中國大氣污染防治政策與空氣污染治理
——基于城市級面板數據的實證研究

李蘭蘭，梁雪，李晶晶，焦建玲

（合肥工業大學 管理學院，安徽 合肥 230009）

近年來，中國大氣污染呈現出由局部單一的城市空氣污染向區域復合型大氣污染轉變的態勢[1]。2013 年9月發布的為期五年《大氣污染防治行動計劃》（以下簡稱“大氣十條”）開啟了現代污染防治和環境保護的新征程。然而，《2017 中國環境狀況公報》顯示，全國338 個地級及以上城市中環境空氣質量超標的城市占比70.7%，空氣污染防控工作依然任重道遠。為實現全國空氣質量持續穩定改善，在鞏固深化“大氣十條”行之有效的措施和政策基礎上，2018 年國務院出臺了《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》（以下簡稱“藍天保衛戰”）。相比“大氣十條”政策，“藍天保衛戰”強調精準的戰略實施、污染源控制和長效機制建設。本文試圖回答：①“大氣十條”和“藍天保衛戰”在多大程度上改善了大氣質量？由于政策設計上的差異，兩者在不同大氣污染物的治理效應是否存在差異？②“大氣十條”和“藍天保衛戰”都聚焦秋冬季污染防控，集中力量減少重污染天氣，政策治理在時間上具有針對性；同時兩階段污染防治政策對重點管控區域做出污染物下降比例的量化要求，并大力調整能源結構，政策治理在區域上存在差異。那么，“大氣十條”和“藍天保衛戰”的政策效果在時間和空間尺度上是否存在顯著異質性？

通過對文獻的梳理，發現已有研究主要存在兩方面問題：一是聚焦在典型區域的空氣污染治理效果，忽略了空氣污染協同治理的整體性和系統性。中國目前正面臨由污染物跨行政區域擴散造成的區域性空氣污染[2]，京津冀、長三角、珠三角三大城市群的空氣污染具有明顯的空間集聚特征，不同城市之間存在不同的空間溢出效應[3]。對此，學者們通常采用計量經濟模型檢驗典型區域空氣污染治理效果，結果表明京津冀[4-5]、長三角[6-7]和珠三角[8]的空氣污染治理能夠有效降低當地污染物濃度，環境政策在各個城市群中效率差異明顯[9]。因此，有必要從國家層面整體上對空氣污染防治政策的實施效果進行有效評估，并分析政策效果在空間尺度上的異質性，為制定差異化政策提供理論基礎。

二是文獻集中在評估“大氣十條”的空氣污染治理效果，將“大氣十條”和“藍天保衛戰”進行對比分析的文獻還很鮮見。關于“大氣十條”的政策效應，學者們從環境效益、健康效益和經濟效益等角度展開了多維度的分析。在環境效益方面，眾多研究顯示“大氣十條”政策能夠降低大氣污染，顯著改善空氣質量[10]，但同時也導致了O3濃度上升。在健康效益方面，無論是采用宏觀數據，還是微觀數據，已有研究均顯示“大氣十條”帶來了顯著了健康效益[11]，其作用機理主要是政策顯著降低了PM2.5濃度進而改善了公眾健康[12]。在經濟效益方面，從全國來看，實施“大氣十條”帶來的凈效益為8 180 億元，空氣質量改善給公眾健康帶來的好處是全國實施“大氣十條”所需成本的1.5 倍[13]；從區域來看，有學者基于大氣污染導致的疾病負擔模型和投入產出模型得出成渝地區實施“大氣十條”對GDP 拉動效應為1 004.7 億元，增加就業5.24 萬人，有一定的社會經濟拉動效益。目前，關于“藍天保衛戰”政策評估的研究成果相對有限[14-15]，對于“大氣十條”和“藍天保衛戰”政策效果差異化比較的研究更是缺乏。

當前，我國生態文明建設已經進入了以降碳為重點戰略方向、推動減污降碳協同增效、促進經濟社會發展全面綠色轉型、實現生態環境質量改善由量變到質變的關鍵時期。在此階段，總結和分析“大氣十條”和“藍天保衛戰”的政策效應及其異質性特征有助于科學謀劃多污染物協同控制和區域協同治理，為新時期深入打好污染防治攻堅戰提供科學依據?；诖?，本文利用2013—2020 年全國258 個地級城市日度空氣質量數據，研究“大氣十條”和“藍天保衛戰”兩階段空氣污染防治政策對空氣質量的影響。高頻率的日尺度監測點數據和高分辨率的地理數據可以更加準確地識別政策效果，全國范圍內評估較長時間跨度的環境政策效果進一步增加了結果的準確性。

