引言

社会的可持续发展面临着气候变化和大气污染方面的严峻挑战。温室气体 (如CO₂、CH₄、N₂O、O₃等) 排放造成的气候变化可能会减少粮食产量，并通过国家所在脆弱地区的极端炎热及其他天气事件 (如洪水和干旱) 给居民带来健康负担。与此同时，中低收入国家追求经济发展，高度依赖自然资源 (如森林、矿物) 和化石燃料 如煤炭和原油) 的消费。一项研究估计，从2016年到2040年，低收入国家的一次能源 (即化石燃料) 消费量预计将翻一番。

此前的研究记录了世界各地具有代表性的县的城市人均GDP和人均CO₂排放量之间的长期关系。这种关系遵循环境库兹涅茨曲线 (EKC)，其中排放量首先增加，然后随着收入增长而减少。《联合国2030年议程》呼吁在包容性、安全性、弹性和可持续的道路上实现17个城市可持续发展目标 (例如，无贫困、健康和福祉良好、负担得起的清洁能源、经济增长、气候行动)。包括中国在内的许多国家通过将2030年可持续发展目标 (SDG) 议程纳入其国家发展计划来保证可持续发展。中国中央政府承诺，2025年人均GDP二氧化碳排放量比2020年减少13.5%，2030年比2005年减少65%，以履行支持全球可持续发展的责任。

渤海是中国北方最大的内陆海，其大陆架是天然气、原油和煤炭的开采区。渤海沿岸地区是中国人口密度较高的经济发达地区。该地区一些城市的社会经济发展依赖于化石燃料产生的特定能源的大量消耗。包括钢铁冶炼在内的大型工业在该地区密集分布。

为了渤海地区城市层面的可持续发展，以及减少渤海沿岸地区空气污染和CO₂排放的共同利益战略，来自青岛大学和南京林业大学的研究人员，研究评估了11个具有不同发展水平和资本结构的代表城市的空气污染物/CO₂排放量与GDP之间的关系。这项研究可以为这些城市在短期内缓解空气污染和气候变化方面的各种可持续发展途径的潜力提供政策指导。

研究过程与结果

本研究选取了北京、天津、大连、营口、盘锦、锦州、秦皇岛、唐山、东营、潍坊和烟台这11个环渤海城市，评估了2008年至2017年温室气体排放和空气污染与社会经济发展的关系。2008年至2017年的月均温室气体 (CO₂) 和空气污染物 (即黑碳、CO、NH₃、NOx、有机碳、PM2.5、PM10和SO₂) 取自于中国多分辨率排放清单。11个城市的经济指标 (GDP、第一产业GDP、第二产业GDP和第三产业GDP) 和人口数据来自于《中国城市统计年鉴》。

研究结果表明，2008年至2017年，11个城市的元素碳、CO、有机碳、PM2.5、PM10和SO₂排放量的月度趋势呈现出明显的周期性，在寒冷季节 (11月、12月和1月) 排放量较大，在温暖季节 (6月、7月和8月) 排放较低。2008年至2017年的CO2和NOx排放量无明显的月度变化趋势。这些城市的空气污染物 (即元素碳、CO、NH₃、NOx、OC、PM2.5、PM10和SO₂) 和CO₂排放量在数量级上存在很大差异。2008年至2017年，11个城市的空气污染物 (包括黑碳、CO、NOx、OC、PM2.5和PM10) 的年度水平逐渐下降，但一些城市在2011年和2013年出现了一些排放高峰。2008年至2013年，11个观测到的年度CO₂排放量有所增加，而2014年至2017年，所有11个城市的年度CO₂释放量均保持在2013年的峰值水平。

如图1所示，包括北京、天津、大连、锦州、盘锦、秦皇岛、东营、潍坊和烟台在内的大多数城市，其人均GDP排放量和能源使用量随着经济增长的加速而下降，符合环境库兹涅茨曲线。唐山和东营的人均GDP排放量和能耗也符合环境库兹涅茨曲线，但人均GDP排放水平和能耗水平高于其他城市。

图1. (a) 2008年至2017年11个城市的人均GDP和二氧化碳排放量的关系；(b) 2008年至2017年11个城市的人均GDP和人均GDP能源使用量的关系。

研究总结

这项研究呈现了2008年至2017年环渤海11个城市空气污染物和CO₂排放量的差异。与其他城市相比，唐山和东营的空气污染物排放量和人均GDP二氧化碳排放量较高。空气污染物和人均GDP二氧化碳含量较高的城市应采取短期政策，减少空气污染，促进人类发展。短期政策应同时注重碳减排和社会经济发展方面的技术发展。人均GDP低于中国全国平均水平的三个城市 (营口、锦州和秦皇岛) 应该采用低碳可持续的发展途径。

Zhao, Z.; Liu, Q.; Lan, J.; Li, Y. Emission Characteristics of Air Pollutants and CO2 from 11 Cities with Different Economic Development around the Bohai Sea in China from 2008–2017. Toxics 2022, 10, 547.

原文链接：https://www.mdpi.com/1837704

作者介绍

刘庆阳 副教授

本科和硕士就读于山东大学，2014年博士毕业于中国科学院，2015年入职南京林业大学，2018年起为南京林业大学副教授，2016~2017年为威斯康星大学-麦迪逊校区工学院访问教授。研究方向为污染物来源解析。目前已在国内外环境科学领域重要期刊以第一作者或通讯作者身份发表文章50余篇，主持和参与国家和省部级科研项目多项，参与出版专著2部。

Toxics 期刊介绍

主编：Demetrio Raldúa IDAEA-CSIC, Spain

期刊发表与有毒有害化学物质和材料相关的学术文章，主题范围涵盖毒理学、生态毒理学、环境科学、环境工程、环境化学和流行病学等学科。期刊已被Web of Science、PubMed和Scopus等多个数据库收录。

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