張軍榮,姚立根,吳利豐
邯鄲霧霾防控措施的評價及優(yōu)化
張軍榮,姚立根,吳利豐
(河北工程大學 管理工程與商學院,河北 邯鄲 056038)
為了加強區(qū)域防霾治理,以邯鄲市為例,通過灰色關聯模型全面分析霧霾天氣的成因,得出霧霾是由工業(yè)污染排放、汽車尾氣排放、城市主要生活污染排放等多種因素共同作用的結果,其次運用數理統(tǒng)計的方法對現有防控措施進行分析及評價,提出優(yōu)化治理區(qū)域霧霾的對策和建議。關鍵詞:邯鄲;霧霾;防控措施;評價
近年來霧霾問題已經上升為中國政府、民眾等多方面關注的焦點。邯鄲位于居晉冀魯豫四省交界和中原經濟區(qū)腹心地帶,距離京津較近,因此邯鄲霧霾使京津冀和長江三角洲的污染連成一片的速度加快,加上該地區(qū)的經濟發(fā)展對煤炭、鋼鐵、化工等工業(yè)的依賴度比較高,邯鄲地區(qū)成為研究霧霾的一個典型區(qū)域。因此,本文針對區(qū)域性霧霾防治進行評價研究具有重要的現實意義,將為政府解決區(qū)域性霧霾提供新的可行方案和決策參考。東童童針對霧霾污染、工業(yè)集聚與工業(yè)效率三者之間的交互關系研究后兩者對霧霾污染的影響程度[1]。陳曉紅等以長株潭城市群為例,結合PM2.5濃度及顆粒物元素組分監(jiān)測分析數據,聯合運用富集因子法和PCA-MLR模型進行了PM2.5污染來源解析的實證研究[2]。穆泉、張世秋通過構建2001—2013年中國31個省PM2.5重污染數據集,評估2001年以來各省因PM2.5重污染對人群健康的影響與相應的經濟損失[3]。Paul等運用偏最小二乘法估計某流行病區(qū)的PM2.5濃度[4]。Domanska & Wojtylak基于模糊時間序列建模預測PM2.5濃度[5]。這些學者對霧霾成因進行了較充分的分析研究,提出了相關建議,但并未結合特定區(qū)域特征構建影響霧霾形成的區(qū)域多因素綜合指標體系,也未提供可行、高效的霧霾防控方案和優(yōu)化措施。本文通過運用灰色關聯模型分析典型地區(qū)的霧霾成因,運用數理統(tǒng)計的方法分析評價該地區(qū)現行霧霾防控措施的優(yōu)劣,并對其進行優(yōu)化,對該地區(qū)的霧霾治理提供技術參考具有重要的現實意義和理論價值。
2015年在全國74個重點監(jiān)測城市中,邯鄲霧霾程度仍居“前十位”,2016年邯鄲多次成為全國霧霾最嚴重的城市。因此實現邯鄲地區(qū)霧霾治理,必須實施有效的防治措施。
1.1 邯鄲地區(qū)現行措施
1.1.1 堅持清潔能源戰(zhàn)略,實施“煤改氣”環(huán)保工程
邯鄲主要依靠鋼鐵和煤炭等產業(yè)引領經濟發(fā)展,所以燃煤成為邯鄲霧霾的主要來源之一,該市采取多項措施減少煤炭消耗。此工程是一項重大的環(huán)保工程、民生工程和文明工程,邯鄲地區(qū)響應號召,加快推進實施該工程。2015年,邯鄲市投資數十億,將邯鄲市區(qū)數百村莊,近萬戶居民完成燃煤改換天然氣,減少數十萬噸燃煤消耗和大量空氣污染物的產生,預計2016年底完成邯鄲市區(qū)煤氣與天然氣的置換工程。
1.1.2 著力調整產業(yè)結構,促進發(fā)展方式轉變
秉持“在調結構中保增長,在保增長中調結構”的原則,以煤炭和鋼鐵為支柱產業(yè)的河北邯鄲市,著力加大調整和優(yōu)化產業(yè)結構,確立了鋼鐵產業(yè)向精品鋼材、先進裝備制造業(yè)延伸;煤炭產業(yè)向煤化工、煤電一體化產業(yè)延伸;高新技術產業(yè)向產業(yè)化、集群化延伸;傳統(tǒng)服務業(yè)向以物流、金融為重點的現代服務業(yè)延伸;特色產業(yè)向規(guī)?;?、效益化延伸的“五個延伸”發(fā)展戰(zhàn)略。邯鄲市按照壓減產能、節(jié)能減排、大氣整治“三合一”集中推進的要求,制定《鋼鐵產業(yè)減量調整和整合重組實施方案》,致力打造優(yōu)化的產業(yè)格局。
1.1.3 實施車輛限行,有力控制機動車尾氣排放