1 政策背景和研究假設

1.1 政策背景

面對日益突出的大氣污染環境問題，2013 年國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》，提出了10 項重點行動和35 項具體措施，內容主要涵蓋調整優化產業結構、增加清潔能源供應、建立區域統籌管理機制、建立監測預警應急體系和動員全民參與環境保護等諸多方面[10]。該政策將空氣質量改善和排放控制目標納入政府績效和晉升考核體系，大大增強了地方官員關注空氣污染控制措施實施的動機[16]。

盡管近些年來，大氣污染治理成效逐步顯現，但改善空氣質量的任務依然艱巨。在這樣的背景下，2018 年7 月國務院印發了《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》?！八{天保衛戰”延續“大氣十條”以降低顆粒物濃度為主要目標、同時降低重污染天數的思路，促進空氣質量的總體改善?！按髿馐畻l”和“藍天保衛戰”的相關信息見表1。

表1 “大氣十條”和“藍天保衛戰”政策詳細對比

1.2 研究假設

“大氣十條”和“藍天保衛戰”結合了我國行政管理制度特點，明確并落實地方黨委、政府和部門責任，全面建立合作共治的大氣環境管理格局。一是作為環境政策制定者的中央政府，依靠行政命令、控制與激勵引導地方政府完成設定的環境目標。二是作為環境政策實施者的地方政府，隨著生態環境指標被納入綜合性績效考核之中，過去“唯GDP 英雄論”的晉升競爭機制逐漸淡化。單一的經濟增長目標管理逐步轉變為經濟增長目標和環境約束目標的雙重目標管理，地方政府的經濟行為決策受到環境約束目標的影響[17]。中央政府監管下的地方政府橫向協作模式大大提高了我國跨區域環境治理效率[18]。三是“大氣十條”和“藍天保衛戰”提升了公眾對空氣污染治理的關注度，公眾是環境政策執行的監督者和政策效果的受益者[19]。政府“自上而下”的壓力傳導與公眾“自下而上”的訴求反饋機制相結合，通過政府直接治理與公眾間接施壓，發揮環境責任主體的內部協同，進一步增強環境治理效率[20]。因此，本文提出假設1：“大氣十條”和“藍天保衛戰”均顯著降低了空氣污染，改善了空氣質量。

近年來，我國空氣污染呈現局部加重、范圍擴大、類型多樣化的特點。PM2.5、PM10、O3、SO2、NO2、CO、O3都已成為對空氣質量影響嚴重的污染物?！按髿馐畻l”將排放控制重點放在SO2和初級顆粒物（PM2.5、PM10）上，僅規定PM10和PM2.5的降低標準和相應措施，這不足以應對當前復雜的環境狀況?！八{天保衛戰”在標準方面新增了SO2和氮氧化物的降低標準，在措施方面，針對移動源污染新增“公轉鐵”措施，氮氧化物作為交通指示劑，這一措施必將更加有效地降低NO2濃度。兩階段政策差異，如表1 所示。此外，臭氧已經成為影響空氣質量達標的重要因素，但“大氣十條”并未做出相應措施，在“藍天保衛戰”政策制定過程中，政府更加注重PM2.5和O3協同治理的相應措施?；诖?，本文提出假設2：相比“大氣十條”，“藍天保衛戰”因政策更具針對性，從而能更顯著地降低了空氣污染物，并提高了不同大氣污染物的協同治理。

大氣污染狀況在時間分布上存在顯著差異，冬季PM2.5濃度約為夏季的3 倍，冬季供暖通常被認為是造成PM2.5嚴重污染的主要原因[21]?！按髿馐畻l”和“藍天保衛戰”均強調秋冬季霧霾污染治理，著重減少重污染天氣，將“煤改氣”“煤改電”政策放在首要位置。由此可見，供暖期與非供暖期空氣污染水平和氣候條件不同，且環境政策更側重于秋冬季霧霾治理，故“大氣十條”和“藍天保衛戰”的政策效果在供暖期與非供暖期存在差異。我國能源消費結構、能源強度和能源效率等都存在著較顯著、長期的地區差異。劉曉紅等[22]的研究顯示，能源消費結構與霧霾污染同方向變動。在能源消費結構不同的各區域間不同污染物的空間分布也不盡相同，對于能源輸入型的東、中部地區,霧霾污染物主要表現為PM2.5，而對于能源輸出型的中、西部地區主要表現為PM10、SO2和NO2?；诖?，本文提出假設3：“大氣十條”和“藍天保衛戰”政策效果在供暖期與非供暖期以及能源消費結構不同的地區之間存在顯著的異質性。

