“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NO2濃度的時(shí)空變化及其城市群分布特征研究
——兼論“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NO2污染治理成效

張 歡，鄭錦航，成金華，畢劉欣，梅煜臻

（1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究中心，湖北 武漢 430078；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430078）

一、引言

深入推進(jìn)環(huán)境污染防治是黨的二十大提出“推動(dòng)綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生”的戰(zhàn)略部署。NO2是藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)重點(diǎn)污染物，NO2污染表現(xiàn)在其對(duì)人體健康的損害及引發(fā)大氣的二次污染。NO2是導(dǎo)致大氣污染的“元兇”之一，是大氣中主要的含氮污染物[1]。NO2通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生硝酸鹽二次顆粒[2]，導(dǎo)致大氣能見(jiàn)度下降并進(jìn)一步降低空氣質(zhì)量，是加劇和形成酸雨、對(duì)流層臭氧、二次氣溶膠以至灰霾[3]的主要因素。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)政府十分重視通過(guò)制定包括氮氧化物在內(nèi)的多種大氣污染物控制目標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)大氣污染治理，NO2污染治理政策經(jīng)歷了從總量控制減排向環(huán)境空氣質(zhì)量改善的轉(zhuǎn)變，通過(guò)強(qiáng)化脫硫脫硝NOx源頭減排、嚴(yán)格的環(huán)境空氣NO2濃度管控等重點(diǎn)措施，取得了我國(guó)NO2污染治理的顯著成效。面對(duì)我國(guó)當(dāng)前霧霾和臭氧污染凸顯的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，我國(guó)將細(xì)顆粒物（PM2.5）與臭氧（O3）作為大氣污染治理的重要著力點(diǎn)[4-6]，NO2作為大氣中O3和PM2.5 的重要前體物[7]，其質(zhì)量濃度仍然是“十四五”時(shí)期深入開(kāi)展大氣污染防治的大氣質(zhì)量約束性指標(biāo)之一[8]。在2035 年我國(guó)生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國(guó)基本實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)指引下，下階段如何保護(hù)現(xiàn)階段NO2污染治理成效、如何深入打好NO2污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)成為一個(gè)重要的研究課題。

黨的二十大報(bào)告明確指出“堅(jiān)持精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污，持續(xù)深入打好藍(lán)天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)”。準(zhǔn)確把握“三個(gè)治污”，要害在精準(zhǔn)，關(guān)鍵在科學(xué)，路徑在依法[9]，精準(zhǔn)、科學(xué)、依法開(kāi)展NO2污染防治工作是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要方針。在依法治污方面，我國(guó)以《大氣污染防治法》為基礎(chǔ)，確立了大氣污染防治的基本原則[10]，并陸續(xù)推出《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》《排污許可管理?xiàng)l例》等法規(guī)和重要文件，不斷嚴(yán)格NO2排放標(biāo)準(zhǔn)和濃度限值、更新處罰內(nèi)容、加碼處罰力度[11]、收緊約束目標(biāo)，以此推動(dòng)我國(guó)用最嚴(yán)格制度、最嚴(yán)密法治保護(hù)NO2污染的治理成果；在精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污方面，目前學(xué)者們利用地基觀測(cè)數(shù)據(jù)[12-13]與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)[14-18]對(duì)光照強(qiáng)度、大氣溫度、濕度和風(fēng)速等自然氣象因素[19]及GDP、人口密度和城鎮(zhèn)化率等經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素[20]深入探究我國(guó)NO2污染成因，以此達(dá)到科學(xué)決策、科學(xué)監(jiān)管、科學(xué)治理的目標(biāo)要求；在科學(xué)治污基礎(chǔ)上，學(xué)者們進(jìn)一步關(guān)注了石油化工[21]、機(jī)動(dòng)車[22]的減排及鋼鐵[23]、火電[24]企業(yè)煙氣脫硝等重點(diǎn)行業(yè)NO2治理情況，時(shí)間尺度上聚焦NO2污染嚴(yán)重的秋冬季[25]，空間尺度上聚焦京津冀[26]、長(zhǎng)三角[27]、汾渭平原[28]等大氣防治重點(diǎn)區(qū)域，以期在控制NO2污染上做到行業(yè)精準(zhǔn)、時(shí)間精準(zhǔn)、空間精準(zhǔn)。

