21世纪海上丝绸之路对中国港口二氧化硫排放的影响：基于双重差分模型的实证研究

这篇研究采用双重差分模型（DID）分析了21世纪海上丝绸之路（MSR）政策对中国34个沿海及内河港口2008-2023年间SO2排放的影响。结果显示，MSR政策显著促进了港口SO2排放增长（系数+0.148，p<0.01），而国内排放控制区（DECA）政策、进口货物总量等因素则呈现显著抑制作用。研究为平衡"一带一路"倡议下的港口经济发展与环境保护提供了数据支持，建议通过智能港口建设、岸电设施利用率提升等技术创新实现减排目标。

　　

1 引言

21世纪海上丝绸之路（MSR）作为"一带一路"倡议的核心组成部分，自2013年提出以来显著推动了中国与沿线国家的海运贸易发展。伴随港口吞吐量增长，船舶排放的SO₂等污染物对港口城市空气质量构成严峻挑战。国际海事组织（IMO）虽已实施全球硫限令（2020年起船用燃油硫含量≤0.5%），但MSR政策带来的经济扩张效应可能抵消部分减排成果。本研究首次采用DID模型量化评估MSR政策对港口SO₂排放的净效应，为制定差异化环境规制政策提供依据。

2 文献综述

既有研究多聚焦MSR对港口经济（如Xiamen港贡献区域GDP增长）和运营效率的影响，对环境效应的探讨较为匮乏。Wan等学者曾用DID验证排放控制区（ECA）政策对PM_2.5的减排效果，但未涉及MSR的复合环境影响。本研究创新性地将港口规模（泊位数）、外贸指标（进出口总额）等12个控制变量纳入分析框架，填补了政策评估领域的空白。

3 数据与方法

3.1 数据来源

选取15个MSR节点港口（上海、浙江等5省市）作为处理组，19个非MSR港口作为对照组。SO₂排放数据来自各港口年鉴，经美元汇率统一换算和1%缩尾处理。典型案例显示，上海港SO₂排放量从2008年的44.61万吨降至2023年的7.42万吨，DECA政策实施当年（2016）即出现断崖式下降。

3.2 模型构建

DID模型设定为：

Y_it = α₀ + α₁du_it + α₂dt_it + α₃(du×dt)_it + α₄Z_it + ￡_it

其中du=1表示MSR港口，dt=1标记2013年后政策期。平行趋势检验（图2）证实预处理期（2008-2012）处理组与对照组趋势无显著差异（p>0.1）。

4 结果

4.1 主回归

MSR政策使港口SO₂排放显著增加14.8%（α₃=0.148，p<0.01）。机制分析显示：

• 促进因素：泊位数（+0.112）、出口总额（+0.089）反映贸易扩张效应

• 抑制因素：DECA政策（-0.206）、COVID-19（-0.174）体现环境规制与突发事件影响

  值得注意的是，岸电覆盖率虽达78.3%（2023年宁波港数据），但因实际使用率不足30%未呈现显著减排效果。

4.2 稳健性检验

• 缩短样本期（2010-2017）：DID系数保持正向显著（+0.131）

• 安慰剂检验：虚构政策时点（2017年）后处理效应消失

• 异质性分析：长三角港口受DECA政策影响更显著（p<0.05）

5 讨论

5.1 结果解读

MSR的正向环境效应源于三重矛盾：

1. 经济优先发展：港口吞吐量年均增长9.7%带来船舶活动激增

2. 技术滞后：智能装卸设备普及率仅达52%（2023年数据）

3. 政策时滞：绿色港口建设投资周期约5-8年

5.2 政策建议

• 技术层面：建立岸电使用强制比例（建议≥60%），开发基于AI的船舶调度系统

• 管理创新：将单位排放强度纳入港口KPI考核，对清洁能源船舶实施泊位费减免

• 国际合作：参照IMO 2025年低碳航运路线图，建立MSR绿色港口认证体系

6 结论

本研究揭示MSR政策通过贸易扩张效应加剧港口SO₂排放的机制，DECA政策可部分抵消该效应。未来需构建"经济发展-技术创新-环境规制"三重协同体系，建议在"十四五"规划中增设港口碳排放强度约束性指标。研究局限在于未考虑区域大气扩散条件差异，后续可引入WRF-Chem模型进行空间异质性分析。