基于高速公路网的货车过境排放多尺度测算及其公平性评估

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汽车作为现代社会重要的交通工具之一,其尾气污染物包含了CO、HC、NOX以及颗粒物等,其中很多污染物对人体有害并严重破坏了自然环境,已成为严重的社会问题。随着“产销异地机制”造成的产销地分离现象的普及,过境运输成为产业交流的基本特征,过境排放现象在现实中该现象易被学者和管理者忽视。伴随着过境运输现象的日益明显,过境排放的外部效应对于城市污染物治理、减排责任划分等方面具有重要影响。如何将该现象带来的负外部性内部化以实现区域均衡发展,已经成为实现区域公平发展亟需解决的难题。因此,建立过境排放问题的认知体系、定量测算方法、解决方法,实现过境排放治理与经济发展协同促进,对于丰富城市机动车污染物测算体系、建立污染物跨区域治理合作机制、实现区域均衡发展等,具有重要现实和长远意义。论文首先对过境排放进行定义阐述,再将高速公路站点间的运输集聚至县(区)、市间的运输,获取研究单元的过境流量矩阵。此外,借鉴机动车污染物测算方法与空间分异特征测度方法,从整体分布格局、空间分异性两个方面对两种尺度下研究区域的过境排放污染的空间分布特征进行了剖析。结果表明:(1)整体空间上,州市尺度下的过境排放总量为1125.5吨,县域尺度下排放总量为5318.97吨,三类污染物中NOX占比最大,为93%,PM10、PM2.5占比较为均衡;(2)两者在空间上均呈现零星交叉分布格局,三种排放类型分布规律与总量分布规律无差别;(3)整体上而言,州市尺度下分异指数区间为[0.89,1],县域尺度下分异指数区间为[0.76,0.92],两种尺度下污染物空间分异指数均较大,在空间上两者的分异性均较为显著,三种污染物呈现与总量类似的空间分异特征。其次,基于过境排放的强空间分异性,加之单位过境排放效率与单位经济产出存在错位分布,故引入排放公平概念对过境排放在空间上分布进行剖析。结果表明:(1)通过绘制区域过境排放总量与GDP累计分布的洛伦兹曲线,发现州市尺度的基尼系数0.43,大于县域尺度的0.29,且三种污染物的基尼系数与总量较为相似,表明县域尺度下过境排放对区域整体更为公平;(2)经研究单元的排放贡献系数计算,在研究区域内,州市尺度下仅有昆明市、普洱市处于公平状态,其余州市处于不公平状态;县域尺度下有24个城市处于不公平状态,31个城市处于公平状态,两种尺度过境排放不公平区域容易出现在州市接壤的县(区),空间位置基本重叠,但县域尺度下排放公平性分布较为紧凑;(3)从排放公平空间格局而言,州市尺度下过境排放与城市经济发展水平间的错位特征较为显著;县域尺度下,较多严重不公平区域围绕昆明市分布。最后,针对上述过境排放空间公平分析,重塑空间剥夺的概念,从排放公平的计算方法进行反推,首先确定转移路径,确定补偿原则,以筛选出构建实施补偿、接受补偿的城市,其次设定运输、产业、政策3个层次的补偿方法,再提出相应的优化策略,拟为提高区域排放公平性提供实施路径。本文研究从产销分离的现象提出过境排放的概念,增添了过境运输排放的研究范畴,丰富了机动车尾气排放的研究体系,进而提高区域减排责任划分的公平性,为实现区域公平、可持续发展提供研究视角,以期寻求经济发展与污染物治理同步发展。
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