邯郸空气质量波动及产业布局优化研究

段 欢，王军方，闫峻晖

（邯郸科技职业学院，河北 邯郸 056046）

中国工业化、城市化的快速推进，带来了巨大的资源环境压力，而这一压力的缓解并非短期能够实现，中国生态环境保护可谓任重道远。空气质量一向是生态明建设最直观的显现，巨大的资源环境压力下，人们所能直观感受到的就是空气质量。大气污染、灰霾、光化学烟雾等复合型大气污染问题的日益突出，空气质量问题成为工业化进程推进中绕不开的主题。利用科学方法对城市环境质量作出实时、客观、准确的认识和评价是非常必要的。

2013年9月，《大气污染防治行动计划》出台之后，一系列空气污染治理的相关政策应运而生，到目前为止，中国的雾霾治理取得了一定成效，但京津冀及周边地区仍是空气污染的重灾区。邯郸具有相当比例的人口和经济规模，是京津冀地区的I型大城市，空气质量问题非常严重。

邯郸位于温带大陆性季风气候地区，偏西风常年盛行，由于太行山和背风坡的地理环境的影响，气流不断下沉，使得邯郸-石家庄-保定沿线的污染物不易扩散，形成了大气的高污染地带。从2013年开始，邯郸在转型升级、产业结构分布方面取得了一定的成效，然而空气质量问题仍不容乐观，在全国重点城市环境空气质量综合指数排名中，位居后10位，大气污染治理仍需不断加强。

因此，研究邯郸及周边地区空气质量演化波动特征、各地区之间空气污染物的扩散关系，不仅有利于认识和研究大气污染形成的原因，还为实时监测并有效治理大气污染提供必要的依据。

1 邯郸空气质量波动的实证分析—基于TVP-VAR模型

1.1 数据

邯郸及周边城市是京津冀地区经济最有活力的区域之一，经济社会快速增长的同时，该区域自2014年出现了严重的雾霾天气。目前，发达国家一般采用空气质量指数AQI（air quality index）作为空气质量评价指标，AQI是从6项污染物（SO2，NO2，PM10，PM2.5，O3，CO）基本项目中，选择空气质量分指数最高者为空气质量指数。本研究也采用AQI指数作为衡量空气质量的标准。选择邯郸市三个国控站点的空气质量数据，作为研究数据进行分析，三个国控站点分别为东污水处理厂、丛台公园和矿院国控站点，研究数据均为中国环境检测总站（http：//106.37.208.233：20035/）中查找到数据。

本研究监测的时间段采用2014年5月13日至2022月8月7日的日面板数据估计模型，三个国控站点基本呈现相同的周期波动规律。夏季AQI值相对较低，冬季AQI值相对较高，呈现增减起伏的周期性变化规律。邯郸市每年AQI基本都是在冬季采暖期达到最高值，这与采暖时煤炭等燃烧排放的主要污染物PM2.5和PM10有很大关系[1]。

2014～2019年，2014～2022年，AQI值相对较高，2019年以后呈现递减的趋势。邯郸市主要污染源为工业源，从2014～2019年，基本上都是以细颗粒物污染为主要原因的重污染，最重要的污染行为就是烟花燃放和有机气溶胶的二次转化。之后，国家发布了《大气污染防治行动计划》《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》等政策，邯郸地区积极响应国家空气污染防治政策号召，出台了《砖瓦工业大气污染物排放标准》《河北钢铁工业大气污染排放标准》《铸造业大气污染物排放标准》等一系列大气污染防治政策，和各行业大气污染物排放标准等，邯郸市采取减煤、降尘、减排、减能等多种大气污染防治措施，大气污染水平从2019年以后整体得到改善[2]。

尤其是在2020年，邯郸地区三个国控站点的AQI值达到2014～2022年最低值。自新冠肺炎疫情爆发以来，我国采取了一系列防护措施，如2020年1月底后的“非必要不外出”政策、各大行业和企业的停工停产政策，大气污染物排放量于2020年达到近几年来的最低值。

在季节性处理的基础上，对处理过的数据进行ADF单位根检验，以判断数据的平稳性。单位根检验结果如表1所示。结果表明，3个检测点的AQI数据均强烈的拒绝了存在单位根的假设，说明去掉季节性的AQI数据均是平稳的。

表1 ADF单位根检验

1.2 模型研究结果及分析

本文使用TVP-VAR模型，探究了邯郸空气质量波动及影响，分析邯郸市三站点之间的相互作用关系，以及邯郸市空气质量整体波动情况。模型结果如图2所示。

如图1、图2、图3所示，为三个国控站点间的相互作用关系。图1为三个国控站点从其它站点获得的溢出效应。东污水处理厂站点从其它站点获得的溢出效应整体处于较高水平，波动幅度不大。矿院站点从其它站点获得的溢出效应在2020年底有较大幅度的减少，其余年份均保持在溢出效应值20左右。丛台公园站点从其它站点获得的溢出效应存在较大波动，2017年和2021年均存在较大幅度减少，溢出效应波动较大。图2为三个国控站点对其它站点的溢出效应。东污水处理厂站点、矿院站点、丛台公园站点三个国控站点分别在2017年和2021年、2014年和2021年、2016年和2020年出现一定程度的减少，其余时间段溢出效应均处于溢出效应值20及以上。图3所示，为站点间净溢出效应。东污水处理厂站点与矿院站点间净溢出效应显示，2016年之前、2016中期到2017年两站点间为负向溢出效应，2016年初出现小幅度时间正向溢出效应，2017年、2019年出现大幅度正向溢出效应，2020～2022年出现间歇性正负交替溢出效应。东污水处理厂站点与丛台公园站点间溢出效应，在2017年和2021年呈现正向溢出效应，其余时间均为负向溢出效应。矿院站点与丛台公园站点间溢出效应在2016年、2019年、2020年呈现负向溢出效应，其余时间均为正向溢出效应。

