西部地區(qū)中心城市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究——以西安市為例

王瑛，何艷芬

西部地區(qū)中心城市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究——以西安市為例

王瑛，何艷芬*

西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，西安 710127

以西安市為研究對(duì)象, 通過擬合人均碳排放與人均GDP的線性關(guān)系以檢驗(yàn)其是否符合環(huán)境庫茲涅茨曲線。選取1997—2016年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)9種能源消費(fèi)量計(jì)算得到的人均碳排放數(shù)據(jù), 并繪制時(shí)間序列曲線。時(shí)間序列曲線具有波動(dòng)式上升的特征, 但近年來處于明顯的下降階段; 通過擬合人均碳排放與人均GDP之間的關(guān)系, 發(fā)現(xiàn)二者之間呈現(xiàn)倒“U”型曲線關(guān)系, 西安市人均碳排放與人均GDP之間的關(guān)系符合庫茲涅茨曲線, 并且碳排放隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)超過峰值, 說明隨著人均GDP增長環(huán)境污染已有所改善。結(jié)合同期GDP總量、城鎮(zhèn)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及其變化以及技術(shù)進(jìn)步系數(shù)進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)分析, 表明人均碳排放與這些指標(biāo)均存在相當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)度。

環(huán)境庫茲涅茨曲線; 西安市; 碳排放; 灰色關(guān)聯(lián)度分析

0 前言

20世紀(jì)70年代以來, 伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 人口劇增、環(huán)境污染、資源耗竭、自然災(zāi)害等環(huán)境問題日益突出, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境之間的關(guān)系成為學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)。關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的定量關(guān)系, 最經(jīng)典的論斷是環(huán)境庫茲涅茨曲線(Environ-mental Kuznets Curves, EKC)理論。該論斷由美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger基于66個(gè)國家14種污染物12年的變動(dòng)情況的分析提出, 該假說認(rèn)為: 在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期, 環(huán)境污染隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷惡化, 當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到某一水平時(shí)環(huán)境污染達(dá)到最大程度, 過了該轉(zhuǎn)折點(diǎn)后, 隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展, 環(huán)境污染程度隨之降低, 環(huán)境質(zhì)量得以改善, 即經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染呈倒“U”型的曲線關(guān)系[1]。自該假說提出以來, 學(xué)者們對(duì)此進(jìn)行了多角度的檢驗(yàn)。國外學(xué)者如Shafik等[2]對(duì)SO2和SPM的排放, Lucas[3]對(duì)SO2、BOD5、NO2、鉛、CFCs及固體廢物, Selden等[4]對(duì)SO2、CO2、NO2和SPM的排放, Xepapadeas等[5]對(duì)大氣中SO2的濃度, Shunji等[6]對(duì)SO2等的研究均表明這些環(huán)境指標(biāo)和人均收入二者具有“先上升后下降”的環(huán)境庫茲涅茨曲線特征; 國內(nèi)學(xué)者在驗(yàn)證過程中選取了不同指標(biāo)來衡量環(huán)境污染的情況, 其研究結(jié)果也呈現(xiàn)多樣化特征(N型, 倒U+U型, 倒U型曲線左側(cè), U型曲線左側(cè), 倒U型)[7-11]。

關(guān)于二氧化碳環(huán)境指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的研究方面: 在國家級(jí)層次上, 許廣月等[12]認(rèn)為中國及其東部地區(qū)和中部地區(qū)存在人均碳排放環(huán)境庫茲涅茨曲線, 而西部地區(qū)不存在該曲線; 李國志等[13]表明東中部地區(qū)存在人均碳排放EKC, 西部地區(qū)人均碳排放與經(jīng)濟(jì)增長呈線性關(guān)系; 在省級(jí)層次上, 邵鋒祥等[14]研究陜西省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系, 發(fā)現(xiàn)陜西省碳排放存在倒“U”型曲線; 在城市層面, 王莉雯等[15]對(duì)沈陽市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行研究, 發(fā)現(xiàn)沈陽市碳排放與人均GDP擬合曲線符合“N”型特征, 沈陽市的年均碳排放已經(jīng)跨過了轉(zhuǎn)折點(diǎn); 吳振信等[16]研究北京市碳排放與經(jīng)濟(jì)增長相關(guān)性, 其曲線呈倒“N”型。也有部分學(xué)者對(duì)西安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染水平關(guān)系進(jìn)行了關(guān)注: 如薛東前等[17]研究工業(yè)三廢與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系, 表明三廢排放量與人口因素和經(jīng)濟(jì)規(guī)模因素密切相關(guān), 而與能源消費(fèi)狀況相關(guān)程度相對(duì)較低; 李紅艷等[18]研究工業(yè)三廢與人均GDP的關(guān)系, 表明廢氣和廢水排放與人均GDP呈倒“N”形曲線關(guān)系, 固體廢棄物與人均GDP呈“U”形曲線關(guān)系; 王長燕等[19]研究工業(yè)廢氣與人均GDP的關(guān)系, 表明兩者呈“N”形曲線關(guān)系。

