蘇州市工業(yè)污染排放因素分解

○文/嚴(yán)逗 袁美 湯瑞 籍艷麗

經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)張導(dǎo)致工業(yè)排污量增加、工業(yè)化程度與技術(shù)水平演化使其減少，且引起不同品種污染排放量變化的主因不同。市區(qū)對(duì)廢水與煙(粉)塵排放最大，張家港對(duì)廢氣影響最高。四時(shí)段經(jīng)濟(jì)規(guī)模促使工業(yè)排污量增加，效應(yīng)逐次減弱；“十一五”以來(lái)，工業(yè)化程度帶來(lái)排污量減少；技術(shù)水平多數(shù)時(shí)段體現(xiàn)為下降?！笆濉逼陂g，技術(shù)水平為第一主因。進(jìn)一步，市區(qū)、吳江、張家港與常熟對(duì)排污量變化的影響效應(yīng)較高。

中國(guó)分類(lèi)號(hào)：F427；X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

改革開(kāi)放以來(lái)，快速工業(yè)化成為推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力持續(xù)提升的重要?jiǎng)恿1]。但同時(shí)，粗放的增長(zhǎng)模式導(dǎo)致資源消耗激增、環(huán)境污染加劇，工業(yè)污染已成為地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的主要根源[2-3]。由此，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的有效著力點(diǎn)應(yīng)是減少工業(yè)污染排放量。蘇州，作為一個(gè)工業(yè)大市，工業(yè)污染的減排工作也是其環(huán)境治理的重中之重。所以，摸清蘇州工業(yè)污染排放量時(shí)空演變態(tài)勢(shì)，探究其變化的成因非常必要?；诖?，本文采用LMDI 法對(duì)蘇州工業(yè)污染排放展開(kāi)因素分析，以期為地區(qū)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供參考依據(jù)。

一、工業(yè)污染排放現(xiàn)狀分析

（一）總體概況

廢水排放量波動(dòng)中小幅下降。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2001 年蘇州工業(yè)廢水排放57901 萬(wàn)噸，2019 年減少至45767 萬(wàn)噸，下降20.96%。期間廢水排放量自2012 年起逐年遞減。

煙(粉)塵排放量螺旋式大幅減少。由圖1 可知，2001 年蘇州工業(yè)煙(粉)塵排放108034 噸，2019 年降為36334 噸，下降66.37%。自2015 年起，煙( 粉)塵排放量步入下降通道。

廢氣排放量數(shù)倍增加。2001 年蘇州工業(yè)廢氣排放3133 億標(biāo)立方米，2018 年最高，為22511 億標(biāo)立方米，2019 年回落至19141 億標(biāo)立方米。與2001 年比較，2019 年增加519.64%（見(jiàn)圖1）。

圖1 工業(yè)廢水、廢氣與煙(粉)塵排放量圖

圖2 地區(qū)工業(yè)廢水排放量時(shí)序圖

（二）地區(qū)特征

據(jù)圖2 顯示，市區(qū)工業(yè)廢水排放大起大落中下降，但穩(wěn)居第一。與2001 年比較，2019 年市區(qū)廢水排放減少10022 萬(wàn)噸，下降35.87%。自2012 年的峰值后，開(kāi)始逐年下降，占比超過(guò)4 成，2012-2019 年間市區(qū)廢水排放量占比依次為45%、44%、42%、41%、43%、40%、40%與39%。昆山、張家港和常熟也是如此，工業(yè)廢水排放量下降，而太倉(cāng)與吳江相反，太倉(cāng)略微抬升，但占比不足一成，吳江躍居第二?！笆濉睍r(shí)期，吳江占比約20%；常熟略多于張家港，不超過(guò)15%；昆山與太倉(cāng)相當(dāng)，約7%左右。

