中国与欧盟主要成员国PM2.5来源气体排放量比较研究*——采用世界投入产出表对生产排放量和出口排放量的测算

李　强

(1.中国社会科学院 数量经济与技术经济研究所，北京 100732；2.深圳信息职业技术学院，广州 深圳 518000)



中国与欧盟主要成员国PM2.5来源气体排放量比较研究*
——采用世界投入产出表对生产排放量和出口排放量的测算

李强1,2

(1.中国社会科学院 数量经济与技术经济研究所，北京 100732；2.深圳信息职业技术学院，广州 深圳 518000)

摘要：近年来PM2.5指数的上升严重影响到人们的健康和生活质量，成为广泛关注的焦点。基于OECD和WTO开发的世界投入产出表，比较中国与欧盟主要成员国各行业生产和最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量及其完全排放强度，并对出口排放量的变化进行SDA分解，分析表明：1995—2009年，中国生产和最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量分别增长了约88%和97%，而欧盟主要成员国除丹麦外均实现了负增长，中国各行业的PM2.5来源气体完全排放强度也远远高于欧盟主要成员国；中国PM2.5来源气体排放量增长的主要原因是出口的增长，投入产出结构变化也一定程度导致排放量增加，而排放强度的降低则减少了排放量；欧盟主要成员国虽然出口也有不同幅度增长，但由于投入产出结构的优化以及排放强度的降低，其排放量实现了负增长。应进一步降低污染物排放强度，优化产业结构和出口产品结构，以有效减少PM2.5来源气体排放量。

关键词：最终产品出口；PM2.5来源气体；排放强度；出口排放量；投入产出结构；欧盟成员国；污染治理；产业结构调整

一、引言

经济的快速发展让人们的生活水平得到了极大的提高，但也带来了环境的日益恶化。近年来，中国各大城市雾霾天气出现得更加频繁，PM2.5*PM2.5指的是悬浮在空气中可被吸入的那些粒径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴。PM2.5既来源于自然，也来源于人为，自然来源包括风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等，在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物等。指数超标时有发生。PM2.5颗粒通过呼吸进入血液后，其中的重金属会溶解在血液中，通过血液循环对人体各器官造成极大的伤害。空气质量关系到每个人的切身利益，没有任何人能够幸免。因此关于空气污染指数(Air Pollution Index)的新闻不断成为媒体的头版头条。当“APEC蓝”和“阅兵蓝”成为奢望，我们不禁要反思当前的经济发展方式和经济结构是否合理。

中国大气污染物排放量的快速增长不但源于国内消费需求与投资，出口的迅猛增加和产业结构的不合理也是造成大气污染的幕后推手。一些出口企业技术水平较低，从事着高耗能、高污染的生产和加工，消耗大量资源并排放大量污染气体。因此，占GDP总量大约三分之一的出口无疑对中国的空气质量有着重要的影响。关于对外贸易与PM2.5来源气体排放之间的关系，学术界研究较少，大多数相关文献研究的是对外贸易与能源消耗或温室气体二氧化碳排放的关系。早期学者们主要是基于竞争型投入产出表展开研究，如王娜(2007)、沈利生(2008)、赵玉焕和刘月(2011)等计算了我国对外贸易中部门的能耗密度。这些基于竞争型投入产出表的研究，没有考虑进口中间品的能源消耗和污染物排放，从而在计算产品出口引致的国内能源消耗和污染物排放时会生产高估。

因此，学者们开始采用非竞争型投入产出法，通过扣除进口中间品的影响来分析进出口产品的能耗和温室气体排放问题。大多数学者(Kahrlet al，2008；陈迎 等，2008；张友国，2009)利用中国官方公布的投入产出表，使用等比例拆分进口投入品的方法将竞争型投入产出表改为非竞争型投入产出表，然后测算进出口的能源消耗和污染物排放问题。但是，等比例拆分进口投入品的方法也存在问题，其假定进口投入品的比例在各个部门是相同的，这与现实不符，使得测算有一定偏误。随着WTO和OECD共同开发的WIOD(World Input-Output Database)数据库问世，数据质量得到了极大的改善，其中的世界投入产出表将全球主要国家合在一张表中，能够准确体现各国间的贸易流动，并且明确区分了各国各行业的中间品和最终品消耗。更为关键的是，该数据库还提供了各国各种温室气体和污染气体排放的数据，为研究相关各国的气体排放提供了一个统一的数据平台，避免了以往跨国比较研究中统计口径不一致的问题，从而使研究结果具有可比性。以此数据为基础，陈雯和李强(2015)研究了增加值出口视角下中美两国能源消耗和PM2.5来源气体排放的情况，发现中国的能耗和PM2.5来源气体排放分别高出美国64%和157%。张文城和彭水军(2015)测算了发展中国家生产侧和消费侧的环境负荷，得出发达国家向发展中国家转移污染排放且发达国家人均排放了更多污染的结论，但其仅将这些气体当做一般的污染气体分别测算，没有将其归类到PM2.5来源气体。