總體來看, 以往研究多集中于選取工業(yè)三廢作為衡量環(huán)境污染水平的指標(biāo), 選取二氧化碳的相對(duì)較少, 主要集中于國家級(jí)、省級(jí)、東中西部層面, 而關(guān)于市級(jí)層面的研究, 尤其是生態(tài)脆弱性較強(qiáng)的西部城市的研究較少。研究存在的不足之處有: 主要是對(duì)曲線特征進(jìn)行描述以及簡(jiǎn)單說明, 并未對(duì)曲線的軌跡分析其深層次的原因。本文以西安市為研究對(duì)象, 選取人均GDP指標(biāo)表征經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平, 選取人均碳排放指標(biāo)表征環(huán)境污染水平, 研究其是否存在環(huán)境庫茲涅茨曲線？探討其經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的影響因素？旨在為西安市今后的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 西安市環(huán)境庫茲涅茨曲線分析

1.1 研究區(qū)概況

西安市總面積達(dá)10097 km2, 2016年末常住人口883.21萬, 城鎮(zhèn)化率達(dá)66.94%。在全國區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局上, 西安作為新亞歐大陸橋中國段——隴海蘭新鐵路沿線經(jīng)濟(jì)帶上最大的西部中心城市, 是國家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的橋頭堡, 具有承東啟西、連接南北的重要戰(zhàn)略地位, 其經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然帶來環(huán)境的污染, 尤其是近幾年的霧霾天氣備受關(guān)注[20-21]。在“十二五”規(guī)劃中, 陜西省作為低碳試點(diǎn)省份, 研究其省會(huì)城市西安市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與二氧化碳排放的關(guān)系具有重要意義, 同時(shí)對(duì)于西安市未來的發(fā)展具有一定借鑒意義。

1.2 數(shù)據(jù)來源

文章選取1997—2016年西安市人均二氧化碳排放量指標(biāo)表征環(huán)境污染狀況, 選取人均GDP指標(biāo)表征經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。數(shù)據(jù)來源于《西安統(tǒng)計(jì)年鑒》(1998—2017年)。

1.3 數(shù)據(jù)估算

目前, 關(guān)于二氧化碳排放量沒有明確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù), 本文采用表面能源消費(fèi)量估算法[13]來進(jìn)行碳排放量的估算。首先將各種能源的實(shí)際消費(fèi)量按照一定的系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)量, 然后再乘以各自的碳排放系數(shù)即可得到二氧化碳排放總量, 具體指標(biāo)見表1。其公式為:

式(1)中:E為第年西安市碳排放總量;為能源種類;A為第種能源第年的消費(fèi)量;B為第種能源的碳排放系數(shù)。

表1 各類能源的折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)和碳排放系數(shù)

資料來源:《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》(2008); IPCC(1995)

如圖1所示: 在1997—2016年期間, 西安市人均GDP呈上升趨勢(shì), 從0.74萬元增加到7.16萬元, 增加了9.68倍。其中, 1997—2008年, 人均GDP增長緩慢; 2009—2016年, 人均GDP增長迅速, 主要得益于西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施, 西安市的各項(xiàng)投資迅速增加, 帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。人均二氧化碳排放在此期間呈波動(dòng)式, 整體上具有上升趨勢(shì), 從0.3 t增加到0.57 t, 增加了1.90倍, 但近年來呈明顯的下降趨勢(shì)。其中, 1997—2003年, 人均二氧化碳排放增長幅度比較平穩(wěn), 由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較慢, 各類能源的消耗較低, 碳排放總量少; 2004—2013年, 人均二氧化碳排放增長迅速, 原因在于工業(yè)的快速發(fā)展, 需要消耗大量能源, 以及人們購買各類機(jī)動(dòng)車和家電數(shù)量的增多, 其廢氣的排放對(duì)于環(huán)境污染至關(guān)重要; 2014—2016年, 人均二氧化碳排放又呈現(xiàn)降低的趨勢(shì), 主要得益于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型, 技術(shù)的進(jìn)步, 以及相關(guān)政府部門對(duì)二氧化碳排放的治理力度的加強(qiáng)。從整體來看, 人均GDP的增長幅度大于人均二氧化碳排放的增長幅度, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于二氧化碳排放的驅(qū)動(dòng)作用比較明顯。

