城市蔓延與長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境污染

李 強(qiáng)，唐幼明

（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 蚌埠 233030）

0 引言

黨的二十大報(bào)告提出，以城市群、都市圈為依托構(gòu)建大中小城市協(xié)調(diào)發(fā)展格局，推進(jìn)以縣城為重要載體的城鎮(zhèn)化建設(shè)。在快速城鎮(zhèn)化時(shí)期，我國(guó)城市發(fā)展的重要特征是城市空間快速且低密度的擴(kuò)張，并伴隨著勞動(dòng)人口向城市加速聚集，且前者快于后者，學(xué)界稱為城市蔓延[1]。關(guān)于城市蔓延的早期理論認(rèn)為應(yīng)該對(duì)城市快速蔓延加以控制，主要集中在阻止城市空間的快速擴(kuò)張上，即遏制城市蔓延。在新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略深入推進(jìn)的背景下，“精明增長(zhǎng)”有助于城市蔓延有序推進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)綠色發(fā)展?？陀^測(cè)度城市蔓延進(jìn)而探究其環(huán)境效應(yīng)對(duì)深入推進(jìn)環(huán)境污染防治具有較為重要的參考價(jià)值。

城市蔓延最早用于描述城市化后期市區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)外遷的現(xiàn)象。有別于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的城市蔓延與土地財(cái)政體系之下城市規(guī)?？焖贁U(kuò)張密切關(guān)聯(lián)[2]，常常表現(xiàn)為城市空間呈現(xiàn)“攤大餅式”的低密度擴(kuò)張。不難發(fā)現(xiàn)，城市蔓延也可以反映城市人口密度、就業(yè)密度以及經(jīng)濟(jì)密度的下降。因此，王家庭和張俊韜（2010）[3]選用建成區(qū)面積增長(zhǎng)率與人口增長(zhǎng)率之比來(lái)測(cè)度城市蔓延。近年來(lái)，衛(wèi)星遙感技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，夜間燈光數(shù)據(jù)可以較好地彌補(bǔ)城市內(nèi)部細(xì)分尺度數(shù)據(jù)的缺失，被廣泛用于城市經(jīng)濟(jì)研究。參考Fallah 等（2011）[4]的研究，秦蒙和劉修巖（2015）[5]基于夜間燈光數(shù)據(jù)構(gòu)建并測(cè)算了能夠反映城市內(nèi)部密度變異程度的城市蔓延指數(shù)。就城市蔓延的影響而言，既有研究重點(diǎn)關(guān)注了城市蔓延對(duì)生產(chǎn)率以及環(huán)境污染的影響。一方面，城市蔓延能降低要素集聚度進(jìn)而抑制綠色創(chuàng)新和生產(chǎn)率提升，對(duì)城市綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型造成限制[6,7]；另一方面，城市蔓延能夠提高資源利用效率，改善城市環(huán)境狀況[1,8,9]。綜上，城市蔓延能否實(shí)現(xiàn)減排仍然存在爭(zhēng)議，其中的機(jī)制路徑也有待進(jìn)一步分析。

作為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的先行示范帶，近年來(lái)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境治理成效顯著，然而目前環(huán)境治理進(jìn)入深水區(qū)，如何加強(qiáng)長(zhǎng)江流域的環(huán)境治理依然是影響長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素。鑒于此，本文在已有研究的基礎(chǔ)上，首先從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化視角闡釋城市蔓延影響長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境污染的作用機(jī)理；其次，選用統(tǒng)一化夜間燈光數(shù)據(jù)客觀測(cè)度2003—2020 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶城市蔓延指數(shù)；最后，以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶108 個(gè)城市作為研究對(duì)象，盡可能準(zhǔn)確識(shí)別城鎮(zhèn)化進(jìn)程中城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的影響，并探究其城市異質(zhì)性和空間外溢效應(yīng)，為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶新型城鎮(zhèn)化建設(shè)以及生態(tài)環(huán)境治理提供智力支持。

