时间:2024-05-09 17:04:59
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近年来,随着我国工业企业的迅猛发展,人们的生活水平逐渐提高,人们也越来越重视空气质量和居住环境,但是,在经济迅猛发展的同时,各种不断发展的企业也给环境造成了巨大的破坏,使得我国的空气质量大幅度下降,在我国的大部分地区都出现了不同程度的雾霾天气,给人们的生活带来了许多负面的影响,因此,治理空气污染就成为了人们热议的话题。但是,要治理空气污染,必须要先做好对空气污染的监测和建模工作。通过对空气污染的监测数据进行建模,从而根据监测数据,对污染环境的工业进行整治,最终提高空气质量。
1浅谈空气污染监测
1.1空气污染监测的必要性
人类社会的发展一直都伴随着对自然环境的破坏,这带来了严重的环境污染问题,主要表现在水污染严重、空气质量下降、森林面积减小三方面上,其中,空气质量下降是对人们影响最为广泛的,例如:pm2.5、二氧化硫等可吸入颗粒物以及有害气体可以进入人体,对人的消化道以及肺造成较大的损害,而悬浮在空气中的颗粒物会使空气能见度降低,严重威胁人们的出行安全。由此可见,空气污染问题已经严重影响到了人们的正常生活,因此,必须要治理空气污染,而要治理空气污染,就必须对空气质量进行监测,这样才能对空气质量有较深入的了解,相关部门才能正确做出决策,选择正确的方法来改善空气污染的现状。
1.2空气污染监测的现状
建国以来,我国一直致力于发展工业,综合国力水平大幅度提高,但是却严重的污染了环境。为了改善环境污染,我国已经颁布了一系列的环保条例,并将环境监测作为环境保护的一项基础工作,形成了较全面的监测范围,具有很强的专业性。目前,我国已经在各地方设立了环境监测站,引进了先进的仪器设备对空气污染进行监测。主要是对环境空气进行监测,测定空气中污染物的成分、含量等信息,并通过这些信息对空气环境质量进行评价。现阶段,我国的空气污染监测主要分为环境空气污染源监测、环境空气质量监测、特定目的应急监测等三种,在整体的环境监测上并没有漏洞,但是由于采取的一些监测手段,设备等较为落后,导致监测结果不够准确,因此,需要采取一些更为科学的监测措施进行弥补,同时还要加快对监测技术的革新。
1.3加强空气污染监测的方法
空气污染监测与人们的生活密切相关,所以做好空气污染监测工作是极为重要的。工作人员首先要做的是明确监测内容,当对空气污染源进行监测时,主要监测的是烟尘、粉尘、二氧化硫等物质;当对空气质量进行监测时,主要监测的是二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、可吸人悬浮颗粒物等物质。其次,工作人员要对所使用的仪器进行定期的护理,防止因设备出现故障而导致无法收集数据或监测结果出现偏差。除此之外,监测工作的准确度还取决于使用设备的先进程度,所以环境检测站的工作人员要注意引进先进的空气污染监测仪器和空气质量分析设备,使得工作人员可以及时地总结出空气污染指数及相应的空气质量等数据,这样才能切实加强空气污染监测工作的准确度。
2空气污染数据建模的概述
2.1空气污染数据建模的必要性
首先,对空气污染数据建模是对空气污染监测工作的补充,因为一组空气污染数据只能代表该地区在某一时间的空气质量,而不能反映出在接下来一段时间的变化趋势以及对周边地区的影响,但是空气总是相对流动的,每个地区的空气质量变化都会对其他地区的空气质量造成影响,这就体现了对空气污染数据建模的重要性。科学、合理的进行建模会大大的提高空气质量检测工作的效率,建模得到的数据也能在很大程度上反映出一大片区域在近些时间段内的空气质量变化。这样虽然在前期的工作量会加大,但是在建模之后,就会大大减少监测工作的工作量。
2.2空气污染数据建模的注意事项
空气污染数据建模是一项复杂的工作,需要考虑多方面不同的因素,这其中最应该注意的是要明确空气污染监测的监测对象,空气污染监测主要包括污染源对环境影响的监测和城市环境空气质量的监测,这两种应该分开进行讨论,如果是前者,建模所考虑和调查的主要因素就是污染源,从污染源出发讨论对空气造成的影响;如果是后者,应当监测的数据就变成了空气质量,通过对空气质量的监测,探讨该片地区污染物的分布规律,从而进行治理。除此之外,还要确定污染源的状况,不同的污染源应该采取不同的方式进行建模工作,相关人员应该事先调查清楚污染源的状况和分布,确保建模工作的顺利进行。
2.3空气质量监测点的选取原则
合理地选择空气质量监测点是空气污染建模工作的重中之重,不同的监测点应当具备不完全相同的地质地形条件,每个监测点都应当由其代表性,例如:不同的污染源、不同的海拔高度、不同的土壤条件等等,只有把所有的情况都考虑进去,建模的结果才会更加准确。除此之外,还需要考虑建模工作的实际情况,如果只是间实行的进行监测,就需要多设置一些监测点,防止出现偶然情况,使得建模结果出现较大的偏颇;如果是要进行长期的监测,就少设置一些监测点,毕竟过多的监测点会消耗掉大量的人力物力。工作人员应当充分考虑监测点的选取,形成一个覆盖全地区的监测点网,更好的完成空气质量监测工作。
3结束语
空气质量监测工作的重要性不言而喻,我国的空气质量监测工作虽然也在迅猛发展,但是其中还是存在着或多或少的问题,这些问题的存在使得工作人员对于空气质量的预报总是不那么准确,但是,相信当空气质量的监测部门做好空气质量监测与建模工作以后,我国的空气质量预报的准确度会逐步提升,只有这样,环境保护部门才能有针对性的采取一定措施来治理空气污染,使得我国的空气污染程度得到控制,人们的生命安全得到保障。
参考文献
关键词:
空气污染;监测;建模
近年来,随着我国工业企业的迅猛发展,人们的生活水平逐渐提高,人们也越来越重视空气质量和居住环境,但是,在经济迅猛发展的同时,各种不断发展的企业也给环境造成了巨大的破坏,使得我国的空气质量大幅度下降,在我国的大部分地区都出现了不同程度的雾霾天气,给人们的生活带来了许多负面的影响,因此,治理空气污染就成为了人们热议的话题。但是,要治理空气污染,必须要先做好对空气污染的监测和建模工作。通过对空气污染的监测数据进行建模,从而根据监测数据,对污染环境的工业进行整治,最终提高空气质量。
1浅谈空气污染监测
1.1空气污染监测的必要性
人类社会的发展一直都伴随着对自然环境的破坏,这带来了严重的环境污染问题,主要表现在水污染严重、空气质量下降、森林面积减小三方面上,其中,空气质量下降是对人们影响最为广泛的,例如:pm2.5、二氧化硫等可吸入颗粒物以及有害气体可以进入人体,对人的消化道以及肺造成较大的损害,而悬浮在空气中的颗粒物会使空气能见度降低,严重威胁人们的出行安全。由此可见,空气污染问题已经严重影响到了人们的正常生活,因此,必须要治理空气污染,而要治理空气污染,就必须对空气质量进行监测,这样才能对空气质量有较深入的了解,相关部门才能正确做出决策,选择正确的方法来改善空气污染的现状。
1.2空气污染监测的现状
建国以来,我国一直致力于发展工业,综合国力水平大幅度提高,但是却严重的污染了环境。为了改善环境污染,我国已经颁布了一系列的环保条例,并将环境监测作为环境保护的一项基础工作,形成了较全面的监测范围,具有很强的专业性。目前,我国已经在各地方设立了环境监测站,引进了先进的仪器设备对空气污染进行监测。主要是对环境空气进行监测,测定空气中污染物的成分、含量等信息,并通过这些信息对空气环境质量进行评价。现阶段,我国的空气污染监测主要分为环境空气污染源监测、环境空气质量监测、特定目的应急监测等三种,在整体的环境监测上并没有漏洞,但是由于采取的一些监测手段,设备等较为落后,导致监测结果不够准确,因此,需要采取一些更为科学的监测措施进行弥补,同时还要加快对监测技术的革新。
1.3加强空气污染监测的方法
空气污染监测与人们的生活密切相关,所以做好空气污染监测工作是极为重要的。工作人员首先要做的是明确监测内容,当对空气污染源进行监测时,主要监测的是烟尘、粉尘、二氧化硫等物质;当对空气质量进行监测时,主要监测的是二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、可吸人悬浮颗粒物等物质。其次,工作人员要对所使用的仪器进行定期的护理,防止因设备出现故障而导致无法收集数据或监测结果出现偏差。除此之外,监测工作的准确度还取决于使用设备的先进程度,所以环境检测站的工作人员要注意引进先进的空气污染监测仪器和空气质量分析设备,使得工作人员可以及时地总结出空气污染指数及相应的空气质量等数据,这样才能切实加强空气污染监测工作的准确度。
2空气污染数据建模的概述
2.1空气污染数据建模的必要性
首先,对空气污染数据建模是对空气污染监测工作的补充,因为一组空气污染数据只能代表该地区在某一时间的空气质量,而不能反映出在接下来一段时间的变化趋势以及对周边地区的影响,但是空气总是相对流动的,每个地区的空气质量变化都会对其他地区的空气质量造成影响,这就体现了对空气污染数据建模的重要性。科学、合理的进行建模会大大的提高空气质量检测工作的效率,建模得到的数据也能在很大程度上反映出一大片区域在近些时间段内的空气质量变化。这样虽然在前期的工作量会加大,但是在建模之后,就会大大减少监测工作的工作量。
2.2空气污染数据建模的注意事项