圖1 西安市1997—2016年人均GDP、人均碳排放圖

Figure 1 Xi'an 1997-2016 GDP per capita, per capita carbon emissions

1.4 模型選取及擬合分析

目前EKC研究選用的模型主要有: 二次模型, 三次模型, 對(duì)數(shù)模型[10]。

通過SPSS軟件對(duì)三種模型分別進(jìn)行擬合分析, 其中三次函數(shù)的擬合度系數(shù)最高,R=0.868, 接近于1, 擬合優(yōu)度最高, 對(duì)于環(huán)境庫茲涅茨曲線具有充分的解釋意義。擬合函數(shù)為:0.005＋0.477－0.059X＋0.002X。如圖2所示。

根據(jù)擬合曲線(圖2)可以得知: 西安市1997—2016年人均二氧化碳排放與人均GDP呈現(xiàn)倒“U”型, 說明西安市人均碳排放與人均GDP在研究時(shí)段內(nèi)存在環(huán)境庫茲涅茨曲線。在人均GDP尚未達(dá)到4.0萬元(2010年)時(shí), 隨著人均GDP的增加, 人均二氧化碳的排放逐漸增多; 當(dāng)人均GDP達(dá)到4.0萬元后, 隨著人均GDP的增加, 人均二氧化碳的排放呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。結(jié)合西安市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 環(huán)境政策, 科技進(jìn)步, 環(huán)保投入等要素進(jìn)一步分析其原因。

圖2 西安市人均二氧化碳排放與人均GDP擬合曲線

Figure 2 Xi'an fitting curve of per capita carbon emissions and GDP per capita

(1)如圖3所示, 西安市在研究時(shí)段內(nèi)是“三、二、一”的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由1997年的10.50:40.50:49.00轉(zhuǎn)變?yōu)?016年的3.69:35.02: 61.29。第一產(chǎn)業(yè)所占比例小且一直呈下降趨勢(shì), 第二產(chǎn)業(yè)在1997—2010年呈緩慢增長趨勢(shì), 2010—2016年呈下降趨勢(shì), 第三產(chǎn)業(yè)在1997—2010年呈緩慢增長趨勢(shì), 2010—2016年增長速度較快。自西部大開發(fā)以來, 西安市通過對(duì)紡織、電子、機(jī)械制造業(yè)等傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整, 逐漸形成了以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)、旅游業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等為主的新型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 并且使其發(fā)展成為西安市的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。尤其2016年西安市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增速較快(其中: 計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)增加值增長36.0%, 汽車制造業(yè)增長10.8%, 電氣機(jī)械和器材制造業(yè)增長15.9%), 而六大高耗能行業(yè)增長9.9%。在未來, 西安市將重點(diǎn)發(fā)展汽車、電子信息、高端裝備制造、航空航天、醫(yī)藥、食品加工制造、新材料與新能源等七個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是影響二氧化碳排放的關(guān)鍵因素。

產(chǎn)業(yè)碳排放主要集中在6大高耗能工業(yè)部門, 包括石油加工煉焦及核燃料加工業(yè), 化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè), 非金屬礦物制品業(yè), 黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè), 有色金屬冶煉及壓延加工業(yè), 電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等, 這些產(chǎn)業(yè)也是煤炭和石油等高碳能源使用最為集中的產(chǎn)業(yè)[22]。選取西安市1997—2016年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)6大高耗能工業(yè)部門的綜合能源消費(fèi)量, 如圖4所示, 從圖中可以看出: 2005—2016年6大高耗能工業(yè)部門的綜合能源消費(fèi)量呈現(xiàn)波動(dòng)式, 電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)部門的能源消耗量呈現(xiàn)波動(dòng)式的上升, 其余5大部門均呈現(xiàn)波動(dòng)式下降, 這些高耗能工業(yè)企業(yè)資源消耗量的減少對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的改善至關(guān)重要。

