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我国自“九五”开始推行污染物排放总量控制制度,经过长时间的实践,污染物总量减排管理体系不断完善,有效实现了污染物的排放总量控制。但是,现阶段仍有部分地区,虽然总量控制指标超额完成,但环境质量未得到有效改善。这说明我国污染物总量减排的“量”与环境质量改善的“质”之间并未实现协同演进,部分地区污染物总量下降难以带动环境质量的全面改善。如何缩小“量—质”之间的差距,实现污染物总量控制与环境质量改善同步发展,是一个亟需探讨的问题。本文以资源稀缺性理论、污染物总量控制理论、外部性理论和可持续发展理论为基础,在分析影响总量控制效益和环境质量改善效益的关键因素基础上,构建总量控制效益评估系统和环境质量改善效益评估系统,定量表征总量控制效益和环境质量改善效益。借用物理学响应模型将“量—质”系统响应,构建“量—质”响应关系,探索“量—质”响应关系下的污染物控制总量核算方法,并以我国“十三五”阶段SO2排放和减排情况进行实例验证,以期得到反应环境质量的污染物控制总量核算方法。实例验证显示,“十三五”时期,除海南和西藏外,其他地区的污染物总量控制指标均能在一定程度上反映环境质量改善,“量—质”响应关系较好。而且在我国大部分地区,生态环境损失成本、单位GDP的SO2排放量、污染物减排价值等是影响“量—质”响应关系的关键因素。另外,研究发现,不同地区“量—质”响应关系的不同阶段所对应的减排率的起始范围存在较大差别,如广东与山西在良好响应阶段的SO2减排率的起始范围相差45.85%,这与不同地区SO2排放量、年均SO2浓度、SO2占总污染排放量比重、单位GDP的SO2排放量、SO2污染引起的生态环境损失占当年GDP的比重以及SO2减排价值密切相关。在生态环境损失成本相近的情况下,减排率阈值与SO2排放量及其占污染物排放总量的比重、单位GDP的SO2排放量和SO2的减排价值密切相关。进一步分析我国“十三五”时期的响应程度发现,除3个无减排要求的省份外,分别有6个省份处于勉强响应和良好响应阶段,其余16个省份处于基本响应阶段。不同地区可以考虑通过降低生态环境损失成本、增加节能改造投入等方式达到良好的“量—质”响应关系,实现污染物总量控制与环境质量改善同步发展。本文可以为解决现阶段污染物总量控制的制度困境,缩小“量—质”之间的差距,提供一定的理论支撑。