深圳市近39年来空气质量提升的产业政策影响分析

张丽 李磊 沈杰 张洁

（1 深圳市国家气候观象台，深圳 518040；2 深圳市气象局，深圳 518040；3 深圳市委党校，深圳 518040)

0 引言

目前，全国大部分城市都存在着不同程度的大气环境问题。无论是京津冀、长三角还是珠三角城市群，均形成了区域性大气环境污染[1-3]。其中汽车尾气、工业排放是污染加剧的重要原因[4-5]。然而在环境普遍恶化的同时，深圳的大气环境质量却发生着与全国其他城市不同的变化。根据深圳市环境公报，近年来深圳的空气质量不断提高，在与全国74个城市中对比中，名列前茅。可以说深圳在全国各大城市中率先实现了经济增长的同时出现环境质量的提升。经济变化曲线与污染物浓度曲线出现了趋势的背离。

库兹尼茨曲线是20世纪50年代诺贝尔奖获得者、经济学家库兹尼茨最先提出的经济领域的一种学说，用来分析人均收入水平与分配公平程度之间的关系。1991年，Grossman和Krueger开创性地将库兹涅茨曲线引入环境污染和经济增长关系的研究，并发现SO2排放量和经济增长的关系符合库兹涅茨假说。一个国家随着人均收入的增加，环境恶化程度随经济的增长而加剧。当达到达某个临界点以后，人均收入进一步增加，环境污染的程度逐渐减缓，这种现象被称为环境库兹尼茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）。国外学者证实了多个国家污染物排放量与人均收入之间符合环境库兹尼茨曲线假说[6-7]。 国内的许多学者认为各地的EKC曲线形状与经济发展水平有关。经济发展水平越高，EKC曲线特征越明显。普遍认为经济发达城市污染物排放量与经济增长符合环境库兹尼茨曲线假说。山东省、安徽省部分城市经济发展水平较高，工业污染物排放量与人均GDP的之间存在倒U型的曲线[8-9]。有的学者提出“倒U”型分布只是一种形式，还存在着“N”型、“U”型、“倒N”型分布[10]。浙江省经济增长与环境变迁之间存在着“倒U + U”形状的EKC 曲线[11]。部分城市受经济发展水平的影响，河南省、辽宁省工业污染物排放量与人均GDP的之间不存在倒U型的曲线[12-13]。李达等[14]应用1998—2004 年间我国30个省（区、市）的面板数据，通过综合简化型模型，实证研究发现SO2排放与经济增长之间呈“倒N”形曲线。

国内外的研究为深圳问题的解决提供了启示，然而对于其中的原因分析较少，因此分析了深圳灰霾气候转折成因分析，为城市如何协调发展经济和保护生态环境提供一个经验和途径。

1 数据和方法

数据来源于深圳市国家基本气象站1979—2018年的灰霾人工观测数据和深圳市统计局发布的2008—2018年深圳市统计年鉴[15]。按照广东省业务规定，日平均能见度小于10 km，日平均相对湿度≤90%，定义为一个灰霾日。根据EKC理论，选取深圳灰霾日数来代表大气环境质量，灰霾日数与经济增长的关系建立城市EKC模型。有以下常用的公式：

式中，Y代表大气环境质量，X代表经济指标，α、β是系数，ε是误差。

用以上3个公式对深圳市人均GDP 与灰霾日数进行拟合，发现式（2）拟合相关系数R2（0.9114）最高，故选用式（2）。

2 结果分析

2.1 深圳空气质量演变历程

深圳市的大气环境质量在过去39年中经历了从恶化到好转的过程。深圳市的灰霾日数从20世纪80年代中期开始增多（图1），经过20余年的震荡上升，到2004年灰霾日数达到了187 d。从2005年开始，深圳的灰霾日却突然开始下降，2017年灰霾日数仅22 d，恢复到了90年代初期的水平。

图1 深圳市灰霾日数、污染物浓度历年变化 Fig. 1 Numbers of haze days from 1979 to 2018 and pollutant concentrations from 1996 to 2017

