李青松，鄧素君，郭子龍，孟慶香，郝晨晨

(河南農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，河南省高校農業(yè)資源與環(huán)境工程技術研究中心，河南鄭州450002)

隨著中國經濟的發(fā)展和城市化進程的加快，經 濟與環(huán)境間的矛盾問題也越來越突出，以往消長互損型的環(huán)境經濟模式不能很好地滿足現(xiàn)代經濟社會和人類自身發(fā)展的客觀需要。如何做到經濟與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展日益受到各界人士的廣泛關注，也引起了學術界眾多學者的深入研究和討論。在分析經濟增長和環(huán)境保護關系、尋求環(huán)境質量和經濟增長演進規(guī)律方面，美國環(huán)境學家 GROSSMAN等［1］早在1991年，就將庫茲涅茨曲線引入經濟增長和環(huán)境污染關系的研究中。而中國此方面的研究起步較晚，且國內對庫茲涅茨曲線研究主要集中于(北京、浙江，江蘇，上海，廣州、南京、青島等)沿海發(fā)達地區(qū)和城市［2-10］。而作為中國中部地區(qū)，地理位置重要、市場潛力巨大，在全國改革發(fā)展大局中具有重要戰(zhàn)略地位。2011年國慶前夕，建設中原經濟區(qū)上升為國家戰(zhàn)略。2012年11月，國務院正式批復中原經濟區(qū)規(guī)劃。濮陽市作為中原經濟區(qū)重要出海通道，中原經濟區(qū)與環(huán)渤海經濟圈銜接融合的前沿、省際交會區(qū)域性中心城市，在中原經濟發(fā)展中舉足輕重，研究其經濟增長與環(huán)境的相關問題無疑具有很強的理論和現(xiàn)實意義。因此，本研究利用環(huán)境庫茲涅茨曲線，探尋其經濟增長與環(huán)境污染(主要指工業(yè)廢水、工業(yè)二氧化硫和工業(yè)煙塵排放量)間的定量關系，以期為濮陽市經濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)域的基本概況

濮陽市位于河南省的東北部，地理坐標為東經114°52'0″～ 116°5'4″，北緯 35°20'0″～ 36°12'23″。東西長125 km，南北寬100 km;總面積4 266 km2(約占全省面積的2.5%)，城市建成區(qū)面積49.5 km2，全市總人口約387萬人。濮陽市轄5縣1區(qū)(濮陽縣、清豐縣、南樂縣、范縣、臺前縣和華龍區(qū))，是隨著中原油田的開發(fā)而興建的一座石油化工城市，是河南省確定的重點石油化工基地。長期的石油開采和工業(yè)迅速發(fā)展，使濮陽市經濟發(fā)展強勁，人均GDP由2003年的7 495元增加到2012年的27 654元，平均年同比增長率保持在12%以上。與此同時，也產生了嚴重的生態(tài)環(huán)境問題，從2003年對流經市轄區(qū)的馬頰河、衛(wèi)河、金堤河、徒駭河等6個檢測斷面中，所有河段均未達到或優(yōu)于地表水環(huán)境質量Ⅲ類標準，100%的監(jiān)控斷面水質超出IV類;城市地下水和地面水飲用水源水質也受到不同程度的污染［11-13］，直到現(xiàn)在水環(huán)境污染尚未根本解決，局部區(qū)域大氣污染有惡化趨勢;工業(yè)污染造成的環(huán)境問題，已成為制約濮陽市經濟持續(xù)發(fā)展的一個重大障礙。

2 經濟增長與工業(yè)污染物排放量模型模擬

2.1 指標因素的選取

環(huán)境庫茲涅茨曲線研究的是經濟增長與環(huán)境污染之間的關系，典型的指標選取應反映經濟和環(huán)境的變化狀況。人均GDP能較好地表現(xiàn)經濟增長狀況且有利于不同地市之間的研究成果比較，因此本研究選取人均GDP為描述經濟增長的指標。由于濮陽市的工業(yè)發(fā)展狀況，主要集中在石油化工和制造業(yè)，本研究選取工業(yè)廢水排放量，工業(yè)二氧化硫排放量和工業(yè)煙塵排放量為環(huán)境指標，以2003—2012年為研究時段進行分析。

