常州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染物排放關(guān)系分析

周美春 程翠云 李雯香

(1.江蘇省常州市環(huán)境科學(xué)研究院，江蘇常州 213022;2.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心，北京 100012)

美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger利用環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)(GEMS)提供的數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量與人均收入呈倒U型曲線關(guān)系—環(huán)境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznets Curve，EKC)［2-3］，之后 Shafik 用 EKC 對不同國家經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行了分析，驗證了環(huán)境庫茲涅茨曲線的存在［4］。

我國關(guān)于EKC的分析和研究結(jié)果表明［5-11］，大部分地區(qū)污染物質(zhì)排放量尚未到達(dá)EKC轉(zhuǎn)折點，但北京、上海等環(huán)境污染排放量的EKC已經(jīng)通過了轉(zhuǎn)折點;也有學(xué)者認(rèn)為環(huán)境庫茲涅茨曲線的形狀不一定就是倒“U”型，在一定階段，也可能是正“U”、U型+倒U型(N型)，甚至可能是向后彎曲的［12-16］。

本文以1986-2011年常州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染物排放數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，多視角研究常州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染物排放特征，探究經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染排放之間的關(guān)系，以把脈經(jīng)濟(jì)發(fā)展健康程度，探索實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的途徑，以實現(xiàn)常州市經(jīng)濟(jì)的“又好又快”發(fā)展。

1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染物排放特征分析

1.1 數(shù)據(jù)來源

經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)選取人均GDP，污染物排放指標(biāo)選取工業(yè)廢水排放總量、工業(yè)COD排放總量、工業(yè)SO2排放總量、工業(yè)煙塵排放總量、工業(yè)粉塵排放總量，數(shù)據(jù)來源為《常州統(tǒng)計年鑒》(2012)，常州市1986-2011年經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染物排放狀況見表1。

1.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化分析

常州市1986-2011年三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化情況見圖1。常州市三產(chǎn)結(jié)構(gòu)由1986年的21.5:59.9:18.6發(fā)展為2011 年的 3.1:54.5:42.4，第一產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)下降，第三產(chǎn)業(yè)比重穩(wěn)健提升，第二產(chǎn)業(yè)比重平穩(wěn)發(fā)展，“十一五”時期略有下降。按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段劃分方法，常州市正處于工業(yè)化的中后期階段［17］，“十一五”時期是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)型的啟動期。

圖1 常州市1986-2011年各產(chǎn)業(yè)GDP所占比例

1.3 彈性系數(shù)趨勢分析

工業(yè)污染物排放彈性系數(shù)是指工業(yè)污染物排放量年均增長率與GDP年均增長率的比例，常州市1987-2011年工業(yè)污染物排放彈性系數(shù)變化趨勢見圖2。

圖2 常州市1987-2011年工業(yè)污染物排放彈性系數(shù)變化趨勢

由圖2可知，除1999年、2001年、2005年外，工業(yè)廢水排放增長率均低于GDP增長率，有13年呈現(xiàn)負(fù)增長;工業(yè)COD排放增長率25年中有20年低于GDP增長率，有17年呈現(xiàn)負(fù)增長;工業(yè)SO2排放增長率25年中有19年低于GDP增長率，13年呈現(xiàn)負(fù)增長;工業(yè)煙塵排放增長率25年中有18年低于GDP增長率，有15年呈現(xiàn)負(fù)增長;工業(yè)粉塵排放增長率25年中有17年低于GDP增長率，有13年呈現(xiàn)負(fù)增長。

從整體趨勢看，上世紀(jì)80年代末至90年代初、90年代末至本世紀(jì)初，工業(yè)污染物排放彈性系數(shù)呈現(xiàn)大幅度波動態(tài)勢，其余時間段均較平穩(wěn)，且污染排放增長速度整體遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)增長速度。

