趙委托， 黃亞林， 喻晶琪， 程勝高， 劉 超

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 環(huán)境學(xué)院， 武漢 430074; 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 公共管理學(xué)院， 武漢 430074; 3.地理環(huán)境與國(guó)家公園實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430074)

?

中國(guó)省域環(huán)境污染事故的時(shí)空熱點(diǎn)模式及演化

趙委托1， 黃亞林2，3， 喻晶琪2， 程勝高1， 劉 超2，3*

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 環(huán)境學(xué)院， 武漢 430074; 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 公共管理學(xué)院， 武漢 430074; 3.地理環(huán)境與國(guó)家公園實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430074)

環(huán)境污染事故； 時(shí)空熱點(diǎn)模式； G指數(shù)；IPAI指數(shù)

高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、多事故發(fā)生已經(jīng)構(gòu)成了中國(guó)粗放式發(fā)展的基本特征[1]，如安全生產(chǎn)事故(典型如礦難事故)、交通事故及環(huán)境污染事故等，并且事故本身的關(guān)聯(lián)性也越來(lái)越大，如安全生產(chǎn)事故和交通事故誘發(fā)的環(huán)境污染事故屢見(jiàn)不鮮.不同于一般環(huán)境污染，環(huán)境污染事故它沒(méi)有固定的排放方式和排放途徑，發(fā)生突然，瞬間內(nèi)排放大量的污染物，對(duì)環(huán)境影響較大且對(duì)生命與生產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅[2].當(dāng)前，我國(guó)由于城市化與工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，突發(fā)性環(huán)境污染事故頻發(fā)，尤其是一些特大型環(huán)境污染事故，如2005年松花江水污染事故[3-4]、2010年紫金礦業(yè)銅酸水滲漏事故、2013年青島輸油管道爆炸事故等，既嚴(yán)重危害著社會(huì)安全和人民健康，又極大地阻撓了我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)，如何有效預(yù)防和減少突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生是中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中的重要難題.近年來(lái)，伴隨著環(huán)境污染的不斷加劇，環(huán)境污染事故的時(shí)空分布特征、風(fēng)險(xiǎn)防范及影響因素也受到了社會(huì)和學(xué)界的廣泛關(guān)注.首先，從時(shí)間演化序列來(lái)看，不少學(xué)者利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行了環(huán)境污染事故演化特征分析[5]，Hou Yu等[6]在分析了2002年～2006年的中國(guó)主要環(huán)境污染事故特征基礎(chǔ)上，建議構(gòu)建一個(gè)歷史事故數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和控制.其次，由于環(huán)境污染事故發(fā)生的突然性、不確定性和危害性，使得污染事故的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[7-8]、損失估算[9]、風(fēng)險(xiǎn)綜合區(qū)劃[10]、污染事故模擬[11]和事故應(yīng)急管理決策[12]成了學(xué)者關(guān)注的另一個(gè)焦點(diǎn)，以期為區(qū)域環(huán)境污染事故的風(fēng)險(xiǎn)防范和預(yù)警提供基礎(chǔ).然而，環(huán)境污染事故的發(fā)生是多因素共同作用的結(jié)果，已有的研究缺乏對(duì)事故發(fā)生的空間影響和作用機(jī)制分析，缺乏在區(qū)域尺度辨析污染事故的空間特征[13].環(huán)境污染事故的時(shí)空熱點(diǎn)分析，重點(diǎn)研究鄰域單元間的空間聯(lián)系和相關(guān)性，有助于認(rèn)識(shí)環(huán)境污染事故的空間分布規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，可以為環(huán)境事故的預(yù)防、合作調(diào)控及區(qū)域環(huán)境事故應(yīng)急策略制定提供依據(jù)[14].目前，熱點(diǎn)模式分析廣泛應(yīng)用于地理事故或現(xiàn)象的研究中，如徐沖等[15]利用PAI指數(shù)從宏觀和微觀角度研究了街頭搶劫案件的時(shí)空特征；薛東前等[16]則利用ESDA及克里金空間插值法分析了西安文化娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的空間格局，并劃分了四種熱點(diǎn)區(qū)模式.基于此，本文以1995年～2013年的全國(guó)范圍內(nèi)的省域環(huán)境污染事故發(fā)生次數(shù)為研究對(duì)象，利用ESDA的G指數(shù)空間分析方法和改進(jìn)的污染事故熱點(diǎn)模型IPAI指數(shù)探討事故發(fā)生的空間集聚特征和時(shí)空熱點(diǎn)模式演化，并對(duì)省域尺度上的熱點(diǎn)模式進(jìn)行劃分，以期在空間尺度為環(huán)境污染事故的防控提供參考.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