2 研究設計

本文利用中國258 個地級城市日度空氣質量數據，基準分析回答“大氣十條”和“藍天保衛戰”是否都能夠顯著降低空氣污染，以及對不同空氣污染物的降低效益是否存在差異。異質性分析試圖回答“大氣十條”和“藍天保衛戰”對各污染物濃度的影響是否取決于集中供暖、能源稟賦結構、主要城市群異質性特征。

2.1 數據來源

本文使用空氣質量指數（AQI）和我國官方空氣質量監測中涵蓋的6 種主要污染物濃度來衡量城市空氣污染水平，分別為：PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO 和O3?！按髿馐畻l”和“藍天保衛戰”的政策期限分別為2013—2017年和2018—2020 年，因此本文選取全國31 個省級行政區（不包括港澳臺地區）共258 個地級市2013 年1 月1 日至2020 年9 月30 日的面板數據作為樣本數據。其中，AQI 和PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3濃度來自中國空氣質量在線監測分析平臺（https://www.aqistudy.cn/historydata/）；日度最高（最低）氣溫、平均相對濕度、最大風速、降雨量等氣象數據來自國家氣象科學數據中心（http://data.cma.cn/）。另外，根據國務院辦公廳發布的節假日通知，整理法定節假日、工作日以及調休日數據。

2.2 模型設定

本文構建的雙向固定效應模型如下：

式中：Pollutioncd為被解釋變量，表示d時期c城市的空氣污染程度，分別用AQI、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3的濃度來表示；AIRcd為政策虛擬變量，當c城市在d時期實施“大氣十條”（AIRONEcd）或“藍天保衛戰”（AIRTWOcd）時取值為1，否則取值為0；Xcd為控制變量的集合，其中包括氣象因素，有最高（低）氣溫、相對濕度、最大風速、降雨量，以及節假日效應；λd表示月份固定效應；ρc為城市固定效應；εcd為隨機擾動項。

2.3 描述性統計

由表2 統計分析結果可知，2013—2017 年“大氣十條”實施期間空氣質量指數AQI 均值為84.03，2018—2020 年“藍天保衛戰”實施期間空氣質量指數AQI 均值為70.11，第二階段空氣質量相比于第一階段有所提升。除AQI 外，PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2和O3主要污染物濃度在兩階段政策實施期間均有所差異。

表2 變量的描述性統計分析

3 實證結果

3.1 基本結果

由表3 中的模型（1）可知，僅控制天氣變量，“大氣十條”使AQI 顯著降低了8.24；同時控制天氣變量、時間和城市效應后，“大氣十條”使空氣質量指數AQI 顯著降低了11.81，這相當于2013 年AQI 均值的8.84%。由表3 中模型（3）～（6）可知，同時加入天氣、城市和時間控制變量后，“大氣十條”使PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO 分別顯著降低了9.22 μg/m3、16.58 μg/m3、10.52μg/m3、1.77 μg/m3和1.43 mg/m3。換言之，“大氣十條”的實施使得PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO 的平均濃度相比2013 年平均下降了11.60%、11.31%、17.75%、3.58%和19.73%。然而，表3 中模型（8）顯示，“大氣十條”顯著增加了O3濃度。表4 是針對“藍天保衛戰”政策效應的估計結果。類似于“大氣十條”，在控制城市和時間效應后，“藍天保衛戰”也顯著降低了AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO。平均而言，“藍天保衛戰”使得它們同比2013 年下降了6.48（4.85%）、7.16 μg/m3（9.00%）、11.97 μg/m3（8.19%）、8.22 μg/m3（13.86%）、3.81 μg/m3（7.72%）和0.21 mg/m3（2.89%）。盡管“藍天保衛戰”對O3有增加效應，但在統計上不顯著。

表4 “藍天保衛戰”政策對空氣質量的影響

綜上分析，“大氣十條”和“藍天保衛戰”都能顯著降低城市空氣質量指數AQI，說明兩階段空氣污染防治政策都能夠改善空氣質量。但是從各污染物濃度的下降比例來看，與其他污染物相比，“藍天保衛戰”使得NO2下降的比例大于“大氣十條”，且“大氣十條”使得O3顯著增加，“藍天保衛戰”對O3無顯著影響。這說明“大氣十條”和“藍天保衛戰”在NO2、O3治理效果上存在明顯差異，從而支持假設1 和假設2。