圖3 西安市三次產(chǎn)業(yè)占比變化趨勢(shì)圖

Figure 3 The changes of the proportion of tertiary industry of Xi’an

(2)2013—2015年, 西安市累計(jì)拆除燃煤鍋爐1335臺(tái), 每年可削減燃煤約179萬t。2015年, 大幅壓縮, 整合煤炭市場(chǎng), 關(guān)停197個(gè)煤炭市場(chǎng), 從源頭提高了用煤質(zhì)量。5.2萬戶蜂窩煤用戶實(shí)施了電、天然氣、液化氣、潔凈煤替代?！笆濉逼陂g, 陜西省作為低碳試點(diǎn)省份, 這一政策的推行, 對(duì)于減少西安市碳排放起到了關(guān)鍵作用。通過全面修訂《西安市機(jī)動(dòng)車排氣污染防治條例》, 《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》(2016), 以及近些年來推行的“治污減霾”、“限行”等政策。此外, 陜西省出臺(tái)了《陜西省節(jié)約能源條例》、《陜西省太陽能光伏和半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展振興規(guī)劃》等政策來減少環(huán)境污染。這一系列政策的推行有助于改善西安市環(huán)境質(zhì)量。

圖4 西安市六大高耗能工業(yè)部門綜合能源消費(fèi)量

Figure 4 Xi'an six energy-intensive industrial sectors integrated energy consumption

(3)科技進(jìn)步可以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 也可以提高能源利用率, 緩解環(huán)境壓力。西安市近些年來大力發(fā)展各項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè), 2016年計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)增加值增長36.0%, 汽車制造業(yè)增長10.8%, 電氣機(jī)械和器材制造業(yè)增長15.9%。未來, 西安市將重點(diǎn)發(fā)展汽車、電子信息、高端裝備制造、航空航天、醫(yī)藥、食品加工制造、新材料與新能源等七個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)。其次, 西安市近些年來各個(gè)工業(yè)園區(qū)(高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、曲江新區(qū)、浐灞生態(tài)區(qū)、閻良國家航空高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、西安國家民用航天產(chǎn)業(yè)基地、國際港務(wù)區(qū)、灃渭新區(qū))的建立, 大力發(fā)展高新技術(shù), 也是西安市環(huán)境質(zhì)量改善的原因。

(4)根據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn), 環(huán)保投入要占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的1%—1.5%, 才能有效控制住環(huán)境污染; 達(dá)到3%才能使環(huán)境質(zhì)量得到改善[8]。西安市在2009年環(huán)境保護(hù)投資已達(dá)到53.19億元, 占地區(qū)生產(chǎn)總值的1.96%, 在一定程度上控制了環(huán)境污染。

2 影響因素分析

2.1 理論依據(jù)

一個(gè)國家或地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期其環(huán)境污染水平較低, 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 其環(huán)境污染也隨之加劇; 當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一定程度時(shí)(轉(zhuǎn)折點(diǎn)的出現(xiàn)), 隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展, 其環(huán)境污染有所減緩, 環(huán)境質(zhì)量得以改善[23]。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 技術(shù)進(jìn)步等三方面來具體分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的關(guān)系。

(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)展: 城鎮(zhèn)化引發(fā)的碳排量占全球碳排放總量的78%, 人類活動(dòng)已成為影響全球變化的主要因素[24]。伴隨著經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化的發(fā)展, 會(huì)造成環(huán)境的污染。故選取GDP總量以及城鎮(zhèn)化率來反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu): 不同的產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境影響程度不同, 第二產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境污染最大, 第一產(chǎn)業(yè)次之, 第三產(chǎn)業(yè)最小[8]。故選取一二三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比重來反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

(3)技術(shù)進(jìn)步: 技術(shù)進(jìn)步在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)有利于緩解環(huán)境壓力, 技術(shù)進(jìn)步有助于革新生產(chǎn)設(shè)備, 提高能源利用率, 從而減少各污染氣體的排放。故選取單位GDP能耗來反映技術(shù)進(jìn)步(受統(tǒng)計(jì)資料影響, 選取2005—2016年)。

2.2 因素分析

一方面, 西安市的二氧化碳排放是根據(jù)各個(gè)能源的消耗量估算得來, 并非精準(zhǔn)數(shù)據(jù); 另一方面, 二氧化碳的排放受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)、人為活動(dòng)、技術(shù)水平等各個(gè)方面的影響, 是典型的灰色系統(tǒng), 所以比較適合用灰色關(guān)聯(lián)分析方法[19]來進(jìn)行分析。根據(jù)上述分析選取以下影響因素, 見表2。