歷年的環(huán)境污染事故主要來(lái)源于1996年～2014年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，2012年的環(huán)境污染事故相關(guān)數(shù)據(jù)還參考了2013年的中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào).各省區(qū)GDP和國(guó)土面積指標(biāo)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》.由于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺失等原因，研究區(qū)域暫未包括臺(tái)灣省、香港和澳門(mén)特別行政區(qū)以及釣魚(yú)島、三沙市等.

1.2 研究方法

1)全局Getis-Ord GeneralG指數(shù)的公式為：

G(d)=∑∑Wij(d)xixj/∑∑xixj.

(1)

式中，Wij(d)為區(qū)域的空間權(quán)重矩陣；xi和xj分別為某年i、j省份的環(huán)境污染事故發(fā)生頻次.在正態(tài)分布的條件下，G (d) 的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)值為Z(G)：

W/[n(n-1)]，

其中，E (G)為G (d) 的期望值，當(dāng)G (d) 高于 E (G)，且Z (G) 值顯著時(shí)，研究區(qū)域出現(xiàn)污染事故高值簇；當(dāng)G (d) 趨向于E (G)時(shí)，區(qū)域污染事故呈隨機(jī)分布特征.

(2)

1.2 .2PAI指數(shù) PAI(Prediction Accuracy Index)是用來(lái)確定熱點(diǎn)區(qū)的一個(gè)重要指數(shù)，是衡量研究的某區(qū)域能否被認(rèn)定為熱點(diǎn)區(qū)域的一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)，該方法由Chianey[19]于2008年提出，其一般形式為：

PAI=HitRate/AreaPercentage=

(n/N)*100/(a/A) *100.

(3)

由于環(huán)境污染事故的發(fā)生于區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、工業(yè)發(fā)展水平、污染投資治理及控制水平等要素相關(guān)，單純的省區(qū)面積指標(biāo)僅反映了污染事故發(fā)生的可能容量大小(污染物的承載能力)，因此，我們假設(shè)突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生是經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的某區(qū)域污染物意外釋放、產(chǎn)生破壞的結(jié)果(Hit Rate)，加入?yún)^(qū)域GDP所占全國(guó)GDP總量比重的指標(biāo)，構(gòu)建一個(gè)改進(jìn)型的Improved PAI熱點(diǎn)模型：

圖1 各省區(qū)環(huán)境污染事故的平均頻次與平均IPAI值的比較Fig.1 Average frequency of environmental pollution accidents and its average IAPI value

(4)

式中，n是某一年份發(fā)生在需要判定為熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境污染事故次數(shù)，N是該年份全國(guó)環(huán)境污染事故發(fā)生的總次數(shù)；a是需要判定為熱點(diǎn)區(qū)的某省區(qū)的國(guó)土面積值，A是全國(guó)的總面積；g是某個(gè)省區(qū)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，G是全國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值.如果將全國(guó)視為一個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域，那么100%的環(huán)境污染事故發(fā)生在全局經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下的全部研究區(qū)面積內(nèi)，所得到的PAI指數(shù)為1；如果25%的事故發(fā)生在50%的經(jīng)濟(jì)比重和50%的省區(qū)國(guó)土面積上，則PAI指數(shù)為0.5；若50%的事故發(fā)生在25%的經(jīng)濟(jì)比重和25%的省區(qū)國(guó)土面積上，則PAI指數(shù)為2.以1為參考，當(dāng)計(jì)算的數(shù)值越高，則判定所選的區(qū)域?yàn)闊狳c(diǎn)區(qū)域；當(dāng)有相同事故頻次，相同的國(guó)土面積，經(jīng)濟(jì)水平更高的省區(qū)其熱點(diǎn)值則更小.1995年～2013年各省區(qū)環(huán)境污染事故的平均頻次與平均IPAI值的結(jié)果見(jiàn)表1.