圖4 地區(qū)工業(yè)煙(粉)塵排放量時(shí)序

“十二五”時(shí)期，張家港工業(yè)廢氣排放量激增，“十三五”期間在大起大落中前行，近年遙遙領(lǐng)先。與2001 年比較，2019 年張家港廢氣排放量增加了7078 億標(biāo)立方米，提升了445.26%。市區(qū)增加3321億標(biāo)立方米，其余四地方不同程度地大幅提升。就地區(qū)分布而言，“十三五”時(shí)期，張家港穩(wěn)居第一，市區(qū)第二，常熟第三，昆山與太倉(cāng)相當(dāng)，排居第四，吳江第五（見(jiàn)圖3）。

據(jù)圖4 可知，工業(yè)煙(粉)塵排放量，除太倉(cāng)外，五地區(qū)不同程度下降。其中，市區(qū)降幅最多；2019 年比2001 年減少了36141 噸，下降了90.04%；吳江次之，減少了14651 噸，下降92.28%。太倉(cāng)相反，與2001 年比較，2019 年增加406 噸，提高了17.60%。由于相反方向與不同幅度的變動(dòng)導(dǎo)致，“十三五”時(shí)期，張家港高居第一，常熟第二，市區(qū)第三，吳江、昆山和太倉(cāng)貢獻(xiàn)較低，尤其是昆山，占比不足5%。

二、工業(yè)污染排放因素分解

2001 年以來(lái)，蘇州工業(yè)廢水與煙( 粉) 塵排放量總體下降，而廢氣排放量卻多倍增加，而近年來(lái)廢氣排放量也逐漸減少，不同污染物排放地區(qū)分布存在差別。市區(qū)與吳江貢獻(xiàn)約六成廢水、張家港與市區(qū)排放超六成的廢氣、張家港與常熟排放接近七成煙(粉)塵；且不同地區(qū)污染物增減方向不盡一致，程度更是如此。

（一）方法與數(shù)據(jù)

1. LMDI 分解模型?？紤]到市區(qū)、吳江、常熟、張家港、昆山與太倉(cāng)工業(yè)污染排放量加總即為蘇州排放量，故而將其分解為規(guī)模效應(yīng)、工業(yè)化程度和技術(shù)水平三大因素。具體為：

式(1) 中，J=1、2、3、4、5、6，表示地區(qū)，依次為蘇州市區(qū)、吳江、常熟、張家港、昆山和太倉(cāng)。T=1、2、……18、19，代表年份。Pj,t、Vj,t、Gj,t分別表示某種工業(yè)污染排放量、工業(yè)增加值與地區(qū)生產(chǎn)總值；TCj,t、SRj,t依次代表技術(shù)水平與工業(yè)化程度。

結(jié)合對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)(logarithmic mean Divisia index LMDI) 的理論模型[4-5]，結(jié)合式(1)，將不同時(shí)期污染物排放量P0、Pt與的增量ΔP 分解為：

式(2)中，分別表示經(jīng)濟(jì)規(guī)模、工業(yè)化程度與技術(shù)水平對(duì)污染物排放量的影響效應(yīng)。具體計(jì)算見(jiàn)式(3)。

2.數(shù)據(jù)來(lái)源與處理。蘇州與各地區(qū)工業(yè)增加值、地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)來(lái)自歷年蘇州統(tǒng)計(jì)年鑒(2002-2020年)。由于是價(jià)值量指標(biāo)，需剔除價(jià)格因素影響。以2001 年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合其環(huán)比發(fā)展指數(shù)計(jì)算，進(jìn)而得到可比價(jià)數(shù)據(jù)。

（二）結(jié)果與分析

采用模型(2)與(3)，進(jìn)行整體及分時(shí)段分析。

1.整體分析。表1 顯示，2001-2019 年間，蘇州工業(yè)廢水與煙(粉)塵排放量依次減少12134.21 萬(wàn)噸與71700.05 噸，廢氣排放量增加16281.23 億標(biāo)立方米。究其原因，經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)張導(dǎo)致三類(lèi)污染排放量增加，工業(yè)化程度與技術(shù)水平演化使其減少。對(duì)于廢水，經(jīng)濟(jì)規(guī)模、技術(shù)水平效應(yīng)高，工業(yè)化程度較低；而廢氣，經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)占主導(dǎo)地位，煙(粉)塵卻是技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)規(guī)模與工業(yè)化程度呈梯次減弱。