空气污染数据建模是一项复杂的工作,需要考虑多方面不同的因素,这其中最应该注意的是要明确空气污染监测的监测对象,空气污染监测主要包括污染源对环境影响的监测和城市环境空气质量的监测,这两种应该分开进行讨论,如果是前者,建模所考虑和调查的主要因素就是污染源,从污染源出发讨论对空气造成的影响;如果是后者,应当监测的数据就变成了空气质量,通过对空气质量的监测,探讨该片地区污染物的分布规律,从而进行治理。除此之外,还要确定污染源的状况,不同的污染源应该采取不同的方式进行建模工作,相关人员应该事先调查清楚污染源的状况和分布,确保建模工作的顺利进行。
2.3空气质量监测点的选取原则
合理地选择空气质量监测点是空气污染建模工作的重中之重,不同的监测点应当具备不完全相同的地质地形条件,每个监测点都应当由其代表性,例如:不同的污染源、不同的海拔高度、不同的土壤条件等等,只有把所有的情况都考虑进去,建模的结果才会更加准确。除此之外,还需要考虑建模工作的实际情况,如果只是间实行的进行监测,就需要多设置一些监测点,防止出现偶然情况,使得建模结果出现较大的偏颇;如果是要进行长期的监测,就少设置一些监测点,毕竟过多的监测点会消耗掉大量的人力物力。工作人员应当充分考虑监测点的选取,形成一个覆盖全地区的监测点网,更好的完成空气质量监测工作。
3结束语
空气质量监测工作的重要性不言而喻,我国的空气质量监测工作虽然也在迅猛发展,但是其中还是存在着或多或少的问题,这些问题的存在使得工作人员对于空气质量的预报总是不那么准确,但是,相信当空气质量的监测部门做好空气质量监测与建模工作以后,我国的空气质量预报的准确度会逐步提升,只有这样,环境保护部门才能有针对性的采取一定措施来治理空气污染,使得我国的空气污染程度得到控制,人们的生命安全得到保障。
参考文献
一、我国城市空气污染现状
(一)温室气体排放与热岛效应
随着我国城市化建设的快速发展,我国城市的规模也在日益增大。城市规模的加大不仅使城市的建筑更加密集,而且城市的温室气体排放量也骤然升高,除此之外,为了方便人们的出行,大量的城市柏油马路建成,而这也进一步加大了城市的吸热能力。现实已经证明,城市内的温度普遍高于城市周边区域的温度。而由温度造成的气压差则进一步加剧了城市的热岛效应,热岛效应的长期存在会使城市内的空气质量急剧下降,污染物的长期集聚不仅会进一步加重城市内的空气污染程度、重则可能会诱发城市居民各种疾病的产生,造成一定的人员伤亡。
(二)悬浮颗粒物与可吸入颗粒物
为了促进城市经济的发展、满足城市人民生活的需求,大量大中型化工企业、供热企业在城市中被保留,并且发展十分迅速。化工生产与供热企业等在生产过程中都需要通过燃烧大量的燃料来获取能量,而燃料的燃烧必然会带来大量的粉尘与悬浮颗粒物。这些颗粒物悬浮在空气中,对城市空气造成污染,降低了城市的可见度,其中颗粒稍大的颗粒物是人们可以用肉眼看到的粉尘,而一些微小的颗粒物人们根本看不见,并且这些微小的颗粒物能够随着人们的呼吸系统进入体内,影响人们的身体健康。现阶段,我国空气污染物中最常见的就是PM2.5或者是PM10。例如,今年年初在北京、天津、呼和浩特以及许多其它北方的大城市都发生了雾霾,城市可见度极低,严重影响了人们的工作与生活,而这主要都是由城市中悬浮颗粒物PM2.5含量过高造成的。除此之外空气中的悬浮颗粒中含有大量的细菌、重金属和致癌物等有害物质,这些颗粒物被人们吸入体内,在很大程度上会增加人们各种呼吸道系统以及免疫系统疾病的发病率,威胁人们的生命健康安全。
(三)硫氧化物与氮氧化物
化石燃料作为我国经济发展过程中的重要能源,对于促进我国国民经济快速稳定发展具有十分重要的意义。然而各种化石燃料在燃烧过程中都会释放出大量的硫氧化物与碳氧化物,大量的化学物质进入到城市空气中不仅会对人们的生命健康安全产生一定的威胁,而且会在很大程度上与空气中的其它成分发生化学反应,生成酸性沉淀物。当城市的湿度达到一定临界值时,这些酸性沉淀物就会以酸雨的形式坠落到城市中。酸雨不仅会导致土地酸化、土壤贫瘠还会对城市建筑造成一定的腐蚀,降低城市建筑的安全性,具有极大的危害。
二、治理城市空气污染的有效途径
(一)提高人们的空气污染防护意识
城市空气污染不仅会影响整个城市的环境质量,更与城市中的每一个企业、每一个市民息息相关。因此要想提高城市空气质量就应该努力让每一个人都树立起空气环保意识,使全社会都重视起空气环境治理,提高全体市民的城市空气环保意识。而要想切实做到这一点,就需要政府与人民齐心空气环保理念,引起人们对空气污染防治工作的重视,了解空气污染的危害性,而城市市民也需要大力配合政府,努力践行空气污染防治措施,提高自己低碳环保的自觉性,有效的降低各种空气污染物的排放量。而城市工业也应该充分认识到加强空气污染治理的重要性,积极自主的做好空气污染的过滤回收工作,为建设好绿色城市、空气洁净城市而努力。
(二)加强城市绿化建设
城市绿化带的建设在很大程度上能够起到净化城市空气,提高人们生活环境质量的作用。因此,为了提升城市的空气质量,缓解空气污染严重的现状,政府应该重视起城市绿化建设,不断加大对城市绿化建设的资金与人力、物力投入,在市区内、市郊与城市化工园区内大力进行城市绿化带的建设,给城市穿上绿色的新衣,努力优化城市的空气质量环境。与此同时,城市政府还需要通过不断对城市建设进行科学合理的设计与布局,合理对城市绿化带进行建设,选择那些吸附能力强、净化能力强的植物进行培植。而要想使这项工作被更好的完成,则需要政府加大对城市绿化人才的培养,提高城市绿化人员的专业素养与能力,本着科学治理的原则对城市的水土进行优化、对城市的空气污染进行治理,从而有效解决城市热岛效应给人们带来的困扰。
(三)加快能源结构与产业结构的调整、使用清洁能源
城市空气污染之所以如此严重,在很大程度上是由于城市重工业,尤其是化工产业过多,而且生产方式粗放、耗能高、污染物排放量高等引起的。因此,要想彻底的治理城市的空气污染,就应该加强对这些高污染、高耗能产业的治理,取缔一部分生产方式粗放,耗能高的产业,并极力推广清洁能源,对城市汽车尾气、工业废气等进行科学的治理,从根源上解决城市空气污染问题。
结束语
本文在对城市空气污染现状进行介绍的基础上对解决城市空气污染的有效途径进行了介绍与分析,希望能够唤醒人们的节能环保意识,促进城市空气环境质量的提升。
参考文献
(一)发展型地方政府与空气污染治理的困境一般认为,中国现今环境问题的一个重要体制性根源在于地方政府的发展主义特性。由于地方政府在推动中国经济发展过程中的重要作用,环境问题的产生和环境治理两者在空间尺度上具有较大不一致性。正如白雪梅分析城市地方政府环境治理的困境一样(BaiXuemei,2007:15-29),把类似空气污染的环境问题整合进地方政治面临着两个基本困境:首先,在紧迫度方面,发展中的地方面临着更加紧迫的地方经济发展问题;其次,在尺度方面,环境议题超出了地方政府的关注范围,地方政府处理环境问题在空间、时间和制度三个维度都是困难的。空间维度的困难是指,地方政府一般会认为环境问题超出了其管辖范围,应该交由全国性政府去完成;时间维度的困难是,地方政府一般会认为处理环境问题超出了其任期范围。环境问题的出现不是一朝一夕的,其治理更是需要一个较长的时段,因此,政府官员并没有强烈的动机去在自己有限的任期内应对环境问题;制度维度的困难是,由于地方政府在纵向上要受到更高层级政府的约束,在横向上要面对地方经济社会组织的压力,因此环境治理对于它们而言已经超出了自身的职责范围。地方政府的发展主义和其在治理污染问题上的激励缺乏当然也反应在空气污染上。如果浏览中国近30年空气污染治理的历程,就会发现,空气污染的防控和治理总是在“疲惫地追赶”高速发展和变迁的经济状况。20世纪70年代,空气污染治理的主要对象是烟尘;到了80年代,中国大气污染防治进入以酸雨治理为核心的第二阶段,重点转移为对硫等污染物进行集中控制。从20世纪初开始,中国温室气体排放成为全世界聚焦的一个中心,温室气体的减排使得中国如何在能源消费方面采取节能措施、提高能源效率、调整工业结构成为新的问题。最近10年左右,中国大气污染的复合型特征日益增强,高浓度的一次污染和二次污染同时存在,城市灰霾天气不断增多。这种新的空气污染引发了公众的强烈关注,特别是从近两三年起,二次污染、复合污染、区域污染等这些名词开始进入公众的视野,对政府和环保部门的环境绩效构成了较大的社会压力。但二次污染物在很长一段时期内,未被列入空气污染物指标体系,因为一旦列入则意味着中国七成城市的空气质量不达标,环保部门近30年来的空气污染治理又将面临一份“满纸黯然的成绩单”。总体而言,不同阶段经济发展所造成的空气污染使得污染的控制策略不得不相应地发生变化,但是这种“倒逼”机制始终太过滞后和低效。因此,要从目前的总量控制真正转向质量改善,真正从环境和资源的可持续发展以及公众的健康出发进行污染治理,把空气污染的议题维持在公共议程中,就需要把空气污染从一个地方性的议题变成国家性的议题,在这个过程中,国家需要发挥首要作用。
