收稿日期：2014-04-12
作者简介：李健，博士，教授，博导，主要研究方向为循环经济与区域经济社会可持续发展。
通讯作者：李莹莹，硕士生，主要研究方向为循环经济与区域经济社会可持续发展。
基金项目：教育部人文社科规划项目“大型工业城市低碳发展的途径、模式与对策研究”（编号：11YJA630046）；天津市教委重大项目“天津建设生态宜居城市的策略与评价体系构建研究”（编号：2011ZD031）；天津市高等学校创新团队培养计划资助(编号：TD12-513)。
摘要随着区域经济一体化的日益深入与机动车保有量的快速增长，机动车尾气污染已成为影响城市群空气质量的重要威胁。由于大气流动性等原因，大气污染治理的范围亟需从单一城市层面扩展到区域层面，因此，研究区域机动车污染物排放总量的排放特征，并据此提出区域减排的对策措施变得尤为重要和紧迫。京津冀协同发展已上升为重大国家战略，因此，本文以京津冀地区为例，分析2007-2011年的机动车常规污染物（CO，NOx，HC，PM）区域总量的排放特征，并从区域内部的污染物分担率角度，分析不同省市的污染物贡献程度。然后以2012年的区域排放总量为基础，根据地区间的产业结构、经济水平和空气质量差异运用改进的等比例分配方法分配污染物区域总量减排指标，结果表明：京津冀四种污染物总量除个别年份波动外均呈现上升趋势，而从区域内部分担率上看，河北省对污染物排放贡献率呈上升趋势，北京和天津均呈现递减趋势。在2012年的基础上降低10%的目标下，计算得各地区削减率分别为：CO（北京12.4%，天津10.0%，河北77.7%），NOx（北京33.1%，天津11.1%，河北55.8%），HC（北京9.0%，天津5.2%，河北85.8%），PM（北京24.0%，天津13.2%，河北62.8%）。因此，建议将京津冀机动车污染物总量减排的重点放在河北省，加快在河北省内实行更高的机动车污染物排放标准，并加大对新能源汽车的投入，以降低区域机动车污染物的排放总量。
关键词机动车污染物；排放清单；区域分担率；总量分配；京津冀
中图分类号X321文献标识码A文章编号1002-2104（2014）08-0141-08doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2014.08.018
自2013年1月以来，我国多地出现严重的雾霾天气，在京津冀、长三角、珠三角地区出现的频次和程度最为严重。由于区域经济一体化的加深和大气流动性等特点，大气环境的治理迫切需要扩展到区域层面而不是单纯的局限在对单个城市空气污染的治理上。因此，对区域大气污染物进行总量控制并建立权责分明、系统的区域大气环境治理协作机制变得十分紧迫，而作为严重空气污染主要原因的机动车污染物排放则应该作为区域大气污染物总量控制的首要目标。
近年来，众多学者对我国机动车大气污染物排放进行了较多的研究，侧重的角度也不尽相同，大致可以概括为两种：第一种，是以一个或多个城市为研究区域，评价研究区域机动车污染物的排放现状。例如，Huo等［1］研究了2007年中国22个不同大小和不同发展阶段城市的机动车污染物排放特征。姚志良等［2］ 选择中国12个典型城市建立1990-2009年机动车排放清单，分析各城市机动车排放历史演变趋势。郎建垒等［3］建立了2008年京津冀地区的四种机动车污染物排放清单，并从不同污染物，不同车型和不同排放标准的角度分析了污染物的排放特征。车文蔚等［4］ 建立了2006年珠江三角洲地区机动车污染物排放清单，并分析了三种污染物排放特征。王孝文等［5］研究建立了基于GIS系统的2010年杭州市四种机动车污染物高时空分辨率排放清单，并分析了不同车型不同污染物的分担率。Wang等［6］利用自上而下的方法研究了北京市2005年三种机动车污染物的排放情况。