中国城市大气污染加重的关键原因分析

李佐军盛三化

名家新论

中国城市大气污染加重的关键原因分析

李佐军1，2盛三化1，3

（1.华中科技大学，武汉430074；2.国务院发展研究中心，北京100100；3.三峡大学，湖北宜昌443002）

2003—2013年，中国城市工业废气长期高度集聚，这孕育了当前中国一些城市、城市圈与城市带高程度、宽范围的大气污染。中国各个城市必须改变大气污染防治战略，把预防放在更为优先的位置上，并采取树立大气污染预防理念、创新大气污染预防制度、激励大气污染预防技术进步、加大结构调整步伐等措施。

城市；大气污染；工业废气集聚；预防

2011年以来，中国大气污染加重，雾霾覆盖面不断增加、出现时间不断增长、程度不断加深。（1）为了推进党的十八大以来多次重大会议提出的社会主义生态文明建设，中国在2013年9月推出了《大气污染防治行动计划》，并在2014年10月出台了《大气污染防治法修订草案征求意见稿》。中国将在大气污染防治方面加强依法防治、联防联控与综合治理，还广大民众以朗朗晴空。中国近几年大气污染加重的直接原因在于大气主要污染物排放总量及其集聚程度上升。有关研究表明，工业污染（二氧化硫、工业烟尘等）是重要的大气污染源（2），在工业化速度很快的地区，工业污染是最大的污染源。随着城市空气质量不断下降，环境治理日益成为城市居民高度关注的问题。（3）本文将从工业废气集聚的角度探析中国城市大气污染加重的原因，并提出解决中国城市大气污染问题的战略思路与对策。

一、中国城市工业废气集聚的现状

基尼系数是一个得到了普遍认可的衡量收入差异状况的指标，国内有不少学者把基尼系数引入中国环境问题研究（陈友偲、牟守国，2012［1］；徐大伟等，2012［2］；徐道炜等，2013［3］；李昊、南灵，2014［4］）。因为污染排放量指标已经与现实出现了相当大的脱轨，而工业污染产生量指标因为与企业和政府官员利益相关性很低，要真实可靠得多，所以本文参照基尼系数的构思与前人的研究成果，构建中国地级以上城市工业废气（主要是工业烟尘与工业二氧化硫）产生量基尼系数来测度城市工业废气集聚程度。

从表1与图1可以看出，2003—2013年中国城市工业烟尘与工业二氧化硫产生量基尼系数取值均相当高，且稳定。其中，工业二氧化硫产生量基尼系数在0.55左右波动，工业烟尘产生量基尼系数则在0.57左右波动。这表明2003—2013年中国城市工业废气集聚程度一直处于顶峰位置，与中国该阶段的工业化进程不一致。（4）其中有两个可能的原因：一是2008年后经济下行的压力使得中央与地方把环境保护暂时放在了次要的位置上，而中央4万亿元的政策刺激了一些特大型与大型城市的钢铁、水泥、冶金、化工等高污染行业的产能扩张，导致这些城市的工业废气产生与排放量持续增长；二是经济增长的考核导向使得一些特大型与大型城市过度工业化，结构调整进程缓慢（5），污染型重工业（金属冶炼加工、能源生产、化学制品等）占GDP比重较高且稳定。