3.2 穩健性檢驗

3.2.1 刪除直轄市樣本

我國直轄市居住人口較多，且通常在全國的經濟、政治、文化等方面上具有重要地位，為了排除直轄市對估計結果的影響，本文將樣本數據中的直轄市（北京市、上海市、天津市、重慶市）剔除后估計以進行穩健性檢驗。由表5 中的結果可知，刪除直轄市樣本之后，兩階段空氣污染防治政策都顯著降低AQI、PM2.5、PM10、SO2和CO；另外，“大氣十條”使得NO2顯著降低1.80 μg/m3，相當于2013 年NO2均值的3.66%，“藍天保衛戰”使得NO2顯著降低3.76 μg/m3，相當于2013 年NO2均值的7.61%；“大氣十條”使得O3顯著上升，“藍天保衛戰”對O3無顯著影響。因此，基準分析中得出的兩階段空氣污染防治政策都能顯著改善空氣質量，但對NO2和O3的影響具有差異性的結果具有穩健性。

表5 刪除直轄市樣本穩健性檢驗回歸結果

3.2.2 剔除可能存在“數據治霾”的干擾樣本

一些學者認為部分相關單位為了達到“藍天”的目的會偽造AQI 數據，且“數據治霾”情況通常發生在AQI小于 100 的較小區間樣本。同時，PM2.5日均濃度一旦超過500 μg/m3，不管PM2.5數值再怎么升高，AQI 數值仍顯示為500[23]。為此，本文綜合考慮“藍天”和“爆表”問題，刪除可能存在的“數據治霾”樣本，具體為AQI 處在95 ～100、90 ～100、85 ～100 以及AQI=500 的樣本[24]，對兩階段政策對空氣污染的改善效應進行穩健性檢驗。由表6 模型（1）～（3）可知，在同時控制天氣變量、時間和城市效應的情況下，剔除“數據治霾”樣本和“爆表”樣本后，“大氣十條”和“藍天保衛戰”依舊能夠顯著降低AQI、PM2.5、PM10、NO2、CO，并且“藍天保衛戰”期間NO2較基準年的下降百分比仍大于“大氣十條”階段；“大氣十條”顯著增加了O3，“藍天保衛戰”對O3污染沒有顯著的降低效果，進一步驗證了結果的穩健性。

表6 刪除可能存在的“干擾樣本”后穩健性檢驗回歸結果

3.3 異質性分析

3.3.1 供暖時期異質性

李金珂等[25]的研究發現，造成中國空氣污染的首要污染物PM2.5濃度在供暖開始后增加近三成。為驗證“大氣十條”與“藍天保衛戰”對空氣污染的影響與城市是否處于集中供暖期有關，本文詳盡收集了秦嶺—淮河以北各供暖城市冬季集中供暖時間，根據各供暖時間進行分樣本回歸。

由表7 可知，當城市處于供暖期，“大氣十條”顯著降低了AQI、PM2.5、PM10和SO2，對CO、NO2的影響不顯著，并且顯著增加了O3；當城市處于非供暖期，“大氣十條”顯著降低了AQI、PM10、SO2。不論城市是否處于供暖期，“大氣十條”對CO 和NO2均無明顯的改善作用，可能原因是“大氣十條”期間“煤改氣”措施的超額完成[26]。方春香等[27]的研究表明，“煤改氣”措施對煙塵尤其是對SO2的減排效果尤為顯著，但是在提供相同熱量的條件下，燃氣熱電聯產比燃煤熱電聯產排放出更多的氮氧化物[28]。

表7 兩階段空氣污染防治政策對城市是否處于供暖期的影響

進一步地，本部分實證檢驗了“藍天保衛戰”對空氣污染的影響是否取決于城市集中供暖期（表7）。與第一階段回歸結果不同的是，第二階段不管在供暖期還是在非供暖期都能顯著降低NO2和CO，并且“藍天保衛戰”顯著降低了城市非供暖期的O3。原因在于，在“大氣十條”五年治理之路中，中央政府和地方政府已經形成了一套完備且可行的治理和監督體系，“藍天保衛戰”相比“大氣十條”治理范圍更廣、監督更嚴，強化考核問責，深入推進聯防聯控工作。因此，不論地級市是否集中處于供暖期，“藍天保衛戰”都能顯著降低AQI、PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2。由于O3形成的原因較為復雜，“藍天保衛戰”也僅對城市非供暖期的臭氧污染治理做出貢獻。

3.3.2 地區能源資源稟賦的異質性

統籌能源結構是“大氣十條”和“藍天保衛戰”的重要措施，同樣也是我國實現“雙碳”目標的有力舉措。各區域在能源生產、消費、輸入和輸出等方面存在顯著差異，故本部分將實證檢驗兩階段空氣污染防治政策對各污染物濃度影響在區域能源資源稟賦上是否存在異質性。具體而言，根據各區域一次能源生產總量和終端能源消費總量的情況對比[29-30]，將對象城市分為三類：第一類是能源輸出型區域，如能源富集的新疆、寧夏、內蒙古、陜西等；第二類是基本自給自足型區域，如四川、重慶、云南、貴州、西藏等，能源自給率接近100%；第三類是能源輸入型區域，如長三角、珠三角、京津冀和中部地區，能源自給率均低于35%。