2.2 計量模型的選取

計量模型的選擇，首先應有一定的統(tǒng)計意義，能保證統(tǒng)計學所需的模擬精度;其次應有實踐意義，模型能對指標間的相互關系給以合理的解釋。描述經濟環(huán)境庫茲涅茨曲線的函數(shù)模型通常有線性函數(shù)、二次多項式、三次多項式、logistics函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等［4］，本研究依據(jù)濮陽市2003—2012年的數(shù)據(jù)，借助SPSS軟件對上述模型進行篩選，結果見表1。

表1 模型擬合度Table 1 Fitting of the model

由表1知，二次多項式和三次多項式的擬合度 (R2)較好，對數(shù)據(jù)進行多項式模擬，結果見表2。

表2 參數(shù)估計值Table 2 Estimation of index

針對所選指標，二次多項式和三次多項式的模型的擬合度相近，但二次多項式的概率值卻更優(yōu)于三次多項式(表2)。因此選擇二次多項式(即y=b0+b1x+b2x2)為最佳模型。二次多項式模型得到的環(huán)境指標均與人均GDP存在著顯著關系，而且曲線擬合度R2的值都大于0.70，說明所選擇的模型和數(shù)據(jù)的擬合度較好，Sig f作為實際顯著性水平均遠小于SPSS中要求的顯著水平0.05，計量模型符合統(tǒng)計學要求。

2.3 計量模型的建立

借助SPSS和EXCEL軟件系統(tǒng)進行二次曲線回歸模型分析，二次曲線較能全面地反映人均GDP與工業(yè)污染物排放量之間的關系，縱軸表示環(huán)境指標，橫軸表示經濟指標，建立二次曲線模型，具體見圖1、圖2和圖3。

圖1 人均GDP與工業(yè)廢水排放量擬合曲線Fig.1 Fitting curve of per capita GDP and industrial waste water discharge

圖2 人均GDP與工業(yè)二氧化硫排放量擬合曲線Fig.2 Fitting curve of per capita GDP and industrial sulfur dioxide emissions

圖3 人均GDP與工業(yè)煙塵排放量擬合曲線Fig.3 Fitting curve of per capita GDP and industrial fume emissions

2.4 模型的結果分析

人均GDP與工業(yè)廢水排放量的二次曲線擬合見圖1和式1。

由圖1知，其曲線特征符合環(huán)境庫茲涅茨曲線的倒“U”型，其拐點出現(xiàn)在2008年(即人均GDP為16 803元·人-1)，經過拐點工業(yè)廢水排放量呈現(xiàn)下降趨勢。濮陽市由于大量石油化工、造紙廠等企業(yè)的存在，廢水排放污染一直都很嚴重，在“十一五”期間，全市開展了造紙行業(yè)、化工行業(yè)等高污染、高耗能重點行業(yè)綜合整治工程和濮水河、馬頰河、第三濮清南河等生態(tài)保護重點流域綜合整治工程。全市關閉搬遷企業(yè)17家，停產治理企業(yè)15家，初步建立了落后產能淘汰機制;建設完善了市縣2級污水、垃圾處理體系，全面加強了對資源和環(huán)境的保護力度，地表水主要污染物濃度明顯下降。2008年后濮陽市工業(yè)廢水污染狀況有所改善。

人均GDP與工業(yè)二氧化硫排放量的二次曲線擬合見圖2和式2。

y=1294.114+2.500x-6.731 ×10-5x2(2)

由圖2知，其曲線特征符合環(huán)境庫茲涅茨曲線的倒“U”型，其拐點出現(xiàn)在人均 GDP為18 855元·人-1(2009年)，之后雖然在2010年又有所上升，但是整體還是呈現(xiàn)出緩慢下降的趨勢。二氧化硫一直是影響全市空氣環(huán)境質量的主要因素，每年生態(tài)建設和環(huán)境保護規(guī)劃都會對其進行減排的要求，“十一五”期間，對全市2臺裝機容量21萬kW燃煤機組建成脫硫設施，改進生產工藝，二氧化硫年減排能力得到加強，同時還推進了石油石化行業(yè)催化裂化裝置煙氣脫硫等工程建設;對中原大化集團有限責任公司煤化工項目和濮陽市龍宇化工有限責任公司克勞斯爐進行改造，提高了綜合脫硫效率，使工業(yè)二氧化硫的排放量呈現(xiàn)減少的趨勢。