从污染物监测数据来看，P M10和二氧化氮（NO2）这两种污染物的年均浓度也在2004年达到顶峰，随后呈振荡下降趋势。二氧化硫（SO2）的变化趋势虽然略有不同，但从2007年开始也呈显著下降趋势。PM2.5的年均浓度数据较短，从2011年开始的变化趋势与灰霾日数基本一致，总体上也呈下降趋势。

将深圳的灰霾日数与人均地区生产总值（GDP）进行拟合，发现其拟合曲线（图2）完全符合环境经济学中经典的库兹涅茨曲线，即当人均GDP处于上升阶段时，灰霾日数也呈上升趋势；而当人均GDP达到一定高度后，灰霾日数随人均GDP的增加而下降。深圳正在经历着世界城市经济发展所普遍经历的大气环境质量演变进程，并且已过了从恶化期向提升期转变的库兹涅茨曲线“拐点”，空气质量将随着经济的进一步发展日益提升。

图2 深圳市人均GDP 与灰霾日数的拟合曲线 Fig. 2 Fitted curves of GDP per capita and the number of haze days from 1979 to 2017

2.2 近39 年大气扩散条件分析

为研究灰霾日数年际变化与大气扩散条件的关系，选用近39年平均降雨量、平均风速和冷空气影响次数与灰霾日数进行相关性分析。年平均降雨量代表了大气对污染物的清除作用的，年平均风速代表了大气对污染物扩散的影响，冷空气影响次数代表了由冷空气活动前后产生的稳定天气的频次，这3种因子可反映大气扩散能力，并对灰霾日数产生影响。检验结果表明灰霾日数与3种因子的相关性很弱，且都没有通过显著性水平（P＜0.01）检验（表1）。 因此，可见大气扩散条件不是灰霾日数年际变化的主要成因。

表1 1979—2018年灰霾日数与气象条件的相关性检验 Table 1 Pearson correlation test between meteorological elements and the number of haze days from 1979 to 2018

2.3 灰霾变化与产业结构变化的关联

深圳灰霾天气的演变与气象条件无显著的相关性。进一步分析发现，深圳灰霾日数的变化与产业结构的调整有着十分密切的关系。从图3可知，第二产业的比重从特区成立后开始攀升，很快便超过了第一产业，并自20世纪80年代中期开始便始终维持在40%以上的水平。在1984年第二产业比重达到第一个峰值后开始有所起伏，与第三产业交替上升领先。2005年，第二产业的比重达到第三个峰值后便持续下降，而同期第三产业的比重则持续增加。深圳的灰霾日从2005年开始振荡下降，与第二产业比重达到最后峰值的时间大致相同。

图3 深圳市三大产业比重的变化情况 Fig. 3 The proportions of the primary, secondary and tertiary industries in GDP from 1979 to 2017

2005年开始第二产业的比重虽然开始下降，但其总体量始终在不断上升，为何灰霾日并未出现一直上升的趋势，反倒开始下降。有一个重要的因素是2005年之后工业排放开始下降（图4），说明工业结构发生了调整，工业产值的增加不再以高能耗高排放的产业为主。

进一步对第二产业中更为精细的产业分类进行更细致的分析，在分析中特别关注了高新技术产业的变化情况（图5），可以看出，在1999年时，深圳的高新技术产业占第二产业比重仍然只有32%左右，但在那之后便一直呈上升趋势，尤其是在2005年有了突变式的上升，从不到40%快速上升到50%左右。到2013年，高新技术产业占比已达到60%左右，因此，从各项数据时间序列变化来看，2005年开始高新技术产业占比的迅速增加，工业排污染物放下降，进而导致灰霾日下降和大气环境质量提升的重要原因。同时，高新技术产业占比同样满足环境库兹涅茨曲线理论，未来高新技术产业比重的进一步上升，将带来大气环境质量的持续好转。

图4 深圳市工业排放污染物的变化情况 Fig. 4 Pollutant emissions from 1996 to 2017

图5 1999—2003年高新技术产业占比（a）及其与灰霾的关系（b） Fig. 5 The proportion of high-tech products in industrial output from 1999 to 2013 (a), fitting curve of high-tech product outputs with the number of haze days (b)