表1　中国城市工业废气产生量基尼系数（2003—2013年）

工业废气产生量主要集中在中东部几个省市。2013年，工业烟尘产生量排名前五的是河南省（洛阳、郑州、平顶山等城市排名靠前）、山东省（淄博、济宁、枣庄、济南等城市排名靠前）、山西省（临汾、朔州、大同、长治等城市排名靠前）、河北省（沧州、邯郸、石家庄等城市排名靠前）与江苏省（徐州、苏州、南京等城市排名靠前），重庆市则是工业烟尘产生量最多的城市。工业二氧化硫产生量排名前六的是山东省（淄博、潍坊、烟台等城排名靠前市）、内蒙古自治区（赤峰、鄂尔多斯等城市排名靠前）、江苏省（南京、苏州、镇江等城市排名靠前）、山西省（大同、长治、临汾等城市排名靠前）、河北省（石家庄、唐山、邯郸等城市排名靠前）与河南省（洛阳、郑州、平顶山等城市排名靠前）。而2013年12月中国环境监测总站的全国城市空气质量实时发布平台显示，中国雾霾最严重的城市主要分布在京津翼、河南、山东、江西、重庆等地区。其中，京津翼最为严重，除了气候干燥之外，与工业废气污染源过于集中也有很大关系。在2013年地级与副省级城市的工业烟尘产生量排名中，河北的沧州、邯郸与石家庄分别排在第一、第二与第六位。中国雾霾严重的地区分布与工业废气的地区集聚、城市集聚状况非常一致。

二、中国城市工业废气集聚的关键原因

导致中国城市工业废气集聚的原因很多，比如产业集聚、城市与人口集中、生产技术（尤其是污染预防技术（6））落后、非均衡的工业化等。其中，非均衡的工业化是中国城市工业废气集聚最根本、最关键的原因。

工业化指国民经济中一系列基要的生产要素组合方式连续发生变化的过程（张培刚，2002）［5］，它一般要经历三个阶段（7），国内学者主要采用钱纳里等［6］的工业化阶段划分方法，但在采用工业评价指标上有很大的分歧。袁志刚等（2003）采用就业指标分析了中国1980—2001年的工业化进程，发现这段时期中国工业化速度比较快，到2001年中国工业化整体上处于初期至中期水平，但地区之间差异很大。［7］陈佳贵等（2006）采用综合指标进行的实证研究表明1995—2004年中国绝大部分地区处于加速工业化阶段，先进地区与落后地区之间的工业化差距在不断拉大，但2004年以后地区之间工业化差距则有逐渐缩小的趋势。［8］庞瑞芝、李鹏（2011）采用就业指标发现中国改革开放之初所推行的区域不平衡发展战略在促进东部工业崛起之时显著拉大了沿海与内陆地区的差距，1998年以来重化工业的加速发展导致全国整体新型工业化增长绩效严重受损。［9］诸多研究表明中国在相当长的时期走的是粗放型发展为主的工业化道路（简新华等，2004）［10］和非均衡的重工业化路径（8），吴敬琏（2006）认为中国许多地方政府都提出了实现经济重型化的方针，运用自己手中配置资源的权力或影响资源配置的权力，大力发展重化工业，这种不顾资源禀赋的状况片面追求经济结构重型化的浪潮已经给国民经济带来了一系列严重问题。［11］这些理论与实证研究结果表明：第一，中国整体已经进入工业化中期靠后的阶段，重化工业开始迅速发展；第二，中国走的是非均衡工业化路径，进入工业化中期阶段后地区工业化差距拉大。

城市之间工业废气集聚程度及其变化趋势主要受工业化路径与策略、工业内部结构及其变迁的影响，因为工业废气是工业生产和消费过程中的附属产品，并且主要在工业生产中产生，所以其产生量与分布状况主要受工业化路径选择的影响：非均衡的工业化会导致各个城市或地区工业废气产生量非均衡化（废气集聚）。工业化进程中的非均衡主要包括两个方面的非均衡：首先是工业化的地区不均衡——不同城市与地区之间工业化进程与速度存在很大差异，有的城市与地区已经完成工业化（上海、北京等城市），有的处于工业化后期阶段（武汉、郑州、长沙等诸多省会城市，以及重庆等工业发达的大城市与特大型城市），有的尚处于工业化第一阶段（如贵州、云南、广西等落后地区的很多城市以及湖北、湖南等中等发展地区的落后山区城市）。其次是工业内部结构的不均衡，包括轻重工业比例失调，重工业过度发展；重工业内部污染型重工业（万元工业产值废气产生量高的金属冶金加工业、煤炭采选与洗煤等能源工业、化学原料与化学用品制造业等）比例过高；技术含量低、粗放式发展的工业比例过高等。［12］