人均GDP與工業(yè)煙塵排放量的二次曲線擬合見圖3和式3。

y=33068.489-2.606x+8.493 ×10-5x2(3)

由圖3知，其曲線特征不符合環(huán)境庫茲涅茨曲線的倒“U”型，而表現(xiàn)出正“U”型，其工業(yè)煙塵拐點出現(xiàn)在人均GDP為14 976元·人-1(2007年)，接下來的2年卻并沒有隨著拐點的出現(xiàn)而迅速上升，反而是2008年降到最低，然后2009年有所上升，2009年和2010年煙塵排放量迅速攀升。出現(xiàn)這種狀況的原因，是在“十五”期間，淘汰了一批高耗能、高污染、低水平、低效益的產品和工藝，全市取締和關停了一批污染嚴重的“十五小土”企業(yè)，包括小水泥廠和小煉油廠等煙塵排放量較大的企業(yè)，使得煙塵排放總量得到消減。近幾年濮陽市的耐火材料濮耐集團的擴建以及大項目的上馬和范縣金屬制造加工產業(yè)園、化工新材料產業(yè)、水泥業(yè)的大力發(fā)展，增加了工業(yè)煙塵的排放量。從模擬曲線上看，近幾年工業(yè)煙塵排放量呈現(xiàn)遞增趨勢，接下來很可能會繼續(xù)上升。

總之，工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量在2008年之前大體上隨著人均GDP的增長呈現(xiàn)出同步增長的趨勢，之后開始下降;而工業(yè)煙塵排放量卻與二者呈現(xiàn)出相反的趨勢?？梢?，隨著經濟的增長，濮陽市環(huán)境污染問題處于局部有所改善，總體尚未遏制的基本情況下，其中除了生產技術水平的改進和環(huán)保意識的提高，環(huán)境保護政策對環(huán)境的改善起到了明顯的作用。但還需要付出更多的努力去治理，實現(xiàn)經濟增長，環(huán)境改善的雙贏局面。

3 濮陽市環(huán)境污染影響因素分析

為了進一步探析濮陽市環(huán)境庫茲涅茨曲線成因，借鑒陸根堯等［14］研究成果的基礎上，采用多元線性回歸法，從經濟規(guī)模、經濟結構、技術進步角度，定量分析影響濮陽市環(huán)境質量的成因。其中環(huán)境質量具體指工業(yè)廢水排放量 (Y1)、工業(yè)二氧化硫排放量(Y2)、工業(yè)煙塵排放量 (Y3);規(guī)模因素用規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)單位數(shù)(X1)、規(guī)模以上工業(yè)總產值(X2)來衡量;結構因素用工業(yè)生產總值占GDP比重(X3)、第三產業(yè)產值占GDP比重(X4)來衡量;技術因素用外商直接投資金額(X5)、單位GDP能耗(X6)來衡量。考慮到自變量(衡量因子)間可能存在多重共線性，本研究采用逐步回歸法，對污染變量估計結果見表3。

由表3知，衡量規(guī)模因素的2個指標中，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)單位數(shù)和規(guī)模以上工業(yè)總產值均正向顯著影響了工業(yè)煙塵排放量 ，而對工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量沒有顯著影響。說明經濟總量的增大，特別是近幾年當?shù)馗邿焿m排放的行業(yè)的發(fā)展嚴重影響了環(huán)境。

衡量技術因素的2個指標中，外商直接投資金額(X5)和單位GDP能耗(X6)均正向顯著影響了工業(yè)廢水排放量，負向顯著影響了工業(yè)煙塵排放量，而對工業(yè)二氧化硫排放量沒有顯著影響。說明外商直接投資對工業(yè)廢水的環(huán)境負面效應大于其技術溢出效應，節(jié)能減排技術的提高，會導致能耗降低，從而減少工業(yè)污水的排放。然而外商直接投資(X5)對工業(yè)煙塵技術外溢效應大于環(huán)境負面效應，節(jié)能減排技術的提高并沒有降低工業(yè)煙塵排放，反而促使其排放量增加，這主要是當?shù)卮罅Πl(fā)展高煙塵排放行業(yè)(如水泥業(yè))所致;