表1 常州市1986-2011年經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染物排放狀況

1.4 排放強度趨勢分析

工業(yè)污染物排放強度為單位GDP工業(yè)污染物排放量，常州市1986-2011年工業(yè)污染物排放強度變化趨勢見圖3。

由圖3可知，1986-2011年，工業(yè)廢水、COD排放強度持續(xù)削減，尤其是上世紀(jì)80年代后期至90年代初期，呈現(xiàn)急劇削減趨勢;SO2、煙塵、粉塵排放強度上世紀(jì)80年代末稍有上升，90年代初急劇削減，之后維持削減態(tài)勢。

2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染排放關(guān)系分析

以人均GDP為自變量x，以廢水排放量、COD排放量、SO2排放量、煙塵排放量、粉塵排放量為因變量y，選用二次方程、三次方程、復(fù)合曲線模型進(jìn)行曲線擬合分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染排放關(guān)系。根據(jù)曲線擬合結(jié)果、模型檢驗參數(shù)，在各個函數(shù)模型中進(jìn)行優(yōu)選。

2.1 曲線擬合結(jié)果

1986-2011 年常州市工業(yè)污染物排放與人均GDP曲線擬合圖見圖4，曲線擬合參數(shù)及方程式見表2。

從擬合結(jié)果可知:

(1)工業(yè)污染物排放與人均GDP各曲線估計模型F值概率均很小，顯著水平較低;從各模型判定系數(shù)R2可看出，三次方程模型判定系數(shù)R2均最大，分別為0.749、0.377、0.233、0.593 和 0.421。

(2)工業(yè)廢水、COD、SO2、煙塵排放量隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)“U型+倒U型”曲線特征;工業(yè)粉塵排放量隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體呈現(xiàn)弱“倒U型”曲線特征。

(3)綜合判斷，1986-2011年長時間尺度人均GDP與工業(yè)污染物排放之間的關(guān)系不具典型EKC曲線特征。

圖3 常州市1986-2011年工業(yè)污染物排放強度變化趨勢

圖4 常州市1986-2011年工業(yè)污染物與人均GDP曲線估計圖

2.2 分時段擬合結(jié)果

改革開放后，計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，蘇南模式逐步形成，上世紀(jì)80年代中期常州市啟動了農(nóng)村工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進(jìn)程，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)快速發(fā)展，勞動密集型的輕工業(yè)占主體;90年代中期開始發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，大規(guī)模外商投資企業(yè)涌現(xiàn)，改革開放直至上世紀(jì)末以體制創(chuàng)新為主，進(jìn)入本世紀(jì)后，開始了增長方式的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)為依靠科技進(jìn)步的低投入、低消耗、低污染和高效率的增長方式［18-19］，經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)明顯分階段特征。為此，分時段擬合經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污染物排放量，以探索其相關(guān)關(guān)系，擬合結(jié)果見圖5。從擬合結(jié)果可知:

圖5 常州市工業(yè)污染物與人均GDP分時段曲線估計圖

(1)1986-1995年，工業(yè)廢水、COD排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展擬合效果較好(R2分別為0.925和0.882，方程式分別為 y=27786-2.869x+0.00012x2和 y=119700-45.167x+0.007 ×10-5x2-3.1 ×10-7x3)，排放量隨經(jīng)濟(jì)增長而削減;1996年-2011年，工業(yè)廢水、COD排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)“倒U型”曲線關(guān)系(R2分別為0.814 和 0.709，方程式分別為 y=-159.9+0.946x+2.89×10-6x2-1.5 × 1010x3和 y=-25189+4.176x-8.3 ×10-5x2+4.55 ×1010x3)。

(2)1986-1997年，粉塵排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展擬合效果較好(R2為0.941，方程式為 y=27731+5.936x-0.002x2+1.44×10-7x3)，排放量隨經(jīng)濟(jì)增長長期持平后于90年代中后期上升;1998年-2011年，呈現(xiàn)“倒U型”曲線關(guān)系(R2為0.812，方程式為y=-61209+9.447x+1.59 ×10-9x3)，但曲線有拖尾現(xiàn)象。

(3)1986-2004年，SO2、煙塵排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展擬合效果較差(R2為0.266和0.656)，SO2隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈波動變化，無明顯規(guī)律，煙塵排放量隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展略有削減;2005年-2011年，SO2和煙塵排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展擬合效果較好(R2為0.985和0.930，方程式分別為y=1266310-1.264x+2.92 ×10-11x3和 y=62664-0.911x+6.86×10-11x3)，SO2隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)“倒U型”右側(cè)曲線特征，煙塵隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈弱“U型”曲線特征。