工业化未完成之前，工业化的地区不均衡会使得资金、人口与制造业向重点城市（直辖市、省会城市、经济特区与资源型城市等）和地区集中，随之而来的就是工业污染源与废气产生量日益集中在重点城市和地区。工业化的结构不均衡（尤其是污染型重工业过度发展）则加速了工业废气集聚过程，使得工业废气集聚更为迅猛，很容易超过生态环境承载能力，导致大气污染日益严重和显现化。相关统计数据表明，当前中国工业废气产生量最高的地方基本上是进入重化工业阶段早、中期的城市，已经完成或接近完成工业化的城市（北京、上海、广州、深圳等）则因为工业化较早，工业化进程较快，其产业结构调整（第三产业化方向）、工业内结构调整（高新化与污染减产化方向）、能源结构调整（清洁可再生能源方向）、空间结构调整（产业科学布局）也就越早和越明显，工业废气产生排放量与大气污染呈下降趋势，具有较为明显的环境库茨尼茨曲线特征。本来，污染预防技术与环境规制能够缩小工业废气产生量的集聚程度，因为一般情况下工业废气产生量越集中的城市或地区，往往环境规制及其执行力度就严格一些，从而可能促进污染预防技术进步，降低工业废气产生量及其集聚程度。但是，中国许多地方政府长期“先污染，后治理”、“重经济，轻环境”、“重治理，轻预防”的理念与思维，以及采取粗放式发展战略，使得环境规制发展缓慢且执行不力，污染治理技术发展较快而污染预防技术发展缓慢。当我们完全意识到这个问题并试图改变时却发现制度变迁的“路径依赖”力量强大——相对发达的城市通过结构调整与技术创新等措施不断降低工业废气产生量，但被调整下来的污染型企业与工业却源源不断地往相对落后、工业化程度相对较低的城市转移（比如上海、北京、广州、武汉等城市的污染型工业均有向各自周边城市转移的趋势）并获得了更好的发展，从而导致中国长期工业废气集聚程度居高不下，只是工业废气集聚地点发生了转移。［13］

尽管中央与不少地方政府正在想方设法走均衡发展道路，但因为工业化路径依赖的存在，中国非均衡的工业化进程在相当长的时间内还将继续。长期非均衡的工业化是中国工业废气集聚程度维持在高位的最根本、最关键的原因，随着中国进入重化工业阶段下半场（9），这种状况短期内难以发生根本性改变。

三、工业废气集聚对中国城市大气污染的影响

气候、污染物排放与生态环境承载力决定了大气污染的程度与范围，气候与生态环境承载力在短期内难以发生显著变化，所以近几年中国大气污染加重的关键因素是污染物排放。2013与2014年中国东部与中部很多城市频繁出现严重的雾霾天气，是这些地区污染物排放超过了生态环境的承载力与净化能力，由量变引起质变的结果。工业废气集聚便是这种量变到质变的关键因素。工业废气集聚对中国城市大气污染的影响主要体现在以下几个方面：

（一）工业废气集聚影响大气污染的程度。在工业化的早中期，随着工业废气集聚程度的上升，工业废气产生与排放会日益集中在个别工业化程度高的大型、特大型与巨大型城市，这些城市大气污染程度会上升；在工业化的中后期，工业废气集聚程度上升到顶峰后，个别工业化程度高的大型、特大型与巨大型城市的工业废气产生与排放也会进入顶峰，其大气污染将会相当严重，一些工业化程度较高的二三线城市（尤其是与污染严重的大型、特大型与巨大型城市相邻的城市）也会出现不同程度的大气污染。工业废气集聚程度越高，表明工业废气产生与排放越可能集中在少数特大型城市与巨大型城市，此时大气污染程度高且很集中。［14］

