工業(yè)廢水排放分解因素效應(yīng)研究
——基于湖南的實(shí)證分析

劉希蘭

(中共湖南省委黨校 湖南行政學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)教研部，湖南 長沙 410063)

2015年國務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動計(jì)劃》，2018年湖南省人民政府又印發(fā)《湖南省生態(tài)保護(hù)紅線》的通知，指出要全面推進(jìn)全省生態(tài)文明建設(shè)。其中，對水源頭區(qū)及重要水域的保護(hù)和治理被列為重點(diǎn)工作。因此，研究工業(yè)廢水排放的影響因素不僅有利于進(jìn)一步減少工業(yè)廢水排放、提高工業(yè)用水效率，也有助于湖南省建設(shè)環(huán)境友好型社會和踐行《水污染防治行動計(jì)劃》。

目前關(guān)于工業(yè)廢水排放影響因素的研究主要集中在對我國或各省級城市工業(yè)污染物排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的靜態(tài)或動態(tài)關(guān)系的考察[1-4]，而沒有充分考慮區(qū)域異質(zhì)性對工業(yè)廢水排放產(chǎn)生的影響，對省級及以下單位工業(yè)廢水與經(jīng)濟(jì)增長之間關(guān)系的研究不多。因此，本文利用LMDI方法，將研究對象定為湖南省及其14個(gè)市州，分析工業(yè)廢水排放量與當(dāng)?shù)厝丝诤偷貐^(qū)經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，并考察區(qū)域人口流動、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布對工業(yè)廢水排放的影響，以期為控制湖南省工業(yè)廢水排放、改善水生態(tài)環(huán)境提供方向。

1 模型設(shè)置與數(shù)據(jù)來源

1.1 模型設(shè)置

本研究借鑒Ang[5]的對數(shù)均值指數(shù)分解法(LMDI)進(jìn)行湖南省工業(yè)廢水排放分解因素效應(yīng)的考察。本文主要采用加法LMDI模型，其模型構(gòu)建如下：

工業(yè)廢水排放總量W可以由式(1)來表示:

(1)

式中：Wi為第i個(gè)地區(qū)工業(yè)廢水排放量(億t);Vi為第i個(gè)地區(qū)工業(yè)增加值(億元);Gi為第i個(gè)地區(qū)生產(chǎn)總值(億元);Pi為第i個(gè)地區(qū)人口數(shù)(萬人);P為總?cè)丝跀?shù)(萬人) 。

對式(1) 進(jìn)一步整理，得到式(2):

(2)

式中：EIPi為第i個(gè)地區(qū)工業(yè)廢水排放量與地區(qū)工業(yè)增加值的比值，即地區(qū)廢水排放強(qiáng)度;ESi為第i個(gè)地區(qū)工業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重;ESi為第i個(gè)地區(qū)人均生產(chǎn)總值;SPi為第i個(gè)地區(qū)人口占湖南省總?cè)丝诘谋戎?P為湖南省總?cè)丝跀?shù)。

借鑒章淵和吳鳳平[6]關(guān)于LMDI加法模型的研究，引入時(shí)間因素，將工業(yè)廢水排放量加法分解，得到工業(yè)廢水排放變化的五個(gè)驅(qū)動因素，分別如式(3)至式(8)所示。

D=DEIP+DIS+DES+DSP+DP

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

式中：D表示工業(yè)廢水排放的變化，即D=Wt-W0;DEIP、DIS、DES、DSP和DP分別反映廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動效應(yīng)、收入變動效應(yīng)、人口流動效應(yīng)和人口效應(yīng)。廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)反映單位工業(yè)GDP所排放的廢水量對工業(yè)廢水總排放量的貢獻(xiàn)；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化對工業(yè)廢水排放總量產(chǎn)生的影響；收入變動效應(yīng)是隨著經(jīng)濟(jì)的增長，收入水平變化對廢水排放總量的貢獻(xiàn)；人口流動效應(yīng)反映該地區(qū)人口流動對工業(yè)廢水排放量的影響；人口效應(yīng)反映總?cè)丝谧兓瘜I(yè)廢水排放總量的影響。效應(yīng)值為正/負(fù)分別表明該效應(yīng)促進(jìn)/抑制了工業(yè)廢水排放的增加。