表1 2001-2019 年工業(yè)污染排放量增量分解結(jié)果

分地區(qū)來(lái)看，對(duì)于經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)而言，市區(qū)對(duì)廢水貢獻(xiàn)最高，占比46.14%；太倉(cāng)最低，其余四地區(qū)較為接近。廢氣不同，張家港第一，比例為44.28%，市區(qū)落至第二，占比22.81%；煙(粉)塵與廢氣表現(xiàn)一致，也是張家港排居第一、市區(qū)第二；兩者貢獻(xiàn)了67.39%排放量。就工業(yè)化程度而言，市區(qū)排放68.98%廢水，廢氣則是張家港貢獻(xiàn)最高、為43.47%；市區(qū)排居第二、占比37.10%；煙( 粉) 塵市區(qū)第一、張家港第二，合計(jì)排放82.98%的煙(粉)塵。對(duì)于技術(shù)水平效應(yīng)，仍是市區(qū)對(duì)廢水影響大，占比47.98%，太倉(cāng)極少，其余地區(qū)接近。廢氣，張家港第一、占比51.80%，市區(qū)第二、比例為31.11%；煙(粉)塵市區(qū)第一、張家港第二，共計(jì)排量65.75%的煙(粉)塵（見(jiàn)圖5）。

由此可見(jiàn)，就地區(qū)而言，市區(qū)是影響工業(yè)廢水排放量變化的主要地區(qū)；張家港是導(dǎo)致工業(yè)廢氣排放量變化的第一地區(qū)、市區(qū)第二；煙塵排放量變量的主因也是市區(qū)與張家港，但市區(qū)第一、張家港第二。

圖5 地區(qū)工業(yè)污染排放量增量分解結(jié)果

由此可見(jiàn)，市區(qū)是影響工業(yè)廢水排放量變化的主要地區(qū)；張家港是導(dǎo)致工業(yè)廢氣排放量變化的第一地區(qū)、市區(qū)第二；煙塵排放量變量的主因也是市區(qū)與張家港，但市區(qū)第一、張家港第二。

圖6 分時(shí)段工業(yè)廢水排放量增量分解結(jié)果

2.分時(shí)段分析。結(jié)合實(shí)際，將2001-2019 年間分為四時(shí)段，依次對(duì)應(yīng)“十五”、“十一五”、“十二五”與“十三五”時(shí)期，對(duì)蘇州工業(yè)污染排放量進(jìn)行因素分解，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 分時(shí)段工業(yè)污染排放量增量分解結(jié)果

據(jù)表2 顯示，2001-2005 年間，蘇州工業(yè)廢水與廢氣排放量增加，煙(粉)塵減少；2006-2010 年間，廢氣量增多，廢水與煙( 粉) 塵量減少；2011-2015年間，廢水與煙塵量增加，廢氣下降；2016-2019 年間，與2006-2010 年表現(xiàn)一致。就廢氣來(lái)看，“十五”與“十二五”期間排放量提升，“十一五”與“十三五”期間減少，尤其是“十三五”降幅較大。對(duì)于廢水，除“十二五”外，其余三時(shí)段排放量均增加，“十三五”增幅多。煙(粉)塵與廢水表現(xiàn)恰恰相反，“十五”、“十一五”與“十三五”期間下降，且“十三五”期間降幅大。這說(shuō)明，工業(yè)廢氣排放情況變得更遭，需引起注意。