（二）工业废气集聚影响大气污染的范围。在工业化的早中期，工业废气集聚上升到一定程度，个别工业化程度高的大型、特大型与巨大型城市会首先出现大气污染显现化和空气质量显著下降；在工业化的中后期，工业废气集聚程度上升到顶峰后，则必然会引起工业废气排放量大与排放强度高的城市、城市圈与城市带出现严重的大气污染和空气质量严重下降。工业废气集聚程度越高，大气污染范围反而可能越小，而长时期的工业废气高度集聚则会引起大气污染的逐渐扩散。因为此时原来高度工业化的城市大气污染会加重，而一些工业化程度低的城市随着工业化的推进，其大气污染也会显现化。所以，近两年中国大气污染严重或比较严重的地区基本上是那些工业化程度高的城市、城市圈与城市带，如东北老工业城市带、京津冀、长三角、珠三角、中原城市群、重庆城市群、武汉城市圈、长株潭城市圈等，并且大气污染有向其他工业化程度较高且推进速度较快的城市扩散的趋势。［15］

（三）工业废气集聚提高大气污染频率。工业废气集聚程度高的城市与地区，尽管大风、降雨、降雪等天气能够在一定程度上遏制与减少大气污染，但由于工业废气产生与排放量大、集聚速度快，很多城市与地区大气污染频率与污染天气出现频率高。2011年以来，中国很多重化工业占比高的城市污染天气出现的频率明显增加。曾经全国闻名的绿色宜居城市——湖北宜昌市2011年开始频繁出现雾霾天气，空气质量优良天数急剧下降，2014年宜昌城区空气优良天数为176天，比2013年减少135天。2013年，河南郑州市优良天数为128天，达标率仅35%。2013年与2014年环保部网站发布的京津冀、长三角、珠三角区域和直辖市、省会城市及计划单列市共74个城市空气质量状况数据显示，空气质量较差的前十名城市绝大多数处于工业废气产生量最为集中的京津翼地区、河南省与山东省。其中，石家庄、邯郸、济南、廊坊与郑州等城市的工业烟尘或工业二氧化硫产生量在2012年与2013年均排在全国前列。

（四）工业废气集聚降低生态环境净化能力。在工业废气集聚程度较高或很高，工业废气产生与排放量却快速上升的情况下，进入重化工业阶段的城市工业废气排放量就可能超过生态环境的承载容量，从而破坏生态环境，使得大气生态环境的净化能力下降，大气污染进一步加重。历史上曾经有名的“雾都”伦敦经过几十年的治理，大气污染才得到有效遏制，其中一个关键原因就是工业废气集聚程度太高，大气生态环境净化能力被大幅消弱。中国当前一些污染型重工业特别发达的城市与城市圈已经步入伦敦的后尘，需要引起特别重视。

可以说，正是城市工业废气长期高度集聚，孕育了当前中国一些城市、城市圈与城市带高程度、宽范围的大气污染。并且，随着大气生态环境的净化能力不断消弱，这些地区的大气污染防治难度将不断增加。如果当前不采取果断的、有效的防治措施，这种局面不仅难以改善，反而可能继续恶化，将来我们需要付出巨大代价才能让蓝天白云成为这些地区的常态。

四、改变大气污染防治战略，有效遏制城市大气污染

中国城市工业废气长期高度集聚的主要原因，除了非均衡工业化以外，还在于广大城市政府长期对大气污染防治的重视以及努力程度不够，广大城市实施的“重治理，轻预防”的大气污染防治战略效果不佳。因为大气污染治理的边际成本递增，而边际效果递减。以工业烟尘为例，2006年以来，中国地级以上城市的工业烟尘平均去除比率就在90%以上，然后缓慢上升到2013年的97.92%，治理效果已经接近极限。因此，在环境承载力与气候难以改变的情况下，只能从减少废气（尤其是工业废气）产生量着手。中国各个城市必须改变过去“重治理，轻预防”的工业废气防治战略，把预防放在更为优先的位置上，并可以采取以下措施：［16］