2.3 建立模型

(1)選擇參考序列和比較序列

(2)指標(biāo)值規(guī)范化處理

(3)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

(4)計(jì)算關(guān)聯(lián)度,計(jì)算結(jié)果見表3。

2.4 結(jié)果分析

根據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn): 西安市二氧化碳排放的變化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 技術(shù)進(jìn)步共同作用的結(jié)果, 均受到以上各個(gè)因素不同程度的影響。

(1) 人均二氧化碳的排放與GDP總量(0.72)的關(guān)聯(lián)度最大, 說明經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)西安市二氧化碳的排放影響較大。尤其是近些年來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 人們購買各類機(jī)動(dòng)車, 家電等高耗能產(chǎn)品的數(shù)量急劇增多, 經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得全社會(huì)車輛數(shù)擁有量在2016年已達(dá)到258.85萬輛, 比2000年的31.03萬輛增漲了8.34倍。此外, 居民的消費(fèi)需求從以“衣、食”支出為主逐漸向“住、行、樂”等方面發(fā)展, 與之相關(guān)的碳排放也相應(yīng)增多。

表2 環(huán)境影響因素

數(shù)據(jù)來源:《西安統(tǒng)計(jì)年鑒》(1998—2017); 城鎮(zhèn)化率=城鎮(zhèn)人口/總?cè)丝? 其余各數(shù)據(jù)均是統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)。

表3 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果

人均二氧化碳的排放與城鎮(zhèn)化率的關(guān)聯(lián)度較高(0.63)。西安市城鎮(zhèn)化率2016年已達(dá)到66.94%, 一方面人口的增加對(duì)資源的需求和消耗持續(xù)增加, 這無疑會(huì)加大對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞, 從而污染環(huán)境; 另一方面, 人口的集聚, 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 人口素質(zhì)的提高以及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng), 會(huì)使人們?cè)谧非蠼?jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)更注重生活質(zhì)量的需求, 在一定程度上會(huì)緩解乃至改善環(huán)境質(zhì)量。

(2)三次產(chǎn)業(yè)中, 第一產(chǎn)業(yè)主要以綠色植物為主, 對(duì)環(huán)境的影響相對(duì)較小, 在一定程度上還可以起到改善環(huán)境質(zhì)量的作用, 第二產(chǎn)業(yè)以大量消耗礦產(chǎn)資源和能源為代價(jià), 對(duì)環(huán)境危害較大, 第三產(chǎn)業(yè)對(duì)資源依賴性較小, 但是旅游業(yè)的過度開發(fā), 交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展, 餐飲業(yè)的繁榮發(fā)展等等也會(huì)對(duì)環(huán)境造成惡性影響。

三次產(chǎn)業(yè)占比情況第一產(chǎn)業(yè)(0.55)、第二產(chǎn)業(yè)(0.62)、第三產(chǎn)業(yè)(0.62)與人均二氧化碳排放的關(guān)聯(lián)度, 其中第一產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度最小。在近年來西安市第一產(chǎn)業(yè)比重已降至很低, 對(duì)西安市二氧化碳的排放影響較小。第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)與碳排放的關(guān)聯(lián)度較高, 西安市第二產(chǎn)業(yè)在研究時(shí)段內(nèi)所占比重也相對(duì)較高, 并沒有形成第三產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)的發(fā)展模式, 而第三產(chǎn)業(yè)尤其是西安市作為十三朝古都, 厚重的歷史文化使其擁有眾多著名的旅游景點(diǎn), 而近些年來對(duì)旅游業(yè)的過度開發(fā), 以及接待游客數(shù)量的大量增加, 在增加收入的同時(shí)也污染了環(huán)境。

(3)單位GDP能耗(0.57)對(duì)二氧化碳的排放影響相對(duì)較小。技術(shù)進(jìn)步一方面可以提高能源利用率, 在一定程度上間接減少污染物的排放, 另一方面可以革新生產(chǎn)設(shè)備, 改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方法直接減少污染物的排放。西安市擁有較強(qiáng)的科技實(shí)力, 在今后應(yīng)充分發(fā)揮其科技優(yōu)勢(shì), 促使技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量的改善。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