1 影響機(jī)理與研究假設(shè)

1.1 城市蔓延的環(huán)境效應(yīng)

城市蔓延不僅僅是一個(gè)空間指標(biāo)，土地城市化快于人口城市化只是問(wèn)題的表象，其背后隱含的是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題。因此探討城市蔓延影響環(huán)境污染的內(nèi)在機(jī)制離不開(kāi)對(duì)城市蔓延發(fā)生機(jī)理的分析。從市場(chǎng)性因素來(lái)看，城市蔓延的發(fā)生與土地價(jià)格密切相關(guān)。城市單中心集聚式發(fā)展會(huì)導(dǎo)致中心城區(qū)土地價(jià)格的大幅上升，而服務(wù)業(yè)、制造業(yè)和住宅對(duì)土地的支付能力依次遞減[10]，最終出現(xiàn)制造業(yè)和住宅隨城市蔓延向城市外圍轉(zhuǎn)移、服務(wù)業(yè)在中心城區(qū)聚集的現(xiàn)象。從制度性因素來(lái)看，城市蔓延的過(guò)程伴隨著農(nóng)村人口的轉(zhuǎn)移[11]。城市向外圍擴(kuò)張，必然會(huì)占用耕地，失地農(nóng)民從農(nóng)業(yè)戶口轉(zhuǎn)入非農(nóng)業(yè)戶口，城市非農(nóng)人口增加，但是相較于城市區(qū)域，城市外圍地廣人稀，最終表現(xiàn)出城市蔓延式擴(kuò)張的發(fā)展特征。不難發(fā)現(xiàn)，城市蔓延會(huì)對(duì)城市空間、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)產(chǎn)生影響，而這些因素在城市環(huán)境污染的加劇抑或減緩的過(guò)程中，扮演了重要角色。因此，本文結(jié)合既有研究從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化視角分析城市蔓延影響環(huán)境污染的作用機(jī)制。

城市蔓延能夠擴(kuò)充城市勞動(dòng)力資源以及優(yōu)化城市產(chǎn)業(yè)空間布局，通過(guò)提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度間接減緩城市環(huán)境污染。一方面，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的城市蔓延能夠擴(kuò)展城市地理空間，帶來(lái)城市人口規(guī)模以及經(jīng)濟(jì)總量擴(kuò)張，使得城市內(nèi)部的要素豐裕度得以提升[12]。與此同時(shí)，相較于城鄉(xiāng)之間，城市內(nèi)部的交通運(yùn)輸更為便捷高效，城市蔓延有助于形成更大規(guī)模的“勞動(dòng)力蓄水池”，提高企業(yè)與勞動(dòng)力的匹配程度，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間勞動(dòng)力資源配置效率與協(xié)調(diào)能力提升[13]。另一方面，城市蔓延也伴隨著城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)空間的分布調(diào)整。地方政府依據(jù)城市規(guī)劃設(shè)立開(kāi)發(fā)區(qū)，引導(dǎo)從中心城區(qū)轉(zhuǎn)移的制造業(yè)實(shí)現(xiàn)空間集聚，形成地區(qū)集中化的產(chǎn)業(yè)布局[11]，便于不同企業(yè)共享交通運(yùn)輸、電力供應(yīng)等公共基礎(chǔ)設(shè)施，促進(jìn)資金、人員和技術(shù)跨企業(yè)、跨行業(yè)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)間資源共享和知識(shí)溢出，有效地推動(dòng)城市制造業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)[14]，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度得到提升。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化演進(jìn)意味著城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展符合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源稟賦情況，地方經(jīng)濟(jì)資源與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的比較優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮，提升了資源配置效率和城市生產(chǎn)效率，有助于減少生產(chǎn)流程以及能源消耗的污染排放，最終緩解環(huán)境污染問(wèn)題[15]?；谝陨侠碚摲治?，提出如下假設(shè)：

假設(shè)1：城市蔓延有助于減緩城市環(huán)境污染。

假設(shè)2：城市蔓延通過(guò)提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度間接減緩城市環(huán)境污染。