2 中國(guó)環(huán)境污染事故的時(shí)空熱點(diǎn)特征

2.1 環(huán)境污染事故的時(shí)間熱點(diǎn)特征

首先，從全國(guó)的時(shí)間變化尺度來(lái)看，1995年～2013年的突發(fā)性環(huán)境污染事故的總體變化呈現(xiàn)先動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)后逐漸下降再小幅增加的趨勢(shì)，并與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系(圖2).事故發(fā)生次數(shù)總數(shù)處在418～2 411次之間，總頻次為23 716次，年均次數(shù)為1 248次，2000年(2 411次)出現(xiàn)一次大的高峰值(熱點(diǎn)年份)，后逐漸減小，并于2007年后趨向穩(wěn)定，說(shuō)明突發(fā)性環(huán)境污染事故總體上得到有效的控制.其中2003年9月開(kāi)始實(shí)施的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》對(duì)后期的環(huán)境污染控制起著重要作用；而2006年更是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，該年1月國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《國(guó)家突發(fā)環(huán)境事故應(yīng)急預(yù)案》，作為一個(gè)綱領(lǐng)性和政策性的指導(dǎo)文件，對(duì)各地區(qū)建立健全突發(fā)環(huán)境事故應(yīng)急機(jī)制，提高政府的應(yīng)急能力和減緩事故損失起著重要作用[13].但同時(shí)，2011年以后，環(huán)境污染事故總次數(shù)略有增加，需引起新的重視和防范.

2.2 環(huán)境污染事故的熱點(diǎn)區(qū)域演化

2.2 .1全局空間關(guān)系變化 利用Arcgis空間分析模塊的Getis-Ord GeneralG指數(shù)，判定1995年～2013年間全國(guó)尺度下的環(huán)境污染事故發(fā)生的高低值分布情況(集聚、分散還是隨機(jī))，G指數(shù)值越高，越趨向于高聚類(lèi)，相反為低聚類(lèi)，結(jié)果見(jiàn)圖3.

圖2 環(huán)境污染事故的年際總頻次變化Fig.2 Variance number of environmental pollution incidents and GDP per capita in China from 1995 to 2013

圖3 環(huán)境污染事故的全局G指數(shù)與Z檢驗(yàn)值變化Fig.3 General G index and Z score of the environmental pollution incidents in China from 1995 to 2013

圖4 中國(guó)環(huán)境污染事故的統(tǒng)計(jì)值熱點(diǎn)區(qū)域演化Fig.4 Spatial evolvement of environmental pollution incidents hot spots in China from 1995 to 2013

從中可以看出：1)環(huán)境污染事故的熱點(diǎn)區(qū)域數(shù)量有一定變化，1995年熱點(diǎn)省區(qū)為3個(gè)、2000年則變?yōu)?個(gè)、2006年擴(kuò)大為7個(gè)，2007年～2013年又降為3個(gè)(均是江浙滬)，說(shuō)明熱點(diǎn)省區(qū)的空間集聚程度先增強(qiáng)后減弱；2)環(huán)境污染事故的熱點(diǎn)區(qū)域遷移較為頻繁，泛長(zhǎng)三角和泛珠三角地區(qū)是主要集聚地帶.其中，1995年熱點(diǎn)省區(qū)主要集中在華東地區(qū)的山東、江蘇、安徽，2000年則轉(zhuǎn)向泛珠三角及西南地區(qū)，到了2006年又開(kāi)始向湖北、江西等中部省區(qū)轉(zhuǎn)移，2007年～2013年間則集聚于江浙滬等長(zhǎng)三角地區(qū).熱點(diǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)移可能跟國(guó)家大的發(fā)展戰(zhàn)略或產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)移等策略有關(guān).始于2000年的西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略帶來(lái)的區(qū)域產(chǎn)業(yè)(經(jīng)濟(jì)活動(dòng))轉(zhuǎn)移可能跟2000年后的熱點(diǎn)區(qū)域西南方向轉(zhuǎn)移有關(guān)，高污染企業(yè)(包括大量中小企業(yè))的快速上馬與疏于調(diào)控管理的環(huán)境政策滋生了環(huán)境污染事故的發(fā)生[21]，典型如2009年的陜西鳳翔兒童血鉛超標(biāo)事故、2012年5月的陜西鳳縣血鉛超標(biāo)事故等與高污染企業(yè)西遷關(guān)系密切[22].而始于2006年的中部崛起戰(zhàn)略及長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈的進(jìn)一步快速發(fā)展，使得已基本進(jìn)入重化工階段(高耗能、高耗水)的泛長(zhǎng)三角地區(qū)在2007年之后環(huán)境壓力也不斷增大[23]，工業(yè)三廢排放進(jìn)入高峰期，這是后期環(huán)境污染事故熱點(diǎn)區(qū)域往中、東部方向轉(zhuǎn)移的重要原因，而且這種空間集聚與區(qū)域的跨界污染事故密切相關(guān)，比如2005年江蘇吳江跨界水污染事故對(duì)浙江嘉興飲用水源造成污染、2013年的浙江嘉興死豬造成的上海松江死豬污染事故等；3)環(huán)境污染事故的熱點(diǎn)集聚省區(qū)有梯度衰減的層級(jí)結(jié)構(gòu)趨勢(shì)，形成以長(zhǎng)三角和珠三角為核心的熱點(diǎn)-次熱點(diǎn)-冷點(diǎn)的擴(kuò)散模式，因此核心區(qū)的環(huán)境污染事故控制是未來(lái)事故防控的一個(gè)重點(diǎn)方向.