(二)复合型区域型空气污染形态和治理体制的困境中国近30年快速的工业化和城市化使得多种空气污染问题在30年内集中出现。这些污染问题并不是国外上百年工业化和城市化过程中出现的污染问题的简单叠加,而是一种更加复杂的污染状况。因此,中国目前的空气污染呈现出“复合型”和“区域性”①两种特征。首先在“复合型”特征方面,中国现今的空气污染是发达国家各个污染阶段的浓缩体,快速工业化和城市化发展使得一次污染和二次污染同时集中出现。其次在“区域性”特征方面,关于空气污染这个议题到底更具有地方性特征还是更具区域型特征,其实在国外就早有争论(Switzer,1998:191-192)。空气污染在其源头上可能更多地来自固定点源污染,具有很强的地方性,但是空气污染物会随着气象条件而长距离传输,因而经常呈现出跨行政辖区界限的区域性特征。然而,相较于复合型和区域型的污染形势,中国现行的大气污染控制策略和管理体制却暴露出严重的弊端。首先,现行的空气污染控制是一种量化控制。在现行官员考核制度和激励机制下,中央政府对地方政府考核一般采用、同时也被认为最便捷高效的办法就是量化考核,抽象的、难以测度的指标往往无法被采用②。在这种指挥棒下,地方官员的目标是对上负责,完成指标、做足数字。就空气污染而言,政府关注的始终是“排放量”而不是“空气质量”。这也就是说,目前的空气污染控制和管理只是需要各级政府对现下有明确规定的某种污染物进行排放量的控制,完成其减排量。而这些污染物的选取并未见得反映空气污染的真实状况,真正的空气质量问题在很大程度上是无人负责的。这种单一总量的考核机制很难用以应对复杂的污染现状,因此空气污染治理的实际效果非常有限;其次,中国的空气污染管理模式是行政辖区区隔的管理模式,以行政区划为基本单位进行考核和管理,各地之间难以进行真正的协调治理。空气污染监测数据表明,高速发展的城市化和区域经济一体化使得中国地区空气污染一体化现象日趋明显,各城市的大气污染正逐渐从局地污染向区域污染演变。尽管大气污染越来越呈现出明显的区域特征,但是现行的环境管理还是没有太多突破行政辖区区隔化管理的窠臼。近几年,虽然中国也出现了一些区域性大气污染的试验,比如中国的四大城市在近几年的大型事件中,都不同程度地采取了“联防联控”,通过联合相邻城市采取共同措施控制城市的空气质量。但是,这种区域性空气污染治理目前还远远没能形成一种长效的机制。目前,面对空气污染的区域性特征,中国现有的制度架构和政府体制中还没有一种相对常态和成熟的制度安排以解决这一问题。复合型、区域型空气污染时代的来临意味着治理尺度怎样的变化?它们对于现行空气污染治理体制,乃至整个治理体制会产生什么样的冲击呢?首先,复合性的空气污染形态意味着以“指标”为核心的考核和激励机制将面临“失败”的局面。诸如PM2.5这种二次污染指标无法用单一污染物排放量限定的方法来控制,如果说原来的污染治理尚可以“头痛医头脚痛医脚”,现在的情况则是连这一点都难以为继了。也就是说,传统的通过指标、配额方式进行治理的方式已经越来越低效;其次,区域性的空气污染也意味着以行政辖区为区隔的治理体系在很大程度上将不得不被打破。值得注意的是,我们看到中央政府仍然试图在现有的考核体制下去解决辖区间的交互影响问题③,但是这种努力可以期待的绩效和适用性是值得怀疑的。在遭遇更复杂议题的情况下,这种区隔化的管理方式不可避免地走到尽头。空气污染就是这样一个议题:一个辖区的污染源可能对诸多其他地方带来污染,同时,任何地方也不可能视其他地区的污染为于己无关。各地之间互相污染、交叉污染,并且这种交互影响的不确定性和不可控性要强过水污染等其他跨域环境问题。
(三)风险社会及其民主意涵空气污染是一种典型的生态风险。风险不仅是一种客观存在,更是一个社会和集体建构的过程。虽然风险必定部分地来自于事实,但其更重要的部分在于大众通过社会的公共交流对风险进行阐释、界定和认知的过程(Strydom,2002:84)。也正因为如此,空气污染对思考当今中国国家和社会之间的关系形态也提供了很好的一个切入点。现阶段的中国,在空气污染控制和防治方面,出现了一种“民意已过河,政策摸石头”的现象,民众在很大程度上已经走在了政府的前列。以PM2.5为例,民众是促使政府将这项污染物纳入污染评估指标体系的直接推动力。早在政府作出反应之前,民间就已经开始了各种形式的空气质量调查,公众、环保NGO和媒体持续关注PM2.5数值变动,甚至走上街头自主去监测PM2.5数据;一些活跃的民间环保人士通过社会媒体引导公民参与空气污染的测量,推动政府的污染数据公开以及空气污染立法进程。环保人士潘石屹等人在微博上发起关于空气质量立法的动议,倡议应该对清洁空气立法。社会的压力最终促使环保部拿出了空气污染治理的时间表,拟定在2016年前分阶段地将PM2.5纳入空气质量体系。为什么空气污染这个议题突出地展现了这一点?传统上,政府可以利用其对科学技术的掌握及其对话语的垄断,来阻止污染等风险事实进入公众的视野。对于政府而言,总是希望很好地去“管理风险”,对民众的风险意识进行引导,通过专家垄断技术知识的定义和解释,进行“安全叙述”(郭巍青、陈晓运,2011:95-122)。但是,在面对空气污染这样的新型治理问题时,民众却并不会一味受制于国家对风险的管理,民众作为环境风险的直接感受者,能够用自身的日常性知识,也就是“社会文化理性”(Fischer,2000:40-44),来对抗国家对于科学和技术理性的垄断。国家与公民社会的这种新的力量格局,再加上长期以来国家对于公民表达的行政压制、体制运作中的协商不足等等,都更进一步地导致了公民对政府不信任的累积和发酵。从这个角度讲,我们看到了现代国家治理尺度的下移,更重要的是,类似空气污染这样环境风险议题的出现赋予了人们加深和拓展民主的机会,推动人们去更加积极地进行政治参与、公开讨论和民主协商,理性面对危及公民切身利益和社会安全的风险,增强作为一个普通公民对于自然问题以及人与自然关系问题的发言权,争取公共决策者、技术专家以及普通公民之间更加平衡的权力-责任的关系。
二、保障型国家———国家角色再认识
治理的尺度是一个描述性概念,但它同时也存在着一定的价值意涵。通过尺度的讨论,这一概念将治理的跨域化、在地化以及协力治理等多种治理的趋势整合起来。同时,这一概念也促使人们去思考:在面临诸如空气污染这类新的议题时,怎样在新的治理实践中对尺度和空间进行新的定义,治理的边界怎样被实体地和社会性地重构?而这些又为我们改进公共政策提供了怎样的启示?更重要的是,面对现代国家治理尺度的变迁,国家需要在治理的实践中怎样做出回应和应变?这一问题没有一个简单的答案,但是,本文认为,事实上吉登斯所提出的“保障型国家(EnsuringState)”(吉登斯,2009:9)概念已经为我们思考这个问题提出了一定的框架。“保障型国家”囊括了空气污染治理过程中我们所需要面临的最重要的三个维度的思考,即:国家独立于利益集团来倡导环境政策的自主性、中央政府对于环境政策的贯彻力以及在环境议题上国家与社会的有序互动问题。“保障型国家”是吉登斯在《气候变化的政治》一书中提出的概念,“气候变暖的问题很多人都在谈,但很少有人愿意改变自己的生活方式,把自己的行为与气候变暖的问题联系起来”———吉登斯将这种现象命名为“吉登斯悖论(GiddensParadox)”(吉登斯,2009:2)。为了解决这一困境,吉登斯提出了“气候变化的政治”的概念框架。这个概念框架主要由两个概念构成:“政治敛合(politicalconvergence)”和“经济敛合(economicconvergence)”。吉登斯认为,如果政治敛合和经济敛合两者之间形成一种良好的互动,就会系统性地推动气候问题的解决。为此,吉登斯提出了一种更为积极的国家的概念———“保障型国家”。他认为,国家应该在应对环境问题时扮演“催化剂”、“协调员”的角色,鼓励和支持多元的社会团体共同推动好的政策,同时确保环境治理的切实成效。为此,国家需要在以下几个方面做出努力:一是,要全力去提高政治和经济敛合度,比如气候变化和能源安全就是两个具有高度关联性的公共议题,是寻求政治经济敛合的一个典型例子;二是要让气候变化的关切深入到民众的日常生活当中;三是要避免让政治资本流出这个政策领域。因为对抗气候变化需要长期的政策,那么就需要把这些政策一直置于政治关切的最前端,把它牢固地锁定在政治议程中。
保障型国家对于我们讨论中国的空气污染治理有着很重要的借鉴意义。首先,中国环境治理面临的最大问题就是经济发展和环境保护的矛盾问题,这个问题在本质上是吉登斯悖论的一种表现。保障型国家应该在这种矛盾中担当起环境议题倡导者的角色,致力于克服经济发展的盲目性。事实上,空气污染从一个地方性议题变成国家性议题也的确经历了一个过程。吉登斯在其语境下思考保障型国家的出发点是希望国家改变“去监管化”的态度,加强实质性的国家调节。对于中国而言,保障型国家首先是确保国家公共政策相对于地方保护主义利益、产业部门以及能源行业的自主性。其次,正如吉登斯特别提到的,中国治理气候变化的政策遇到的最大障碍就是中央政府试图加强“政治敛合”和“经济敛合”的各项政策在上令下达的过程中,往往经过层层官僚制的过滤,再次被简化为GDP崇拜。这也就是我们通常所说的环境政策的贯彻执行问题,是中国环境治理中关键的一环。在中国,量化考核和目标责任制是国家能力建设的一个重要路径,国家希望藉此控制地方官员的晋升机会,从而确保国家的重大政策在地方的执行以及地方官员对上级政府的忠诚。但事实上,现有方式并不能适应环境治理中的诸多问题。一方面,环境指标很多时候是复杂的、不可量化的;另一方面,地方官员为了达到考核目标往往操纵和扭曲真实的环境信息,在缺乏公民参与以矫正这些信息扭曲的情况下,重大的治理问题往往得不到有效的处理。因此,从这个意义上讲,量化管理和目标责任制等管理方式事实上是削弱了而不是加强了国家的能力(Gao,2009:21-31)。这也正是“保障型国家”的第二个意义向度。以空气污染为代表的环境议题为我们重新检视国家治理能力,加强国家能力建设提供了一个场域。环境治理需要政府努力寻求环境政策的政治和经济敛合,使得环境意识和环境政策能很好地与国家其他政治经济政策结合起来,保障环境政策的实现。
