來源： 光明網(wǎng) 中國青年網(wǎng)
在本報告考慮的五個城市中，北京和沈陽是具有集中供暖的兩個城市。盡管近幾年北京逐漸用天然氣取代煤作為冬季供暖能源，但煤炭仍然占主導(dǎo)地位，尤其是在北京郊區(qū)和河北省，散煤的燃燒量依然相當(dāng)大。煤炭會產(chǎn)生比天然氣更多的PM2.5前體物（能夠通過化學(xué)反應(yīng)生成PM2.5顆粒的懸浮物）。我們利用北京和沈陽兩個城市的數(shù)據(jù)，量化和評估城市冬季供暖對PM2.5的影響。
北京的供暖時間，一般是從每年的11月15日至來年的3月15日。而沈陽由于冬天更長久，供暖時間則從每年的11月1日至下一年的3月31日。確切的供暖時間可能會提前或延后數(shù)日。為了更加準(zhǔn)確地揭示供暖對PM2.5的影響，我們定義非供暖期為11月供暖開始前的兩周和3月停止供暖后的兩周；定義供暖期為11月供暖開始后的兩周及3月停止供暖前的兩周。為了剔除氣象條件的影響，我們綜合有氣象數(shù)據(jù)的所有年份的非供暖期和供暖期氣象變量作為基準(zhǔn)，通過建立PM2.5與氣象變量之間的非線性回歸模型，對污染濃度進(jìn)行氣象調(diào)整，以此得到11月份和3月份的供暖效應(yīng)。
▼北京冬季供暖效應(yīng)
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有些時段，非供暖期比供暖期的原始平均濃度還要高，例如北京的2014年3月份和2013年11月份。但在可比氣象條件下，供暖期就比非供暖期高出許多，這說明如果不剔除氣象因素，供暖效應(yīng)會被氣象條件干擾，無法體現(xiàn)供暖對PM2.5濃度的影響。
供暖時段的供暖效應(yīng)，是供暖期的PM2.5均值濃度減去非供暖期的PM2.5均值濃度（均剔除氣象因素影響）。我們對北京和沈陽7個站點進(jìn)行顯著性水平為5%的統(tǒng)計學(xué)檢驗。檢驗結(jié)果表明，對北京的四個站點而言，除2013年11月供暖期的東四環(huán)站點外，其它站點在供暖期的PM2.5均值濃度，均高于非供暖期的PM2.5均值濃度。
沈陽的三個站點，11月份的供暖效應(yīng)在2013-2014年都不顯著，但3月份的供暖效應(yīng)在2013-2015年全部顯著（5%檢驗水平）。沈陽的11月供暖效應(yīng)不顯著，是由于其非供暖期處于10月最后兩周，而這兩周，在沈陽及周邊區(qū)域進(jìn)行的秸稈燃燒往往會產(chǎn)生高濃度的PM2.5。由于摻入了生物燃燒因素，導(dǎo)致供暖效應(yīng)無法被發(fā)現(xiàn)。而北京供暖開始于11月15日，對應(yīng)的非供暖期是11月1日至11月14日，剛好錯開了秸稈燃燒的高峰，因此其11月份的供暖效應(yīng)較易獲得。
通過分析北京與沈陽在冬季供暖季的 PM2.5數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)，美國使/領(lǐng)館和鄰近的環(huán)保部站點數(shù)據(jù)，對這兩個城市的供暖效應(yīng)的度量基本一致。這主要表現(xiàn)在，每個站點供暖期和非供暖期的 PM2.5 均值濃度的變化具有相同趨勢。且兩者年度變化趨勢也基本吻合。這也從側(cè)面驗證了美國使/領(lǐng)館數(shù)據(jù)和鄰近的環(huán)保部站點 PM2.5數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。
3.挑戰(zhàn)嚴(yán)峻，供暖效應(yīng)在中國北方具有普適性
綜合北京各站點11月份和3月份的數(shù)據(jù)，平均供暖效應(yīng)比例（供暖效應(yīng)比例：供暖期 PM2.5均值濃度減非供暖期 PM2.5均值濃度再除以非供暖期 PM2.5均值濃度，代表了供暖期PM2.5均值濃度相比非供暖期PM2.5均值濃度增加的比例）是47%（標(biāo)準(zhǔn)差為19%），即冬季供暖會使PM2.5比非供暖期平均增加47%。這里，沒有考慮2014年和2015年11月份是由于這兩年11月份的供暖效應(yīng)比例都異常大（大于100%，甚至200%）。2014年11月份的異常是由于非供暖期間，北京召開了APEC高峰會議，當(dāng)時政府的大力減排效應(yīng)使得非供暖期的PM2.5均值濃度很低，從而拉高了2014年11月份的供暖效應(yīng)比例。而2015年11月份的異常還需要進(jìn)一步研究。
沈陽11月份供暖效應(yīng)不顯著，所以我們只計算了3月份沈陽各站點（2013-2015年）的平均供暖效應(yīng)比例，結(jié)果為37%（標(biāo)準(zhǔn)差為16%）。
至于2015年11月，供暖效應(yīng)在北京、沈陽兩城市的所有站點急劇增加的原因，是散煤質(zhì)量下降造成的，還是另有它因，需要做進(jìn)一步的研究。由于研究中已經(jīng)剔除了氣象因素的影響，所以不應(yīng)該歸咎于厄爾尼諾現(xiàn)象。
通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，北京和沈陽具有非常顯著的冬季供暖效應(yīng)。這一效應(yīng)，對于整個淮河以北地區(qū)應(yīng)該也同樣適用。冬季的大氣污染防治是中國北方地區(qū)面臨的最大挑戰(zhàn)。解決這一問題的關(guān)鍵是大大提高天然氣等低排放能源的使用，替代、減少煤炭的消耗，包括使用經(jīng)濟(jì)手段極大的抑制煤炭的消耗。如果中國的冬季供暖暫時還離不開燃煤，我們建議：建立嚴(yán)格的監(jiān)管體系并有效實施，檢測市場上所售煤炭的質(zhì)量，禁止開采、販賣低質(zhì)煤炭，從而有效減少因冬季供暖用煤帶來的污染物排放。
發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗和教訓(xùn)說明，極大地減少煤炭的消耗是解決大氣污染問題的一個有效方法。中國自加入世貿(mào)組織以來，煤炭消耗占世界總消耗的份額從 31% 劇增到 2012年的48%，絕對量上增加了1.75 倍。中國需要核算煤炭及其它主要能源（如天然氣），所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，及由其產(chǎn)生的污染所帶來的環(huán)境成本、人類健康損害成本、農(nóng)作物/食品質(zhì)量成本和氣候變化等成本。這一能源費效核算，理應(yīng)成為國家制定能源戰(zhàn)略的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，為建立大氣污染防治的能源策略提供科學(xué)的依據(jù)。
本期內(nèi)容節(jié)選并整理自北京大學(xué)光華管理學(xué)院和北京大學(xué)統(tǒng)計科學(xué)中心團(tuán)隊于2016年3月4日發(fā)布的《空氣質(zhì)量評估報告（二）：中國五城市空氣污染狀況之統(tǒng)計學(xué)分析》