3 省際環(huán)境污染事故的時(shí)空熱點(diǎn)模式評(píng)價(jià)

G指數(shù)從區(qū)域污染事故發(fā)生頻次的集聚態(tài)勢(shì)解釋了熱點(diǎn)區(qū)域的時(shí)空演化格局及關(guān)系變化，但每個(gè)省區(qū)由于自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、工業(yè)化發(fā)展階段、污染物排放和控制水平的不同，其所反映的環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式特征亦會(huì)有不同，為了探尋每個(gè)省區(qū)的熱點(diǎn)模式特征，運(yùn)用綜合考慮國(guó)土面積和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的IPAI指數(shù)進(jìn)行熱點(diǎn)模式評(píng)價(jià)，并結(jié)合各省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和特點(diǎn)，本文對(duì)各熱點(diǎn)模式進(jìn)行分類(lèi)，考慮到部分年份數(shù)據(jù)的缺失，我們定義n(IPAI>1的出現(xiàn)次數(shù))與N(有效年份總數(shù))的比值大于等于0.5且IAPI的年均值大于1的省份為環(huán)境污染事故穩(wěn)定熱點(diǎn)省區(qū)、n(IPAI>1的出現(xiàn)次數(shù))與N(有效年份總數(shù))的比值小于0.5且IAPI的年均值大于1的省份為環(huán)境污染事故的不穩(wěn)定熱點(diǎn)省區(qū)、n(IPAI>1的出現(xiàn)次數(shù))與N(有效年份總數(shù))的比值小于0.5且IAPI的年均值小于1的省份為環(huán)境污染事故冷點(diǎn)省區(qū)，結(jié)果見(jiàn)表1，并主要對(duì)3類(lèi)穩(wěn)定熱點(diǎn)省區(qū)的環(huán)境污染事故特征進(jìn)行分析.對(duì)于不穩(wěn)定的熱點(diǎn)區(qū)，在環(huán)境污染事故的防控上需注重自然災(zāi)害等突發(fā)因素帶來(lái)的事故隱患；對(duì)于冷點(diǎn)區(qū)的省份，可分為產(chǎn)業(yè)輸出的技術(shù)型省區(qū)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的邊遠(yuǎn)省區(qū)，前者依然需要注重污染企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，在產(chǎn)業(yè)輸出的過(guò)程中降低污染物排放水平，對(duì)于后者則需謹(jǐn)慎引入污染型企業(yè)，采取合理的環(huán)境規(guī)制手段，注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)與資源的合理開(kāi)發(fā)利用.

表1 環(huán)境污染事故的熱點(diǎn)模式分類(lèi)、特征及防控策略

3.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的布局型穩(wěn)定熱點(diǎn)區(qū)(浙江、上海)

環(huán)境污染事故發(fā)生的穩(wěn)定熱點(diǎn)、高危地區(qū)首先表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海省份，典型如浙江省和上海市，表現(xiàn)為與污染產(chǎn)業(yè)布局密切相關(guān)的事故發(fā)生特征.