图1 3个站点从其它站点获得的溢出效应

图2 3个站点对其它站点的溢出效应

图3 站点间净溢出效应

如图4所示，表示3个站点的净溢出效应。东污水处理厂站点的净溢出效应中，2017年、2019年、2021年存在负向溢出效应，其余时间段均处于正向溢出效应。矿院站点的净溢出效应中，2016年初、2017年存在小幅度正向溢出效应，2019～2020年间，存在较大幅度的正向溢出效应，其余时间均为负向溢出效应。丛台公园站点的净溢出效应走势较为明显。2014～2015年、2017年、2021年存在正向溢出效应，其它时间段处于负向溢出效应。

图4 3个站点的净溢出效应

如图5所示，为邯郸市总溢出效应。在2019年达到最高值，说明邯郸市空气质量对其它地区的影响最大，这可能与2019年邯郸地区重大环境污染有关。在2020年12月底达到低谷，这可能与疫情作用下的减少居民流动和企业停工减产存在一定关系。邯郸市总溢出效应整体处于52以上，说明邯郸地区对周围空气环境质量存在较大的溢出效应，对周围空气环境质量存在较大影响。表2邯郸市三个国控站点间溢出效应相互作用关系数值，其中东污水处理厂站点对其它站点的溢出效应值最大，达到61.7，丛台公园次之，达到60，矿院第三，达到59.1。

表2 邯郸市三个国控站点间溢出效应相互作用关系数值

图5 邯郸市总溢出效应

2 邯郸产业布局优化建议

为改善邯郸市空气质量，优化产业布局，可以从以下几个方面进行优化。

2.1 产业升级改造

邯郸市应坚持产业供给侧结构改革，加速推动传统产业优化升级，合理调整高耗能、高污染性企业的规划布局，另一方面，应该积极谋求现代化服务业和战略性新兴产业。例如，针对邯郸市传统产业偏向高耗能、高污染的产业特点，需要加大钢铁、煤炭、冶金等产业结构调整力度，结合现有传统产业优势与相关装备制造业，从而加大钢铁、煤炭企业的绿色转型支持力度；积极探索开发邯郸市地区农业、文化等资源，加速食品、服装纺织等新兴产业的融合，从而加快推进邯钢的产业结构升级和外迁速度[3]。

2.2 优化能源结构

邯郸市应坚持实施能源结构优化措施，以实现清洁低碳。在生活生产的各个方面例如居民日常生活、取暖、企业生产制造领域，加大天然气管道和配电网等基础设施配备建设投入力度，逐步淘汰、更新换代传统供暖方式，例如用工业电锅炉等新兴方式，逐步替代烧煤和燃油等传统方式；通过提升煤炭质量压缩煤炭产能，进而提高煤炭的清洁高效利用效率，另一方面，加大劣质煤的整治力度，在条件合适的地区，倡导风力发电、太阳能发电等清洁可再生能源替代传统化石能源。

2.3 倡导绿色出行

邯郸市要加大公共交通和新能源交通工具的推广投入。优化公共交通配置，增加公共交通设备的运行数量，通过采用新旧动能转换技术，积极推广和使用新能源交通工具；另外，在推进城市基础建设的同时，加强公交优先战略部署，适当增加公交专用线；在完善重度污染天气预警应急响应体系的基础上，建立与之相匹配的公交优惠乘车制度；推广移动端支付方式，做好宣传工作，积极倡导行绿色出行方式；通过加大新能源汽车购买优惠力度、使用支持力度，例如在市内人员密集的相关停车场，对新能源汽车的费用予以减免；逐步实现新能源汽车同传统汽车比例的合理化配置；在新能源汽车服务方面加大投入，合理布局充电桩和加气站分布并增加其数量，以促进新能源汽车使用率的不断增长[4]。

3 结语

邯郸及周边地区是京津冀地区防止空气污染的重点区域，其空气污染治理效果在很大程度上影响着中国经济增长。本研究利用TVP-VAR模型，对邯郸三站点间相互作用关系进行描述研究，分析这些区域空气质量波动的特征，以及波动与空气质量本身之间的关系。研究结果描绘了邯郸地区空气质量波动的基本特征，从三站点之间的相互作用关系及整体关系，阐述了邯郸地区空气质量的波动情况，对于有效理解空气污染的源泉，准确预测空气质量波动具有一定现实意义，对建设区域化中心城市和绿色邯郸具有重要意义。

从大气污染治理的过程来看，京津冀地区的大气污染治理中，社会参与力量微弱。这种模式能在短时间内取得显著成效，但也面临治理手段单一、管制成本过高、治理成果不能持久的问题。随着京津冀大气污染治理进入攻坚阶段，邯郸地区空气治理面临的问题同样比较棘手，想要进一步改善本地区空气质量，必须扩大污染治理协同范围，打造多主体参与的大气污染协同治理新模式，激发企业在大气污染治理中的主观能动性，发挥环境社会组织在大气污染治理中的作用，加强公众在大气污染治理中的参与程度。