1.2 城市蔓延的空間溢出效應(yīng)

城市蔓延也會(huì)伴隨著人員、產(chǎn)業(yè)的跨城市轉(zhuǎn)移。一方面，城市蔓延造成失地農(nóng)民增加，農(nóng)村剩余勞動(dòng)力并不會(huì)完全由本地勞動(dòng)市場(chǎng)吸收，而是會(huì)向周邊城市轉(zhuǎn)移，通過(guò)擴(kuò)充周邊城市的就業(yè)人數(shù)，提高周邊城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度，提升生產(chǎn)流程中資源能源的利用效率，最終有助于改善周邊城市的環(huán)境污染問(wèn)題。另一方面，城市蔓延伴隨著制造業(yè)向城市外圍地區(qū)以及周邊城市轉(zhuǎn)移。就產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的動(dòng)機(jī)而言，由于地方土地供應(yīng)能力受到中央自上而下分配的用地指標(biāo)約束[16]，城市蔓延并不是城市區(qū)域無(wú)限擴(kuò)張，因此地方政府為節(jié)約土地指標(biāo)主動(dòng)淘汰產(chǎn)值較低的產(chǎn)業(yè)。而周邊城市作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的承接地，在日益增加的環(huán)境治理壓力下，通過(guò)調(diào)整第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、優(yōu)化政府支出結(jié)構(gòu)和改善固定資產(chǎn)投資導(dǎo)向形成了顯著的環(huán)境優(yōu)化效應(yīng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度得到提升[17]。基于以上理論分析，提出如下假設(shè)：

假設(shè)3：城市蔓延能夠減緩周邊城市的環(huán)境污染，即城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的改善作用存在空間溢出效應(yīng)。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 模型構(gòu)建

為了實(shí)證分析城市蔓延對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境污染的影響，本文建立了如下基準(zhǔn)回歸模型：

其中，Poll表示環(huán)境污染水平，Us表示城市蔓延水平，Control表示控制變量，下標(biāo)i、t分別代表個(gè)體單元、時(shí)間單元，μi表示個(gè)體固定效應(yīng)，vt表示時(shí)間固定效應(yīng)，εit代表隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)，β1即本文關(guān)注的待估參數(shù)。

在基準(zhǔn)回歸模型的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步探究城市蔓延影響環(huán)境污染的機(jī)制路徑。參考溫忠麟和葉寶娟（2014）[18]的方法，本文在式（1）的基礎(chǔ)之上引入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化作為中介變量，構(gòu)建如下中介效應(yīng)模型：

其中，E表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化，為中介變量；β2、δ即為本文關(guān)注的待估系數(shù)，其他變量定義與基準(zhǔn)回歸保持一致。在式（1）中β1顯著的前提之下，若β2、δ也均顯著，則表示本文研究涉及的中介變量存在中介作用。

本文進(jìn)一步探究城市蔓延影響環(huán)境污染的空間溢出效應(yīng)。由于空間杜賓模型（SDM）同時(shí)考慮被解釋變量與解釋變量的空間相關(guān)性，能夠緩解因遺漏變量造成的內(nèi)生性問(wèn)題，因此本文最終建立空間杜賓模型進(jìn)行空間計(jì)量分析：

其中，ρ是環(huán)境污染的空間自相關(guān)系數(shù)，θ1和θ2分別表示城市蔓延和控制變量對(duì)環(huán)境污染的空間溢出系數(shù)，Wij為空間權(quán)重，i和j分別表示i城市和j城市，其他變量定義與基準(zhǔn)回歸保持一致。關(guān)于空間權(quán)重矩陣，本文采用了108×108的地理距離權(quán)重矩陣。參照蘇屹和林周周（2017）[19]的設(shè)定，在地理距離權(quán)重矩陣中，主對(duì)角線上的元素（i城市與i城市之間）統(tǒng)一設(shè)定為0，其余元素用i城市與j城市地理距離倒數(shù)的平方來(lái)表示。經(jīng)過(guò)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后每行元素之和為1。