浙江的環(huán)境污染事故發(fā)生的年際IPAI值皆大于1(圖5a)、年均達(dá)到了3.33，表現(xiàn)為極穩(wěn)定的熱點(diǎn)區(qū)域，累計(jì)總頻次達(dá)到了1 839次.作為改革開(kāi)發(fā)前沿的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)省份，浙江的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依托民營(yíng)企業(yè)，是國(guó)內(nèi)重要的制造業(yè)基地，主要集中在服裝紡織工業(yè)、通用機(jī)械設(shè)備、電子機(jī)械器材、化學(xué)制藥、金屬制品等行業(yè)[24].而眾多的民營(yíng)企業(yè)又以勞動(dòng)密集型的中小企業(yè)居多(有別于江蘇、山東等工業(yè)大省依托國(guó)企、外企的發(fā)展模式)，產(chǎn)業(yè)技術(shù)層次不高，結(jié)構(gòu)層次偏低.污染產(chǎn)業(yè)的大量布局，一方面增加環(huán)境污染事故的風(fēng)險(xiǎn)可能，另一方面中小企業(yè)在污染治理、安全生產(chǎn)能力方面相對(duì)較弱，增大了事故發(fā)生的幾率.如2005年的東陽(yáng)畫(huà)水鎮(zhèn)污染事故、新昌藥品污染事故、長(zhǎng)興蓄電池廠污染事故的發(fā)生與區(qū)域密集的化工、電鍍、制藥等企業(yè)布局有關(guān)；而2012年寧波鎮(zhèn)海的PX事故，更是由于當(dāng)?shù)鼐用竦种苹て髽I(yè)的引入、布局引發(fā)了環(huán)境群體性事件.

上海的環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式表現(xiàn)為先低頻平穩(wěn)后快速增長(zhǎng)的穩(wěn)定、持續(xù)熱點(diǎn)區(qū)，2005年是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，2006后的IPAI增長(zhǎng)迅速(圖5b)，從單純的污染事故發(fā)生數(shù)量來(lái)看2008年～2013年上海是全國(guó)環(huán)境污染事故頻次最高的省區(qū)(累計(jì)總頻次1 005).上海是我國(guó)長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)群的核心城市，黃浦江與蘇州河兩岸分布有大量傳統(tǒng)重化工企業(yè)，而吳淞、高橋、金山、寶山等區(qū)縣新型化工園繁榮發(fā)展，結(jié)構(gòu)性、布局型環(huán)境事故風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題日益凸顯[25]；同時(shí)，長(zhǎng)三角交通發(fā)達(dá)、物流運(yùn)輸多，上海與周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，使得污染物或風(fēng)險(xiǎn)源搬運(yùn)、轉(zhuǎn)移過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題增加.隨著時(shí)間的推移，化工管線的老化、操作失誤等人為影響，使得環(huán)境污染事故在早期幾年的低頻發(fā)生后迅猛增長(zhǎng).楊婭等[26]研究表明有毒有害化學(xué)品泄漏擴(kuò)散類(lèi)事故及易燃易爆化學(xué)品爆炸泄漏和火災(zāi)事故是影響上海市城市環(huán)境安全最主要的突發(fā)環(huán)境事故，管理不善的安全事故、交通事故和一些非法行為是引發(fā)環(huán)境污染事故的主要原因.此外，不可忽略的是長(zhǎng)三角區(qū)域環(huán)境污染事故的空間擴(kuò)散效應(yīng)，前文G指數(shù)研究已表明環(huán)境污染事故發(fā)生的持續(xù)集聚態(tài)勢(shì)，近年來(lái)的局域性霧霾等空氣污染事故、連接性跨界水污染事故(如2013年的上海松江死豬事件)等將為區(qū)域性的環(huán)境污染聯(lián)防聯(lián)控提出更高要求.