（一）严控工业废气产生与排放总量。各级城市政府（尤其是重化工业占比高的城市政府）在制定“十三五”发展规划与大气污染防治专项规划时，要根据本地区生态环境承载能力明确提出各种工业废气产生与排放总量控制目标，并且工业废气产生与排放总量目标要逐年递减，以有效降低工业废气集聚程度。对于城市与工业废气相当集中的城市圈、城市群与城市带，如京津翼、珠三角、长三角、中原城市群、武汉城市圈、成渝城市圈等，需要城市圈/群/带采取一致行动，对工业废气实行联防联控，防止工业废气与工业废气污染源向四周扩散。在短期内，控制与减少工业废气污染源是控制与减少工业废气产生量最为直接有效的手段，即控制与减少当前工业废气产生量最高的以下七大重工业的产量：非金属矿物制品业、电力热力生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料和化学制品制造业、石油加工炼焦和核燃料加工业、煤炭开采和洗选业、有色金属冶炼及压延加工业。

（二）树立工业废气预防理念。治理是事后解决问题，是治标之策；预防是事前扼杀问题，是治本之策。美欧日等发达国家大量工业废气防治实例再三表明：事后治理不如事中控制，事中控制又不如事前预防。因此，中国解决工业废气污染问题必须高度重视预防战略，把预防放在更为重要的位置上。需要中央由上至下，加强宣传与引导，在全国范围内统一工业废气防治战略转型，逐渐消除“重治理，轻预防”、“先污染，后治理”、“重经济，轻环保”等不合时宜的理念与思维，树立“预防优先”的大气污染防治理念，创建污染预防文化，把有效减少工业废气产生量作为当前大气污染防治第一要务。

（三）创新工业废气预防制度。以法治创新为核心，以预防为导向，不断完善《环境保护法》、《大气污染防治法》、《清洁生产促进法》等核心环保法律法规，修正一些过于强调污染处理与处置的法律法规与政令，在《民法》、《刑法》等其他相关法律中添加工业废气污染惩治方面的条款；建立一个高效、廉洁、公开、公正、权威的环保法律法规执法体系，给环保执法部门以更多的权力与责任，强化环保司法与执法力度。以组织创新为抓手，积极探索与发挥市场的引导作用以及政府的监督促进作用，使政府与市场能够在工业废气防治中相互支持、互为补充。以管理制度创新为导向，注重工业废气防治的科学规划与政策激励导向，充分发挥环境评价制度、企业清洁生产管理制度、环保认证管理制度、官员环保考核制度等在工业废气预防中的作用。

（四）激励工业废气预防技术进步。通过污染预防技术认定、知识产权保护、财税金融等政策支持，激励企业通过技术引进与自主研发来提升工业废气预防技术水平。因为中国工业烟（粉）尘与工业二氧化硫预防技术水平还相当低，有很大的进步空间，而且工业废气预防技术进步具有很高的溢出效应和递增效应（10），在今后相当长的一段时间内，中国各个城市应该把工业废气预防技术进步作为减少工业废气产生与排放量、降低大气污染的首要途径，制度创新也要把激励大气污染预防技术进步放在核心目标上。

（五）加大结构调整步伐。通过产业政策与产业控制、能源政策与能源控制、长期发展规划等加大产业结构、能源结构、工业结构与区域结构等的调整步伐，使一些工业废气产生强度高的非金属矿物制品等重化工业向信息、物流、金融等现代服务业转型，“三高工业”（高投入、高污染、高排放的工业）向“三低工业”（低消耗、低污染、低排放的工业）转型，不可再生的化石能源（石油、煤炭、天然气等）向可再生的清洁能源（太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、水能等）转型，污染型工业过度集聚向产业科学布局转型，以有效减少工业废气污染源，降低工业废气集聚程度，消减工业废气污染。