2.2 指標(biāo)選取

（1）被解釋變量：環(huán)境污染（Poll）。本文結(jié)合全市常住人口數(shù)據(jù)求得人均工業(yè)廢水排放量、人均工業(yè)二氧化硫排放量、人均工業(yè)煙塵排放量，采用全局熵值法求得各指標(biāo)權(quán)重，綜合測(cè)算了2003—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶108個(gè)城市的環(huán)境污染指數(shù)。環(huán)境污染指數(shù)越高，表明環(huán)境污染越嚴(yán)重。

（2）解釋變量：城市蔓延（Us）。城市蔓延的衡量一直是城市蔓延相關(guān)研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)?？紤]到基于城市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)測(cè)算的城市蔓延指數(shù)難以避免區(qū)劃調(diào)整、統(tǒng)計(jì)口徑的變化等因素對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)的影響[3]，本文最終基于夜間燈光數(shù)據(jù)測(cè)度城市蔓延指數(shù)?，F(xiàn)有研究中，被廣泛采用的燈光數(shù)據(jù)主要包括1992—2013 年DMSP 燈光數(shù)據(jù)以及2013—2020年VIIRS燈光數(shù)據(jù)，然而兩者存在燈光飽和值設(shè)定不同等諸多差異，因此本文首先選用Chen等（2021）[20]測(cè)算并公開(kāi)的統(tǒng)一化夜間燈光數(shù)據(jù)①數(shù)據(jù)來(lái)源網(wǎng)址為https://dataverse.harvard.edu/dataset.xhtml?persistentId=doi:10.7910/DVN/YGIVCD。作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。該數(shù)據(jù)源既較好地矯正了DMSP 燈光數(shù)據(jù)中衛(wèi)星間數(shù)據(jù)時(shí)序異常波動(dòng)、城市燈光亮度飽和等缺陷，又實(shí)現(xiàn)了DMSP與VIIRS兩類燈光數(shù)據(jù)時(shí)序統(tǒng)一化。其次，為了更貼合地理環(huán)境的現(xiàn)實(shí)情況，本文對(duì)原始的統(tǒng)一化夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行蘭伯特投影，并按1km×1km 的橫縱比例進(jìn)行重采樣。最后，經(jīng)掩膜提取得到了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域的統(tǒng)一化燈光數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，參考秦蒙和劉修巖（2015）[5]的方法，本文建立式（5）度量城市蔓延指數(shù)：

其中，Us代表城市蔓延，L%為某城市區(qū)域內(nèi)燈光強(qiáng)度低于密度閾值的面積占該城市總面積的比重，H%為某城市區(qū)域內(nèi)燈光強(qiáng)度高于密度閾值的面積占該城市總面積的比重。Us介于0和1之間，Us越接近于1，代表城市蔓延程度越高。需要說(shuō)明的是，本文將燈光強(qiáng)度DN值10作為提取城市區(qū)域的閾值，并利用ArcGIS 10.3 提取計(jì)算2003年全國(guó)城市區(qū)域燈光強(qiáng)度平均值作為劃分L和H的密度閾值。

（3）控制變量。為了盡量減少因遺漏關(guān)鍵變量而產(chǎn)生的內(nèi)生性問(wèn)題，本文納入了以下控制變量：服務(wù)業(yè)發(fā)展（Service），采用第三產(chǎn)業(yè)占比表征；財(cái)政分權(quán)（Fd），采用各城市財(cái)政收入與財(cái)政支出之比表示；外商直接投資（Fdi），采用外商直接投資額與地區(qū)生產(chǎn)總值之比表征；人力資本（Hr），使用每萬(wàn)人口中高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)表示；城鎮(zhèn)化水平（Urban），采用各地城鎮(zhèn)化率表示；金融發(fā)展（Finance），采用年末金融機(jī)構(gòu)貸款與地區(qū)生產(chǎn)總值的比值衡量。