“十三五”時(shí)期以來(lái)，我國(guó)大氣污染防治工作取得了重大進(jìn)展和顯著成效，成為世界空氣質(zhì)量改善最快的國(guó)家。在充分肯定防治成果的同時(shí)，以城市群及中心城市為引領(lǐng)的空間組織形態(tài)[29]的新型城鎮(zhèn)化伴隨著更廣泛的要素集中和工業(yè)擴(kuò)張[30]，為下階段加強(qiáng)以城市群和中心城市為重點(diǎn)的大氣污染治理工作帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。因此，NO2污染治理工作作為深入打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的關(guān)鍵一步，研究我國(guó)城市環(huán)境空氣NO2濃度的時(shí)空分布形態(tài)及其呈現(xiàn)的以城市群和中心城市為嚴(yán)重區(qū)域的污染分布特征，可以為“十四五”時(shí)期及2035 年因地制宜提高全國(guó)及各地區(qū)NO2濃度控制目標(biāo)，深入開(kāi)展以城市群和中心城市為重點(diǎn)的NO2污染治理工作提供依據(jù)。本文基于中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的全國(guó)城市空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)發(fā)布平臺(tái)中城市NO2濃度數(shù)據(jù)，采用《“十四五”新型城鎮(zhèn)化實(shí)施方案》中對(duì)我國(guó)19 個(gè)城市群的劃分，從總體、七大地理區(qū)域、城市群多尺度研究了我國(guó)2015—2021 年NO2濃度的時(shí)空形態(tài)和城市群分布特征，并對(duì)“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NO2污染治理成效進(jìn)行階段性總結(jié)，以期對(duì)全面落實(shí)“三個(gè)治污”，深化重點(diǎn)區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控[31]，以城市群為空間單元在區(qū)域?qū)用娼鉀Q大氣污染問(wèn)題[32]提供科學(xué)依據(jù)和政策支撐。

二、數(shù)據(jù)及方法

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源與區(qū)域劃分

跟蹤的全國(guó)NOx 排放量數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局能源統(tǒng)計(jì)司公布的2015—2021 年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，其中工業(yè)、機(jī)動(dòng)車、集中式污染處理措施和生活及其他NOx 排放量均來(lái)自中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布2015—2021 年《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》。

全國(guó)年均、季均、月均NO2濃度數(shù)據(jù)來(lái)源于中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部2015—2021 年《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、2015—2021 年《全國(guó)城市空氣質(zhì)量報(bào)告（1 月～12 月）》；城市NO2濃度數(shù)據(jù)采取于中國(guó)國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)總站全國(guó)城市空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；城市群NO2濃度采用城市群范圍內(nèi)城市濃度平均值，缺失數(shù)據(jù)采用Arcgis10.8.1 中克里金插值法（Kriging interpolation）進(jìn)行補(bǔ)充。

過(guò)去十年，中國(guó)政府積極構(gòu)建以中心城市和城市群為引領(lǐng)的現(xiàn)代化城鎮(zhèn)體系，同時(shí)中心城市和城市群也成為大氣污染嚴(yán)重區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)域，城市群層面的研究區(qū)域按照2021 年的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》所規(guī)定的如表1 所示的3 大類19個(gè)城市群。據(jù)，底圖無(wú)修改。

表1 我國(guó)城市群及中心城市一覽表

（二）研究方法

2021 年世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的全球空氣質(zhì)量指南（AQGs）規(guī)定的NO2過(guò)渡期目標(biāo)值-1（IT-1）年平均濃度40μg/m3，過(guò)渡期目標(biāo)值-2（IT-2）為30μg/m3，過(guò)渡期目標(biāo)值-3（IT-3）為20μg/m3。中國(guó)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）規(guī)定：環(huán)境空氣NO2年平均濃度一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值均為40μg/m3。本文基于上述標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合林文鵬和郭新瞳（2022）[34]的分類標(biāo)準(zhǔn)，將我國(guó)NO2年均濃度劃分為4 種類型：一類（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的25%到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的50%）：10-20μg/m3；二類（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的50%到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的75%）：20-30μg/m3；三類（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的75%到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）：30-40μg/m3；四類（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上）：＞40μg/m3，對(duì)NO2濃度進(jìn)行重分類。采用時(shí)間趨勢(shì)法、同比及增長(zhǎng)率等分析我國(guó)宏觀層面及各大區(qū)域間NO2濃度的時(shí)序演變規(guī)律。城市群NO2濃度采用城市群區(qū)域內(nèi)各城市NO2濃度均值，運(yùn)用Arcgis空間聚合（Spatial Join）操作將城市群內(nèi)各城市NO2濃度的點(diǎn)數(shù)據(jù)集合轉(zhuǎn)換為城市群面數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合上述NO2濃度分類標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用Arcgis 10.8.1繪制濃度分布圖，對(duì)城市群NO2濃度空間分布特征進(jìn)行研究。