当前PM2.5成为中国社会各界关心的焦点问题，其重要程度不亚于以往对温室气体排放的研究。然而目前国内关于对外贸易与PM2.5来源气体排放的研究较少，尤其缺乏国家层面比较研究。有鉴于此，本文基于世界投入产出表，从产品生产和最终产品出口两个层面，测算和比较中国与欧盟主要成员国PM2.5来源气体排放量及其变化趋势，并对最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量的变化进行SDA分析，以探究中国与欧盟主要成员国在PM2.5来源气体排放上的差异性以及影响出口排放量增长的主要因素，进而为有效减少PM2.5来源气体排放提供政策参考和监管依据。

二、模型与测算方法

本文以3个国家为例介绍多国投入产出模型，假设一国有m个产业，则：

其中，Xc(c=r,s,t)是各国的总产出矩阵，为m×1维矩阵；Acc为直接消耗系数矩阵，为m×m维矩阵；Lcc为m×m矩阵，fcc为m×1矩阵，A和L分别为包含所有国家的直接消耗矩阵和里昂惕夫逆矩阵，均为m×m维矩阵；frr、frs、frt分别代表r国产品被r、s、t国最终使用部分，其余以此类推。

S国出口到其他国家的最终产品中包含的PM2.5来源气体排放量为：

从第二期开始分解，则有：

从第一期开始分解，则有：

将上述两式取平均数可得排放强度、投入产出结构和出口额对该变动的影响分别为：

这样排放量的变动被分解为三部分之和，可以据此算出各部分对排放量增长的贡献程度：

三、实证分析

1.数据说明

本文使用的世界投入产出表包含了全球主要国家*其中40个国家的GDP占全球GDP的份额超过 85%，能够良好地反映全球的经贸活动。的投入产出数据，可以从中分清一国总产出被其他国家作为中间消耗的部分和最终消耗的部分，这是单一国家投入产出表所不具备的，更高的数据质量保证了可以研究得更深入。该表按欧盟经济活动分类标准将各国的产品生产分为35个行业，从而保证了统计口径的一致性。此外，本文从WIOD数据库中的环境账户表(Environmental Accounts)中获取我国和欧盟主要成员国不同行业的PM2.5来源气体排放量*包括NOX、SOX、NMVOC、NH3等常见污染气体，NMVOC为非甲烷挥发性有机物，NOX为氮氧化物，SOX为硫氧化合物，NH3为氨气。，并结合世界投入产出表分析PM2.5来源气体排放的行业特征。由于世界投入产出表中的环境账户只更新到2009年，本研究的时间区间为1995—2009年。

2.PM2.5来源气体排放量和完全排放强度

从图1可见，除早期个别情况外(如1995—2000年的德国、比利时、丹麦和法国)，其余时间段各国的总产值是不断上升的。表1显示了中国和欧盟主要成员国(德国、意大利、比利时、瑞典、丹麦、法国和英国)1995—2009年的PM2.5来源气体排放量，表2则是其各行业的完全排放强度。

表1数据表明，中国的PM2.5来源气体排放量远超欧盟主要成员国，且中国是其中唯一PM2.5来源气体排放量不断增加的国家。从排放总量来看，原因在于中国年度总产值远高于这些欧盟国家，且单位产值的直接排放强度也高于欧盟各国。而从增长趋势看，为什么在总产值均在增长的情况下，欧盟主要成员国的PM2.5来源气体排放量明显减少，而中国仍然大幅增加？本文认为，欧盟各国排放量的减少与其对排放的严格管控有密切关系。欧盟自1998年便开始实施减少危险污染物排放量的计划，2008年后更是通过了《关于欧洲空气质量及清洁空气法令》，对超标排放行为进行严厉惩罚，超标城市一旦被监测到，便会面临70万欧元/天的罚款，这对各城市的环保部门提出了较高的监管要求。另外，该法令还规定了PM2.5的目标浓度限值、暴露浓度限值和削减目标值。在此背景和约束下，欧盟各国对空气质量监管异常严厉，各国企业也严格按照要求，淘汰落后产能，严控排放强度。对比起来，中国PM2.5来源气体排放量逐年增加，与产业结构和能源消费结构的不合理不无关系。许多产业过度依赖煤炭作为燃料，是导致我国大气污染物排放总量居高不下的重要原因。此外，我国燃油含硫量标准是欧美和日本等发达国家的几十倍，燃烧过程中容易产生更多的二氧化硫等有害气体，加剧了空气的污染和PM2.5颗粒的形成。