（4）中介變量：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化（E）。本文參考李強(qiáng)和王琰（2021）[11]的方法和思路，采用結(jié)構(gòu)偏離度作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的逆向指標(biāo)，間接反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度。測(cè)算公式如下：

其中，E表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化，是逆向指標(biāo)，即E值越大，表示經(jīng)濟(jì)偏離均衡狀態(tài)越遠(yuǎn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越不合理；反之，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越合理。i代表產(chǎn)業(yè)部門(mén)，n代表產(chǎn)業(yè)部門(mén)的總量，Y表示總產(chǎn)出，L表示總的勞動(dòng)力投入量，Yi表示第i產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)出，Li表示第i產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力投入。

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源與描述性統(tǒng)計(jì)

本文采用2003—2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地級(jí)及以上城市的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)量檢驗(yàn)。在2004 年的《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》中，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)共有109個(gè)地級(jí)及以上城市（不含民族自治州），由于2011 年巢湖市被撤并，為了保持?jǐn)?shù)據(jù)樣本的連續(xù)性，本文刪除了巢湖市樣本，因此最終剩余108個(gè)城市，合計(jì)1944個(gè)觀測(cè)值。本文所涉及的數(shù)據(jù)如無(wú)特別說(shuō)明均來(lái)自歷年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各省份和城市的統(tǒng)計(jì)年鑒，個(gè)別缺失數(shù)據(jù)以年均增長(zhǎng)率補(bǔ)齊，同時(shí)為了排除離群值的干擾，均經(jīng)過(guò)上下1%的縮尾處理。數(shù)據(jù)處理及分析在ArcGIS 10.3、Stata16中完成。主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)

3 實(shí)證分析

3.1 基準(zhǔn)回歸分析

下頁(yè)表2 報(bào)告了城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的基準(zhǔn)回歸估計(jì)結(jié)果?？梢园l(fā)現(xiàn)，在未加入控制變量時(shí)，城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的影響系數(shù)顯著為負(fù)，隨著控制變量的逐漸加入，該影響系數(shù)的絕對(duì)值逐漸減小，且均至少在10%的水平上顯著為負(fù)，表明城市蔓延能夠顯著抑制污染排放，對(duì)環(huán)境污染具有顯著的減緩作用，假設(shè)1得到驗(yàn)證?？刂谱兞康幕貧w估計(jì)結(jié)果顯示，服務(wù)業(yè)發(fā)展顯著抑制環(huán)境污染，其原因在于服務(wù)業(yè)發(fā)展能夠借助對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的替代效應(yīng)實(shí)現(xiàn)污染減排，間接促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境的改善；城鎮(zhèn)化水平的提升顯著加劇環(huán)境污染，可能是城鎮(zhèn)化水平更高的地區(qū)往往制造業(yè)發(fā)展程度更高，工業(yè)污染更為嚴(yán)重。

表2 基準(zhǔn)回歸估計(jì)結(jié)果

3.2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

第一，為了盡可能緩解環(huán)境污染反向影響城市蔓延導(dǎo)致的內(nèi)生性偏誤，本文選用環(huán)境污染的滯后一期項(xiàng)作為工具變量，采用系統(tǒng)GMM 方法進(jìn)行全樣本動(dòng)態(tài)面板回歸估計(jì)。下頁(yè)表3 列（1）報(bào)告了動(dòng)態(tài)面板GMM 估計(jì)結(jié)果。實(shí)證結(jié)果顯示，城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的影響系數(shù)仍然顯著為負(fù)，表明城市蔓延確實(shí)能夠顯著抑制污染排放，改善長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境污染問(wèn)題。同時(shí)列（1）回歸估計(jì)也通過(guò)了Sargen檢驗(yàn)，并且不存在二階自相關(guān)，即工具變量的選取是合理的。因此，有理由認(rèn)為基準(zhǔn)回歸的估計(jì)結(jié)果是穩(wěn)健的。