表3 多元線性回歸結果Table 1 Multivariable linear regression results

衡量結構因素的2個指標中，工業(yè)生產總值占GDP比重(X3)正向顯著影響了工業(yè)二氧化硫排放量，負向顯著影響了工業(yè)煙塵排放量(Y3)，而對工業(yè)廢水排放量沒有顯著影響。說明工業(yè)的發(fā)展在廢水處理和循環(huán)再利用方面做的較好，而能源消耗的的增加必然會導致工業(yè)二氧化硫排放量的增加，但工業(yè)產業(yè)內部以高煙塵排放的行業(yè)只是基礎性行業(yè)，在工業(yè)中所占比重越來越小;第三產業(yè)產值占GDP比重(X4)對工業(yè)廢水排放量 (Y1)和工業(yè)煙塵排放量(Y3)均有著負向顯著影響，說明低污染、高附加值的第三產業(yè)發(fā)展能夠有效減少污染物排放，改善生態(tài)環(huán)境。

總之，濮陽市在環(huán)境污染物排放量方面，規(guī)模因素對工業(yè)煙塵排放量起主導作用。產業(yè)結構調整有助于其環(huán)境污染物排放量的下降，技術因素在工業(yè)廢水處理和循環(huán)再利用方面做的較好，技術因素的發(fā)展并不足以抵消大規(guī)模發(fā)展高煙塵排放的行業(yè)所帶來的負影響。

4 結論和建議

4.1 結論

(1)2003—2012年，濮陽市工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量的模型與經濟發(fā)展間基本上符合標準環(huán)境庫茲涅茨曲線的倒“U”型，剛跨過拐點，開始出現(xiàn)下降的趨勢;工業(yè)煙塵排放量與經濟發(fā)展間表現(xiàn)為正“U”型，處在曲線的右側，呈上升趨勢。

(2)經濟發(fā)展規(guī)模對濮陽市工業(yè)煙塵排放量起主導作用。第二產業(yè)(特別是工業(yè))的發(fā)展，是引起工業(yè)二氧化硫排放的主要原因。在工業(yè)廢水處理和循環(huán)再利用方面，技術因素起到很好的作用，但在高煙塵排放的行業(yè)，技術因素的發(fā)展，并不足以抵消其大規(guī)模發(fā)展所帶來的負影響。

4.2 建議

結合2003—2012年的環(huán)境和經濟數(shù)據(jù)分析的結果和影響因素，提出相關建議:

1)優(yōu)化產業(yè)結構，轉變經濟增長方式，建立現(xiàn)代新興產業(yè)體系。

鞏固第一產業(yè)，壯大第二產業(yè)，提升第三產業(yè)。在發(fā)展油氣勘探采掘、化工、裝備制造等傳統(tǒng)優(yōu)勢產業(yè)基礎上，努力培育以新材料、生物、節(jié)能環(huán)保為主導的特色化、專業(yè)化、高端化戰(zhàn)略性新興產業(yè)體系，走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的新型產業(yè)化道路。

2)調整工業(yè)內部結構，加快經濟轉型，優(yōu)化產品結構和行業(yè)結構。

嚴格限制能源消耗高、資源浪費大、污染嚴重的企業(yè)的發(fā)展，積極發(fā)展接替產業(yè)，轉變經濟增長方式，走新型工業(yè)化道路。努力提高工業(yè)的整體素質;積極引進國內外先進技術，增強自主創(chuàng)新能力，充分發(fā)揮自身比較優(yōu)勢。大力發(fā)展循環(huán)經濟，高效利用資源，推進經濟增長方式從粗放型向集約型轉變，推進企業(yè)對工業(yè)廢水、廢氣、廢渣的處理和綜合利用能力。

3)加大生態(tài)環(huán)境建設和保護力度

提高政府對環(huán)境治理的投資投入力度和合理的政策調控，利用市場機制，強化環(huán)境管理，實現(xiàn)環(huán)境污染的外部成本內部化，注重生態(tài)效益和經濟效益的有機結合，完善環(huán)境監(jiān)測體系，提高環(huán)境監(jiān)管能力，增強對污染行為的約束力和處理強度，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。

［1］ GROSSMAN G M，KRUEGER A B.Environmental impacts of a North American free trade agreement［N］.National Bureau of Economic Research Working Paper，1991-11-01(10).

［2］ 沈滿洪，許云華.一種新型的環(huán)境庫茲涅茨曲線——浙江省工業(yè)化進程中經濟增長與環(huán)境變遷的關系［J］.浙江社會科學，2000，16(4):53-57.

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