最后,保障型国家区别于早期环境主义以及环保运动中“对抗国家”的思想,认为应该从现有的体制中寻求解决问题的途径,这对在中国现有的政治体制下思考空气污染等环境治理问题有着很重要的启示意义。虽然社会运动、抗争政治似乎是一个古老的政治话题,现有学术研究也有很多集中于关注环境抗争,但是这并不一定能反映问题的全貌,尤其在诸如空气污染这类的环境问题上,公民的相关行动很多时候并不是高度政治指向的。公民所诉求的并不是挑战现有政治制度的权威和合法性,而是希望帮助国家、也从国家那里寻求帮助,以改善自身基本的生活环境。从这个意义上讲,公民社会和国家在这类议题上的关系更接近于合作主义或者协同治理。因此,在保障型国家的框架下,国家寻求与公民社会的互动和互强,通过理性的协商和审议以共同推动高效的环境政策的产出和执行是解决环境治理问题的应然路径。这也是现有政治体制之下中国环境治理的应然方向。
【关键词】净化技术 空气质量 空调系统
首先让我们先了解我们的空气,我们的空气是混合物,它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体,这些恒定成分维持基本不变,这是自然界各种生态变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如,在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同,而分别含有氨气、酸蒸气等。另外,空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说,空气的成分一般是比较固定的。
一.空气污染的根源
空气污染的根源分为室内空气污染源和室外空气污染源两种。首先室内空气污染是与我们日常生活息息相关的,其污染源主要是装修使用的各种乳胶漆,家具漆面,海绵,塑料等工业产品,有可能不注意就会造成多方面的室内空气污染,再有就是家用电器静电吸附灰尘污染;室内空气流通不畅或者长期使用空调并不能及时进行清洁,这些都会产生残留有害细菌造成空气污染;家里有老人、病患、小孩、宠物同生活,会造成细菌多方面携带并传染。这些都是一些家庭所没注意到并一直在发展中,从而造成病毒性病变的空气污染。其次室外空气污染,其污染源主要表现在工业污染和公共场所污染。高热量的挥发都会附着灰尘并沉淀造成粉尘空气污染;工业空气中所残留的氨气酸蒸也就是我们说的“酸味”造成空气污染等等。所以我们的生活需要有质量的呼吸环境就需要净化空气,净化空气成为我们现在的重点。
二.空气净化的原理及方法
空气净化主要是靠物理作用而不是靠化学方法,除去空气中的生物粒子,以及其他各种颗粒。空气净化技术的目的是通过一整套清洁技术保持一定空间内空气达到规定的洁净度。
空气净化方法主要有以下几方面:
1)整体净化。整体净化可分为层流型净化和湍流型净化。层流净化是指空气由一侧全面地以匀速流向另一侧,以保证室内的尘粒或细菌不向四周扩散而平稳的被平推出室外,而达到好的除菌效果。
高效过滤除菌技术:保证空气的洁净主要靠高效或超高效过滤设备。设备向特定的环境内输送洁净的空气,洁净空气退出污染的空气以保持空气的洁净度。
过滤的原理:①网截阻留;②筛孔阻留;③静电吸引阻留;④惯性碰撞阻留和布朗运动阻留。
滤材的结构:滤材级别多数为高效级或超高效级滤材,所用滤材一般有:玻璃棉制滤材、高级纸浆制滤材、石棉纤维制滤材、过氯乙烯纤维制滤材等。高效滤材对空气中0.5μm的颗粒的阻留率能达到90%~99%,超高效滤材可阻留0.3μm 的颗粒99.9%以上。可见过滤洁净技术是一种综合技术。
2)局部净化。局部净化的方法有:
1.洁净层流罩:洁净层流罩是医院使用局部空气净化的装置。一般可构成垂直层流方式,四周用透明围幕。整个罩内可保持较高洁净度的空气。这种洁净层流罩可用于免疫功能低下病人的治疗保护,所以也称无菌病床层流罩。
2.净化操作台:采用水平或垂直层流方式来净化小空间内的空气,可使操作台内的空气净化达到很高级别。
3.静电吸附除菌净化技术:静电吸附除菌是利用电除尘的工作原理,在小型化技术方面有所创新。①采用细线放电极与蜂巢状铝箱收集极形成级线装置;②采用镜象力荷电吸附作用。
目前有一种三级过滤净化装置,即预净化――高效净化――活性炭吸附,采用组合式正离子静电吸附除菌技术,并通过大风量的空气来净化,以保证室内空气净化次数,较好地解决了重点房间如医院的手术室、 ICU病房 、母婴病房、血液透析室等有人情况下的空气持续消毒的问题,可使医院室内空气的净化洁净度达到 10 万级 ――1 万级。
4.负离子净化技术:负离子是一种带负电的化学基团,能发生可逆性变化,存在时间极短,本身并无杀灭微生物的能力,主要是靠带电离子与空气中的微粒特别是微生物颗粒结合,形成多个颗粒凝聚变大从而迅速沉降,使空气达到净化的目的。空气中负离子只有在具备某些化学性质时,如活性氧离子等,它们才具有侵害蛋白质的能力从而杀灭微生物,因此负离子对空气净化的能力比较有限,对空气中微生物粒子清除率只能达到 70%~90% 。
三.如何将空气净化应用在空调送风中
首先最常用的方法就是保持室内通风良好,每天要在阳光充足的时候开窗通风一小时左右。对于改善老人、小孩、病患的呼吸环境就要借助空气净化器。为了避免二次污染,可以设计一种和暖通空调相结合的空气净化仪器,将此应用在送暖通风中。除了空调本身的滤网外,可以在滤网上加一层纳米技术,使用多层过滤,这样在空调送风送热的过程中就会先进行空气吸入循环,致使重金属附着纳米网,灰尘附着空调网已达到净化空气的目的。还应设置外置过滤存储器,这样就能直视空气过滤后的留下的污染物,以达到能够进行及时清理的目的。另外还可以设计一套智能装置,当空气达到污染指标时,空调会进行人工提醒,要求更换过滤网。目前市场上的空调还没有提醒这一说,尤其是在大的公共场所空调智能提醒尤其重要。
四.空调整体节能有利于改善环境
随着人们生活水平的提高,对于空调系统的应用越来越广泛,对于不可再生能源的消耗也在逐步增加,这种情况将会导致生态环境的破坏愈演愈烈。 那么这就要求我们在生活中要节能减排尽量减少能源的消耗。
降低空调房间负荷,是空调系统节能减排的基础,要想降低符合就需要分析空调房间的运行情况,确定影响房间负荷的各种因素。根据影响房间负荷的因素特征,来确定室内环境的空气质量。根据不同的空气质量选择结合不同的空气净化装置,这就是合理优化的设计理念,合理的设计不但能更好的改善空调的送风质量,还能够更小的减少能源消耗降低空气污染。
五. 结束语
随着经济社会的不断发展,人们越来越重视生活的质量,环保低碳理念越来越深入人心。同时更加关注节能减排的重要性。我们空气净化与暖通空调设计企业与人员身上的担子也随之加重,面对人们更高的生活质量的要求,我们的系统设计人员要不断的增强理论知识与专业技能,只有不断的学习,才能使得我国在暖通节能与空气净化系统设计领域中处于领先的地位。
将重污染天气纳入应急管理,且将珠三角作为整体统一处置,既是对空气污染严峻形势的及时反应,也是行政管理和污染治理模式的创新。在应急预案的健康防护措施上,要求中小学停课,无疑是极为负责任的态度;在提出重污染天气单双号限行之外,同时强调要按照具体比例封存公务用车,而且公务用车还受到单双号限行的额外限制,这意味着重污染天气时最高将有60%~70%的公车停驶,无疑更有示范意义。
虽然相对于数量庞大的机动车来说,停驶公车对改善空气状况的贡献可谓九牛一毛,但将视角从私家车转到公车上,无疑是向现代政治伦理和责任感的回归。正如治堵方案中有无控制公车数量备受关注一样,公众在乎的不是控制公车数量的实际效果,而是政府部门向自己开刀的率先示范的公平感和责任感。
封存公车说易行难,尤其是在公车具体数据尚未公开的情况下,到底哪些公车应该封存,Ⅰ级、Ⅱ级响应时封存公车有无细分,是否落实,如何监督,同样是悬而未决的问题。不独停驶公车,应急短信发送是否到位,中小学停课有无明确操作指引,不稳定污染源如何监管,目前都存在这样或那样的监管难题。正因为如此,今年1月份广州首次启动重污染天气Ⅱ级应急响应时一度遭遇手忙脚乱的状况。
这意味着,任何方案在规定条件和制定目标之外,还应有相应的操作细则予以配合。譬如,Ⅰ级、Ⅱ级响应时的封存公车名单应予报备,纪委监察部门随时进行监督,并对违反规定者做出相应处罚;再如,平时就应该收集重要不稳定污染源信息,在重污染天气应急响应启动时对这些企业进行细化监管,这背后自然需要不同部门之间的协调与配合。可以说,大到地区联动,小到应急短信发送流程,细节是决定应急预案成败的关键所在。
Many large cities are anything but pollution-free. Our cities have many factories, which we need to make food, clothing and other things. Every year these factories pour millions upon millions of tons of smog into air. Power plants and houses that burn coal add greatly to air pollution. Besides, there are more cars in cities now. Once out on the streets, they will take in fresh air and replace it with poisonous gases.