三、結(jié)果與分析

（一）“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NO2 治理總體成效

1.“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NO2減排工作取得積極進(jìn)展

黨的十八大以來(lái)，在習(xí)近平生態(tài)文明思想的科學(xué)指引下，我國(guó)大氣環(huán)境的改善取得了前所未有的巨大成效。過(guò)去十年，我國(guó)以年均3%的能源消費(fèi)增速支撐了平均6.6%的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)（翟青，2023）[35]。如圖1 所示，全國(guó)地級(jí)及以上城市NO2濃度年均值由2015 年的30μg/m3降至2021 年 的23μg/m3，下 降23.33%；NOx 排放量由2015 年的1 831.43 萬(wàn)噸減少到2021 年的988.40 萬(wàn)噸，下降46.03%。這表明我國(guó)在NO2污染治理中以污染物溯源追蹤、源頭治理為重點(diǎn)的減排工作取得巨大成就。NOx 的排放是NO2污染的主要貢獻(xiàn)源，大氣中NOx 普遍以NO2的形式存在，降低空氣中NO2的濃度應(yīng)優(yōu)先加強(qiáng)對(duì)NOx 的污染減排控制[36]。我國(guó)對(duì)NOx 減排工作源起于脫硫脫硝工程。其中我國(guó)煙氣脫硝起始于1991年環(huán)保部發(fā)布的《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)首次規(guī)定了煙氣排放限制；2003 年，我國(guó)政府修訂《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2003），加強(qiáng)了對(duì)煙氣排放的監(jiān)管；環(huán)保部、國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局于2011 年發(fā)布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB-13223-2011）替代2003 年標(biāo)準(zhǔn)，大幅提高煙氣脫硝要求；2012 年《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》中首次明確提出對(duì)NOx 的總量控制目標(biāo)；2016年《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》（以下簡(jiǎn)稱《方案》）中進(jìn)一步收緊NOx 約束目標(biāo)。圖1 顯示“十三五”時(shí)期我國(guó)NOx 排放量逐年遞減趨勢(shì)明顯，其中2015—2017 年出現(xiàn)顯著降幅，下降約483.03 萬(wàn)噸。截至2020 年，我國(guó)NOx 排放總量為1 019.66 萬(wàn)噸，較2015 年下降約44.32%，超額完成了《方案》中“NOx 排放總量控制在1 574 萬(wàn)噸以內(nèi)，比2015 年下降15%”的階段性減排目標(biāo)。NO2減排工作的積極成效表明高水平生態(tài)環(huán)境保護(hù)不僅不會(huì)阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且會(huì)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添新動(dòng)能，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展（黃潤(rùn)秋，2023）[9]。

圖1 2015—2021 年我國(guó)NOx 排放量及NO2 濃度

在充分肯定“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)大氣污染防治成就的基礎(chǔ)上，習(xí)近平總書(shū)記在黨的二十大報(bào)告中明確強(qiáng)調(diào)“加快推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)等調(diào)整優(yōu)化”，對(duì)進(jìn)一步深化NO2減排的工作提出新的重大部署。如圖1 所示，“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NOx 排放來(lái)源以工業(yè)生產(chǎn)與機(jī)動(dòng)車排放為主，機(jī)動(dòng)車是我國(guó)NOx 排放重點(diǎn)領(lǐng)域。2015—2017年我國(guó)NOx 排放量主要以工業(yè)生產(chǎn)為主，其中2015年工業(yè)NOx 排放量（1 180.9 萬(wàn)噸）是機(jī)動(dòng)車NOx 排放量（585.1 萬(wàn)噸）的2.02 倍，而到2017 年工業(yè)NOx排放量（646.5 萬(wàn)噸）與2017 年機(jī)動(dòng)車NOx 排放量（641.2 萬(wàn)噸）基本持平。2017—2021 年工業(yè)NOx 排放量的減少幅度遠(yuǎn)超機(jī)動(dòng)車，機(jī)動(dòng)車儼然成為我國(guó)NOx污染的第一大污染源[37]。我國(guó)工業(yè)NOx 的減排成效是實(shí)現(xiàn)“加快制造業(yè)等產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化和生態(tài)產(chǎn)業(yè)化”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要體現(xiàn)；進(jìn)一步加大機(jī)動(dòng)車NOx 減排力度，也標(biāo)志著“大力提倡低碳出行，加快推動(dòng)能源和重點(diǎn)行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型”的時(shí)代號(hào)召（谷樹(shù)忠，2023）[38]。

2.“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NO2分月分季變化特征

我國(guó)NO2濃度呈現(xiàn)逐月變化的“V”字型分布特征，歷年月均濃度峰值同比下降。如圖2 所示，整體上來(lái)看，1 月～7 月我國(guó)月均NO2濃度呈波動(dòng)遞減趨勢(shì)，相反，7 月～12 月濃度呈逐月上升趨勢(shì)。7 年間我國(guó)NO2月均濃度整體上呈先降后升的“V”字型分布，總體分布特征符合李秋芳等（2022）[39]、符傳博等（2015）[40]在城市和省域尺度下的研究結(jié)果。2015—2021 年中1 月、11 月、12 月為NO2濃度均值高峰，是大氣中NO2污染的高發(fā)月份，6 月、7 月、8 月、9月大氣中NO2濃度狀況良好；對(duì)比來(lái)看，我國(guó)NO2月均濃度的同比下降趨勢(shì)明顯，大氣中NO2污染高發(fā)月份降幅顯著。其中11 月NO2濃度從2015 年（34 μg/m3）下降到2021 年（30μg/m3），同比下降11.76%；12 月NO2濃度從2015 年（45μg/m3）下降到2021 年（34μg/m3），同比下降24.44%；1 月NO2濃度從2015年（43μg/m3）下降到2021 年（36μg/m3），同比下降16.28%。截至2021 年，1 月及12 月濃度已然從四類（＞40μg/m3）降至三類（30-40μg/m3），其他月份濃度均處于一類（10-20μg/m3）至三類（30-40μg/m3）之間。

