本選擇的區域和時期具有很大關系，如李建研究結果表明全國28個省域中有11個地區第三產業對碳排放的影響超過第二產業；Hejie研究結果中以2018年為界，2018年前，中國二氧化硫排放主要來源于第三產業，之后主要來源于重工業。上述研究提供了產業發展對大氣污染排放影響關系理論。文獻中以PM2.5為污染變量，分析社會經濟因素影響效應的論文近兩年逐漸增加，特別是針對中國的研究，Han等研究認為我國PM2.5濃度與人口數量及第二產業比重顯著正相關；郝新東研究煤炭消費量與PM2.5正相關；Guan使用結構分解模型研究促進我國PM2.5排放的主要因素是經濟增長，投資和出口；Zhao和馬駿等一致認為不大幅改變當前政策，難以實現2030 年PM2.5減排目標。已有文獻對PM2.5排放驅動的產業因素研究較少，還未形成三次產業影響PM2.5排放的相關理論，而對于碳排放和二氧化硫與三次產業發展關系的研究結果雖然提供了相關理論基礎，但因污染物不同，不能直接用于PM2.5的研究。因此，本文選擇不以經濟理論為基礎，僅基于數據間的統計性質構建模型的向量自回歸（VAR）模型，將PM2.5排放和三次產業演變視為一個系統，將系統內所有變量視為內生變量，構建三次產業經濟增長的滯后值對PM2.5排放的影響函數模型；分析三次產業演變對PM2.5排放的動態沖擊，從而解釋三次產業演變對PM2.5排放形成的影響，以及對PM2.5排放的貢獻程度。