Our country is trying hard to prevent and control air pollution. As long as every citizen also realizes its importance and makes join efforts, the day will come soon when people will take in only clean air. Then, the sunlight will no longer be blackened out by smoke and soot.
健康,包围,烟雾,除了气体、杂质,吸收,有毒的,努力,昏了过去
尽管治理环境、改善环境质量已经成为一种共识,但在现实操作中,其重要性又往往被忽视,这在很大程度上是由环境质量这种“商品”本身的属性决定的。从经济学角度看,环境属于公共品,虽然其质量的改善对于改进居民的福利至关重要,但由于缺乏直接的市场,其经济价值难以表现。正是这种估价上的困难,使决策者往往对环境质量的重要性给以低估和轻视(Kolstad,2000;Kneese,2011)。因此,为了帮助决策者更好地制定和实施相关的环境政策,就必须积极探索合理的环境估价方法,建立科学的环境政策成本—收益评价体系。
作为环境的重要组成部分,空气和居民生活的关系最为密切,其质量对居民福利的影响也最大,因此对其质量进行估价的理论和现实意义都十分重大。目前,国际上已有大量的文献对此进行了研究,并积累了不少较为成熟的方法。相比之下,国内的同类研究却相对较少。
本文运用青岛市2008年商品住房交易登记数据,通过“特征价格法”,对青岛市空气质量的经济价值进行估计,并在此基础上对环境政策的成本—收益进行评价。
本文其余部分安排如下:第二部分是文献综述,第三部分是数据及相关背景介绍;第四部分是模型设定和估计方法;第五部分是估计结果与分析;第六部分是空气质量、住房价格和公共环境治理融资的案例分析;最后是结论部分。
二 相关文献综述
对空气质量的经济价值进行合理评估是环境经济学的重要议题之一。至少从上世纪60年代开始,人们已经发现房产价值和空气质量之间存在某种联系,并建议将这种联系应用于环境政策评价(Ridker和Henning,1967)。由于当时技术条件的限制,这一发现并没有引起太多重视。
Rosen(1974)提出“特征价格法”后,关于空气质量对房产价格影响的研究开始大量涌现。①根据“特征价格法”,事实上,房价是人们对住房具有一系列特征的边际意愿支付(Marginal Willing to Pay, MWTP)的总和,通过回归分析就能还原各种特征的MWTP。沿着这一思路,Bender等(1980)、Smith(1978)、Freeman(1974、1982、1993)、Palmquist(1982、1983、1991)和Brucato等(1990)用美国、欧洲等地的房地产市场数据,就空气质量对房屋价格的影响进行了广泛的分析。对于这些早期的文献,Smith和Huang(1995)做了一个很好的综述。值得一提的是,Smith和Huang在对相关研究结论进行综述比较的同时,还对以上文献中的模型设定作了比较。通过Monte Carlo模拟发现,在不同估计方程设定形式下都能较好拟合数据的前提下,线性估计方程得到的系数最能准确刻画“特征价格模型”中的MWTP。
最近10年来,随着环境问题重要性的上升,对空气质量进行评估的文献开始大量增加。从研究方法上看,最近的文献主要有三方面的突破:第一是空间计量技术的使用。传统的“特征价格模型”往往忽略房屋价格在空间上的相关性,造成估计结果的偏误。针对这一问题,空间计量的创始人之一Anselin及其合作者(Kim等,2003;Anselin和Lozano-Gracia,2009)将空间误差修正模型、空间滞后模型等新方法引入分析,从而提升了估计的精确程度。第二是将迁移等行为引入分析,将“特征价格法”和离散选择模型结合起来进行分析。例如,Bayer等(2006)通过对美国房地产市场的分析,发现如果迁移需要成本,那么用“特征价格法”估计的人们对清洁空气的MWTP将被严重低估。根据他们的研究,在考虑迁移成本后,得到的MWTP将是用传统估计方法所得结果的3倍左右。第三是将“特征价格法”同“生活满意观点”等主观评价方式结合起来,综合评价人们对清洁空气的MWTP。根据Luechinger(2009)的研究,用“特征价格法”估计得到的MWTP仅为用“生活满意观点”估计所得数值的1/10左右,这表明在很大程度上“特征价格法”的估计值仅仅是人们对空气质量MWTP的一个下界(lower bound)。
当然,除了以上三方面的研究外,还有大量文献在传统的框架内对空气质量的估价进行了探索。Chay和Greenstone(2005)利用工具变量法对美国空气质量对房价的影响进行了研究。当然,这类研究从本质上并没有突破“特征价格法”的框架。在表1中,我们对近期的部分重要文献进行了总结。
需要指出的是,目前关于空气质量估价的绝大多数研究都建立在“平均”意义上。但在现实中,购买不同价位住房的居民对空气质量的重视程度各不相同,了解不同居民在MWTP上的差异不仅有重要的理论意义,而且在现实政策的制定中有重要的参考价值(如在考虑对房产征税以进行环境治理融资时,这是个关键问题)。
在国内,不少经济学家已经开始用“特征价格法”对公共政策进行评价。例如郝前进和陈杰(2007)用该方法研究了交通可达性对上海房价的影响;谷一桢和郑思齐(2009)用该方法考察了北京13号地铁的修建对于周边房价的影响;冯皓和陆铭(2010)用该方法探讨了择校行为对上海房地产市场的影响。在环境科学的研究中,尹海伟等(2009)利用“特征价格法”测算了上海绿地面积对房价的影响。利用“特征价格法”对空气质量进行估价的研究并不多见,本文将在一定程度上填补相关文献的空白。
三 相关背景和数据介绍
本文以青岛市作为研究对象。青岛位于山东半岛南端,是全国15个副省级城市之一。2008年末,青岛市户籍总人口为761.56万人,其中市区人口为276.25万人(面积1159平方公里),下辖5市(县级)485.3万人。②青岛是山东省重要的旅游和工业城市,也是全国最早开放的沿海城市之一。2008年青岛市GDP总量为4436.2亿元,其中第三产业贡献高达40%。
近年来,青岛市积极推动房地产业的发展,房地产在全市经济中的 重要性逐步提高。根据《青岛统计年鉴》公布的数据计算,2008年房地产投资占青岛GDP的比例为10.2%,高于全国平均的8.4%,而在2001年,这一比例仅为6.5%,略低于全国平均的6.8%。
为配合房地产业的发展,青岛积极打造宜居城市,鼓励和吸引全国各地居民在青岛购房置业。③在吸引居民尤其是外地居民购房的过程中,良好的环境一直是青岛的独特优势,这使得包括空气质量在内的环境因素在决定当地房价的过程中起着至关重要的作用。为突出环境优势,青岛在环境治理方面做出了巨大努力。“十一五”期间,青岛市治污减排投入资金高达37亿元,占地方财政收入的10.81%。在空气污染治理方面,青岛市启动了空气重点污染源在线监测工作,搭建了环境监控信息系统平台。同时,在城市机动车和扬尘污染防治等方面也采取了一系列举措。这些政策措施有效地改善了青岛空气质量,以2008年为例,全市空气质量优良天数达333天。基于良好的城市环境,青岛被认为是全国最理想的居住城市之一。④
本文使用的数据主要来自于3个数据库。其中,最重要的数据来自青岛市国土资源和房屋管理局提供的商品住房交易数据库。数据库提供了2008年青岛市一手商品住房的交易信息,这些信息包括:住房位置(具体到小区经纬度)、建筑结构、建筑面积、使用面积和交易价格等。在经过数据有效性甄别后,共有8264个观测值,约等于当年一手商品住房交易总量的1/4。
第二个数据来源是Google地图。虽然上述数据库已经提供了商品住房位置的详细信息,但并没有住房周边环境的相关信息。为弥补这一点,我们根据资料提供的房屋地址和经纬度,通过Google地图搜集和整理了目标房屋到市中心(以“五四广场”为代表)的距离,及其与最近的商场、医院、公园、中学之间的距离。
第三个数据来源是青岛政务网提供的《空气质量状况日报》。⑤该报告从1999年开始,每天青岛市所属区县的空气污染指数、质量级别以及首要污染物。⑥这些观测数值分别来自青岛全市13个观测点,由于我们拥有关于小区的精确位置信息,因此可以得到各小区和所有观测点之间的空间距离。在此基础上,仿照Luechinger(2009)的方法,本文用“逆距离加权插值法”(inverse distance weighted interpolation)计算了各小区之间的空气污染指数。具体来说,假设某小区距离观测点m的距离为,且观测点m的空气污染指数为,则认为该小区的空气污染指数为:⑦