圖2 2015—2021 年我國(guó)NO2 濃度月度及季度變化

我國(guó)NO2濃度呈現(xiàn)冬季＞秋季＞春季＞夏季的季節(jié)性分布特征，季均濃度較2015 年出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn)。如圖2 所示，冬季＞秋季＞春季＞夏季分布是我國(guó)NO2季均濃度分布的基本特點(diǎn)，這與尉鵬等（2011）[41]、姜建芳等（2019）[42]的研究結(jié)論一致。此外，“十三五”時(shí)期以來(lái)，我國(guó)大氣中NO2濃度各季節(jié)均出現(xiàn)逐年同比下降，到2021 年各季節(jié)均有-21.74%（春季）、-29.83%（夏季）、-21.75%（秋季）、-22.50%（冬季）的顯著降幅。濃度的季節(jié)性變化揭示了人為活動(dòng)和自然條件對(duì)于NO2污染作用的影響?；谏鲜龇植继攸c(diǎn)，從人為排放影響角度來(lái)解釋，冬季為供暖季節(jié)，煤炭等燃料的燃燒是冬季濃度遠(yuǎn)高于其他季節(jié)的主要原因之一[43]；從自然條件影響角度來(lái)解釋，春夏季氣溫較高、濕度較大，同時(shí)受太陽(yáng)輻射影響，有利于大氣中的NO2擴(kuò)散。此外，我國(guó)大氣NO2季均濃度與月均濃度變化趨勢(shì)相呼應(yīng)，冬季NO2濃度均值（33.80μg/m3）對(duì)應(yīng)1 月均值（36.8μg/m3）和12月均值（38.2μg/m3），均為濃度高值?；谖覈?guó)NO2季均及月均濃度分布特點(diǎn)，我國(guó)NO2排放的控制與影響因素分析重點(diǎn)聚焦冬季（12 月、1 月），冬季是治理我國(guó)NO2污染的關(guān)鍵所在。

3.“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)區(qū)域NO2減污成效

我國(guó)區(qū)域NO2濃度呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢(shì)，下降速率略有放緩。如圖3 所示，總體來(lái)看，我國(guó)七大地理區(qū)域的NO2濃度雖然在2015—2017 年間出現(xiàn)起伏，但是整體上仍然呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢(shì)；從下降速率來(lái)看，2017—2018 年間我國(guó)區(qū)域NO2濃度降低速度為7 年間最快，以華北地區(qū)的降幅最為明顯，其反映出2017 年在大氣污染防治強(qiáng)化督查行動(dòng)中，對(duì)京津冀及周邊傳輸通道“2+26”城市開(kāi)展為期一年的大氣污染防治強(qiáng)化督查的顯著成效[44]。除華北地區(qū)之外，同時(shí)期其他區(qū)域NO2濃度也出現(xiàn)了明顯下降，針對(duì)華北地區(qū)的督察行動(dòng)對(duì)我國(guó)其他地區(qū)的污染治理具有輻射與引領(lǐng)作用。2018 年后，我國(guó)NO2濃度降幅呈現(xiàn)放緩跡象，但整體下降趨勢(shì)沒(méi)有改變。截至2021 年，我國(guó)七大地理區(qū)域NO2濃度均處于三類標(biāo)準(zhǔn)（30-40μg/m3）以下，呈現(xiàn)以華北、華東、華中、東北、西南、西北地區(qū)為主體的二類標(biāo)準(zhǔn)（20-30 μg/m3）區(qū)域及華南地區(qū)為主體的一類標(biāo)準(zhǔn)（10-20μg/m3）區(qū)域的“6+1”分布形態(tài)。

圖3 2015—2021 年我國(guó)各地區(qū)NO2 濃度變化趨勢(shì)

我國(guó)區(qū)域間NO2濃度差異逐步縮小，大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域污染治理成效顯著。如圖3 所示，由我國(guó)七大地理區(qū)域NO2濃度對(duì)比分析可知，華北地區(qū)、華東地區(qū)、華中地區(qū)濃度較高；東北地區(qū)、西南地區(qū)、華南地區(qū)濃度較低。此外，華北地區(qū)和華東地區(qū)的NO2年均濃度明顯高于同時(shí)期其他地區(qū)，并均于2017 年達(dá)到峰值。但華北、華東地區(qū)與其他五大地理區(qū)域的濃度差距正在逐步縮小，這得益于其在大氣防治重點(diǎn)區(qū)域的治理成效：華北地區(qū)以北京為重點(diǎn)實(shí)施環(huán)首都生態(tài)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，出臺(tái)一系列大氣污染防治法律法規(guī)，通過(guò)強(qiáng)化督查、藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)等專項(xiàng)整治行動(dòng)，使得華北地區(qū)NO2濃度較2017年峰值出現(xiàn)顯著下降，逐步拉近與其他區(qū)域間的濃度差距；華東地區(qū)以《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》中劃定的長(zhǎng)三角地區(qū)為重點(diǎn)，推動(dòng)長(zhǎng)三角大型工業(yè)熱源城市轉(zhuǎn)型（鎮(zhèn)江、南京、馬鞍山）[25]，推進(jìn)長(zhǎng)三角三省一市NO2污染防治一體化。從降幅來(lái)看，2015—2021 年，華北地區(qū)（-25.59%）中京津冀（-32.42%）和華東地區(qū)（20.21%）中長(zhǎng)三角（-21.46%）均以顯著的降幅引領(lǐng)區(qū)域濃度下降。大氣防治重點(diǎn)區(qū)域的顯著成效是我國(guó)NO2污染治理成效的縮影，從2013年《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》發(fā)布實(shí)施開(kāi)始，由于在大氣污染治理上將重點(diǎn)區(qū)域作為工作重心，我國(guó)NO2濃度降幅顯著，NO2污染改善趨勢(shì)正在逐步延續(xù)。