1.2 數(shù)據(jù)來源

(1)本文所用數(shù)據(jù)包括2011—2017 年湖南省各地區(qū)廢水排放量、工業(yè)增加值、地區(qū)人口數(shù)、地區(qū)生產(chǎn)總值及湖南省總?cè)丝跀?shù)。除湘西州外，其他13個(gè)地區(qū)的廢水排放量來自《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，湘西州廢水排放量來自《湘西州年鑒》，各地區(qū)工業(yè)增加值、地區(qū)人口數(shù)、地區(qū)生產(chǎn)總值及湖南省總?cè)丝诮詠碜?012—2018年的《湖南統(tǒng)計(jì)年鑒》。

(2)為消除價(jià)格因素影響，工業(yè)增加值和地區(qū)生產(chǎn)總值均按照 2011 年不變價(jià)格進(jìn)行調(diào)整，地區(qū)廢水排放強(qiáng)度由地區(qū)廢水排放量除以調(diào)整后的工業(yè)增加值得到; 工業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重按照調(diào)整后的產(chǎn)值計(jì)算；本文的人口數(shù)據(jù)均以《湖南統(tǒng)計(jì)年鑒》中的常住人口作為人口指標(biāo)。

2 工業(yè)廢水排放總量變化趨勢分析

圖1展示了2011—2017年湖南省工業(yè)廢水排放及湖南省GDP、工業(yè)GDP的變化趨勢。由圖 1 可見，2011—2017 年湖南省GDP和工業(yè)GDP均呈現(xiàn)出平穩(wěn)增長態(tài)勢，而工業(yè)廢水排放則呈現(xiàn)出逐步下降的趨勢，對比可知工業(yè)廢水排放未與經(jīng)濟(jì)增長同步，需要進(jìn)一步研究。

圖2展示了2011—2017年湖南省工業(yè)廢水排放強(qiáng)度及工業(yè)GDP占GDP的比值即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化趨勢，工業(yè)廢水排放強(qiáng)度呈緩慢下降趨勢，由2011年的12.35t/萬元下降至2017年的2.49t/萬元，工業(yè)GDP占GDP的比值波動較小，但也呈現(xiàn)出先升后降的二次拋物線趨勢，由2011年的42%上升到2013年的43%，后又逐步下降至2017年的42%，說明2011—2017年湖南省工業(yè)廢水排放并未完全與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化同步，還需進(jìn)一步分析。

3 工業(yè)廢水排放變化分解因素分析

3.1 全省工業(yè)廢水排放影響因素分析

根據(jù)上述LMDI加法模型對湖南省工業(yè)廢水排放量進(jìn)行年度分解，分別計(jì)算出各年度工業(yè)廢水排放量的廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、收入變動效應(yīng)和人口效應(yīng)(見表1)。

表1 湖南省工業(yè)廢水排放變化的分解因素效應(yīng)

由表1可知，2011—2017年湖南省工業(yè)廢水排放總量呈下降趨勢，累計(jì)減少66955.24 萬t。其中，廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)是造成工業(yè)廢水排放減少的主要因素，2011—2017年的廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)累計(jì)達(dá)到-109517.86 萬t。這表明工業(yè)發(fā)展帶來的技術(shù)進(jìn)步極大地抑制了工業(yè)廢水的排放。

2011—2013年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)為正，說明工業(yè)增加值占GDP比重有所上升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整拉動了對工業(yè)用水量的需求。2013—2017年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)均為負(fù)值，說明工業(yè)增加值占GDP比重逐年下降，減少了對工業(yè)用水量的需求，進(jìn)而抑制了工業(yè)廢水排放的增加。

人口效應(yīng)對工業(yè)廢水排放起正面促進(jìn)作用，2011—2017年湖南省人口效應(yīng)均為正值，人口效應(yīng)累計(jì)達(dá)到3187.56 萬t，表明湖南省為人口凈流入地，常住人口持續(xù)增加使得對工業(yè)產(chǎn)品的需求增加，進(jìn)而導(dǎo)致湖南省工業(yè)廢水排放增加。