表3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

第二，以環(huán)境立法為代表的環(huán)境法治強(qiáng)化激勵(lì)地方政府加大環(huán)境執(zhí)法監(jiān)督力度，強(qiáng)化城市環(huán)境規(guī)制，有助于減少區(qū)域企業(yè)的污染排放[21]。由此可見(jiàn)，同時(shí)期環(huán)境立法政策對(duì)城市蔓延環(huán)境效應(yīng)估計(jì)帶來(lái)潛在的干擾，因此本文將截至2020年已經(jīng)頒布地方性環(huán)境保護(hù)法規(guī)的48個(gè)城市從樣本中刪除，重新進(jìn)行回歸估計(jì)。表3 列（2）報(bào)告了排除政策干擾后的回歸估計(jì)結(jié)果。實(shí)證結(jié)果表明，在排除城市環(huán)境立法政策干擾后，城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的影響系數(shù)依然顯著為負(fù)，進(jìn)一步增強(qiáng)了基準(zhǔn)回歸估計(jì)結(jié)果的穩(wěn)健性。

第三，考慮到省會(huì)及直轄市的城市等級(jí)更高，城市人才以及資金等生產(chǎn)要素更為豐富，與非省會(huì)城市存在明顯差異，因此本文將省會(huì)城市及直轄市從樣本中刪除，重新進(jìn)行回歸估計(jì)，實(shí)證結(jié)果如表3列（3）所示。不難發(fā)現(xiàn)，在城市等級(jí)更低的非省會(huì)城市樣本中，城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的影響系數(shù)依然顯著為負(fù)，增強(qiáng)了本文核心結(jié)論的穩(wěn)健性。與此同時(shí)，城市蔓延系數(shù)絕對(duì)值較基準(zhǔn)回歸明顯增大，可能的原因是與非省會(huì)城市相比，省會(huì)城市以及直轄市的土地供給能力更可能受限于來(lái)自中央自上而下分配的用地指標(biāo)約束，在制造業(yè)隨城市蔓延向外圍轉(zhuǎn)移的同時(shí)，地方政府選擇淘汰產(chǎn)值低的產(chǎn)業(yè)、引入產(chǎn)值高的產(chǎn)業(yè)以成為更優(yōu)的選擇，而產(chǎn)值低的產(chǎn)業(yè)向非省會(huì)城市轉(zhuǎn)移的難度往往小于省會(huì)及直轄市引進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)、高產(chǎn)值產(chǎn)業(yè)的難度，因此在非省會(huì)城市中，城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的改善效果更佳。

3.3 中介機(jī)制檢驗(yàn)

上述分析結(jié)果表明，城市蔓延顯著抑制環(huán)境污染。就其內(nèi)在機(jī)制而言，前文影響機(jī)制分析部分提出，城市蔓延能夠增加城市勞動(dòng)力數(shù)量以及優(yōu)化城市產(chǎn)業(yè)空間布局，進(jìn)而通過(guò)提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度間接減緩城市環(huán)境污染，即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化是潛在的中介機(jī)制。本文采用中介效應(yīng)模型進(jìn)行計(jì)量檢驗(yàn)，表4匯報(bào)了中介機(jī)制檢驗(yàn)的回歸估計(jì)結(jié)果。列（1）、列（2）的估計(jì)結(jié)果表明，城市蔓延顯著促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度的提升（E為逆向指標(biāo)），列（3）、列（4）的估計(jì)結(jié)果表明，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度的提升有助于減緩城市環(huán)境污染，最終證實(shí)城市蔓延借助產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化間接減緩長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的環(huán)境污染，假設(shè)2得到驗(yàn)證。