（二）我國(guó)NO2 濃度的城市群形態(tài)特征

1.我國(guó)城市群NO2濃度空間分布特征

我國(guó)城市群NO2濃度空間上呈現(xiàn)“北高南低”和區(qū)域中“聚集成片”的分布特征。從整體看，時(shí)間上我國(guó)的NO2濃度呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，空間上仍然以“北高南低”的分布特征為主，在NO2污染視角下，符合萬(wàn)慶等（2022）[45]研究得出的中國(guó)城市群空氣質(zhì)量“南優(yōu)北劣”的分布特點(diǎn)；從防治效果看，以京津冀城市群為代表及其相鄰的城市群（關(guān)中平原城市群、中原城市群、山東半島城市群、呼包鄂榆城市群和晉中城市群）的NO2污染改善效果呈現(xiàn)“降幅趨同”現(xiàn)象，體現(xiàn)出我國(guó)大氣污染防治區(qū)域內(nèi)聯(lián)防聯(lián)控在城市群空間尺度下的成效。2015 年我國(guó)城市群中NO2重污染區(qū)域主要集中于京津冀城市群及其周邊城市群，呈現(xiàn)污染的聚集特征。其中京津冀城市群（46.08μg/m3）和山東半島城市群（40.32 μg/m3）是NO2濃度的高值區(qū)，均超過(guò)了國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；2018 年我國(guó)城市群NO2污染聚集情況出現(xiàn)改善，以京津冀城市群為代表的大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域NO2治理效果明顯。相反，晉中城市群（42.05μg/m3）的NO2污染問(wèn)題在2018 年凸顯，是2018 年內(nèi)唯一不達(dá)標(biāo)城市群；2021 年我國(guó)城市群NO2濃度均達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)城市群間NO2濃度分布存在差異，胡煥庸線東南半壁中發(fā)育良好城市群污染更突出。2015 年我國(guó)19 大城市群NO2濃度空間分布差異明顯，呈現(xiàn)以京津冀城市群和山東半島城市群為代表的四類區(qū)域、中原城市群和長(zhǎng)三角城市群等為代表的三類區(qū)域、成渝城市群和長(zhǎng)江中游城市群為代表的二類區(qū)域、蘭西城市群和北部灣城市群等為代表的一類區(qū)域，四大區(qū)域基本構(gòu)成2015 年城市群NO2濃度的空間格局。進(jìn)一步來(lái)看，NO2濃度四類區(qū)域與三類區(qū)域基本分布于胡煥庸線東南半壁，屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高、資源產(chǎn)業(yè)密集、人口集聚程度高的城市群；而正在培養(yǎng)與發(fā)展中的城市群和部分新興規(guī)劃城市群的NO2濃度普遍較低，可見(jiàn)我國(guó)城市群NO2濃度與城市群的發(fā)育程度存在關(guān)聯(lián)，控制NO2污染的重點(diǎn)應(yīng)該傾向于發(fā)育程度良好、資源密集型城市群。2021 年以京津冀城市群和長(zhǎng)三角城市群為代表的發(fā)育成熟、經(jīng)濟(jì)人口密集的城市群NO2 濃度較2015 年改善明顯，未來(lái)控制我國(guó)城市群NO2污染的重點(diǎn)應(yīng)放在保持現(xiàn)有治理成效的同時(shí)深化京津冀城市群、晉中城市群和天山北坡城市群NO2污染治理的工作中。

2.我國(guó)城市群NO2濃度時(shí)間變化趨勢(shì)

