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雾霾的技术经济学分析
2014年01月10日 14:22 来源:《中国社会科学报》2013年1月10日第547期 作者:齐建国 字号

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  【核心提示】从技术角度看,引起严重雾霾频发的原因,主要是气候现象。从经济学角度看,严重雾霾频发是一定经济发展阶段的产物。重度雾霾频发既是一种自然现象,也是人为事件。雾更主要的是自然现象,而霾更主要是人为事件。

  近年来我国不少地区频繁出现较为严重的大范围持续雾霾天气。2013年以来,北京及其周边省市的空气质量指数曾超过500,PM2.5浓度测值一度达到700μg/m3以上,震惊了全国,引起中央领导层的高度重视。

  雾霾既是自然现象也是社会现象

  从技术角度看,引起严重雾霾频发的原因,主要是气候现象。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。当大气湿度饱和或接近饱和,空气流动性很差时,就会形成雾。纯净的雾对人体并无害处,但是,当空气中含有大量灰尘、化学物质时,雾就变成了霾,不仅使得空气能见度急剧下降,而且对人的健康形成极大危害。霾,也称灰霾(烟霞),是空气中含有灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物、氮氧化物等粒子与雾混合而成的。这些粒子的尺寸相当小,其直径小于等于2.5微米时,即是所谓的PM2.5,能够直接侵入我们的肺泡,危害我们的内脏器官。

  PM2.5的化学成分主要包括五类物质。第一类是硫酸盐,是燃煤的烟气中的二氧化硫转化形成的。第二类是硝酸盐,是由汽车排放的氮氧化物、冶金及火力发电等各种高温生产过程排放的氮氧化物形成的。第三类是铵盐,主要来自汽车尾气和农业养殖等方面。第四类是OC,即各种有机物颗粒,主要来源于有机物燃烧和其他社会自然过程。第五类是BC,即黑炭,主要为纤维素、羰基、酸及酸的衍生物、苯酚、烷属烃及烯属烃类的衍生物等成分复杂的有机碳的混合物,也主要来自于有机物生产和燃烧过程。这五类成分占PM2.5大约70%到80%。

  从经济学角度看,严重雾霾频发是一定经济发展阶段的产物。1952年12月5—8日,发生了全球八大污染事件之一的伦敦烟雾事件。当时英国几乎全境为烟雾笼罩,温度逆增,逆温层在40—150m低空,致使燃煤产生的烟雾不断积聚。尘粒浓度最高达4.46mg/m3,为平时的10倍;二氧化硫浓度最高达到1.34ppm,为平时的6倍。烟雾中来自钢铁生产企业排放的三氧化二铁与二氧化硫氧化产生硫酸泡沫,凝结在烟尘或凝源上形成酸雾。这次事件直接或间接造成12000人丧生。巧合的是,1952年,英国的经济发展阶段也是处于工业化后期,与目前的中国类似。其他七大污染事件都与局部工业化发展高度相关。可以说,今年初全国频发的严重雾霾天气是我国工业化发展阶段与特殊的气候气象条件相结合的产物。以北京为例,北京周边方圆400公里范围内的钢铁产能可能超过2亿吨,相当于美国目前的两倍;燃煤火力发电厂、化工厂、水泥建材厂布局密度很大,再加上近几年汽车使用量的急剧增加,PM2.5排放量持续上升,一旦空气流动性下降和相对湿度上升等因素同时出现,必然会产生严重的雾霾天气。

  重度雾霾频发既是一种自然现象,也是人为事件。雾更主要的是自然现象,而霾更主要是人为事件。发达国家的实践表明,当经济发展到一定阶段,特别是工业化完成以后,PM2.5高排放的产业产品需求强度会持续下降,消费的绝对量也会降低。特别是由于科学技术进步和环境规制的强化,不仅单位经济产出的PM2.5排放强度会大大减小,而且PM2.5排放的绝对量也会大大减少,雾霾天气发生率就会不断下降。

  雾霾的产生有其必然性

  “十一五”期间和“十二五”前两年,我国在节能减排降耗方面取得了巨大进展,在经济持续快速增长的情况下,实现了单位GDP能耗、主要污染物排放的大幅度削减。但近期严重的雾霾天气频发说明,过去我们主要关注固体废弃物、污水、二氧化硫等“显性”污染物减排,对于像PM2.5这样的“隐性”污染物排放的管控重视不足。应该说,我国从2005年在人均GDP只有2000美元左右的阶段,就开始高度重视环境保护问题,远比发达国家更早。但是,由于中国的现代化进程是工业化、城市化、信息化和生态化四化同时推进的立体发展模式,这与发达国家在时间上分阶段的线性推进模式截然不同。

  我国现阶段经济增长对物质消耗的强度非常高,即使单位产出消耗资源的强度远比发达国家处于近似阶段低得多,但单位国土面积在单位时间内消耗蓄积资源的强度却比发达国家高得多。例如,美国与中国国土面积基本相当,但中国的人口是美国的四倍多,2011年单位国土面积消耗的钢铁和能源强度比美国高五倍以上。如果中国消耗单位资源排放的污染物达到美国的水平,我们单位国土排放的污染物也要比美国高五倍以上。这就是说,在中国资源消耗污染排放弹性与美国相同的假设下,中国大气中的PM2.5浓度要比美国高至少五倍。而实际上,中国的环境管理和技术水平与美国还存在一定差距,中国大气中的PM2.5浓度肯定比美国高五倍以上。因此,在现阶段,中国发生雾霾的频度和程度比美国高似乎是很正常的,也是必然的。

  三方面入手治雾霾

  党的十八大报告指出,“建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。”目前的实际状况与建设生态文明和美丽中国的要求还有相当大的差距,加速经济发展方式转变和创新发展模式任重道远。

  从技术经济学角度分析,要应对严重雾霾天气频发的趋势,必须从三个方面入手。一是要加强环境管理规制,从制度安排上运用经济手段,激励企业研究与开发运用最先进的生产技术和环境保护技术,在经济总量和资源消耗总量仍然处于增长阶段情况下,把包括PM2.5在内的污染排放绝对量较快地降下来。二是创新经济发展的技术经济范式,通过大力发展循环经济,大幅降低经济发展对原始资源的开采。三是大力发展战略性新兴产业,通过产品和产业结构创新,大幅度地降低高消耗高污染排放产业和产品的需求。例如,传统汽车对PM2.5排放的贡献很高,北京的雾霾约有50%是汽车尾气排放引起的。如果用纯电动汽车代替传统的内燃机汽车作为主导交通工具,灰霾的发生频率会极大地下降。

  (作者单位:中国社会科学院数量经济与技术经济研究所)

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姓名:齐建国 工作单位:

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