注释：

（1）参见《雾霾天气成因分析及应对思考》（来源：《中国应急管理》2014年第一期，作者：孙瑾，缪宇鹏，张建忠）。

（2）根据中科院大气物理研究所研究员张仁健等人的研究，北京大气污染源中工业污染占25%（参见《北京雾霾形成原因》，http ：//www.360doc.com/content/14/0101/12/535749_341693820.shtml）。

（3）参见《人民网2014两会热点调查数据解读》（http ：//politics.people.com.cn/n/2014/0303/c1001-24515062.html）。

（4）理论上，工业废气集聚程度在工业化进入中期阶段的时候会达到顶峰，而中国2001年左右就进入了工业化中期（参见［3］）。

（5）尤其是资源性城市存在发展路径依赖，短期内结构调整难度很大。

（6）污染预防技术指那种在同等产出（或消费）的情况下能够降低污染物产生量的技术，比如节能技术、循环经济技术、新能源技术等。

（7）Walther Hoffmann 把工业化分为“消费品工业占优势；资本品工业相对增加；消费品工业与资本品工业平衡，而有资本品工业逐渐占优越地位的趋势”三个阶段，张培刚赞成这种划分（参见［1］）；而钱纳里则把工业化分为“初期、中期与后期”三个阶段（参见［2］）。

（8）1978年以来中国重工业产值占工业总产值的比重呈现上升的趋势，到2007年重工业比重高达70.5%，2011年上升到71.85%，但2012年出现了下降（71.61%），参见历年《中国统计年鉴》。

（9）参见李佐军.中国进入重化工业阶段下半场［N］.中国经济时报，2014-05-09。

（10）溢出效应指工业废气预防技术进步不仅可以减少工业废气产生与排放量，还可以节约资源与能源，降低生产成本；递增效应指随着工业生产规模的扩大，工业废气预防技术进步所能减少的工业废气产生与排放量会不断增加。

［1］陈友偲，牟守国.资源环境基尼系数测算下的绿色贡献研究——以江苏省为例［J］.国土资源科技管理，2012，29（02）：72-76.

［2］徐大伟，常亮，范志刚.水环境基尼系数模型构建与排放量优化研究［J］.统计研究，2012，29（03）：108-110.

［3］徐道炜，刘金福，洪伟.中国城市资源环境基尼系数研究［J］.统计与决策，2013，381（09）：27-30.

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［5］张培刚.农业与工业化（上卷）［M］.武汉：华中科技大学出版社，2002.

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［7］袁志刚，谢剑勇.1978年以来中国的工业化进程及其地区差异分析［J］，管理世界，2003，（07），59-66.

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［9］庞瑞芝，李鹏.中国新型工业化增长绩效的区域差异及动态演进［J］.经济研究，2011，（11），36-59.

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［11］吴敬琏.中国应当走一条什么样的工业化道路？［J］.管理世界，2006，（08）：1-7.

［12］马立新.论低碳文化及其建设路径［J］.齐鲁学刊，2013，（06）：90-95.

［13］曾胜.开发者与生态环境之间的进化博弈分析——以水电项目为例［J］.西部论坛，2013，23 （05）：72-78.

［14］东晓，刘兴鹏.新型城镇化进程中的中小城市环境风险及其防控［J］.天府新论，2014，（03）：103－108.

［15］孙建，毛明明.重庆制造业能源消费碳排放因素实证研究［J］.重庆理工大学学报（社会科学），2014，（11）：52－58.

［16］魏梅，尹艳冰.碳排放效率的库兹涅茨曲线及双收敛假说的检验［J］.海南大学学报人文社会科学版，2012，（01）：114－118.

（责任编辑明笃）

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1001－862X（2015）06－0005－006

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李佐军（1966—），湖南益阳人，经济学博士，博导，研究员，国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长，主要研究方向：资源与环境、区域经济、宏观经济等；盛三化（1976—），湖南常德人，华中科技大学经济学博士生，三峡大学经管学院讲师，通讯作者，主要研究方向：资源与环境经济。