(1)西安市1997—2016年人均GDP和人均碳排放的時(shí)間序列表明, 人均GDP總體呈上升趨勢(shì), 在研究時(shí)段內(nèi)增加了9.68倍; 人均碳排放整體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì), 在研究時(shí)段內(nèi)增加了1.9倍, 但近年來呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。從整體來看, 人均GDP的增長幅度大于人均二氧化碳排放的增長幅度, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于二氧化碳排放的驅(qū)動(dòng)作用比較明顯。

(2)采用環(huán)境庫茲涅茨模型對(duì)西安市1997—2016年人均GDP與人均二氧化碳排放的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 結(jié)果表明: 1997—2010年, 人均碳排放隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而增多, 2011—2016年, 人均碳排放隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展而減少, 擬合曲線呈倒“U”型, 存在環(huán)境庫茲涅茨曲線。說明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 環(huán)境質(zhì)量有所改善, 這與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、環(huán)境政策、科技進(jìn)步和環(huán)保投入有著直接的關(guān)系。

(3)從灰色關(guān)聯(lián)分析來看, 西安市二氧化碳的排放受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)步的共同影響。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得居民購買機(jī)動(dòng)車、家電等高耗能產(chǎn)品的數(shù)量增多, 消費(fèi)需求從以“衣、食”支出為主向“住、行、樂”支出轉(zhuǎn)變, 從而引起碳排放的增多; 城鎮(zhèn)化率對(duì)環(huán)境質(zhì)量具有兩面性, 一方面城鎮(zhèn)人口的增多會(huì)加大對(duì)能源的消耗, 另一方面人口的高度集聚會(huì)使一些基礎(chǔ)設(shè)施、公共資源得以共享, 在一定程度上減少能源消耗。三次產(chǎn)業(yè)中, 第一產(chǎn)業(yè)在一定程度上可以改善環(huán)境質(zhì)量, 第二產(chǎn)業(yè)屬于高耗能型, 對(duì)環(huán)境污染較大, 第三產(chǎn)業(yè)的過度開發(fā)以及大量接待游客, 使得能源消耗增多。技術(shù)進(jìn)步可以革新生產(chǎn)設(shè)備, 提高能源利用率, 從而改善環(huán)境質(zhì)量。

3.2 建議

(1)合理控制經(jīng)濟(jì)增長速度, 保持適度的經(jīng)濟(jì)增長。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的時(shí)代背景下, 西安市應(yīng)綜合考慮各方面因素, 調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu), 轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式, 協(xié)調(diào)好投資、消費(fèi)、出口“三駕馬車”的拉動(dòng)作用。在綠色發(fā)展理念的指導(dǎo)下, 制定合理的減排政策, 切實(shí)處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系, 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。伴隨西安市城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展, 注重人口素質(zhì)的提高, 人口的高度集聚, 要使得公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共資源得以最大化利用。政策的制定方面, 西安市在引進(jìn)人才過程中, 應(yīng)注重考慮城市的合理容納度。

(2)目前, 西安市呈現(xiàn)“三、二、一”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局, 協(xié)調(diào)好三次產(chǎn)業(yè)的發(fā)展結(jié)構(gòu), 對(duì)于西安市走可持續(xù)發(fā)展之路至關(guān)重要。近年來, 西安市第一產(chǎn)業(yè)比重已降至很低, 在未來發(fā)展過程中, 應(yīng)保證基本的耕地資源, 發(fā)展城郊型農(nóng)業(yè), 推廣循環(huán)農(nóng)業(yè)模式和低碳農(nóng)業(yè)技術(shù), 不僅可以供給西安市場(chǎng), 獲得收益, 還可以吸收碳排放, 改善空氣質(zhì)量。在城區(qū)建設(shè)中, 應(yīng)增加植被覆蓋率, 擴(kuò)大綠化面積, 可以吸收城市廢氣、凈化城市空氣; 優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 繼續(xù)淘汰和關(guān)停高污染高耗能企業(yè), 加大創(chuàng)新力度, 增加科研投入, 通過革新生產(chǎn)設(shè)備, 提高能源利用率, 創(chuàng)造綠色、低碳、附加值高的產(chǎn)品。大力扶持生產(chǎn)規(guī)模大、裝備先進(jìn)、低物耗低能耗的工業(yè)企業(yè)來西安投資設(shè)廠, 重點(diǎn)發(fā)展高附加值、高技術(shù)含量和低污染的產(chǎn)業(yè), 走低碳環(huán)保可持續(xù)之路; 第三產(chǎn)業(yè)作為西安市的主要拉動(dòng)產(chǎn)業(yè), 應(yīng)注重優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu), 提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次, 依托厚重的歷史文化遺產(chǎn)資源, 注重文化底蘊(yùn)的發(fā)展, 提升文化軟實(shí)力。借助現(xiàn)有的科教和人才資源優(yōu)勢(shì), 大力培育并發(fā)展新材料與新能源、高科技、節(jié)能環(huán)保型的產(chǎn)業(yè), 大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)、綠色產(chǎn)業(yè)等新型產(chǎn)業(yè)。