表1　中国与欧盟主要成员国PM2.5来源气体排放量/十万吨

注：图中数据为期间末年与始年总产值的比例，以1995—2000为例，即2000年总产值/1995年总产值。图1　中国和欧盟主要成员国总产值增长情况

从表2数据可知，中国各行业的PM2.5来源气体完全排放强度也远远高于欧盟主要成员国。对于中国而言，农林牧渔业、焦炭炼油及核材料业、其它非金属矿物品业、电力燃气水生产与供应业的完全排放强度明显高于其他行业；在欧盟主要成员国中，这些行业的完全排放强度也是较高的。农林牧渔业成为PM2.5来源气体排放源，是因为农业养殖会产生大量氨气，氨气在与二氧化硫、氮氧化物的氧化产物反应后，便生成硝酸铵、硫酸铵，这些均是PM2.5的重要来源。氨气来自畜禽排泄的粪便、尿液，如果任之排放，对环境的危害十分严重，因此欧盟中很多国家都对畜禽养殖中产生的氨气排放采取了严格管理，控制氨气直接排放到大气中。

表2　2009年中国与欧盟主要成员国各行业PM2.5来源气体完全排放强度/吨/百万美元

中国完全排放强度最大的是电力燃气水生产供应业，这是因为中国主要依靠煤炭作为燃料供给能源，煤炭燃烧产生大量的污染气体，容易造成空气污染。相比之下，欧盟各国早已意识到这一点，转而使用核电、风能、太阳能以及生物能发电等来进行替代。目前，核电占全世界发电总量大约在16%左右，欧盟主要成员国的核电供电比例较高(法国78%、比利时60%、德国28%、英国24%)，而中国只有4%。丹麦则是充分利用地理条件优势，风能发电占50%，太阳能发电占15%，生物能及其他可再生能源发电占35%，完全摆脱了依靠煤炭发电的路径依赖。由于其能源多样化战略的有效实施，目前丹麦已由原油进口国成为原油出口国，对石油的依赖大大降低，这是值得我们借鉴和学习的。

3.最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量及其分解

从表3数据可知，中国各行业的最终产品出口所引致的PM2.5来源气体排放量远远高于欧盟主要成员国，其中以纺织业和电子与光学设备制造业为最，不仅远高于其他行业，也是欧盟主要成员国相同行业的百倍以上。究其原因，在于这两个行业占中国出口比重较大，其中纺织业的生产、出口、消费均是全球第一。纺织业在生产过程中会向大气中排放大量污染气体，主要分为两部分：一是来自生产过程中使用的煤，原煤含有一定量的硫，在燃烧过程中排放出大量的二氧化硫和烟尘；二是纺织业在生产化学纤维过程中会用到大量二硫化碳，加工过程会释放出以二氧化硫为主的有害气体物质。此外，中国也是全球电子产品第一生产大国，电子与光学设备制造业是其战略性和基础性产业，在集成电路、平板显示器、发光二极管、晶体硅光伏电池、多晶硅、PCB电路板和电子终端产品的生产中，会产生大量的污染气体，如氟化物、氮氧化物、氨气、铅、颗粒物等。相比之下，欧盟各国的最终产品出口量较少，同时也有严格的污染物排放标准。

表3　2009年中国与欧盟主要成员国最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量/百万吨

从增长趋势看，中国最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量的变化最大，2009年比1995年增长了97%；除德国(9%)和丹麦(53%)增长外，其他欧盟主要成员国的排放量均为减少(意大利为-47%、法国为-34%、比利时为-44%、瑞典为-22%、英国为-37%)，说明欧盟主要成员国最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量较1995年有很大下降。进一步将各国最终产品出口所引致的PM2.5来源气体排放量变化分解为排放强度因素、投入结构因素和最终出口因素(见表4)。其中，排放强度反映单位产出排放量变化的影响，投入结构因素反映各产业相互投入结构变化的影响，最终出口因素国反映最终产品出口量变化的影响。

从排放强度因素看，中国和欧盟主要成员国都有减少，表明排放强度降低使PM2.5来源气体排放量减少。这说明，各国均非常重视对污染物排放的控制，并采取了一系列政策加以监管，且这些措施有较明显的效果。当然也应清醒地认识到，尽管中国相比以前排放强度有很大降低，但是和欧盟主要国家相比，仍有较大差距。从投入结构因素看，仅中国在三个时段均为大于0，而欧盟主要成员国基本上均小于0。这说明中国对PM2.5来源气体排放量较大的产业更为倚重，产业结构有待进一步升级和调整。从最终出口因素看，随着经济的发展，各国均有较大的增长。其中，中国最终产品出口增长幅度最高，是PM2.5来源气体排放量上升的最主要推手；相比之下，德国等欧盟主要成员国虽然最终产品出口量也有一定的增加，但其增幅远小于中国。