自2014年第26屆APEC會議以來,邯鄲地區(qū)多次實行車輛尾號限行,加大公共交通運力,禁止載重兩噸以上貨車、無環(huán)保檢驗合格標志機動車通行,政府鼓勵人們選擇綠色的出行方式。2015年9月25日,邯鄲市公共自行車正式投入使用,為居民提供便利、安全、環(huán)保的綠色出行工具。公共自行車項目作為公益事業(yè)和民生工程,是市委、市政府今年對市民承諾的三件惠民工程之一。2016年邯鄲發(fā)布關于《邯鄲市環(huán)保局邯鄲市公安局邯鄲市交通局關于主城區(qū)貨運車輛限行繞行的通告》而且附有《邯鄲市主城區(qū)過境貨運車輛繞行路線圖》,貨運車輛司機可以觀察線路圖或走繞城高速,便捷迅速。1.1.4 各部門通力合作,針對揚塵污染增大控制力度
為改善城市空氣質量,該地區(qū)減少建筑渣土運輸車帶泥土上路行駛,并且每天定時定點實施灑水車灑水,凈化空氣。永年縣斥資70萬元購置的多功能降塵灑水車,采用環(huán)保除塵風送式噴霧機,噴霧距離可達百米,可連續(xù)噴射作業(yè)約2小時,能夠覆蓋縣城全部區(qū)域。
1.2 邯鄲地區(qū)現行措施評價
1.2.1 邯鄲地區(qū)霧霾影響因素分析
通過河北工程大學王麗濤教授對PM2.5來源解析研究,其來源主要有燃煤、工業(yè)、機動車和揚塵(圖1)?;诤惖貐^(qū)能源使用、工業(yè)生產、車輛出行情況等因素與PM2.5監(jiān)測數據之間的大數據分析,深入挖掘PM2.5與經濟社會驅動力之間的內在關系,如圖2所示。
圖1 邯鄲市PM2.5來源Fig.1 The Origin of Handan PM2.5
圖2 霧霾形成因素關聯模型構建示意圖Fig.2 The Construction Diagram of Haze Formation Factor Relational Model
1.2.2 評價邯鄲地區(qū)霧霾防控措施
結合灰色系統(tǒng)的理論方法,通過人工、互聯網等途徑對邯鄲地區(qū)現行典型的霧霾防控措施進行全面調查,從產業(yè)政策、能源結構、出行方式、政府調控等方面進行歸納分析,總結該地區(qū)現行防控措施類屬及存在的問題。現有措施使邯鄲地區(qū)的霧霾天氣狀況有所緩解,但改善力度相對較小,不能從源頭解決問題。對現有霧霾防控措施評價如下:
(1)“煤改氣”工程已經開始實施,但覆蓋面相對較小,整個地區(qū)并未全部實施該工程。針對農村的居民,必須靠煤火取暖,是該工程應該實施攻克的一大難關。
(2)邯鄲是一個典型的資源型重工業(yè)城市,該地區(qū)鋼鐵高耗能產業(yè)一業(yè)獨大,節(jié)能減排結構性矛盾突出,質量效益不優(yōu)的矛盾日益突出。產業(yè)結構與環(huán)境污染呈正相關趨勢。改革開放以來,邯鄲市產業(yè)結構不斷優(yōu)化。由于重工業(yè)發(fā)展迅速,產業(yè)結構不合理(圖3),由此帶來一系列環(huán)境問題。
由圖3可知,邯鄲市產業(yè)結構由第一、二、三產業(yè)順序轉變?yōu)榈诙?、三、一的格局,也正是第二產業(yè)的不斷大幅增加,使得工業(yè)污染加重,空氣質量受到嚴重影響,霧霾現象日漸加劇。所以邯鄲市優(yōu)化產業(yè)結構勢在必行。
(3)公共自行車在投放使用方面還存在很多問題。其針對當地市民使用方便,但城市擁有很多外來人口,如務工人員和大學生。他們不能便利地使用,大量公共自行車閑置在停放位置。
(4)現有揚塵措施治標不治本。環(huán)保部門權責不統(tǒng)一,責任大于權利。在環(huán)境保護方面,政策及治理辦法不夠詳細具體,不能制止和根治某方面帶來的環(huán)境污染。且尚未有完善的法律法規(guī)針對影響空氣質量的處罰規(guī)定。