圖5 布局型穩(wěn)定熱點(diǎn)省份IPAI的年際變化Fig.5 Industrial layout type of stable hot provinces’ interannual IPAI

3.2 經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移型、結(jié)構(gòu)性穩(wěn)定熱點(diǎn)區(qū)(廣西、湖北)

環(huán)境污染事故發(fā)生的另一穩(wěn)定熱點(diǎn)地區(qū)集中在中西部經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展區(qū)域，典型如廣西自治區(qū)和湖北省，它與污染產(chǎn)業(yè)的區(qū)域轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，是 “污染避難所假說(shuō)”[27-28]的一個(gè)佐證.近些年，國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)生變化，在市場(chǎng)和政府的雙重壓力下，東部地區(qū)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐.結(jié)合國(guó)家加快西部大開(kāi)發(fā)和中部崛起戰(zhàn)略的推進(jìn)，一大批以資源消耗型、勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)為主的中低端生產(chǎn)加工業(yè)逐步向中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，其中有不少是污染嚴(yán)重的礦石、冶煉、化工等企業(yè)，在缺乏合理環(huán)境監(jiān)督機(jī)制及污染防控的背景下，環(huán)境污染事故在中西部地區(qū)常有發(fā)生.

廣西壯族自治區(qū)毗鄰珠三角，是西部大開(kāi)發(fā)的前沿陣地，亦是中國(guó)南部沿海一個(gè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的省區(qū).廣西的環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式表現(xiàn)為先波動(dòng)增長(zhǎng)后逐漸衰減的持續(xù)穩(wěn)定熱點(diǎn)區(qū)，2000年是事故發(fā)生轉(zhuǎn)折點(diǎn)，2009后的IPAI開(kāi)始下降(圖6a)，從單純的污染事故發(fā)生數(shù)量來(lái)看廣西是全國(guó)環(huán)境污染事故頻次最高的省區(qū)(累計(jì)總頻次2 956).前文的G指數(shù)研究表明環(huán)境污染事故在2000年的西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施后快速向西南地區(qū)集聚，廣西則在2000年后環(huán)境污染事故快速爆發(fā)，典型如2001年廣西陸川苯泄露事故、2002年廣西鹿寨化肥有限責(zé)任公司的SO2泄露事故、2008廣西華印鋁業(yè)有限公司水污染事故等均與污染產(chǎn)業(yè)(企業(yè))轉(zhuǎn)移進(jìn)入后在產(chǎn)品的搬運(yùn)過(guò)程或生產(chǎn)故障、違法排污過(guò)程中等引起的原因相關(guān).此外，廣西礦產(chǎn)資源豐富，種類(lèi)繁多，儲(chǔ)量較大，是中國(guó)10個(gè)重點(diǎn)有色金屬產(chǎn)區(qū)之一，伴隨自身經(jīng)濟(jì)利益的需求及外來(lái)企業(yè)的進(jìn)駐，廣西對(duì)冶金化工等行業(yè)的過(guò)度發(fā)展，使得重金屬行業(yè)的污染超標(biāo)排放、或有毒物質(zhì)泄漏致流域污染等事故更加頻繁，如2001河池特大砷污染事故、2012河池龍江河鎘污染，廣西南丹縣鉛污染事故、2013賀江水污染事故等.

與廣西類(lèi)似，中部地區(qū)的湖北省的環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式表現(xiàn)為先緩慢增長(zhǎng)，2006年達(dá)到峰值(頻次81，歷年最高)，再波動(dòng)中減少，2006年后的IPAI值總體明顯高于早期階段(直到2011年以后才好轉(zhuǎn)低于1)，跟2006年G指數(shù)空間集聚相符(圖6b).我國(guó)最早于2004年提出并于2006年正式實(shí)施的中部崛起戰(zhàn)略，既給湖北等中部省區(qū)帶來(lái)了極大發(fā)展機(jī)遇，也帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過(guò)程中的環(huán)境污染及污染事故的頻發(fā).作為內(nèi)陸省份的湖北，水網(wǎng)、湖泊縱多，零亂分散的石化、醫(yī)藥化工、印染等高污染行業(yè)成了區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展和承接轉(zhuǎn)移的方向同時(shí)，給環(huán)境污染事故的發(fā)生帶來(lái)極大的風(fēng)險(xiǎn)，如2006年大悟黃麥嶺氮肥廠液氨泄漏事故、枝江開(kāi)元化工科技股份有限公司的高毒化學(xué)品流入長(zhǎng)江事故、2008年湖北襄樊科興醫(yī)藥化工股份有限公司水體污染事故等.

