中国污染物排放峰值的分析与预测

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发达国家的经验表明，在经济发展的早期，随着人均收入的提高，环境污染程度逐渐加大。当经济发展到一定水平并经过一定阶段后，环境污染减缓，环境质量逐渐改善。这种经济发展与环境质量之间的“倒U型”轨迹就是环境库兹涅茨曲线。一般来说，在工业化后期或后工业经济时期，一个国家或地区的主要大气和水污染物的排放将与收入水平呈现这种规律性的关系。

随着我国环境污染治理政策的大力推进，经济增长逐渐进入了由高速向中高速过渡的新常态，主要污染物的排放也日益呈现出一些新的特点和趋势。环境保护部环境与经济政策研究中心课题组基于环境库兹涅茨曲线的理论工具，基于中国经济发展的区域差异、城市化和工业化的现实，并基于环境统计和国际经验，判断中国是否已经达到环境库兹涅茨曲线的拐点，是否具备跨越拐点的现实经济条件，分析中国经济增长和环境质量的现状和双赢机遇。

中国经济增长与环境污染趋势

经济增长的放缓和实际工业增加值占国内生产总值增量的下降趋势为环境质量的改善提供了有利条件。如果“十三五”期间年均经济增长率为6.5%，经济增长带来的环境压力增量将等于或略低于“十二五”期间。

大气环境中主要污染物二氧化硫、烟尘和氮氧化物的排放仍主要来自工业来源，但机动车来源的氮氧化物排放比例已从2011年的26.5%逐渐上升至2014年的30.2%。水环境的主要污染物化学需氧量和氨氮排放的生活来源比例逐渐增加，2014年分别达到73.5%和85.6%。

主要污染物排放总体上呈现出由东部向中西部转移的趋势。以二氧化硫和化学需氧量排放量为例，从1998年到2013年，我国中西部地区的比重分别提高了5.3和5.2个百分点。2007年后，主要污染物与能源消耗和经济增长之间的脱钩趋势开始加快，但污染物排放总量仍保持在较高水平。

基于统计数据的中国环境库兹涅茨曲线判断

在考虑数据可得性的基础上，研究组主要通过回归方法拟合二氧化硫、烟尘、氮氧化物、化学需氧量和氨氮的环境库兹涅茨曲线。其他污染物，如挥发性有机化合物(vocs)、可吸入颗粒物(pm10)、细颗粒物(pm2.5)、总氮、总磷、石油和挥发酚等，根据现有研究和数据进行定性判断，同时补充机动车和农业污染源排放分析。主要结论如下:

1.主要传统大气污染物和水污染物均在2013年前达到峰值。拟合结果表明，二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量和氨氮的人均排放量分别在2011年、2010年、2012年和2009年达到峰值。然而，烟尘和pm10的峰值排放时间相对较早。人均烟尘排放量的拟合结果表明，自1998年以来，随着经济发展的波动，人均烟尘排放量一直在下降。中国重点环保城市pm10浓度监测数据显示，自20世纪90年代以来，PM10浓度呈下降趋势。自2007年以来，农业化肥施用量和农药使用量的增长趋势大幅放缓，2014年和2013年的增长率分别仅为0.23%和1.42%，已经达到或接近峰值，这也为传统水污染物达到峰值提供了证据。

第二，挥发性有机化合物、微粒和其他污染物的排放仍在上升。以挥发性有机化合物和微粒为代表的新的空气污染物和以总磷和石油为代表的水污染物的排放量仍在上升。根据陆亚玲和刘长信的预测和估计，2015年至2020年挥发性有机物仍将呈上升趋势。在严格控制下，其高峰有望在“十三五”期间达到。在很大程度上，pm2.5的下降取决于其他污染物的下降，如so2、nox、vocs和其他形成二级PM2.5的前体。这些污染物峰值的到来意味着pm2.5正在接近或达到峰值。根据张楚英的研究，从2015年到2020年，pm2.5排放仍将呈现缓慢上升的趋势。在严格控制下，峰值有望在2020年前达到。相关研究还表明，综合考虑能源结构和标准，机动车排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和各种颗粒大小将大大减缓。同时，工业污染源的减少将逐渐抵消其对大气环境质量的影响。在水污染物中，随着人均国内生产总值的增长，人均总磷和石油类水污染物排放量呈上升趋势，而人均总氮和挥发酚排放量呈下降趋势。