2011—2017年收入效應(yīng)使得湖南省工業(yè)廢水排放量累計(jì)增加40884.14 萬t，說明居民收入增加所帶來的工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長極大地促進(jìn)了工業(yè)廢水排放的增加。但從表1也可看出，2011—2017年收入效應(yīng)的貢獻(xiàn)呈明顯下降趨勢，對比GDP逐年增長趨勢可知，雖然居民收入不斷在提高，但居民的綠色觀念也在增強(qiáng)。

3.2 區(qū)域工業(yè)廢水排放影響因素分析

將2011—2017年湖南省四大區(qū)域及14個(gè)市州工業(yè)廢水排放的影響因素進(jìn)一步分解，分為廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、收入變動效應(yīng)、人口流動效應(yīng)和人口效應(yīng)，如圖3所示。從圖中可以看出，各市州間工業(yè)廢水排放的變化存在較大差異。

3.2.1 廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)

廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)是影響污染物排放量變化的主要因素。2011—2017年，湖南省四大區(qū)域的廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)均為負(fù)值，說明技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致工業(yè)用水效率提高，工業(yè)節(jié)水技術(shù)和管理水平都得到了很大提升，抑制了工業(yè)廢水排放的增加。具體來看，各市州中絕對值最大和最小的分別是郴州市(-12604.18萬t)和張家界市(-704.90萬t)，標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到3967.43 萬t，表明各市工業(yè)廢水處理技術(shù)和管理水平存在一定差距。

3.2.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)

如圖3所示，2011—2017年湖南省四大區(qū)域中，湘南地區(qū)總的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)為正值(26.52萬t)，其他三大區(qū)域總的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)均為負(fù)值，說明各區(qū)域在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面都初見成效。具體來看，各市州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)存在較大差距，效應(yīng)值的范圍是從159.96萬t到-427.12萬t，其中，株洲、岳陽、郴州、永州、邵陽、懷化、婁底產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)為正值，說明工業(yè)增加值占地區(qū)GDP比重上升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化帶來了工業(yè)廢水的增加。其他七個(gè)市州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)值，說明工業(yè)增加值在地區(qū)GDP中比重下降，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整使得對水資源的需求減少，進(jìn)而對工業(yè)廢水排放起到了抑制作用。

3.2.3 收入變動效應(yīng)

從圖3來看，與其他四個(gè)效應(yīng)相比，收入變動效應(yīng)是促進(jìn)工業(yè)廢水排放量增加的主要因素。2011—2017年湖南省各市州收入變動效應(yīng)均為正值，說明收入效應(yīng)使得各地區(qū)工業(yè)廢水排放量增加。四大區(qū)域中，收入效應(yīng)最大和最小的分別是洞庭湖地區(qū)(13013.06萬t)和長株潭地區(qū)(7821.27萬t)；各市之間收入效應(yīng)也存在較大差距，工業(yè)廢水的收入變動效應(yīng)值從207.36萬t到5521.25萬t，標(biāo)準(zhǔn)差為1437.35萬t。

3.2.4 人口流動效應(yīng)

圖 3 還顯示了2011—2017年湖南省14個(gè)市州的人口流動效應(yīng)，其中，除長株潭地區(qū)外，其他三大區(qū)域總的人口流動效應(yīng)均為負(fù)值。具體來看，長沙、岳陽、永州、懷化為人口凈流入市，長沙為省會城市，而岳陽和懷化具有相對較優(yōu)越的地理和交通運(yùn)輸條件，因此該地區(qū)人口流動效應(yīng)呈現(xiàn)出正值，對工業(yè)廢水排放起到促進(jìn)作用。湘潭、衡陽等10個(gè)市州人口流動效應(yīng)呈現(xiàn)出負(fù)值，為人口凈流出，人口流出使得對工業(yè)產(chǎn)品需求減少，工業(yè)用水相應(yīng)減少，從而降低工業(yè)廢水排放。