圖6 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移型穩(wěn)定熱點(diǎn)省份IPAI的年際變化Fig.6 Industrial transfer type of stable hot provinces’ interannual IPAI

3.3 經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的粗放增長(zhǎng)型穩(wěn)定熱點(diǎn)區(qū)(湖南、江西)

已有研究表明，近年來(lái)重大環(huán)境污染事故的頻發(fā)，不只是與環(huán)境管理體制和機(jī)制有很大關(guān)系，更是長(zhǎng)期粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展累積的惡果，這里以中部地區(qū)的湖南和江西為例進(jìn)行簡(jiǎn)要分析.

湖南的環(huán)境污染事故總頻次為2 129，僅此于廣西、高居全國(guó)第二，其中2000年～2006為事故高發(fā)危險(xiǎn)年份，IPAI呈現(xiàn)倒“V”字型結(jié)構(gòu)(圖7a).長(zhǎng)期以來(lái)湖南的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)整體上屬于以要素投入(資本、資源、勞動(dòng)力投入)為主的粗放型增長(zhǎng)方式[29]，工業(yè)重型化趨勢(shì)仍很明顯，物耗高、能耗高、污染高的“高”問(wèn)題依然突出，有些地區(qū)環(huán)境透支比較嚴(yán)重，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已成當(dāng)務(wù)之急；此外，湖南礦產(chǎn)資源豐富(鎢、鉍、銻、鉛、鋅、鋁、鈦等)，有色金屬工業(yè)、精細(xì)化工、機(jī)械制造工業(yè)等發(fā)展迅速，由于生產(chǎn)工藝技術(shù)落后、違法排污等原因，帶來(lái)的環(huán)境污染事故也層出不窮，比如2006年發(fā)生的岳陽(yáng)飲用水源地新墻河發(fā)生的水污染事故、2009年接連發(fā)生的湖南瀏陽(yáng)鎘污染事故、武岡兒童血鉛超標(biāo)事故、原湖南鐵合金廠非法轉(zhuǎn)移鉻渣引發(fā)的環(huán)境污染事故等.

與湖南毗鄰的江西省，環(huán)境污染事故的總頻次為1098，其中，1995年～2006年為事故高發(fā)的熱點(diǎn)年份，但1998年后IPAI值總體呈現(xiàn)線性遞減的態(tài)勢(shì)(圖7b).進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，江西在實(shí)現(xiàn)中部崛起戰(zhàn)略的指導(dǎo)和激勵(lì)下，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)性矛盾、粗放型增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)沒(méi)有變[30].與湖南相似，江西的礦產(chǎn)資源豐富、種類(lèi)多樣(銅、鎢、鈾、鉭、重稀土、金、銀)，培養(yǎng)了特色冶金和金屬制品產(chǎn)業(yè)、中成藥和生物醫(yī)藥等支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)礦產(chǎn)資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)以及中小企業(yè)的迅猛發(fā)展，江西省的環(huán)境污染事故不容樂(lè)觀，典型如2007年江西新干縣化工廠爆炸贛江水污染事故、2010年江西德興等地重金屬污染事故、2011年的江西銅業(yè)廢水污染事故等.

圖7 經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的粗放增長(zhǎng)型穩(wěn)定熱點(diǎn)省份IPAI的年際變化Fig.7 Extensive growth type of stable hot provinces’ interannual IPAI

4 結(jié)論與討論

本文以1995年～2013年的全國(guó)范圍內(nèi)的環(huán)境污染事故為基礎(chǔ)，利用ESDA的G指數(shù)空間分析方法和改進(jìn)的污染事故熱點(diǎn)模型IPAI指數(shù)探討事故發(fā)生的空間分布特征和熱點(diǎn)模式，研究表明：

1) 環(huán)境污染事故的空間集聚主要在東部沿海的泛長(zhǎng)三角和西南方向的泛珠三角地區(qū)，不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期污染事故的集聚方向和熱點(diǎn)區(qū)域有快速轉(zhuǎn)移的趨勢(shì).因此，環(huán)境污染事故的空間集聚態(tài)勢(shì)則要求相關(guān)聯(lián)的熱點(diǎn)省區(qū)在注重環(huán)境污染的聯(lián)防聯(lián)控的同時(shí)，也需要注重對(duì)區(qū)域環(huán)境污染事故的聯(lián)防聯(lián)控，尤其針對(duì)水污染事故和大氣污染事故.建議增設(shè)流域尺度和多級(jí)行政尺度的環(huán)境污染事故應(yīng)急響應(yīng)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，目前重點(diǎn)可針對(duì)長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)，建立省際聯(lián)動(dòng)機(jī)制，指導(dǎo)省界相鄰地區(qū)地方環(huán)保部門(mén)建立相應(yīng)機(jī)制，聯(lián)合打擊環(huán)境違法行為，處置跨界污染糾紛或跨界突發(fā)環(huán)境事故.

