北京三次产业演变与PM2.5排放的动态关系研究

齐园 张永安

摘要

基于三次产业经济增长与PM2.5排放关系视角回答PM2.5排放源争议以及减排措施的有效性问题，文章基于2008-2014年季度数据，利用X-12-ARIMA方法分析PM2.5排放数据的季节性波动，并构建向量自回归模型，实证结果显示，PM2.5排放数据不存在稳定季节性和移动季节性特征；第二、三产业经济增长是PM2.5排放的格兰杰原因；第二产业是PM2.5排放的长期主要来源，累计效应稳定在15，短期波动对PM2.5排放产生较强促排效应，但在滞后3期出现抑排效应，表明减排措施存在滞后效应；第三产业长期为抑排效应，累计效应稳定在-3，但在滞后3期出现促排效应，表明存在PM2.5排放部门；方差分解结果显示，三次产业经济增长对PM2.5排放的贡献比例为45.2%，其中第二产业>第三产业>第一产业，贡献率分别为33.82%，11.04%，0.36%；其余为区域传输和生活排放，区域传输贡献为28%-36%，生活排放包括私家车、生活消耗燃煤，以及居民烹饪的油烟，比例可达到20%左右。研究结果支持了PM2.5排放源中存在31.1%的机动车和14.1%的餐饮业排放，而不存在高比例的生物质燃烧排放。据此明确了当前第二产业减排措施的有效性和滞后性，以及加强第三产业减排、顶层设计京津冀区域协同减排和控制生活排放的相应措施。

关键词三次产业演变；PM2.5排放；向量自回归模型；脉冲响应函数；方差分解

中图分类号F205文献标识码A文章编号1002-2104（2015）07-0015-09doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.07.003

我国承诺世界卫生组织（WHO）至2030年将所有城市的PM2.5浓度年均值降到35μg/m3，为达到此目标，要求重点区域建立防治规划。以北京为例，规划2014年将PM2.5浓度下降5%，2015年伊始，公布实际降低4%。虽未达目标，但北京规划的治理工程“全部提前、超额完成”，包括压减燃煤280万t；工业调整退出了392家污染企业等，“蛮拼的”的减排措施在2014年收到并不显著的成效，原因在于这些减排措施的滞后效果？还是这些减排措施的效果有限？

1文献综述

上述问题的解答之一是明确PM2.5排放源，有的放矢的减排措施才能够有效。但PM2.5不是一种单一成分的污染物，其化学组分非常复杂，因此排放源的确定是一难题。最近两年，媒体和民众关注了两个具有影响力的研究，一是2014年4月，北京市环保局发布的PM2.5来源解析的最新成果，在本地污染贡献中，机动车排放排在首位，达到31.1%，其他依次是燃煤（22.4%）、工业（18.1%）、扬尘（14.3%）和餐饮（14.1%）等；二是2013年底中科院的研究结果表明北京市PM2.5有6个重要来源，分别是二次无机气溶胶（26%）、工业污染（25%）、燃煤（18%）、土壤尘（15%）、生物质燃烧（12%）、汽车尾气与垃圾焚烧（4%）。二者研究结果的主要争议有二：第一，机动车排放是占到30%以上的主要排放源，还是不足4%可以忽略的排放源；第二，贡献达到12%以上的排放源是来自于餐饮业还是生物质燃烧？不解决此争议，则无可能论及减排措施的有效性。但二者研究也一致认为来自于工业、建筑业（扬尘）和工业燃煤的贡献率达到50%以上，由产业结构而论，这些污染排放均贡献于第二产业的经济增长，这与北京主要针对第二产业的减排措施实现减排4%的结果一致。由此视角，排放源中若有大比例来自于机动车排放和餐饮业，则第三产业的发展应与PM2.5排放具有关系，并有所贡献，则提高第三产业比重，通过产业结构高级化减排的有效性可能减弱；排放源中若存在生物质燃烧（主要是秸秆燃烧），则PM2.5排放会响应第一产业变动的冲击，则第一产业也需关注减排措施，才有可能继续减少那1%，以及降低更多。因此本文基于三次产业经济增长与PM2.5排放关系视角，试图回答关于PM2.5排放源的争议并明确两个问题，第一，产业结构高级化是否是降低PM2.5浓度的有效途径；第二，第二产业的一系列减排措施的有效性是否因滞后期而受到影响。

对于上述问题的研究，文献中多以碳排放和二氧化硫排放为大气污染变量，研究中有直接以各产业产出为变量，或设置以各产业产出比重为产业结构变动变量，研究结果认为第二、三产业与大气污染均存在关联，第二产业是大气污染的主要因素，但第三产业对于污染的影响效应是促进还是抑制，存在异议，这与样本选择的区域和时期具有很大关系，如李建研究结果表明全国28个省域中有11个地区第三产业对碳排放的影响超过第二产业；Hejie研究结果中以2018年为界，2018年前，中国二氧化硫排放主要来源于第三产业，之后主要来源于重工业。上述研究提供了产业发展对大气污染排放影响关系理论。文献中以PM2.5为污染变量，分析社会经济因素影响效应的论文近两年逐渐增加，特别是针对中国的研究，Han等研究认为我国PM2.5浓度与人口数量及第二产业比重显著正相关；郝新东研究煤炭消费量与PM2.5正相关；Guan使用结构分解模型研究促进我国PM2.5排放的主要因素是经济增长，投资和出口；Zhao和马骏等一致认为不大幅改变当前政策，难以实现2030 年PM2.5减排目标。已有文献对PM2.5排放驱动的产业因素研究较少，还未形成三次产业影响PM2.5排放的相关理论，而对于碳排放和二氧化硫与三次产业发展关系的研究结果虽然提供了相关理论基础，但因污染物不同，不能直接用于PM2.5的研究。因此，本文选择不以经济理论为基础，仅基于数据间的统计性质构建模型的向量自回归（VAR）模型，将PM2.5排放和三次产业演变视为一个系统，将系统内所有变量视为内生变量，构建三次产业经济增长的滞后值对PM2.5排放的影响函数模型；分析三次产业演变对PM2.5排放的动态冲击，从而解释三次产业演变对PM2.5排放形成的影响，以及对PM2.5排放的贡献程度。