3.2.5 人口效應(yīng)

湖南省人口規(guī)?？傮w上呈不斷擴(kuò)大趨勢，各區(qū)域人口效應(yīng)均為正值，說明由于全省人口規(guī)模增長，導(dǎo)致全省工業(yè)產(chǎn)品需求上升，也使得工業(yè)規(guī)模增加，對工業(yè)用水的需求同步上升，用水量增加又使得廢水排放量相應(yīng)增加。與其他效應(yīng)相比，人口效應(yīng)非主要影響因素，但改善人口規(guī)模也有助于減少工業(yè)廢水排放量。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1) 從全省來看：2011—2017年湖南省工業(yè)廢水排放總體上呈下降趨勢。在影響湖南省工業(yè)廢水排放變化的各因素中，廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)對工業(yè)廢水排放起到極大抑制作用，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、收入效應(yīng)、人口效應(yīng)均對工業(yè)廢水排放起正向促進(jìn)作用，且收入效應(yīng)的促進(jìn)作用更加顯著。

(2) 從各地區(qū)來看： 2011—2017年全省工業(yè)廢水排放的增加主要是由洞庭湖地區(qū)引起; 各地區(qū)廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)、收入效應(yīng)對工業(yè)廢水排放的影響方向與全省一致，但影響程度各不相同，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和人口流動效應(yīng)具有地區(qū)差異性，湘南地區(qū)總的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)為正值，其他三大區(qū)域總的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)值；長株潭地區(qū)總的人口流動效應(yīng)為正值，其他區(qū)域均為負(fù)值。

4.2 建議

(1) 較強(qiáng)的廢水排放強(qiáng)度效應(yīng)說明技術(shù)進(jìn)步是抑制工業(yè)廢水排放增加的關(guān)鍵因素，因此，全省和各市州要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高工業(yè)節(jié)水技術(shù)、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方式防治工業(yè)污染；此外，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對工業(yè)污染源的監(jiān)管，從源頭上抑制工業(yè)廢水排放量的增加。

(2) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整有助于抑制工業(yè)廢水排放的增加，因此，全省和各地區(qū)，尤其是湘南地區(qū)，需進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部要進(jìn)行優(yōu)化升級，發(fā)展更多三低企業(yè)，對高污染、高耗能企業(yè)進(jìn)行整頓并引導(dǎo)部分企業(yè)有序退出。同時(shí)要促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間融合發(fā)展，使各產(chǎn)業(yè)根據(jù)對水質(zhì)要求的不同實(shí)現(xiàn)水的梯級使用，從而實(shí)現(xiàn)污水排放量的最小化。

(3) 居民收入水平提高會帶來消費(fèi)的增加，特別是對部分工業(yè)產(chǎn)品需求增加，從而導(dǎo)致工業(yè)廢水排放增加。因此，要引導(dǎo)居民消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級，并以此帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，進(jìn)而提供更多綠色無污染產(chǎn)品。同時(shí)，還應(yīng)引導(dǎo)居民健康消費(fèi)，對于能夠提供同等滿意度的產(chǎn)品，應(yīng)選擇那些消耗更低、污染更小的產(chǎn)品。

(4) 人口流動效應(yīng)在部分地區(qū)呈現(xiàn)為正值，其他地區(qū)則為負(fù)值，在人口流動的相互作用中，人口流出更有利于該地區(qū)廢水排放的下降，因此，要加快城市間和城鄉(xiāng)人口流動，人口流動也能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而抑制工業(yè)廢水排放。

(5) 各地應(yīng)因地制宜，采取適合該地區(qū)的政策和措施。如湘南地區(qū)技術(shù)進(jìn)步對工業(yè)廢水排放帶來的抑制效應(yīng)最大，因此湘南地區(qū)要想進(jìn)一步減少工業(yè)廢水排放，就更應(yīng)從其他方面，如調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等入手?？偠灾?，各地區(qū)需根據(jù)自身實(shí)際情況，在尚具有較大節(jié)水潛力的方向上，進(jìn)一步提高工業(yè)用水效率并降低工業(yè)廢水排放的增加。