Zheng等［7］分析了珠江三角洲包括机动车污染物排放在内的三种污染源的五种污染物的排放强度，并建立3 km网格分析其空间分布特征。第二种，是评价某个地区已采取的机动车污染物控制措施及其实施效果。Zhang等［8］对广州2005-2009年的机动车排放建立排放清单，并对该时期广州市政府所才采取的排放控制措施进行评价。吉木色等［9］运用情景预测方法评估了在不同情景下2011-2020年北京市各种控制措施对四种污染物的削减效果。Zhang等［10］建立了三种能源情景并预测了我国2030年四种典型机动车污染物的排放量。Wu等［11］将北京市采取的机动车污染物减排措施归结为七大类并分析了措施的实施效果。上述研究更多着重于单个城市机动车污染物的排放特征及其控制和减排措施，即使有涉及区域研究的，也大多是侧重区域内城市的污染物排放特征，而关于区域机动车污染物排放总量控制的研究却鲜有涉及。本研究以京津冀区域为例，分析了区域机动车污染物总量的排放特征，并对区域内污染物总量减排责任进行了分配，探索通过建立多年的机动车污染物排放清单，分析区域内部排放分担率。并根据区域内产业结构、经济水平和空气质量三种因素修正分担率结果，确定分配结果并提出了相应对策措施，为区域联合防治大气污染提供决策依据。
1机动车污染物排放清单
1.1排放量估算方法
机动车排放污染物CO，NOx，HC，PM排放总量的估算依据公式（1）：
EQm,n,k=∑i∑j(Pm,i,j,k×VKTm,i,k×EFi,j,n)×10-6（1）
式中：m表示区域（本研究区域为北京、天津、河北）; n表示污染物种类（CO、NOx、HC、PM）；i表示机动车类型（重型客车、轻型客车、重型货车、轻型货车、摩托车）; j表示机动车污染物国家排放标准（国0、国1、国2、国3、国4）；k表示年份（本研究年份为2007-2011年）；EQm,n,k表示第m区域n类污染物在k年的排放量，t/a；Pm,i,j,k为m区域内i种车型在j种排放标准下k年的保有量，辆；VKTm,i,k为m区域i种车型k年的年平均行驶里程，km/a;EFi,j,n为i种车型在j种排放标准下n类污染物的排放因子，g/(km·辆)。
1.2机动车保有量
本研究按照统计年鉴划分的车辆类型将机动车分为重型客车、轻型客车、重型货车、轻型货车和摩托车。根据统计年鉴［12-15］及相关文献［16］提供的数据得到北京、天津、河北三个地区的每种车型在2007-2011年每年的保有量。为了根据COPERT模型估算排放清单，需要将以上保有量数据转换成不同车型在不同排放标准下的保有量，因此，本研究根据京津冀新车注册量、车辆存活率以及实施不同排放标准的时间来计算不同车型在不同排放标准下的保有量。
综合运用Lang等［16］对不同标准保有量的计算和Zachariadis等［17］对车辆存活率的研究，计算不同标准不同车型保有量的计算公式：
Pm,i,j,k=∑kNm,i,j,k·ry-k(x)j≠G0
Pm,i,y-∑G4G1∑kNm,i,j,k·ry-k(x)j=G0(2)
其中，ry-k(x)=exp-x+bTb为存活率函数［17］，y为本研究的研究年限（y=2007,2008…2011）;k为新车注册年份（k=1999,2000…2011）；ry-k(x)表示车龄为y-k年的机动车存活率（本研究假设机动车在注册之后的5年内存活率为1，即y-k≥6）；T，b为存活率函数的参数，根据Huo等［18］的研究T=26，b=11，通过计算得出机动车存活率见表1。公式（2）中，Nm,i,j,k为m区域i种车型在j种排放标准下k年的新车注册量（G0-G4分别表示国0-国4标准）；Pm,i,y表示从统计年鉴及相关文献中获取的y年m区域i种车型实际的机动车保有量。