(3)西安市利用自身的科教資源和人才優(yōu)勢(shì), 依托現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)園(高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、浐灞生態(tài)區(qū)、閻良國家航空高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地等等), 加大科研投入力度, 延伸園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈, 大力培育以信息技術(shù)為核心的高科技產(chǎn)業(yè), 促進(jìn)知識(shí)密集型和技術(shù)密集型的新型環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí), 改善環(huán)境質(zhì)量, 建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化城市。

4 討論

(1)本文對(duì)西安市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系進(jìn)行了研究, 得出初步的結(jié)論, 為西安市今后的發(fā)展提供理論依據(jù)。但由于時(shí)間序列較短, 不能全面的反映西安市經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染水平之間的關(guān)系。希望在今后的研究中可以彌補(bǔ)這一不足。

(2)二氧化碳的排放來源于三次產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)、居民生活消費(fèi)等各個(gè)方面, 而本研究僅僅選取規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)9種能源消費(fèi)量, 存在一定的局限性, 希望后期研究可以從不同角度著手收集二氧化碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。

(3)環(huán)境質(zhì)量受多方面的影響, 本研究僅僅選取二氧化碳排放這一指標(biāo), 雖然擬合結(jié)果呈倒“U”型, 但不能誤認(rèn)為隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展環(huán)境質(zhì)量會(huì)一直改善, 也不能走“先污染, 后治理”的道路。環(huán)境質(zhì)量的改善需要調(diào)整好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 制定合理的政策, 增加環(huán)保投入, 需要政府、企業(yè)和公民的共同努力, 正所謂“既要金山銀山, 也要綠水青山”。

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A study on the relationship between carbon emissions and economic develop-ment in the central region of western China:a case of Xi'an city

WANG Ying, HE Yanfen

College of Urban and Environmental Science, Northwest University, Xi'an 710127, China

Taking the city of Xi'an as the research object, the existence of Environmental Kuznets Curve is verified by fitting the linear relationship between per capita carbon emission and per capita GDP. The per capita carbon emission data obtained from 9 kinds of energy consumption in Industrial Enterprises above scale from 1997 to 2016 were selected and the time series curves were drawn. Time series curve had the characteristics of increasing, but in recent years in the decline stage. By fitting the relationship between per capita carbon emission and per capita GDP, it was found that there was an inverted "U" curve relationship between the two, and there existed Environmental Kuznets Curve between per capita GDP carbon emissions and per capita in Xi'an, and the carbon emissions exceeded the peak of the economy, which all showed that with the per capita GDP growth, the environmental pollution improved. Combined with the total GDP in the same period, the urbanization level, the industrial structure and its change as well as the technological progress the Grey Correlation were analyzed, which showed that there was a significant correlation between per capita carbon emissions and these indicators.

environmental Kuznets curve; Xi’an city; carbon emissions; grey correlation analysis

10.14108/j.cnki.1008-8873.2019.04.029

K901

A

1008-8873(2019)04-217-08

2018-07-26;

2018-10-15

陜西省土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(編號(hào): 211927180168)

王瑛(1993—), 女, 陜西渭南人, 碩士研究生, 主要從事資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究, E-mail: 1412191347@qq.com

何艷芬, 女, 博士, 副教授, 主要從事資源環(huán)境遙感和地理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究, E-mail: 546947015@qq.com

王瑛，何艷芬. 西部地區(qū)中心城市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究——以西安市為例[J]. 生態(tài)科學(xué), 2019, 38(4): 217-224.

WANG Ying, HE Yanfen. A study on the relationship between carbon emissions and economic development in the central region of western China: a case of Xi'an city[J]. Ecological Science, 2019, 38(4): 217-224.