2) 依據(jù)IPAI指數(shù)，不同省區(qū)的環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式特征可劃分為穩(wěn)定熱點(diǎn)區(qū)(布局型、轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)型、粗放發(fā)展型)、不穩(wěn)定熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū).事實(shí)上，任何一個(gè)省區(qū)的環(huán)境污染事故的誘發(fā)原因是多樣的和突發(fā)不確定性質(zhì)，厘定污染事故的時(shí)空熱點(diǎn)模式及規(guī)律，可為環(huán)境污染事故的防控提供新的思考.①針對(duì)產(chǎn)業(yè)布局型環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式省區(qū)：合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)的布局、加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)危險(xiǎn)企業(yè)的監(jiān)控和預(yù)警，積極鼓勵(lì)和支持企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，加大環(huán)境治理力度和投入，完善環(huán)境應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急設(shè)施.②針對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、結(jié)構(gòu)型環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式省區(qū)：必須加大處罰力度和企業(yè)排污成本，提高污染企業(yè)入境門(mén)檻.③針對(duì)粗放增長(zhǎng)型環(huán)境污染事故熱點(diǎn)模式省區(qū)：需合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改變區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，有序、合理的開(kāi)發(fā)利用資源、實(shí)現(xiàn)區(qū)域綠色增長(zhǎng)；妥善、安全的處理污染風(fēng)險(xiǎn)源、嚴(yán)格環(huán)境執(zhí)法，提供環(huán)境監(jiān)測(cè)水平、完善事故的應(yīng)急設(shè)施、制定事故的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案.總的來(lái)說(shuō)，環(huán)境污染事故穩(wěn)定熱點(diǎn)地區(qū)的防控是重點(diǎn)、不穩(wěn)定熱點(diǎn)省區(qū)的防控不可松懈、冷點(diǎn)省區(qū)則需加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)，并做好事故的應(yīng)急響應(yīng)和區(qū)域的多層級(jí)環(huán)境污染(事故)聯(lián)防聯(lián)控.

3) 隨著時(shí)間的演進(jìn)，IPAI指數(shù)所判定的省區(qū)熱點(diǎn)模式也可能會(huì)發(fā)生改變，原來(lái)的熱點(diǎn)區(qū)隨著技術(shù)進(jìn)步、污染控制能力加強(qiáng)會(huì)進(jìn)入事故低發(fā)的冷點(diǎn)區(qū)，而部分不穩(wěn)定區(qū)或者冷點(diǎn)區(qū)，由于人為或者自然誘發(fā)等突發(fā)因素，在個(gè)別年份也會(huì)進(jìn)入事故高發(fā)的熱點(diǎn)區(qū).2015年的天津港大爆炸就警醒我們不穩(wěn)定熱點(diǎn)區(qū)依然要加強(qiáng)事故的監(jiān)測(cè)、調(diào)查和防范.此外，本文的IPAI指數(shù)構(gòu)建主要考慮了事故次數(shù)、區(qū)域面積和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響，未來(lái)的研究可綜合考慮事故發(fā)生的類(lèi)型、事故的等級(jí)、事故所引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失，加權(quán)構(gòu)建一個(gè)“事故發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)”，以完善事故發(fā)生的時(shí)空熱點(diǎn)模式判別和預(yù)測(cè)研究.

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Spatial-temporal hotspot model and evolution characteristics of China environmental pollution incidents

ZHAO Weituo1， HUANG Yalin2，3， YU Jingqi2， CHENG Shenggao1， LIU Chao2，3

(1.School of Environmental Studies， China University of Geosciences， Wuhan 430074; 2.School of Public Administration， China University of Geosciences， Wuhan 430074; 3.Laboratory of Geographical Environment and National Park， China University of Geosciences， Wuhan 430074)

2015-08-08.

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41401181)；湖北省環(huán)保科技課題專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目(2012HB03).

1000-1190(2016)02-0288-09

X32； P951

A

*通訊聯(lián)系人. E-mail: Liuccug@163.com.