表4 中介機(jī)制檢驗(yàn)估計(jì)結(jié)果

3.4 異質(zhì)性分析

為了探究城市蔓延對(duì)不同區(qū)域、財(cái)政壓力、城市規(guī)模水平城市環(huán)境污染的異質(zhì)性影響，本文對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶108個(gè)城市進(jìn)行劃分。（1）區(qū)域異質(zhì)性：將樣本城市劃分為東部地區(qū)（上海、江蘇、浙江）、中西部地區(qū)（安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、貴州、云南）；（2）財(cái)政壓力異質(zhì)性：以財(cái)政收支差距與財(cái)政支出的比重衡量財(cái)政壓力，并按照樣本期平均值將樣本城市劃分為財(cái)政壓力低的城市和財(cái)政壓力高的城市兩個(gè)組別；（3）城市規(guī)模異質(zhì)性：根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》，按照2003 年城區(qū)常住人口將樣本城市劃分為大城市（100萬(wàn)及以上）、中小城市（100萬(wàn)以下）兩種類型。下頁(yè)表5報(bào)告了異質(zhì)性分析估計(jì)結(jié)果。表5 列（1）、列（2）的實(shí)證結(jié)果顯示，在區(qū)域異質(zhì)性方面，城市蔓延對(duì)中西部地區(qū)城市環(huán)境污染的影響顯著為負(fù)，對(duì)東部地區(qū)城市環(huán)境污染的影響不顯著?？赡艿脑蚴窍啾扔谥形鞑康貐^(qū)，東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力更強(qiáng)，工業(yè)發(fā)展歷史更久，早期“先污染、后治理”的發(fā)展模式已經(jīng)對(duì)下游城市產(chǎn)業(yè)布局造成不可忽視的負(fù)面影響，此時(shí)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染排放脫鉤的難度加大，地方政府大力度治理環(huán)境污染問(wèn)題的機(jī)會(huì)成本加大，而城市蔓延的環(huán)境改善作用需要通過(guò)政府主動(dòng)推動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此下游地區(qū)城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的改善效果不理想，而上、中游城市則更加游刃有余。表5列（3）、列（4）的實(shí)證結(jié)果顯示，在財(cái)政壓力異質(zhì)性方面，城市蔓延對(duì)財(cái)政壓力低的城市的環(huán)境污染影響顯著為負(fù)，對(duì)財(cái)政壓力高的城市的環(huán)境污染影響不顯著。在財(cái)政壓力高的城市，地方政府受制于更高的財(cái)政收支約束，削弱其有序推進(jìn)城市蔓延的能力，此時(shí)城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的抑制作用不佳。表5列（5）、列（6）的實(shí)證結(jié)果顯示，在城市規(guī)模異質(zhì)性方面，中小城市的城市蔓延系數(shù)顯著為負(fù)，大城市的城市蔓延系數(shù)并不顯著，表明城市規(guī)模會(huì)影響城市蔓延對(duì)環(huán)境污染改善作用的效果大小，而城市規(guī)模越小，城市蔓延的環(huán)境改善效應(yīng)越明顯。可能的原因是相較于大城市，中小城市的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模較小，城市規(guī)模小于合理區(qū)間，城市蔓延式擴(kuò)張會(huì)帶來(lái)城市規(guī)模的擴(kuò)大，并且基于邊際效應(yīng)遞減的緣故，中小城市在城市蔓延式擴(kuò)張中收益更大，即城市蔓延通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以改善環(huán)境的效應(yīng)更大。

表5 異質(zhì)性分析估計(jì)結(jié)果

3.5 空間效應(yīng)分析

表6 報(bào)告了空間杜賓模型的估計(jì)結(jié)果。實(shí)證結(jié)果顯示，空間杜賓模型（SDM）的空間自回歸系數(shù)ρ在1%的水平上顯著為正，表明環(huán)境污染存在顯著的空間相關(guān)性；城市蔓延及其空間滯后項(xiàng)系數(shù)均顯著為負(fù)，意味著在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶范圍內(nèi)，城市蔓延有助于同時(shí)減緩本地以及周邊城市的環(huán)境污染?？赡艿脑蚴牵乩砭嚯x越近的城市，越可能在城市蔓延引發(fā)的人員、產(chǎn)業(yè)跨城市轉(zhuǎn)移中，促進(jìn)周邊城市勞動(dòng)力資源的增加，也能通過(guò)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移優(yōu)化周邊城市產(chǎn)業(yè)空間布局，促進(jìn)周邊城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度提高，實(shí)現(xiàn)資源配置效率和城市生產(chǎn)效率提升，最終改善周邊城市的環(huán)境污染問(wèn)題。