具體來(lái)看，經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)張促使蘇州工業(yè)廢水、廢氣與煙(粉)塵排放量增加，四時(shí)段無(wú)一例外。如廢水排放增量，“十五”、“十一五”、“十二五”與“十三五”依次為58823.09 萬(wàn)噸、45128.48 萬(wàn)噸、26357.21 萬(wàn)噸與1798.40 萬(wàn)噸，煙(粉)塵表現(xiàn)也是如此；廢氣略微不同，“十五”、“十一五”、“十二五”期間影響效應(yīng)大，“十三五”期間明顯下滑。這與蘇州地區(qū)經(jīng)濟(jì)增速進(jìn)一步放緩相吻合[6]（見(jiàn)圖6、7 與8）。

對(duì)于工業(yè)化程度，除“十五”外，其余三時(shí)段均帶來(lái)工業(yè)廢水、廢氣與煙( 粉) 塵排放量的下降。如“十一五”期間，三廢排放量分別減少5277.57 萬(wàn)噸、514.55 億標(biāo)立方米和5821.42 噸。且作用程度“十三五”時(shí)期減弱。從三廢排放增量的絕對(duì)值可以看出，廢水與廢氣均是“十二五”時(shí)期最大；煙( 粉) 塵也是“十二五”時(shí)期多于“十三五”期間。蘇州工業(yè)化進(jìn)程中，“十五”時(shí)期，工業(yè)化程度進(jìn)一步提升，2005 年高達(dá)61.12%；自2006 年起，工業(yè)化水平持續(xù)緩慢下降，這與蘇州服務(wù)業(yè)快速發(fā)展有關(guān)。自“十一五”起，工業(yè)化程度對(duì)污染排放量的影響效應(yīng)表現(xiàn)為負(fù)向抑制作用。不過(guò)，“十三五”時(shí)期，工業(yè)化程度降速更加緩慢，因而其影響效應(yīng)也出現(xiàn)弱化。

就技術(shù)水平而言，情形較為復(fù)雜?！笆濉睍r(shí)期增加了工業(yè)煙( 粉) 塵排放量，“十三五”時(shí)期增加廢氣排放量，其余時(shí)段均導(dǎo)致三廢排放量下降。如2016-2019 年間，廢氣排放量增加6417.41 億標(biāo)立方米；2011-2015 年間，煙(粉)塵增多12163.80 噸；2001-2005 年間，廢水排放量減少46759.54 萬(wàn)噸。可見(jiàn)環(huán)保技術(shù)水平取得較大進(jìn)步，尤其是廢水與煙(粉)塵方面，而廢氣技術(shù)水平近期可能出現(xiàn)“倒退”。

就廢水與廢氣而言，“十三五”時(shí)期，技術(shù)水平是主因，其余時(shí)段經(jīng)濟(jì)規(guī)模是第一因素；而煙(粉)塵，多數(shù)時(shí)段技術(shù)水平是主因，“十二五”時(shí)期除外(見(jiàn)表2 與圖6-8)。

圖7 分時(shí)段工業(yè)廢氣排放量增量分解結(jié)果

圖8 分時(shí)段工業(yè)煙(粉)塵排放量增量分解結(jié)果

就排污量增量的地區(qū)分布來(lái)看，市區(qū)與吳江對(duì)廢水排放較多，尤其是市區(qū)。如經(jīng)濟(jì)規(guī)模與工業(yè)化程度效應(yīng)，四時(shí)段均是市區(qū)最多、比例最高；技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)除2016-2019 年間外，其余三時(shí)段也是市區(qū)貢獻(xiàn)最大。而2016-2019 年間，吳江占比37.81%，高于市區(qū)的26.59%，躍居第一。2016-2019 年間經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)和2005-2010 年間工業(yè)化程度效應(yīng)吳江依次為105.66%與18.92%，排居第二?！笆濉睍r(shí)期，市區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模導(dǎo)致廢水排放量減少780.67 萬(wàn)噸，這點(diǎn)需注意。說(shuō)明市區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展更為注重質(zhì)量（見(jiàn)圖9）。

