近日,南方科技大学环境科学与工程学院叶斌访问助理教授在环境科学重要期刊《Science of the Total Environment》(IF 6.551)上发表研究论文《How do socioeconomic factors influence urban PM2.5 pollution in China? Empirical analysis from the perspective of spatiotemporal disequilibrium》,从时空非均衡的角度实证研究了经济社会因素是如何影响中国城市级别PM2.5污染。
一、研究背景
环境空气污染严重危害人类健康,例如导致人类肺功能下降、呼吸系统疾病、心脑血管疾病的发病率和死亡率增加等。根据亚洲开发银行的报告,世界十大污染城市中有七个位于中国,并且只有不到1%的中国城市的空气质量符合世界卫生组织标准。高能耗驱动的经济快速增长模式和生态效率低下的城市化进程是雾霾聚集的主要诱因,中国共有293个地级市,这些位于不同地理位置的城市有着不同的自然条件、收入水平、能源消耗以及环境标准,区域发展极不平衡。从现实意义的角度出发,本研究的目的是探索经济和社会因素是如何驱动近年来中国PM2.5污染的快速增长,以及如何理解城市间的差异影响。
二、研究内容
本研究通过探索性空间数据分析(ESDA)和考虑了空间非平稳性的地理加权回归(GWR)模型定量识别了2010-2016年中国273个城市不同社会经济因素对城市PM2.5污染的时空异质性影响,并采用Arcgis软件对这些因素在时间和空间上的变异进行可视化,雾霾污染的时空分布格局和潜在驱动机制得到了系统分析,研究结果有助于环境管理者更深入地理解社会经济发展与城市污染之间的复杂关系。
三、研究结果
结果表明:(1)PM2.5污染严重的城市主要位于长江以北、胡焕庸线以东。中国大部分城市之间存在显著的正相关,近三分之一的城市位于高-高污染聚集区,高污染集聚区主要集中分布在黄淮海平原和长江中下游平原,其中长三角、京津冀城市群以及这两个城市群之间相邻省份城市污染情况严重。(2)从全局回归的角度看,人口规模和经济发展是造成中国城市PM2.5污染恶化和蔓延的主要因素,而人口规模无疑是驱动强度最大的因素。产业结构、经济发展、对外开放程度、城市化程度和道路强度对城市PM2.5污染的促进作用较弱,公交车数量和技术发展可以适度缓解城市PM2.5污染。(3)影响城市污染的社会经济因素表现出明显的空间异质性,具体而言,经济发展促进污染的城市主要集中在东北和西部地区,而经济发展能够缓解污染的城市则集中在东南部;除少数城市(如广西、湖南、海南等省)外,人口规模对大多数城市的污染具有正向驱动作用;公交车数量可以缓解大部分城市的污染,影响较大的城市分布逐渐由西南向江南扩散;技术进步对污染缓解的影响随着时间的推移而增强,长江以北的城市缓解效应明显(如图1)。
根据结果,本研究为缓解城市污染提供了一些政策启示:一是加强区域之间的联防联控,以缓解污染的空间依赖性;二是优化高层设计,控制产业集聚与人口规模的适配性;三是不断研发新技术,提高产业生产效率,鼓励绿色出行。

图1 经济社会因素局部回归系数的空间分布(2016)
本论文第一作者为清华大学深圳国际研究生院闫丹博士后,南方科技大学访问学者,南科大环境科学与工程学院叶斌访问助理教授为论文唯一通讯作者。
本项目得到国家自然科学基金项目(71803074),深圳市自然科学基金面上项目(JCYJ20190806144415100 and JCYJ20190809162809440), 以及南方科技大学高水平大学建设专项资金(No. G02296302, G02296402)的资助。
叶斌是南科大环境学院教工支部书记,访问助理教授,入职南科大两年半以来,在环境与可持续发展领域顶级期刊发表12篇高影响因子论文,包括Renewable and Sustainable Energy Review (IF 12.110), Applied Energy (IF 8.848), Resources, Conservation & Recycling(IF 8.086)等期刊;累计发表研究论文60余篇,主持国家自然科学基金、广东省自然科学基金,深圳市自然科学基金以及中国博士后科学基金等纵向科研项目。