表6 空間杜賓模型估計(jì)結(jié)果

根據(jù)空間杜賓模型的估計(jì)結(jié)果，本文進(jìn)一步估計(jì)了城市蔓延影響環(huán)境污染的直接效應(yīng)（本地效應(yīng)）、間接效應(yīng)（空間溢出效應(yīng)）以及總效應(yīng)，其中，直接效應(yīng)與間接效應(yīng)之總和即為總效應(yīng)。表7 報(bào)告了空間效應(yīng)估計(jì)的分解結(jié)果。結(jié)果表明，無(wú)論是否加入控制變量，城市蔓延的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)以及總效應(yīng)均在1%的水平上顯著為負(fù)，且間接效應(yīng)大于直接效應(yīng)，意味著城市蔓延對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境污染的影響具有明顯的空間溢出效應(yīng)，假設(shè)3 得以驗(yàn)證。其原因是城市蔓延伴隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，同時(shí)我國(guó)環(huán)境規(guī)制不斷加強(qiáng)，從而推動(dòng)綠色技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)與使用，發(fā)揮節(jié)能減排和綠色發(fā)展的作用。

表7 空間效應(yīng)估計(jì)分解結(jié)果

4 結(jié)論

在新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略深入推進(jìn)的背景之下，探索城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境治理綜合施策的協(xié)同路徑，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)低碳綠色發(fā)展具有較為重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，現(xiàn)有文獻(xiàn)就城市蔓延究竟是加劇還是減緩環(huán)境污染問(wèn)題的研究結(jié)論存在分歧。在此背景下，本文利用統(tǒng)一化夜間燈光數(shù)據(jù)反映城市蔓延情況，并匹配2003—2020 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶108個(gè)城市的面板數(shù)據(jù)，實(shí)證研究城市蔓延的環(huán)境效應(yīng)及其作用機(jī)制，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行異質(zhì)性和空間效應(yīng)分析，得出以下結(jié)論：

第一，在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶城市層面，城市蔓延減緩環(huán)境污染水平；按不同區(qū)域的分組研究發(fā)現(xiàn)，城市蔓延的環(huán)境改善效應(yīng)在中西部地區(qū)城市顯著成立，在東部地區(qū)城市不成立，并且在中西部地區(qū)城市這一改善效應(yīng)更為明顯；按不同財(cái)政壓力的分組研究發(fā)現(xiàn)，城市蔓延的環(huán)境改善效應(yīng)在財(cái)政壓力低的城市顯著成立，在財(cái)政壓力高的城市不成立；按不同城市規(guī)模的分組研究發(fā)現(xiàn)，城市蔓延的環(huán)境改善效應(yīng)在中小城市顯著成立，在大城市不成立，且人口規(guī)模小的城市，城市蔓延的環(huán)境改善效應(yīng)更加明顯。

第二，基于空間溢出效應(yīng)的實(shí)證結(jié)果表明，城市蔓延減緩環(huán)境污染水平，城市蔓延影響環(huán)境污染的直接效應(yīng)與間接效應(yīng)均顯著為負(fù)，且間接效應(yīng)遠(yuǎn)大于其直接效應(yīng)，表明城市蔓延對(duì)環(huán)境污染的抑制作用具有明顯的空間溢出效應(yīng)，即鄰市的城市蔓延也會(huì)抑制本市的環(huán)境污染。

第三，傳導(dǎo)機(jī)制分析結(jié)果表明，城市蔓延通過(guò)提高城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度減緩環(huán)境污染水平，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化是城市蔓延影響環(huán)境污染的重要傳導(dǎo)機(jī)制。