霧霾防控措施隨著能源使用、工業(yè)生產、經濟發(fā)展、生活方式等因素和時點的改變而調整,效用也會有所差別。針對邯鄲地區(qū)霧霾問題,采取的防控措施需結合當地的特點及大數據分析和知識挖掘技術,反復實踐,及時調整修正。以防控效果高、經濟代價小為目標,兼顧短期效果和長遠影響,探討各措施的可操作性和適用性。研究各措施的協(xié)調性,追求各種措施的互補性、治理效果的系統(tǒng)性,尋找最優(yōu)措施。進一步構建防控的系統(tǒng)方案,實現霧霾防控措施的效果最大化。邯鄲地區(qū)應綜合施策嚴控燃煤污染;加強重點企業(yè)污染減排;嚴厲打擊環(huán)境違法行為;培育新興產業(yè)頂梁柱,將生態(tài)環(huán)境治理邁向科學精準化?,F針對邯邢地區(qū)霧霾防控措施進行優(yōu)化如下:2.1 提倡清潔綠色能源,實施低碳化防控措施
將邯鄲與其他城市互通的城際公交全部轉換為清潔能源環(huán)保大巴車;將邯鄲電廠搬遷至遠離市中心的郊區(qū),設置高效排污的新電廠;發(fā)展新能源,減少煤燃料的燃燒和排放。針對采暖期的北方,發(fā)展太陽能、生物能等新能源。同時開發(fā)脫硫新技術,盡量減少和降低二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、煙塵、粉塵等有害氣體的排放量,減少霧霾天氣的產生。
2.2 降低車輛排放、設置公益自行類防控措施
圖3 邯鄲市1952—2015各產業(yè)結構變化趨勢折線圖Fig.3 The Trend of Industrial Structure in Handan from 1952 to 2015
對機動車輛進行限號,盡量減少車輛熄火次數;公益自行車可采用掃二維碼的方式取用,方便人們存取和使用自行車;同時大力提倡城市公共交通方式,針對排放尾氣的車輛實施限號;制定合理的城市道路統(tǒng)籌規(guī)劃,嚴格禁止公交車道行駛其他車輛,限制私家車在城市內的出行時間,以達到治理城市汽車尾氣排放污染的效果;依靠科技發(fā)展新能源車,全方位提高油品質量。在全國范圍內進行油品質量升級和嚴格管控,從油品上降低汽車尾氣排放的污染;設置主干道交通尾氣吸收網,對重點產生污染空氣源的地方設立吸收霧霾的隔離帶。
2.3 延伸產業(yè)鏈條,優(yōu)化產業(yè)結構
大力推進燃煤電廠污染物“超低排放”,高新技術產業(yè)向產業(yè)化、集群化延伸,傳統(tǒng)服務業(yè)向以物流、金融為重點的現代服務業(yè)延伸,特色產業(yè)向規(guī)模化、效益化延伸這五個方面的發(fā)展方略。
2.4 嚴格治理生活和建筑垃圾的堆放
對于生活垃圾和建筑垃圾的堆放和處理應該制定嚴格的規(guī)范制度,加強對生活和建筑垃圾堆放的科學管理,進一步規(guī)范堆放場的運行機制,做到科學規(guī)劃,定點傾倒和處理,注重垃圾管理安全、整潔、規(guī)范,嚴格治理垃圾堆放,防止建筑揚塵、灰塵等懸浮物的沉積,從而降低霧霾天氣的發(fā)生。
根據現階段環(huán)境措施的局限性和問題所在,提出優(yōu)化產業(yè)結構、低碳化生活方式、綠色出行、規(guī)范化標準化排污等治理霧霾的可行性建議,為邯鄲等地的環(huán)境管理有關部門提供決策參考。
[1]東童童.霧霾污染(PM2.5)、工業(yè)集聚與工業(yè)效率的交互影響研究[J].軟科學,2016(3):26-30.
[2]陳曉紅,唐湘博,田 耘.基于PCA-MLR模型的城市區(qū)域PM2.5污染來源解析實證研究—以長株潭城市群為例[J].中國軟科學,2015(1):139-149.
[3]穆 泉,張世秋.中國2001—2013年PM2.5重污染的歷史變化與健康影響的經濟損失評估[J].北京大學學報:自然科學版,2015(4):694-706.
[4]PAUL D SAMPSON,MARK RICHARDS,ADAM A SZPIRO,et al.A regionalized national universal kriging model using partical least squares regression for estimating annual PM2.5 concentrations in edidemiology[J]. Atmospheric Environment,2013(75):383-392.