圖9 分時(shí)段地區(qū)工業(yè)廢水排放量增量分解結(jié)果

據(jù)圖10 顯示，廢氣排放張家港與市區(qū)作用較多，其中，張家港更甚。如四時(shí)期經(jīng)濟(jì)規(guī)模與技術(shù)水平影響效應(yīng)均是張家港第一；2001-2005 年與2011-2015年間工業(yè)化程度效應(yīng)占比46.57%與58.32%，仍位居首位。2006-2010 年與2016-2019 年間，市區(qū)影響最大，比例依次為37.31%與32.88%?！笆濉睍r(shí)期技術(shù)水平導(dǎo)致廢氣排放量的大幅增加，其原因是張家港技術(shù)水平倒退導(dǎo)致增加了3988 億標(biāo)立方米的廢氣排放。

圖10 分時(shí)段地區(qū)工業(yè)廢氣排放量增量分解結(jié)果

煙( 粉) 塵排放增量，市區(qū)、張家港與常熟貢獻(xiàn)多。其中，七個(gè)時(shí)段（經(jīng)濟(jì)規(guī)模、工業(yè)化程度與技術(shù)水平三因素共計(jì)12 個(gè)時(shí)段）市區(qū)排居第一；如2006-2010 年間三個(gè)因素效應(yīng)占比最高，依次為26.28%、44.60% 和51.34%。三時(shí)段張家港第一，其余時(shí)段常熟最多。如2011-2015 年常熟技術(shù)水平倒退導(dǎo)致增加12656.77 噸煙( 粉) 塵排放，占比104.05%，故而帶來(lái)“十二五”時(shí)期技術(shù)水平對(duì)蘇州煙(粉)塵排放增加的正向促進(jìn)作用（見(jiàn)圖11）。

圖11 分時(shí)段地區(qū)工業(yè)煙(粉)塵排放量增量分解結(jié)果圖

三、結(jié)論

基于翔實(shí)數(shù)據(jù)，描述蘇州2001-2019 年間工業(yè)污染排放量時(shí)空演變態(tài)勢(shì)，進(jìn)一步采用LMDI 模型對(duì)污染排放量變動(dòng)因素展開(kāi)定量研究。主要研究結(jié)論如下：

第一，整體分解結(jié)果顯示，2001-2019 年間，經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)張導(dǎo)致工業(yè)廢水、廢氣與煙(粉)塵排放量增加，工業(yè)化程度與技術(shù)水平演化使其減少。且影響它們排放量變化的主因不同，廢水的經(jīng)濟(jì)規(guī)模與技術(shù)水平效應(yīng)高，廢氣經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)占主導(dǎo)地位，煙(粉)塵卻是技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)規(guī)模與工業(yè)化程度梯次減弱。分地區(qū)來(lái)看，市區(qū)對(duì)廢水排放量增量貢獻(xiàn)最大，張家港對(duì)廢氣影響最高、市區(qū)第二；煙塵排放量增量的主要地區(qū)也是市區(qū)與張家港，但市區(qū)第一、張家港第二。

第二，分時(shí)段分解結(jié)果顯示，四時(shí)段經(jīng)濟(jì)規(guī)模促使工業(yè)廢水、廢氣與煙(粉)塵排放量增加，且影響程度逐次減弱；工業(yè)化程度，除“十五”時(shí)期外，其余三時(shí)段均帶來(lái)污染排放量的減少，作用程度“十三五”時(shí)期降低；技術(shù)水平“十二五”時(shí)期增加了煙(粉)塵排放量，“十三五”時(shí)期增加廢氣排放量，其余時(shí)段均導(dǎo)致污染物排放量的下降。從作用程度來(lái)看，廢水與廢氣“十三五”時(shí)期，技術(shù)水平是主因，其余時(shí)段經(jīng)濟(jì)規(guī)模是第一因素；而煙(粉)塵，多數(shù)時(shí)段技術(shù)水平是主因。分地區(qū)來(lái)看，市區(qū)與吳江對(duì)廢水貢獻(xiàn)較多，尤其是市區(qū)；廢氣排放變化量張家港與市區(qū)作用較多，前者更甚；煙(粉)塵排放增量，市區(qū)、張家港與常熟貢獻(xiàn)多。