表2 曲線擬合參數(shù)及方程式一覽表

2.3 擬合結(jié)果分析

驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量變動的影響因素中，目前主要研究視角為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境效應(yīng)，包括規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和廣義技術(shù)(減排)效應(yīng)［20］-［23］。

(1)規(guī)模效應(yīng)是指隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)大，如果經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和技術(shù)減排水平不變，經(jīng)濟(jì)規(guī)模作用結(jié)果將使污染增加，環(huán)境質(zhì)量退化。常州市1992-1994年經(jīng)濟(jì)超高速增長，年均增長率超40%，1996年經(jīng)濟(jì)總量超400億，隨著經(jīng)濟(jì)的增長，隨后10年內(nèi)工業(yè)廢水、COD、粉塵排放量持續(xù)增加，規(guī)模效應(yīng)顯著。

(2)結(jié)構(gòu)效應(yīng)是指經(jīng)濟(jì)規(guī)模和技術(shù)減排水平不變，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動對環(huán)境質(zhì)量的改善表現(xiàn)出先負(fù)后正的效應(yīng)作用的效果。常州市1986-2011年，主要為第一產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，第二產(chǎn)業(yè)比重較為平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)效應(yīng)尚不明顯。

(3)廣義技術(shù)(減排)效應(yīng)指的是通過技術(shù)進(jìn)步、環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策使單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的污染排放量下降。常州市1986-2011年，單位GDP污染物排放強度急劇下降，工業(yè)污染物排放增長速度顯著低于GDP增長速度。尤其是“十一五”期間，從工程減排、結(jié)構(gòu)減排和管理減排三方面全力推進(jìn)污染減排，共關(guān)閉化工企業(yè)963家，非化工類企業(yè)118家，搬遷污染企業(yè)160家，淘汰高耗能高污染設(shè)備748臺(套)，污染物排放水平明顯好轉(zhuǎn)，除煙塵外，污染物排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展均呈現(xiàn)“倒U型”右側(cè)曲線特征。

3 結(jié)論

(1)常州市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)自1986年至今，第一產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)下降，第三產(chǎn)業(yè)比重穩(wěn)健上升，第二產(chǎn)業(yè)比重平穩(wěn)發(fā)展略有下降。常州市正處于工業(yè)化的中后期階段，同時產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型期效果逐步顯現(xiàn)。

(2)世紀(jì)之交，污染物排放彈性系數(shù)呈現(xiàn)大幅度波動態(tài)勢。從長時間尺度看，污染物排放增長速度整體遠(yuǎn)低于GDP增長速度。

(3)污染物排放強度除上世紀(jì)80年代末稍有上升外，持續(xù)下降，尤其是90年代初，隨著外向型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和高新技術(shù)企業(yè)的迅猛興起，污染物排放強度急劇削減。

(4)常州市1986-2011年經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污染水平尚不具有典型的EKC曲線變化特征，而分時段擬合結(jié)果顯示，1996-2011年經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)廢水、COD、粉塵排放量呈“倒U型”曲線特征;2005-2011年，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)SO2排放量呈“倒U型”右側(cè)曲線特征;經(jīng)濟(jì)發(fā)展與煙塵則呈弱“U型”曲線特征。

(5)常州市1986-2011年經(jīng)濟(jì)增長對污染物排放的規(guī)模相應(yīng)最為顯著，結(jié)構(gòu)效應(yīng)尚未顯現(xiàn)，廣義技術(shù)(減排)效應(yīng)較為顯著。

(6)未來，常州市應(yīng)堅持產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，加快產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，加快發(fā)展高端產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)的高端環(huán)節(jié);與此同時，深挖減排潛力，建立健全總量減排政策管理體系，嚴(yán)格控制新增量，加強減排設(shè)施投運的監(jiān)督管理，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境的典型“倒U型”發(fā)展。

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