2.4 灰霾变化不同阶段的政策分析

产业结构的转变，尤其是第二产业占GDP比重的下降和第二产业中高新技术产业比重的上升，是深圳灰霾日在2004年达到峰值之后迅速下降的原因。将深圳灰霾日数的变化历程分为五个阶段，分别是萌芽期、上升期、波动期、跃升期和温降期，对每个阶段的产业相关政策进行了调研和回顾，发现在不同阶段都有产业政策和环保政策、法规的因素在发挥作用。

1）萌芽期（1979—1984年）

此阶段为深圳改革开放初期，改革开放进一步增加了进口，贸易激增成就了深圳初期第三产业的优势，第三产业比重在42.5%～43.4%高位上徘徊。这一阶段深圳的工业经济发展是靠大量的基建投资产生的，因此第二产业占GDP比重提升迅速，从20%提高到45.5%，但由于工业规模总量有限，特区空气质量总体优良，灰霾日数仅略有上升，称之为“萌芽期”。

2）上升期（1985—1994年）

此阶段是深圳经济增速最快的时期，是引进“三来一补”企业发展的黄金时期，也是灰霾天气逐年增加的“上升期”。由于大量资金涌入，各年的经济超高速增长，第二产业比重从41.9%上升到54.7%。“三来一补”企业对环境空气质量产生了较大的影响。政策方面改善空气质量的举措有两方面：一是引导发展高新技术产业相关政策。如《关于加强“三来一补”企业管理的若干规定》引导企业在稳定中发展，在发展中提高。二是治理环境污染和空气质量的有关法律。如《深圳经济特区环境保护条例》（1994年），开始用法治手段治理和保护环境，以及空气环境。

3）波动期（1995—2000年）

这阶段深圳经济增长速度放缓，产业结构趋于合理，环境空气质量停止继续恶化，灰霾天数在65～85 d徘徊，可称之为灰霾“波动期”。从产业发展来看，第二产业积极发展高新技术，加大技术改造力度，提高企业装备水平和产品技术含量；第三产业以高新技术产业和信息产业、生物技术产业的发展为主要特征。三大产业结构调整到2000年的0.7∶49.7∶49.6，已接近发达国家的水平。

在这一时期，政策方面主要是停止“三来一补”提倡发展高新技术产业及环境空气质量质量。如《关于特区内停止审批“三来一补”等项目的通知》（1994），《关于颁布深圳市环境空气质量功能区划的通知》（深府〔1996〕362 号）等。因此，在这一时期，虽然深圳的灰霾日数未见减少，但其迅速增加的趋势得到了暂时遏制。

4）跃升期（2001—2005年）

该阶段是深圳“第十五”计划期，空气质量急剧恶化，为灰霾日数的“跃升期”。在此期间，全市经济总量由2001年的1954.2亿元连续跨越到2005年近5000亿元，经济增长速度年平均达到16.3%。人均GDP从5237美元上升至7483美元，年平均增速14.0%。经济的高速增长带来了此阶段空气质量逐年恶化，攀升到历史最高点。另外，中国加入WTO，珠三角腹地城市承接了来自深港台的中低端产业的梯度转移，对空气质量的影响必然是区域性的。据气象部门的观测数据，广州2001年的灰霾天数是68 d，2004年则是144 d，与深圳灰霾迅速恶化情形同步，珠三角其他城市情况亦是大同小异。

这一时期出台的若干产业政策却为最终促使深圳大气环境的好转奠定了坚实基础。从2001—2005年，每年更新《深圳市产业导向目录》，引导传统产业升级、强化高新技术产业的支柱地位和高端化等。在环境治理方面加大力度，《关于加强生态环境建设和保护实施可持续发展战略的决定》深发[2001]4号明确提出“加强大气污染防治”。这一期间还出台了近30个关于环境综合治理和机动车尾气控制的相关文件，力度之大前所未有。

另外，区域协同治理也被提上日程。2003年12月，两地政府联合制订地区空气质素管理计划，计划包括共同建立区域性空气质素监测网络、编制珠江三角洲地区空气污染物排放清单、排污交易试验计划。由此可以得出，2005年深圳灰霾天气出现重大拐点不是偶然的，是政府多管齐下、综合治理的结果。