（1）優(yōu)化提升城市群。七年間我國(guó)優(yōu)化提升五大城市群NO2濃度先升后降，中心城市引領(lǐng)城市群減污效果顯著。如表2 所示，總體來(lái)看，2015—2021年五大優(yōu)化提升城市群年均NO2濃度時(shí)序變化趨勢(shì)基本一致，呈現(xiàn)“先升后降”特征。2015—2017 年優(yōu)化提升城市群年均NO2濃度普遍出現(xiàn)上升。NO2作為PM2.5 的主要成因物質(zhì)之一，城市群NO2濃度普遍的上升，反映出2016 年、2017 年全國(guó)多地霾污染頻發(fā)，大氣污染問(wèn)題成為受到廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)現(xiàn)象[46]；2017 年后，五大城市群NO2年均濃度開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，2021 年時(shí)五大城市群較2017 年分別下降-16.05μg/m3（京津冀）、-8.02μg/m3（長(zhǎng)三角）、-10.34μg/m3（珠三角）、-6.95μg/m3（成渝）、-4.09μg/m3（長(zhǎng)江中游）。

表2 我國(guó)優(yōu)化提升的五大城市群2015—2021 年NO2 年均濃度 （單位：μg/m3）

從城市群間對(duì)比來(lái)看，京津冀城市群治理成效最為明顯。2015—2021 年變化幅度最大的是京津冀城市群，NO2年均濃度較2015 年下降32.42%，降幅遠(yuǎn)超其他城市群。京津冀城市群作為我國(guó)大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域的代表地，其NO2年均濃度從不達(dá)標(biāo)到達(dá)標(biāo)，體現(xiàn)出京津冀城市群治污的顯著成效。但是從總量分析，京津冀城市群仍然存在較大進(jìn)步空間，2021 年京津冀城市群的NO2濃度仍然處于優(yōu)化提升城市群中的最高位。2021 年長(zhǎng)江中游城市群NO2濃度雖然位于優(yōu)化提升城市群中最低位，但其NO2濃度下降趨勢(shì)不明顯，7 年降幅僅為7.20%。此外，2021 年優(yōu)化提升其他三大城市群NO2濃度較2015 年均有10%～20%的下降。

從中心城市來(lái)看，優(yōu)化提升城市群的中心城市NO2濃度雖然顯著高于城市群均值，但是其減污幅度遠(yuǎn)大于城市群均值。如石家莊市，其歷年NO2濃度均高于京津冀城市群均值，但NO2濃度下降幅度（-35.80%）明顯高于京津冀城市群均值（-32.42%）。這種特征同樣出現(xiàn)于長(zhǎng)三角城市群（-11.33%）中南京市（-34.94%）、珠三角城市群（-16.83%）中廣州市（-24.42%）、成渝城市群（-12.25%）中成都市（-30.31%）、長(zhǎng)江中游城市群（-7.20%）中長(zhǎng)沙市（-22.16%）。中心城市是城市群內(nèi)部NO2污染的高值區(qū)，但其NO2污染治理效果卻顯著引領(lǐng)城市群整體的治理水平。

（2）發(fā)展壯大城市群。我國(guó)發(fā)展壯大五大城市群NO2濃度分布差異化明顯，中心城市NO2濃度降幅顯著。如表3 所示，總體來(lái)看，我國(guó)發(fā)展壯大五大城市群NO2濃度均處于波動(dòng)下降趨勢(shì)。7 年間發(fā)展壯大城市群降幅存在一定的趨同：京津冀城市群（-32.42%）周邊城市群如山東半島城市群（-28.50%）和中原城市群（-32.21%）降幅接近，珠三角城市群（-16.83%）周邊城市群如粵閩浙沿海城市群（-18.94%）和北部灣城市群（-9.14%）降幅接近。

表3 我國(guó)發(fā)展壯大的五大城市群2015—2021 年NO2 年均濃度 （單位：μg/m3）

從城市群間對(duì)比來(lái)看，我國(guó)發(fā)展壯大的五大城市群NO2濃度呈現(xiàn)差異化分布，不同城市群對(duì)NO2濃度控制水平存在異質(zhì)，其中中原城市群和山東半島城市群NO2濃度特征最為明顯?？偭可希?015 年時(shí)山東半島城市群（40.32μg/m3）和中原城市群（38.37 μg/m3）濃度總量最高，其中山東半島城市群尚未達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；從變動(dòng)幅度來(lái)看，7 年來(lái)中原城市群和山東半島城市群下降幅度最快，分別達(dá)到-32.21%和-28.50%。此外，關(guān)中平原城市群作為汾渭平原的重要組成部分，其NO2污染問(wèn)題需要重點(diǎn)關(guān)注，2021年關(guān)中平原城市群NO2年均濃度（29.87 μg/m3）達(dá)到發(fā)展壯大城市群中最高，其7 年間NO2濃度的變動(dòng)幅度（-12.74%）同樣處于五大城市群的下游；相反，粵閩浙沿海城市群和北部灣城市群由于其自身的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，NO2歷年濃度均處于低位，應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮沿海城市群的優(yōu)勢(shì)，將NO2濃度繼續(xù)控制在低位。