表4　中国与欧盟主要成员国最终产品出口PM2.5来源气体排放量的SDA分解

四、结论与启示

本文基于世界投入产出表，测算了1995—2009年中国和欧盟主要成员国各行业的PM2.5来源气体排放总量及其最终产品出口引致的排放量，并将出口排放量的变化分解为排放强度因素、投入结构因素和最终出口因素，研究表明：在中国和欧盟各主要成员国总产出逐年增长的宏观经济背景下，1995—2009年，中国生产和最终产品出口引致的PM2.5来源气体排放量分别增长了约88%和97%，而欧盟主要成员国除丹麦外均实现了负增长，中国各行业的PM2.5来源气体完全排放强度也远远高于欧盟主要成员国；中国和欧盟主要成员国PM2.5来源气体的排放强度均明显降低，进而有效降低了出口排放量，但中国出口的大幅增长以及投入结构变化导致其PM2.5来源气体的出口排放量显著增加，而欧盟主要成员国得益于投入结构的优化实现了PM2.5来源气体出口排放量的负增长。

基于上述结论，得出以下政策启示：第一，中国PM2.5来源气体的排放强度远高于欧盟主要成员国，因此需要淘汰严重污染环境的落后工艺和设备，积极向欧美发达国家学习减排的经验和工艺，最大限度地降低污染物排放强度。第二，目前中国高耗能、高排放的产业占据了较高的比例，因此需要优化产业结构，逐步淘汰落后产能，加速发展无污染的战略性新兴产业，对污染严重的企业要严格把关和监督，并运用高新技术改造传统产业。第三，在出口方面不能仅以数量为最终目标，中国出口产品很大一部分是初级产品以及污染较重的中间产品和制成品，其生产和加工对生态和环境影响非常大，这种以高污染为代价的出口是不可持续的，必须提高自身技术水平，转变主要依靠劳动密集型贴牌加工、高污染高能耗的粗放式出口方式。做好以上三点，我国的污染物排放问题才能得以改善。

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CLC number：F062.2；F224.0Document code：A Article ID：1674-8131(2016)04-0064-08

(编辑：朱德东)

DOI：10.3969/j.issn.1674-8131.2016.04.008

* 收稿日期：2016-04-01；修回日期：2016-05-18

基金项目：国家社会科学基金青年项目(15CJL042)；中国博士后科学基金面上资助项目(2015M581244)

作者简介：李强(1985—)，男，湖北武汉人；讲师，博士，中国社会科学院数量经济与技术经济研究所博士后，在深圳信息职业技术学院任教，主要从事世界经济研究；Tel：18050056362，E-mail：18050056362@163.com。

中图分类号：F062.2；F224.0

文献标志码：A

文章编号：1674-8131(2016)04-0064-08

Comparative Research on PM2.5 Source Gases Emission between Main Members of EU and China —Calculation of Product Emission Amount and Export Emission Amount by Using Global Input-Output Table

LI Qiang1,2

(1. Institute of Quantitative Economy and Technical Economy, Chinese Academy of Social Science, Beijing 100732, China; 2. Shenzhen Vocational Technical College of Information, Guangdong Shenzhen 518000, China)

Abstract:In recent years, the PM2.5 index rise has seriously affected the health and quality of people’s life and becomes the focus of the people. Based on world input-output tables developed by OECD and WTO, this paper compares the production of the every walk of life and ultimate product export between Chinese and EU member states’ PM2.5 source gas emissions coming from product, trade and emissions intensity and conducts SDA decomposition for the change of export emission amount. Analysis shows that during 1995- 2009, PM2.5 source gas emission increases 88% and 97% from Chinese production and ultimate product export while EU member countries except Denmark decrease, and that the PM2.5 sources gases emission intensity of China is highly bigger than that of EU member countries. The main cause for the rise is export’s rise of China, input-output structure change also causes the emission increase, and however, the emission intensity decrease effectively reduces the emission amount. Although EU main member countries’ export has different increase, their emission amount has negative growth because of their input-output structure optimization and lower emission intensity. China should further decrease emission intensity of the pollutants, optimize industrial structure and export product structure in order to effectively reduce PM2.5 sources gases emission amount.

Key words:ultimate product export; PM2.5 source gas; emission intensity; export emission amount; input-output structure; EU member countries; pollution management; industrial structure adjustment