表2 给出了本文主要变量的统计性描述。
四 模型设定和估计方法
(一)“特征价格法”模型
我们主要采用“特征价格法”对清洁空气的价格进行估计。按照Rosen(1974)的研究,住房的价格事实上是购房者对其所具备的各类特征的支付。根据以上思想,考虑如下模型:
Smith和Huang(1995)通过Monte Carlo模拟发现,在不同估计方程设定形式下都能较好拟合数据的前提下,线性估计方程得到的系数更能准确刻画“特征价格模型”中的MWTP,因此在后面的讨论中,我们将主要关注线性模型的估计结果,而将其他形式的估计结果作为参照。
(二)稳健性检验策略
1.基于商品住房小区层面的平均数据回归。由于我们使用的是一手商品住房交易数据,因此,估计结果容易受本年度交易楼盘位置的限制。例如在本文使用的样本数据中,李沧区一手商品住房交易量明显多于其他各区(市),在这种情况下,利用单套住房的交易数据进行回归可能导致估计结果有偏。
为检验前面的结论是否可靠,我们将以小区为单位,考察空气质量对于小区平均住房价格的影响。当然,在这种情况下我们的样本观测值将大大减少,并且不能再考察住房个体特征对价格的影响,这是一种巨大的信息损失。同时,由于观测值减少,也可能导致估计结果不显著。基于以上两点原因,小区层面的回归将只被用作参考。
2.引入空间因素。在之前的估计模型中,我们假设随机误差项ε服从正则假定,这保证了用OLS估计的结果具有优良的性质。而在现实中,一般的正则假设并不容易得到保证,一个重要的原因是各误差之间可能存在空间相关性。Kim等(2003)指出,在用特征价格模型进行房产价格估计时,人们往往忽略了房产价格在空间上的相关性,因此,他们建议用空间计量方法去重新考察上述问题。
为了考察我们在上一节中估计结果的稳健性,我们也将在小区层面上,采用上述两种空间计量模型对我们的模型进行重新估计。⑨具体来说,我们将估计如下两种空间模型:
(1)空间滞后模型(spatial lag model)。在空间滞后模型中,假定某小区住房均价与其邻近小区的住房均价存在相关性,于是,有如下模型设定:
P=α+pWP+βAP+Zδ+Nη+ε (5)
这里,p是空间自相关系数,W是空间权重矩阵,它刻画在空间上住房价格的相关情况。AP是小区所在区域的空气污染程度向量,Z表示小区特征,N表示邻近小区的特征。
(2)空间误差模型(spatial error model)。在空间误差模型中,并不直接假设彼此邻近的房屋之间价格存在相关性,而是假设随机误差项ε存在空间自回归形式。具体来说,我们需要考虑如下模型:
P=α+βAP+Zδ+ε (6)
ε=λWε+u
这里,λ是空间自回归系数,u为服从正态分布的随机项。
在权重矩阵设定方面,我们假设在空间上彼此相距2公里以内的房屋是“相邻”的。用表示空间权重矩阵W的第i行第j列的元素,并且:
应用上述模型,我们可以在考虑空间因素的影响下,重新考察空气质量对住房价格的影响。关于模型的具体估计过程,受篇幅所限不再赘述,有兴趣的读者可以参考Lesage(1998)。需要指出的是,当运用空间滞后模型估计得系数β和ρ后,购房者的MWTP为:,而利用空间误差模型估计得到的MWTP在形式上和一般线性模型相同。
(3)利用2007年的空气污染指数作为解释变量。上述估计使用2008年的空气污染指数作为解释变量,这样的估计策略可能受到质疑。因为对大多数人而言,购房是一项长期决策行为,最终影响其购买行为决策的可能不是当年的空气污染程度,而是基于他们对之前空气污染状况的认识。
为考察这种可能的滞后效果,我们将用2007年空气污染指数代替2008年的指数作为解释变量,重新考察购房者的MWTP,以此来检验之前结论的 可靠性。
(4)“浮尘层”和“清洁层”的回归。有关研究表明,空气中飘浮的灰尘通常集中于距离地面30~40米处,大约相当于房屋8~12层的位置。而在更高或更低的楼层,空气中含有的灰尘较少。据此,如果空气质量确实对住房价格有影响,那么对处于8~12层的住宅,这种影响程度将较大;而对于13层及以上的住宅,应当没有显著影响。为检验这一结论,我们将分别对这两个楼层位置的住房价格对空气质量的敏感程度进行回归分析。
(三)分位数回归
无论是应用一般回归策略,还是应用空间计量方法,估计的都是空气质量对于整个住房市场的平均影响。而事实上,由于住房市场具有高度异质性,因此空气质量对不同价位的住房影响将不尽相同。这种异质性对于制定相关的环境治理政策是十分重要的,而在以往的研究中,这种影响往往被忽略了。为考虑这种影响,我们将用分位数回归(quantile regression)进行分析。
根据Koenker和Hallock(2004)的文献,考察空气质量对价格处于分位数т上的住房影响,我们处理如下优化问题:
具体地,假设MWTP=g(P),而住房价格p服从分布F(p),对于某个在边际上降低1个空气污染指数的环境治理项目,Q(p)是在价格为p的条件下房屋的交易数量,那么理论上可以从住房购买者筹集到公共环境治理的资金为:
依据上述计算公式,我们可以评估相关公共环境治理项目的经济效益和融资等问题。
五 估计结果与分析
(一)基本“特征价格法”估计结果
我们利用不同的方程设定形式,对青岛市2008年住房价格进行了估计,结果见表3。从回归结果看,无论在哪一种方程设定形式下,住房价格均与大部分公共设施间的距离以及距离市中心的路程呈负相关关系,这说明了区位在住房价格中的重要作用。在住房单元个体特征方面,房屋所处楼层、房屋总面积等与住房价格之间呈正相关关系,而厅室数量等特征指标与住房价格呈负相关关系。⑩另外,从总体上看,青岛市中心城区住房价格远高于行政辖区内的郊区市(县)。
对于本文所关心的空气质量对住房价格的影响,基本线性模型估计结果表明,购房者对空气质量改善的MWTP值为99.785元/每平方米,即他们愿意为空气污染降低1个指数而对每平方米住房多支付99.785元。我们的样本显示,2008年青岛市商品住房均价为5739 元/每平方米,按此计算,购买者对空气质量改善的MWTP占整个住房价格的1.74%。进一步,我们可以计算出住房价格对空气质量的偏弹性。容易计算得到,在平均住房价格和平均空气质量处,该弹性值为1.356。也就是说,空气污染指数每下降1%,住房的单位价格(元/每平方米)就会上升1.356%。
由表3可以发现,在不同方程设定形式下,估计得到的MWTP值有所不同。仅考虑平均住房价格和平均空气质量时的情况,用带二次项的线性模型估计出的MWTP值最大,为113.096元/每平方米,占住房价格的1.97%;即使用半对数模型估计得到的MWTP最小估值也是68.868元/每平方米,占住房价格的1.20%。需要指出的是,尽管用不同模型设定估计得到的MWTP存在一定差异,但是总体来讲差别并不大。而且,从数据拟合程度看,各模型得到的调整后的R[2]值都比较大,说明拟合效果良好。在上述讨论前提下,根据Smith和Huang(1995)的研究结论,我们比较相信线性模型的估计结果。
与Anselint和Lozano-Gracia(2009)、Kim等(2003)等研究进行比较,不难发现青岛居民对空气质量改进的MWTP在房价中所占的比例较高。尽管选用的指标不同(已有研究一般选用S0[,2]浓度、悬浮颗粒浓度等指标,而本文选用的是空气污染指数这个加总指标),和国外研究结论的直接对比较为困难,但从比例上看,本文计算的MWTP在房价中所占的比例要高于同类研究的结论。这至少可以从侧面说明,空气质量在青岛房地产价格的决定中有更为重要的意义。当然,如果购房者在青岛购置住房的主要动因是享受其优良的环境,那么根据Luechinger(2009)的研究,这个估计值或许仍然较为保守。
(二)稳健性检验
表4给出了各种稳健性检验结果,前两列分别给出的是基于小区层面的加总数据进行的线性和半对数模型的估计。容易发现,尽管样本观测值减少导致估计结果显著性有所下降,但从估计系数符号看,结论与基于个体层面的估计结果基本类似。在MWTP估值上,用线性模型估计得到的结果为71.736元/每平方米,而用半对数模型估计得到的结果为57.390元/每平方米。从数值上看,后者要小一些,但差别并不大。
表4的第3、4列分别给出了用空间误差模型和空间滞后模型估计得到的结果。显然,在估计系数符号上,两个模型的估计结果仍然和之前的结论一致。在考虑到空间因素后,MWTP数值有所上升,更接近之前用个体层面数据估计的结果。受计算量所限,我们没有用个体层面的数据进行空间计量估计。但如果用空间模型估计能提高MWTP值,那么我们就有理由相信之前的估计结果还是相对保守的。