5）稳降期（2006—2015年）

这是深圳经济总量增长迅速，产业结构高级化明显，现代产业、四大支柱产业及战略新兴产业强劲阶段，也是深圳由“效益深圳”“和谐深圳”和“质量深圳”转型的阶段。同时，也是深圳空气质量不断转好的阶段，灰霾天气由深圳历史最高点逐步向好至2015年的35 d，可称之为灰霾的“稳降期”。在这十年期间，2006年本市生产总值5684.4亿元到2015年本市生产总值17503.0亿元，10年增加了2倍多。十一五和十二五期间，年均GDP增速分别为13.2%和23.5%。三次产业比重比例为0.1∶41.2∶58.8。该阶段深圳经济与产业结构进一步高级化对环境产生积极影响的一个重要阶段。

从产业结构上看，深圳战略性新兴产业占GDP比重的持续增长，二三产业结构进一步调整，经济竞争力不断攀升。2013年，战略性新兴产业增加值增长20.5%，超过5000亿元，占GDP比重超过1/3，对GDP增长的贡献率首次突破五成，成为经济发展的主引擎。

把握全局，定位“大道”，出台具体产业指导、引导政策，“鱼和熊掌”兼得。为坚定不移地推动经济结构优化和产业升级，实现十二五期间“深圳速度”向“深圳质量”的跨越，深圳市先后出台了一系列产业指导与引导政策文件，着力发展战略新兴产业。相关引导产业文件包括：《深圳新材料产业振兴发展政策》（2011年8月3日）、《深圳推进物联网产业发展行动计划（2011—2013 年）》（2011年9月6日）、《深圳文化创意产业振兴发展政策》（2011 年10月14日）、《深圳新一代信息技术产业振兴发展政策》等。

第三，坚持实行最严格的产业准入标准，推动绿色生产、绿色制造、绿色消费，不断增强经济的技术含量、知识含量和绿色含量。这一时期，深圳淘汰和转型低端企业超过1万家，钢铁、水泥、电解铝、煤炭等十六大重污染行业基本退出深圳。痛下决心搬迁500多家大中型家具企业，关停112条无牌、无证涂装生产线。

第四，铁腕治污，出台了大量环境保护政策、法规。2010年完成了全部11台燃油电厂“油改气”改造工程，每年PM2.5减排435 t。2011年7月将全市列为高污染燃料禁燃区，累计淘汰和改造了1000多台高污染锅炉。深圳市在十二五期间集中出台了专门针对大气污染相关文件和政策。例如：《深圳市“十二五”主要污染物总量减排实施方案》《深圳市大气质量提升计划》（深府办〔2013〕19号）、《深圳市黄标车提前淘汰奖励补贴办法（2013—2015年）》。这一时期的一系列政策，巩固了长期以来的产业结构优化，使得深圳的产业不断向高级化方向发展，从而为最终促成深圳高经济效益、低污染排放提供了新的动力。

3 结论

本文对深圳改革开放以来的大气环境质量变化特征及其与产业政策的关系进行了分析，得到了以下主要结论：

1）改革开放以来深圳的大气环境质量变化符合环境经济学中的库兹涅茨曲线，深圳正在经历着世界城市经济发展所普遍经历的大气环境质量演变进程，并且已过了从空气质量恶化期向提升期转变的库兹涅茨曲线“拐点”，空气质量有望随着经济的进一步发展而日益提升。

2）2005年以来在产业政策的引导下，产业结构不断调整、优化是深圳空气质量改善的重要原因。其中突出的特点是第二产业比重、工业污染物排放显著下降，第三产业和高新技术产业比重不断上升。

3）尽管已经在大气环境治理上取得了显著的成就，深圳仍有进一步提升大气环境质量的空间，包括：开展区域协作治理和联动联防、针对日益多发的局地污染事件开展精细化的监测预警和治理、针对主要污染物从PM2.5向臭氧转变的特征展开更有针对性地防治。