第三，环境库兹涅茨曲线拐点的交叉呈现区域梯度差异，总体环境形势处于非均衡发展阶段。在一些地区，环境质量正在逐步改善，而在一些地区，环境质量正在恶化。总体而言，东部大部分省份已经过了环境库兹涅茨曲线的拐点，中部大部分省份处于环境库兹涅茨曲线的峰值阶段，而西部大部分省份处于环境库兹涅茨曲线拐点的左端，处于经济增长和环境质量恶化的矛盾阶段。

四是目前正处于主要污染物排放的高峰期，环境质量改善还有很长的路要走。考虑到各种污染物的叠加，如果环境政策措施得到有效实施，传统污染物的下降趋势将会加快，新污染物的增长趋势将大大减缓，主要污染物的叠加峰值预计将在“十三五”中期达到。这样，从“十二五”中前期到“十三五”中期，是主要污染物叠加的高峰平台期，处于传统污染物与新污染物权衡的相持阶段。与此同时，虽然东部省份已经跨越了拐点，但大部分省份已经接近峰值，尚未进入污染物排放快速下降通道。随着中西部各省市逐步接近峰值，从现在到“十三五”中期，仍是我国环境质量恶化的最高阶段，环境质量改善还有很长的路要走。

基于国际经验的中国环境库兹涅茨曲线判断

基于污染物排放驱动因素的框架，课题组总结了美国、日本和韩国环境库兹涅茨曲线拐点的基本特征，并参照这些国际经验判断中国目前是否具备达到污染物排放拐点的经济特征。根据数据的可获得性，根据美国、日本和韩国二氧化硫和氮氧化物的排放趋势，总结了拐点特征的经验。基本结论如下:

首先，主要污染物的排放将持续大约10年的高峰稳定期。一方面，某一污染物在经过一段高峰期后，可能会呈现快速下降的趋势。美国二氧化硫排放的高峰期为3年，韩国为6年。氮氧化物的高峰期在美国为9年，在韩国为2年。另一方面，不同污染物峰序的出现导致污染物叠加峰持续时间较长。以二氧化硫和氮氧化物的排放为例，二氧化硫的拐点通常来得早，而氮氧化物的拐点则来得晚。他们之间的间隔在美国是8年，在日本是4年，在韩国是12年。

其次，污染物排放、环境质量改善和能源消耗高峰的拐点一般依次到来。根据发达国家的经验，污染物排放首先出现峰值，然后环境质量开始改善，最后达到能源峰值。至于能源消耗的拐点，美国和日本分别在2007年和2004年达到峰值，分别比二氧化硫排放的拐点晚了34年和37年。韩国尚未达到峰值，已经落后于二氧化硫排放拐点24年了。以污染物排放总量减少30%和40%作为改善环境质量的转折点来看，美国和韩国分别用了14年和8年时间将二氧化硫排放量减少了30%。氮氧化物的排放量减少了30%，美国和韩国分别使用了26年和8年。

第三，当拐点出现时，经济一般呈现出驱动污染物减排的特征。根据国际经验，拐点通常具有以下经济特征:(1)处于经济增长从快到慢的过渡时期。以二氧化硫拐点为例，拐点前10年美国、日本和韩国的年均增长率分别为5.2%、9.8%和10%，拐点后10年的年均增长率分别为2.3%、5.6%和6.3%。(2)污染物排放峰值通常出现在工业增加值峰值之后。在二氧化硫排放的拐点，美国、日本和韩国的工业增加值分别占国内生产总值的25.6%、42.4%和38.2%。(3)城市化进入缓慢阶段。在二氧化硫排放的拐点，美国、日本和韩国的城市化率分别为73.6%、67.9%和75.8%。(4)化石能源比重呈快速下降趋势。在二氧化硫和氮氧化物排放的拐点，美国、日本和韩国的化石能源比例在90%至95%之间。拐点过后，化石能源比重的下降趋势加快。(5)通常伴随着具有里程碑意义的环境政策的出台。例如，美国1970年的《空气体净化法》,日本1968年的《空气污染防治法》,以及韩国1990年的《环境政策基本法》。