[5]DOMANSKA D,WOJTYLAK M.Application of fuzzy time series models for forecasting pollution concentrations[J].Expert Systems with Applications,2012(39):7673-7679.
[6]何 楓,馬棟棟.霧霾與工業(yè)化發(fā)展的關聯研究——中國74個城市的實證研究[J].軟科學,2015(6):110-114.
[7]ZHANG Hongliang,WANG Yungang,HU Jianlin,et al.Relationships between meteorological parameters and criteria air pollutants in three megacities in China[J]. Environmental Research,2015(140):242-254.
[8]YOU Wei,ZANG Zengliang,PAN Xiaobin,et al.Estimating PM2.5 in Xi’an,China using aerosol optical depth:a comparison between the MODIS and MISR Retrieval models[J].Science of the Total Environment,2015,505:1156-1165.
(責任編輯 王利君)
The evaluation and optimization on prevention and control measures of fog and haze in Handan Area
ZHANG Junrong,YAO Ligen,WU lifeng
(Hebei Uiniversity of Engineering,Management Engineering and Business School,Hebei Handan,056038,China)
In order to strengthen the regional haze control, taking Handan city as an example, the gray relational model is used to analyze the causes of fog and haze comprehensively. The conclusion suggests that haze is derived from industrial pollution, vehicle exhaust emissions and the city’s main domestic pollution emissions and so on. Then we analysis and evaluate existing haze prevention and control measures by statistical methods. Finally, we provide a reasonable proposal of governing regional haze. Key words: Handan;haze;the prevention and control measure;evaluate
X513
A
1673-9469(2017)02-0105-04
10.3969/j.issn.1673-9469.2017.02.021
2017-03-03 特約專稿
國家自然科學基金(71401051);教育部人文社會科學研究規(guī)劃基金(15YJA630017)作者簡介:張軍榮(1991-),女,河北臨漳人,碩士,主要從事管理科學與工程方面的研究。