從中心城市來(lái)看，中心城市與城市群的NO2濃度差距逐年縮小，其引領(lǐng)城市群NO2治理效果顯著。2015 年中發(fā)展壯大城市群均出現(xiàn)NO2濃度明顯高于城市群濃度均值的中心城市，如山東半島城市群（40.32μg/m3）中濟(jì)南市（51.42μg/m3）、粵閩浙沿海（23.86μg/m3）中福州市（31.00μg/m3）、中原城市群（38.37μg/m3）中鄭州市（57.08μg/m3）、關(guān)中平原城市群（34.23μg/m3）中西安（43.25μg/m3）、北部灣城市群（17.73μg/m3）中南寧市（32.00μg/m3）。而到2021 年，各中心城市的NO2濃度除部分城市（西安、?？冢┩馀c所在城市群均值呈現(xiàn)趨同。由差異改變成趨同的現(xiàn)象表明中心城市引領(lǐng)發(fā)展壯大城市群NO2污染治理的效果顯著。

（3）培育發(fā)展城市群。我國(guó)培育發(fā)展九大城市群NO2污染治理成效各有不同，其中部分城市群及中心城市濃度變化趨勢(shì)偏離整體下降趨勢(shì)。如表4所示，總體來(lái)看，我國(guó)培育發(fā)展的九大城市群中，7年內(nèi)城市群間NO2濃度下降幅度呈現(xiàn)明顯差異化。基于降幅，可將我國(guó)培育發(fā)展九大城市群分為三類：哈長(zhǎng)城市群（-30.66%）、遼中南城市群（-20.65%）、黔中城市群（-35.87%）治理成效顯著；滇中城市群（-13.14%）、呼包鄂榆城市群（-15.46%）、蘭西城市群（-17.52%）、天山北坡城市群（-12.00%）治理成效初顯；山西中部城市群（1.91%）、寧夏沿黃城市群（1.58%）治理成效不顯著。

表4 我國(guó)培育發(fā)展的九大城市群2015—2021 年NO2 年均濃度（單位：μg/m3）

從城市群間對(duì)比來(lái)看，我國(guó)培育發(fā)展的九大城市群中NO2濃度分布各異。2015 年呼包鄂榆城市群（34.67μg/m3）、遼中南城市群（34.28μg/m3）和天山北坡城市群（34.42μg/m3）分別位于九大城市群NO2濃度總量前三，而到2021 年山西中部城市群（34.77 μg/m3）達(dá)到同年最高。需要注意的是，7 年間山西中部城市群和寧夏沿黃城市群NO2濃度降幅較小，呈現(xiàn)反復(fù)波動(dòng)的趨勢(shì)，偏離了培育發(fā)展城市群總體下降趨勢(shì)。2021 年山西中部城市群和寧夏沿黃城市群NO2濃度較2015 年均出現(xiàn)正增長(zhǎng)，需要對(duì)NO2防治水平進(jìn)一步改進(jìn)。此外，黔中、滇中、蘭西城市群由于其規(guī)劃成立時(shí)間較晚，發(fā)育程度較其他培育發(fā)展城市群存在滯后，其歷年NO2濃度均處于九大城市群中低位，未來(lái)針對(duì)NO2污染的防治工作應(yīng)以維持現(xiàn)狀為主。

從城市分布來(lái)看，中心城市是培育發(fā)展城市群NO2濃度的變化重要因素。培育發(fā)展城市群中心城市NO2濃度基本高于城市群均值，而其改善幅度也高于城市群均值，表現(xiàn)出“雙高”的特點(diǎn)。其中存在該特點(diǎn)最明顯的有哈爾濱市、沈陽(yáng)市、呼和浩特市、烏魯木齊市四市，均為城市群內(nèi)省會(huì)中心城市。此外，部分中心城市的NO2濃度變化幅度脫離了整體變化趨勢(shì)，該情況并未出現(xiàn)于優(yōu)化提升與發(fā)展壯大城市群中，如太原市（4.51%）和西寧市（-0.68%）兩市7 年間NO2濃度并未出現(xiàn)明顯改善，甚至不降反升。

四、結(jié)論與討論

（一）結(jié)論

黨的十八大以來(lái)，我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)發(fā)生了歷史性、轉(zhuǎn)折性、全局性變化。其中“十三五”時(shí)期我國(guó)NO2污染治理效果顯著，NO2濃度同比下降明顯，取得持續(xù)打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的階段性成就。本研究的主要結(jié)論如下：

一是總體治理成效上，我國(guó)以脫硫脫硝工作為核心積極推進(jìn)NOx 減排工作，強(qiáng)調(diào)大氣中NO2污染的源頭治理。在此基礎(chǔ)上，“十三五”時(shí)期以來(lái)我國(guó)NO2減排工作取得顯著成就，2021 年我國(guó)城市NO2濃度年均值及NOx 排放量相對(duì)于2015 分別下降23.33%和46.03%，超額完成了《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》中的階段性減排目標(biāo)；具體來(lái)看，2021 年工業(yè)NOx 排放量較2015 年下降68.76%，NO2濃度高值的11 月～1 月份也分別下降11.76%、24.44%、16.28%，重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)時(shí)段的明顯降幅標(biāo)志著我國(guó)精準(zhǔn)治理NO2污染的顯著成效。