第四，中国基本上具有环境库兹涅茨曲线拐点的经济特征。通过比较中国目前的经济特征与国际经验，我们可以发现除了城市化水平之外，中国还出现了其他经济特征(见表1)。城市化水平的滞后可能导致中国环境库兹涅茨曲线拐点的拉平和波动。

综合结论

根据统计数据对比分析的结论和国际经验，对中国环境库兹涅茨曲线交叉的综合判断如下。

一、污染物的判断

就空气污染物而言，根据数据拟合，人均二氧化硫排放量在2011年达到峰值。随着工业增加值比重达到峰值，作为主要来源的火电和钢铁行业产出增长放缓并达到峰值，二氧化硫排放进入持续下降通道，趋势越来越明显。数据拟合结果显示，人均氮氧化物在2010年达到峰值，但下降趋势缓慢。考虑到机动车氮氧化物比例和排放量的上升趋势以及经济增长波动的影响，十三五期间可能会出现短期重复或缓慢下降的振荡趋势。烟尘和pm10排放呈现明显下降趋势，中西部地区逐渐进入快速下降通道。目前，pm2.5和挥发性有机化合物仍呈缓慢上升趋势，尚未达到拐点。考虑到这些污染物已逐步纳入环境监管目标，且控制力度不断加大，这些污染物可能在“十三五”期间进入高峰期。

在水污染排放量方面，统计数据的拟合结果显示，人均化学需氧量和氨氮排放量分别在2012年和2009年达到峰值，但总氮、总磷、石油类和挥发酚的排放量与经济发展并未呈现“倒U”关系，其中总磷和石油类污染物的排放量呈上升趋势。考虑到城市化进程中城市生活污染排放比重不断上升，农业污染物排放逐渐达到峰值，这些污染物可能在“十三五”期间进入峰值高原。

二、整体判断

综合判断，大气和水污染物中传统污染物的峰值已达到“十二五”中前期左右，但总体下降趋势仍然缓慢。挥发性有机化合物、可吸入颗粒物和其他污染物的高峰期可能会在“十三五”期间相继到来。目前正处于新污染物与传统污染物叠加的高峰期，这一特征将持续到“十三五”中后期。这一时期的主要特点是:一是污染物排放的减少和增加因素并存，新旧污染物及其不同污染源的消长趋势交织在一起。此外，经济增长的不确定性和环境政策的严格性和连续性对污染物减排的影响很大，这可能导致环境污染的拐点呈现出高波动的特征。第二，从我国的实际情况来看，产业结构调整的减污效应开始显现，环境质量改善的比重逐渐加大。但是，由于城市化的滞后，产业结构调整的污染物减排效果不会太大。拐点污染物排放高峰时间可能相对较长，环境质量全面改善还有很长的路要走。

第三，按地区判断

中国不同地区环境库兹涅茨曲线的交叉程度不同。总的来说，东部地区传统污染物的排放已经达到并超过了峰值，但环境质量的改善仍然相对缓慢，一些新的污染物正在逐渐接近峰值。目前，中部地区正处于环境库兹涅茨曲线的高峰期，环境质量处于最差时期。随着城市化的进一步推进，一些新污染物的排放量呈上升趋势，面临传统污染物和新污染物的叠加趋势，其峰值时间可能相对较长。总体而言，西部地区仍处于环境库兹涅茨曲线的攀升阶段，工业化进程中的污染物排放仍是其未来环境压力的主要来源，其向峰值的攀升将持续到“十三五”中后期。

作者:环境保护部环境与经济政策研究中心