表4第5、6两列给出了用2007年空气污染指数作为解释变量的估计结果。容易看到,以此为依据得到的MWTP估值和用2008年空气污染指数得到的结果吻合程度相当高。这也进一步验证了之前估计结果的可靠性。
表4最后两列分别检验了处于“浮尘层”和“清洁层”的楼层价格对于空气质量的敏感程度。第7列的回归结果显示,处于“浮尘层”楼层的MWTP为-170.505元/每平方米,其值远高于平均水平,这符合我们先前的预期。根据第8列回归结果,空气质量对处于“清洁层”的住房楼层也有显著影响(但数值较小),这和我们的预期并不完全一致。造成这种现象的原因可能是“一般均衡效应”,即空气质量通过影响该区域的整体价格,进而也对“清洁层”价格产生了作用。
图1 商品住房成交价格和相应的空气质量MWTP值之间的关系
(三)分位数回归结果
表5给出了5个分位数上的估计结果。通过估计结果可以直观地看到如下事实:随着住房交易价格上升,购房者的MWTP值也在不断上升,并且MWTP占住房价格的比例也在上升,这说明不同消费能力的购房者对于空气质量的评价存在显著差异。一般而言,购买高价位住房的消费者对空气质量的评价也高:在10%分位数上,购房者的MWTP值仅为30.055元/每平方米(约占该价位房屋价格的0.91%),而在90%分位数上,对应的数值为233.770(约占该价位房屋价 格的2.85%),后者是前者的7.78倍。这种差异来自于不同价位住房购买者的不同动机:对于低价位住房的购买者,买方的动机主要是居住,对周边空气质量不会太敏感,他们往往不太愿意为改进空气质量而支付太高的价格;而高价房的购买者在选购住房时更注重房屋的舒适性,因此对周边空气质量有较强的敏感性,对改进空气质量的MWTP也较高。根据这个结论,如果治理环境、改善空气质量,最大的受益者将是高价房购买者。如果通过对房产征税来为改进空气质量融资,那么合理的税制设计应当随房价累进。
为进一步了解商品住房成交价格和相应的空气质量MWTP值之间的关系,我们在图1中给出了各分位数上两者之间的关系。由图1可知,商品住房成交价格和对空气质量的MWTP值之间表现出十分明显的正相关关系。如果通过OLS用一个二次模型去拟合这一关系,(11)可以得到MWTP值和住房价格之间的经验关系:
(调整后的=0.966,括号中为标准误)
不难发现,调整后的R[2]值相当高,说明模型拟合效果很好,也说明MWTP值和住房价格之间的对应关系十分明显。
六 空气质量、住房价格和公共环境治理融资
清洁空气的最大受益者是当地居民,居民直接和便于识别的受益方式是住房。清洁空气是典型的公共物品,为此,为改善空气质量的投资项目常常因为无法识别受益人而变得异常困难。上一节中,我们估计了青岛住房购买者对于空气质量改进的边际意愿支付,从而为空气质量改进项目融资识别受益人和度量受益大小提供了便利,具有重要的政策和实际意义。
第一,利用这一测算工具,我们可以对空气污染治理政策的经济效益进行评估。2007年青岛市(含下属郊区、县、市)年平均空气污染指数为66.57,2008年这一指数为66.18,下降了0.39。按照我们估计的MWTP值,平均而言购房者愿意为空气质量改进在住房交易价格上多支付38.916元/每平方米(99.785元/每平方米×0.39)。2008年青岛市一手商品住房成交总量约为340万平方米。以此简单推算,仅此一项,2007-2008年青岛市空气质量改善产生的经济价值约为1.3亿元。(12)
需要指出的是,以上考虑的仅是一手商品住房的交易数据,如果我们参照以上方法,考虑因空气质量改进带来的存量住房的“潜在升值”,那么空气质量改进的价值增值要大很多。假设青岛市2008年存量住房是一手商品住房成交量的5倍,那么空气质量改善对存量住房带来的“潜在升值”约为6.5亿元,加上一手商品住房,一共是7.8亿。该数额比2008年青岛市用于“三废”(废水、废气、废渣)治理的总支出还要多。
另外,根据Luechinger(2009)、Bayer等(2006)等文献的结论,用“特征价格法”估计的空气质量价值仅仅是一个下界,因此有理由认为治理空气污染所带来的实际经济受益还要高于以上估算。
第二,分位数回归结果可以为相关公共环境治理项目融资提供可能的参考。目前,以青岛为代表的一批沿海旅游城市正在积极打造宜居城市,治理城市空气污染是当务之急。不过,空气治理需要大量投入,资金来源是各地政府面临的现实困难。一项可供选择的融资方案是,对新建商品住房课征环境治理税,具体课征额度可根据目标城市MWTP值和住房价格间的经验关系征收。我们认为,利用这样的方案,可以在很大程度上缓解地方政府环保投入资金不足及其来源问题。
仍以青岛为例,该市主要空气污染是空气中的可吸入颗粒物和二氧化硫,(13)这两类污染主要是由燃煤引起的。为治理这类污染,2008年青岛市总计投入1.66亿元进行锅炉改造,取得了不错的效果。如果投入3亿元左右的资金进一步加强锅炉改造,另用1亿元左右资金加强城市的洒水抑尘,将空气污染降低1个指数是完全可能的,由此需要的总投入约为4亿元。假设2008年商品住房交易价格分布和本文使用样本一致,根据式(9)、(10)做简单外推,如果这项工作顺利完成,理论上仅在住房市场上就可以募集4.6亿元的资金。政策实践中,政府可以根据房价,采用一个略低于式(10)计算出的数值征收环境税,一方面用于增加环境改造投入,另一方面提升购房者总体福利,实属一举两得。当然,如果要开征环境税,其中还会涉及不少政策问题和技术细节。如究竟是应该对住户征税还是对开发商征税?税收应当采取怎样的形式收取?这些将是进一步讨论的问题。
七 总结与展望
本文利用青岛市2008年一手商品住房交易的微观数据,通过“特征价格法”估计了购房者对于空气质量改善的边际意愿支付,发现了清洁空气的价值,并且“资本化”在住房价格之中。估计结果表明,平均而言,购房者愿意为降低1个指数的空气污染而为每平方米住房支付99.785元,该数值约占同期住房平均价格的1.74%。为确保估计结果的可靠性,我们进行了多种稳健性检验。为刻画消费者的差异性,描述他们对清洁空气支付意愿的不同,我们还引入分位数回归得到了各分位数住房价格对应的MWTP值,并据此估计出住房价格和MWTP之间的经验关系。
清洁空气是典型的公共物品,其估价是一大难题。本文利用商品住房交易价格,估计出清洁空气的价格,为今后类似公共物品定价问题提供了范例。更为重要的是,清洁空气价值的发现,为区域性空气污染治理融资提供了依据。在已有的政策实践中,大多数城市空气污染治理资金主要有两种来源,一是公共财政预算资金;二是从高污染企业收取的治污费。从成本—收益的角度看,用公共财政预算资金投入空气污染治理并不十分合理,部分居民缴纳的税收没有获得相称的回报。从居民住房地理分布来看,高收入家庭一般居住在空气质量优良的区域,为此应当支付更多的治理费用。相反,低收入家庭一般居住在空气质量较差的区域,相应地承担较少治理费用。可见,住房价格将不同空气质量受益者区别开来,为整体空气质量改善提供了可能。当然,相关政策的应用路径及其可行性还有待探索,在以后的研究中我们将做进一步的分析。
本文在写作过程中,得到了住房和城乡建设部保障司及青岛市国土资源和房屋管理局有关同志的大力支持,在此表示感谢。感谢匿名审稿人提出的宝贵意见。当然文责自负。
注释:
①除了“特征价格法”外,基于问卷调查的“条件估价法”(Conditional Valuation Method,简称CVM)有时也被用于对空气质量价值的评估。但受客观性和成本的 限制,其使用不如“特征价格法”广泛。
②青岛市中心城区包括市南、市北、四方、李沧、崂山、黄岛和城阳七区,下辖即墨、胶州、胶南、平度和莱西5市(县级)。
③在我们的样本中,2008年,持有非青岛身份证的购房者约占全部购房者数量的45%。尽管身份证上标示的籍贯和现有户籍地点可能存在着一定差别,但这仍然能在一定程度上说明非青岛户籍居民已经成为青岛商品住房购买的一支重要力量。
④在“全国十大宜居城市”、“全国最佳退休城市”等评选中,青岛多次上榜,而“清新的空气”、“适宜的气候”等成为青岛上榜的重要理由。
⑤qingdao.gov.cn/n172/n191855/n192041/index.html。
⑥空气污染指数是考察地区空气质量的一个综合指标。中国计入空气污染指数的项目为二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒物。在编制污染指数时,先按照公式分别计算几种污染物的浓度指数,然后将几个指数中的最大值作为空气污染指数。当污染指数在50或50以下时,不报告首要污染指数。2001年前,只报告市区空气质量。
