一篇新论文,关于中国建设高铁带来的空气质量提升。原因可能是大量人群选择通过高铁出行,而不是开汽车或者乘坐大巴。
京沪高铁的开通,不仅仅是让旅行变快了,它还像一个巨大的空气净化器,立刻就让沿线几十个城市的空气质量平均改善了6.2%,而且净化效果还在逐年增强。
6.2%的空气质量改善,换算成健康影响如下:
✔每年挽救 3829 条生命。
✔每年减少 4590 万天的病假。
✔以上两条合计经济价值 209 亿元人民币,其中生命价值 128 亿,减少病假的经济效益 81 亿。
京沪高铁的总建设成本大约是2209亿元。也就是说,光是净化空气这一隐形福利,每年就能收回将近10%的建设成本。
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怎么知道是高铁让空气变好,而不是别的原因呢?
来看这个研究具体的实验方法。
京沪高铁建设于 2011 年,那时中国的地面空气监测站数量相对稀少,覆盖不了广大的中小城市。
研究者使用了 NASA 卫星遥感测出的气溶胶光学厚度(AOD)数据,简单点说,就是卫星在给地球拍照时,镜头和地面之间隔着的那层“灰尘”的厚度。“灰尘”越厚,阳光越难穿透,AOD值就越高,说明空气越脏;反之,AOD值越低,空气就越干净。此前的研究已经证明,AOD值和我们关心的PM2.5、PM10浓度高度相关。
此外,这些卫星数据分辨率高达1公里。也就是说,它能把城市划分成无数个1公里×1公里的小方格,分别给出每个方格的“雾霾指数”。
这样,研究者们就拿到了2009年到2013年间,京沪高铁沿线所有地区每日的、高分辨率的空气质量地图。
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京沪高铁的正式通车日期是2011年6月30日。
这就为科学研究定下了一个干脆利落的“之前”和“之后”的分割线。
此外,研究者还找了合适的对照。
先把京沪高铁沿线的65个县市作为“实验组”(“高铁城”)。然后,再找一个没有通高铁,但在其他方面(如经济发展、人口等)和“高铁城”很像的“对照组”(“普通城”)。
进行两次对比:
▪️ 第一次对比(自己和自己比):比较“高铁城”在高铁开通前后的空气质量变化。
▪️ 第二次对比(和别人比):同时,也看看“普通城”在同一时间段内空气质量的变化。
如果“高铁城”的空气变好了,而“普通城”没怎么变,或者变好的幅度远小于“高铁城”,那么这两者之间的“差值的差值”,就很有可能是高铁带来的真正效果。
为了确定是高铁带来的空气质量变化,研究者还做了别的对比:
▪️ 虚拟高铁线:在地图上,把真实的京沪高铁线向西平移50公里和100公里,画出几条“虚拟高铁线”。然后用同样的方法分析这些“虚拟高铁城”的空气,结果发现,它们的空气质量在2011年6月30日那天前后没有明显变化。证明了只有真高铁才有真效果。
▪️ 与高铁线路平行的高速公路服务区:颗粒物平均下降12.7%,污染下降与高铁开通时间完全吻合。而且高铁班次越密集的区段,服务区污染下降越明显。节假日等客流高峰时段,污染下降更显著。
▪️ 不相关的公路:分析了另外两条与京沪高铁走向完全不同、客流不相关的公路沿线的空气质量。结果同样是,在高铁开通前后,这些地方的空气没有显著变化。
结论是:高铁的确给沿线城市带来了空气质量的改善。
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具体发现还包括:
▪️ 随着时间推移,高铁对空气的净化作用越来越大。
开通初期(0-6个月):颗粒物浓度立即下降6.2%
第一年(6-12个月):改善效果增强至7.8%
第二年(12-24个月):净化效果进一步提升,达到峰值水平。
▪️ 拥有高铁站的城市获得了绝大部分环境效益。
在沿线的65个县市里,有25个拥有高铁站。研究发现,空气质量的改善,几乎全部集中在这25个有高铁站的城市,它们的空气污染平均下降了 9.7%,污染下降幅度在8.2%-11.7%之间。
而那些只是被高铁线“路过”却没有站点的 40 个非站点城市,空气质量几乎没变化,变化幅度仅在-0.3%至+1.1%(不显著)
▪️ 高铁的“空气净化光环”能覆盖80公里,环境效益随距离高铁站点的远近呈现规律性变化:
● 0-20公里:改善效果最明显(约9-12%)。
● 20-40公里:中等效果(约5-7%)。
● 40-80公里:微弱效果(约2-3%)。
● 80公里以上:几乎无影响。
80公里大概就是从一个城市中心到其周边卫星城的距离。这意味着,高铁的福利覆盖了一个相当大的都市圈。
▪️ 越是人口众多的大城市,以及离北京、上海这两个超级枢纽越近的城市,空气质量的改善越明显。比如,靠近京沪两端的城市,污染下降了约11%。
▪️ 在控制了其他因素后,高速公路网络密度较低的县域,高铁开通带来的污染削减效应更为显著。
高速公路密度低的城市:PM2.5下降8-12%
高速公路密度中等的城市:PM2.5下降5-7%
高速公路密度高的城市:PM2.5下降仅2-3%
如果一个城市本身的高速公路网就不太发达,可供选择的出行方式很少,那么高铁的到来,对它空气的改善效果就特别明显。
相反,如果一个城市本来就四通八达,有很多条高速公路可选,那么高铁只是“多一个选项”,改善效果就没那么大了。
▪️ 基于高速公路污染下降幅度可以推算:
● 约23-28%的公路客运量转向高铁
● 相当于每天减少4500-5500辆长途客车
● 每年减少16-20万吨CO2排放
▪️ 高铁出行,总成本最低。
研究者算了一笔账。他们把从家到车站/机场的时间、等候时间、准点率、票价/油费过路费、舒适度、安全性,全都折算成一个“总成本”。结果发现,在京沪沿线的大部分城市之间,高铁的总成本,大约只有自己开车的 35~45%,也大约只有坐飞机的 25~40%。即使和最便宜的长途大巴比,考虑到时间/舒适度/安全性,高铁的总成本也要低10%~30%。
📄 Qin, Z., Chen, X., & Chen, L. (2025). High-Speed Rail Opening and Urban Air Quality. Regional Science and Urban Economics, 104134.
#世上神马研究都有#