由表8 ～表10 面板A 可知，“大氣十條”對能源輸入型區域的空氣質量的改善效果最好，其次是基本自給自足型區域，最后是能源輸出型區域。原因在于能源輸入型區域為我國空氣污染防治計劃的重點管控區域，“大氣十條”明確指出禁止在長三角、珠三角、京津冀等地區新建燃煤電站，逐步提高接受外輸電比例。江智軍等[31]的研究指出，電能外送會增加送端地區的環境污染，減少受端地區的環境污染。故對輸入型區域的空氣質量改善效果要好于能源輸出型區域。這是因為在空氣污染防治措施的治理下，增加送端地區的可再生能源利用[32]和受端地區清潔能源替代措施[33]使得空氣污染得到顯著遏制。需要指出的是，不管能源消費結構如何，臭氧濃度都顯著上升，這說明區域間的能源調配可能加劇了臭氧污染。

表8 兩階段政策對能源輸出型區域空氣質量的影響

表9 兩階段政策對基本自給自足型區域空氣質量的影響

表10 兩階段政策對能源輸入型區域空氣質量的影響

由表8 ～表10 面板B 可知，“藍天保衛戰”對能源輸出，基本自給自足和能源輸入型區域的AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO 濃度都有顯著的降低效應，這是因為在“藍天保衛戰”政策的作用下能源輸入型區域外用電量相比于2017 年顯著提升。隨著特高壓輸電技術的成熟，大容量、長距離輸電成為可能以更少的損耗傳輸電力正變得可行，大大減少了能源輸入型區域的煤炭發電帶來的空氣污染。此外，特高壓可以促進能源輸出型區域使用清潔能源（如風能和水電）發電，從而減少火車、卡車或船舶運輸煤炭時的空氣污染物排放[34]。臭氧污染在這一階段仍未得到顯著改善，并且在能源輸入型區域，臭氧濃度顯著上升。

4 結論與政策啟示

4.1 研究結論

本文利用中國258 個地級城市2013 年1 月1 日至2020 年9 月30 日的日度AQI 以及PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 和O3數據，研究了“大氣十條”和“藍天保衛戰”政策對空氣污染的影響，以及對各種污染物的影響差異；進一步地，本文還探討了兩階段政策對空氣污染影響在供暖時期和區域能源資源稟賦的異質性。研究結果表明：

（1）在控制天氣、城市、節假日等變量的情況下，“大氣十條”和“藍天保衛戰”顯著降低了大氣污染物，改善了空氣質量。

（2）兩階段政策在NO2和O3治理效果上存在差異，“藍天保衛戰”對NO2污染治理效果要強于“大氣十條”，且“大氣十條”顯著增加了臭氧濃度，而“藍天保衛戰”對臭氧污染有降低效應，但結果不顯著。

（3）“大氣十條”和“藍天保衛戰”對空氣污染的治理效應具有較強的異質性特征。其中，兩階段政策對供暖地區的空氣污染降低效應強于非供暖地區；對地區能源資源稟賦異質性檢驗顯示，對能源輸入型地區的治理效果最強。

4.2 政策啟示

基于上述研究結論，本文的政策啟示如下：

（1）“大氣十條”和“藍天保衛戰”政策的實施并未使得臭氧污染得到顯著改善，反而在“大氣十條”期間出現了不降反增的現象，接下來的環保工作要制定協同控制PM2.5和臭氧的減排路徑，切實采取有效措施降低PM2.5濃度，有力遏制臭氧污染物上升趨勢。做好臭氧污染防治需要從制定綜合戰略、加強來源解析、協同監測，以及跨區域合作等方面綜合施策。

（2）中央政府應加強對地方政府環境規制的監督，引導地方政府在環境規制中進行良性競爭。此外，由于各地區環境承載力的差異，應制定相應的環境規制強度。不同城市要根據當地實際情況，制定實施差別化的大氣污染防治規劃，即“一城一策”。此外，將更多的城市納入重點環境保護城市的名單，可能有助于改善其他城市的空氣質量。加快實施運輸結構調整政策、促進大宗貨物“公轉鐵”，提升替代公路運輸產品的優勢競爭力，真正實現并確保運輸結構優化調整長期有效。