⑦值得说明的是,Anselin和Lozano-Gracia(2009)指出,当空间插值的方法选择不同时,会对插值结论产生影响。所幸的是,与他们的研究相比,本文的研究集中在一个更为狭小的地域,这使得插值方法不同带来的误差被大大减少。
⑧为方便起见,以下我们将在不发生混淆的情况下,把“购买者对空气污染程度下降的MWTP”简称为“购买者的MWTP”。
⑨如果以单套住房为单位进行估计,就需要处理十分庞大的权重矩阵。这种计算量已经超出了我们目前设备所允许的范围,故在此没有进行。
⑩厅室数量与住房价格呈负相关关系似乎不符合直觉。这可能是由于厅室数量和房屋面积之间高度正相关,因此其效果被房屋面积的作用吸收了。事实上,如果在回归方程中去掉房屋面积这一解释变量,那么厅室数对住房价格的影响将是正的。
由于人们在近距离内直接暴露于机动车排放污染下,因而机动车排放在人口相对密集的城区成为最大的直接影响人类健康的污染源。随着北京和其他中国城市机动车数量的迅猛增长,机动车带来的污染在总体空气污染中占的比重也越来越大。严格控制机动车排放的重要性应不亚于对待其他污染源如工厂和电厂。
中国需要全国性的、严格的机动车污染防治政策。由于车辆(尤其是重型货车和长途客运车辆)的流动性,只有在全国范围内实施同等严格的标准政策才能确保机动车污染得到切实治理而非转移。近年来,北京市采取了一系列针对其辖区范围内强有力的车辆污染防治措施(如实施了全国范围内最严格的新机动车排放标准,及最严格的油品标准,并淘汰了50多万辆高污染车辆等)。然而,从空气质量改善上北京仍然举步维艰。这主要是由于空气污染的流动性和区域性,大部分北京的污染(约37%?70%)来自于周边地区的固定和移动污染源。
中国机动车减排的短期举措
在短期内,两项举措可以大幅改善北京乃至全国的空气质量。
首先,即刻出台新的油品质量标准和配套财税激励以保证硫含量低于10ppm的柴油在全国范围内供应和使用。因为高硫燃油会令车辆尾气后处理装置“中毒”而无法正常发挥减排作用,改善油品质量尤其是硫含量是实施更严格机动车尾气排放标准的先决条件。2011年,在《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》中提出要运用经济激励来加快高品质燃油的供应。但迄今为止,具体的激励政策措施还未出台。新的油品质量标准卡在了征求意见阶段,目前全国范围的柴油硫含量仍停留在350ppm或以上。燃油硫含量标准的滞后严重阻碍了严格车辆尾气标准的实施,成为了车辆尾气减排的绊脚石。
其次,确保国IV重型车排放标准能今年按时实施。中国下一阶段重型车排放标准国IV标准(相当于欧IV)将分别减少30%和80%重型柴油车PM和NOx排放。但因必需的低硫柴油在全国范围内得不到供应,环保部不得不两次推迟了实施这一标准的时间表。目前这一标准推迟到2013年7月1日实施。有关部门需要同时推进严格的油品标准和车辆排放标准。
机动车减排的中长期举措
以上提到的短期举措还不足以根治中国长期的机动车排放问题。去年12月,中国在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中提出了一系列强有力的区域空气质量改善措施。虽然规划列出的多项措施较过去有了长足的进步,但并未提出中国中长期机动车减排的关键一步,即建立一个明确的引入全球最先进车辆尾气排放标准的全国性时间表 。只有实施这些标准,污染最严重的道路车辆包括重型柴油货车和客车才能安装上至少能减排99%颗粒物排放的颗粒物过滤装置。应该是让车辆安装过滤器,而不是让人们带上口罩!
数据监控和:
是一个不小的进步,但只是第一步
In my opinion, to protect environment, the government must take even more concrete measures. First, it should let people fully realize the importance of environmental protection through education. Second, much more efforts should be made to put the population planning policy into practice, because more people means more people means more pollution. Finally, those who destroy the environment intentionally should be severely punished. We should let them know that destroying environment means destroying mankind themselves.
思想教育:培养学生的环境意识及实事求是的科学态度。
重点难点
了解空气的组成及空气污染与防治。
教学方法
实验探讨法、课堂讨论启发式讲解法。
教学用具
仪器:钟罩、水槽、燃烧匙、单孔橡皮塞、集气瓶、烧杯、乳胶管、导管、
双孔橡皮塞、弹簧夹、酒精灯。
药品:红磷、水。
其它:火柴。
教学过程
教师活动学生活动教学意图
【引入】人类和一切动植物的生命支柱是什么气体?
空气是一种“看不到摸不着”的天然物质,它跟我们的生活最密切,它是由一种物质组成还是由多种物质组成的呢?今天我们进一步学习有关空气的知识。
【板书】第一章空气氧
第一节空气
【板书】一、空气的组成
【提问】1.空气就在你周围,你能描述它有哪些物理性质吗?
2.空气是一种单的一物质吗?它主要由哪些成分组成呢?
【演示实验】空气中氧气含量的测定(课本p.7图1-1)。思考、回答问题。
回忆什么是物理性质,思考回答问题。激发学生学兴趣,引入课题。
复习绪言中物理性质概念,使学生产生求知欲。引入空气组成的讨论。
教师活动学生活动教师活动
介绍仪器名称,操作顺序,提示学生观察要点:红磷燃烧的主要现象和水面变化的情况。
【学生分组的实验】空气中氧气含量的测定(教参p.7图1-1)。
介绍仪器名称,装置原理,操作操作顺序,注意事项。
用燃着的火柴检验瓶内剩余气体。【分析讨论】启发引导学生分析讨论:
1.红磷燃烧生成五氧化二磷;说明红磷燃烧所消耗的是空气中的什么气体?
2.为什么红磷燃烧时只消耗了钟罩或集气瓶内气体的1/5而不是全部呢?
3.用燃着的火柴伸入钟罩或集气瓶内,火柴熄灭说明了剩余气体具有什么性质?
【板书】空气是无色、无味的气体,它不是单一的物质,是由多种气体组成。空气中主要成分是氧气和氨气。
【讲述】人类对空气认识的历史过程(利用投影挂图讲解)。
【小结】空气的成分其积极分数:氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体(0.94%)、二氧化碳(0.03%)、其它气体和杂质(0.03%)。
【投影】课堂练习一(见附1),指导学生做练习。填写观察记录:
红磷燃烧时有大量
生成,同时钟罩内水面逐渐,等燃烧停止,白烟消失后,钟罩内水面上升了约积极,剩余气体约占总体的
。
用燃着的火柴伸入钟罩内,火焰。
实验记录:
红磷燃烧时有大量
生成,打开弹簧夹后,烧杯中的水会进入集气瓶,约占瓶容积的。
火焰。
分析、思考、讨论、归纳得出结论。
理解记忆
阅读课本p.7~p.8
准确记忆
做练习一
培养学生动手操作及观察实验的能力。
培养学生分析解决问题的能力。
激发学生学习化学的兴趣,进行实事求是的科学态度教育。
巩固加深理解记忆。
教师活动学生活动教学意图
【问题引入】你知道污染空气的是哪些物质?来源于哪里?如何防治空气的污染吗?(结合挂图、投影讨论)。
【板书】二、空气的污染与防治
1.污染空气的性质:粉尘、有害气体。
2.污染物的主要来源:矿物燃料、化工厂的废气,汽车排放的尾气等。
3.防治和减少空气污染的方法:认识保护环境的重要性,消除、减少污染源。
【投影】课堂练(见附2)。指导学生做练习
【课后小结】通过本节课的学习,使我们了解了空气的组成,空气的污染与防治,认识到保护环境是重要的,是每个公民都应尽的义务和责任。
【投影】随堂检测(见附4)思考、看投影片讨论。
阅读课本p.9第二、第三自然段。
讨论、归纳、综合、记忆。
做练
归纳、总结
独立完成检测题培养学生的环境意识。
加强学生对环境保护重要性的认识。