二是在區(qū)域治理的時(shí)空形態(tài)方面?！笆濉睍r(shí)期以來(lái)我國(guó)七大地理NO2濃度呈現(xiàn)同步降低態(tài)勢(shì)，區(qū)域間的濃度差異也在不斷縮小。截至2021 年，七大地理區(qū)域的NO2濃度均下降至30μg/m3以下，均處于濃度二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的25%～75%之間；其中各區(qū)域歷年濃度的高值主要分布在華北、華東地區(qū)，華北地區(qū)中京津冀城市群和華東地區(qū)中長(zhǎng)三角城市群均以顯著的降幅引領(lǐng)華北地區(qū)和華東地區(qū)NO2濃度下降，標(biāo)志著我國(guó)在大氣防治重點(diǎn)區(qū)域治理NO2污染的顯著成效。

三是在城市群NO2濃度的時(shí)空特征方面?？臻g上，我國(guó)北方城市群NO2濃度高于南方城市群，臨近城市群如京津冀及周邊城市群（關(guān)中平原城市群、中原城市群、山東半島城市群、呼包鄂榆城市群和晉中城市群）NO2污染呈現(xiàn)“聚集成片”的現(xiàn)象；時(shí)間上，優(yōu)化提升、發(fā)展壯大、培育發(fā)展3 大類19 個(gè)城市群NO2濃度呈現(xiàn)出“先升后降”和“降幅趨同”的變化趨勢(shì)，中心城市NO2濃度及降幅均明顯高于所在城市群，表現(xiàn)出“雙高”的特點(diǎn)，中心城市顯著引領(lǐng)城市群NO2污染治理。

（二）建議

“十三五”時(shí)期以來(lái)，經(jīng)過(guò)大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)全面開(kāi)展的七年，我國(guó)大氣環(huán)境污染治理取得顯著成效。充分肯定“十三五”時(shí)期取得成績(jī)的同時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到“十四五”時(shí)期深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)中觸及更深、領(lǐng)域更廣的矛盾和問(wèn)題，本文提出以下建議：

一是進(jìn)一步降低NO2濃度限值標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)NO2濃度限值目前使用2012 年實(shí)行的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（40μg/m3），但這套標(biāo)準(zhǔn)只是世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的全球空氣質(zhì)量指南（AQGs）規(guī)定的NO2過(guò)渡期-1（IT-1）年目標(biāo)值的初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。上文分析同樣發(fā)現(xiàn)，從月度季度、七大地理區(qū)域、城市群及中心城市的視角來(lái)看，2021 年我國(guó)NO2濃度均處于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的25%～75%之間?？梢?jiàn)目前NO2濃度限值標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)落后，不適用于更深層次研究我國(guó)未來(lái)NO2濃度分布及時(shí)空演變。本文建議應(yīng)實(shí)施更嚴(yán)格的NO2濃度限值標(biāo)準(zhǔn)，以滿足更科學(xué)、更精準(zhǔn)治理NO2污染的現(xiàn)實(shí)需要。

二是持續(xù)深化重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)時(shí)段的NO2污染治理減排。應(yīng)首先明確華北、華東地區(qū)仍然是我國(guó)NO2污染治理的重點(diǎn)區(qū)域，冬季仍然是我國(guó)NO2污染治理重點(diǎn)時(shí)段。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)華北地區(qū)以京津冀及周邊“2+26”城市、汾渭平原為代表的大氣防治重點(diǎn)區(qū)域的環(huán)保督察和專項(xiàng)整治，推進(jìn)冬季華北地區(qū)的清潔取暖和散煤清零，竭力改善冬季大氣中NO2擴(kuò)散條件不利的局面；應(yīng)充分發(fā)揮華東地區(qū)經(jīng)濟(jì)及技術(shù)基礎(chǔ)，推進(jìn)重點(diǎn)城市產(chǎn)業(yè)綠色化、生態(tài)化轉(zhuǎn)型，打造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展樣板。

三是以城市群及中心城市為引領(lǐng)加強(qiáng)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控。NO2與其他大氣污染物類似，具有明顯的跨區(qū)域傳輸特性。本文分析發(fā)現(xiàn)北方城市群及京津冀城市群和山東半島城市群與晉中城市群NO2濃度高值區(qū)呈現(xiàn)“聚集成片”分布特征，出現(xiàn)以京津冀城市群為核心的“污染群”，這意味著NO2污染治理應(yīng)以城市群為引領(lǐng)，繼續(xù)深化NO2污染聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，發(fā)揮城市群間協(xié)作機(jī)制平臺(tái)作用，建立城市群間常態(tài)化大氣污染治理協(xié)同工作機(jī)制；同時(shí)本文發(fā)現(xiàn)中心城市對(duì)城市群減污成效存在引領(lǐng)作用，應(yīng)積極發(fā)揮中心城市區(qū)位優(yōu)勢(shì)，并依據(jù)不同中心城市地理特征、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、大氣污染程度的區(qū)別，因地制宜地實(shí)施差異化的控制要求，制定有針對(duì)性的污染防治策略，創(chuàng)立“一市一策”機(jī)制。