王 瑋,強(qiáng) 杰,王 爍，任振科,張布宇

(石家莊市環(huán)境監(jiān)測中心，河北石家莊 050022)

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基于環(huán)境庫茲涅茨模型的石家莊市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與空氣質(zhì)量關(guān)系實(shí)證研究

王 瑋,強(qiáng) 杰,王 爍，任振科,張布宇

(石家莊市環(huán)境監(jiān)測中心，河北石家莊 050022)

環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)關(guān)系的研究可以定性地反映區(qū)域環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合實(shí)力水平。環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)假設(shè)反映的是經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間呈現(xiàn)倒U型的曲線關(guān)系，通過建立模型，將石家莊市2000—2015年人均GDP與工業(yè)廢氣排放量及城市環(huán)境空氣中3項(xiàng)主要污染物(SO2，NO2，PM10)等4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)EKC曲線并不完全符合傳統(tǒng)的倒“U”型。結(jié)果表明，石家莊市環(huán)境空氣中SO2和NO2與人均GDP之間存在比較明顯的三次曲線特征，整體呈現(xiàn)出倒“N”型，而工業(yè)廢氣排放量仍處于上升階段，表現(xiàn)為“N”型。典型的EKC理論不適用于解釋石家莊市PM10濃度的變化趨勢。政策分析表明，石家莊市正處于由工業(yè)化中期向后期的過渡中，迫切需要加強(qiáng)大氣環(huán)境治理，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長結(jié)構(gòu)，提升經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量，向生態(tài)宜居城市轉(zhuǎn)變。

大氣污染防治工程；環(huán)境庫茲涅茨模型；經(jīng)濟(jì)與空氣質(zhì)量關(guān)系；石家莊市

王 瑋,強(qiáng) 杰,王 爍，等.基于環(huán)境庫茲涅茨模型的石家莊市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與空氣質(zhì)量關(guān)系實(shí)證研究[J].河北工業(yè)科技,2016,33(5):397-403.

WANG Wei, QIANG Jie, WANG Shuo, et al.Empirical study on the relation of economic development and ambient air quality in Shijiazhuang City based on the Kuznets model [J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2016,33(5):397-403.

經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量變化密切相關(guān)。相關(guān)研究表明：一方面隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入，污染物排放不斷增加，經(jīng)濟(jì)增長導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降；另一方面環(huán)境質(zhì)量惡化又會(huì)遏制經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。1955年，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家?guī)炱澞脑谘芯控?cái)富分配問題時(shí)，提出了著名的“倒U假說”。1991年，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家GROSSMAN等[1]應(yīng)用該理論定量描述了環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，即環(huán)境庫茲涅茨曲線(environmental Kuznets curve，EKC)。EKC通過人均收入與環(huán)境污染之間的關(guān)系模型模擬，提出經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染程度存在倒“U”型的關(guān)系，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，環(huán)境狀況先是惡化而后得到逐步改善[2]。

國內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)EKC曲線進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)，如SHAFIK等[3]進(jìn)行了關(guān)于煙塵、SO2等環(huán)境指標(biāo)與人均GDP等經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)間的動(dòng)態(tài)關(guān)系研究。PANAYOTOU[4]首次定義了環(huán)境質(zhì)量與人均GDP之間的EKC曲線。李瑛珊[5]將1980年以來廣東人均GDP與工業(yè)“三廢”排放量進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)廣東“三廢”排放與人均GDP之間存在比較明顯的三次曲線特征，工業(yè)“三廢”產(chǎn)生量與人均GDP擬合曲線處于不斷上升的階段，說明廣東處于由中期向后期轉(zhuǎn)變的過程中。劉婷婷等[6]研究發(fā)現(xiàn)寧夏工業(yè)廢水、廢氣以及生活污水排放量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展仍處于上升期，預(yù)計(jì)到2020年寧夏人均GDP達(dá)到1萬美元時(shí)，工業(yè)廢氣和固體廢棄物將出現(xiàn)EKC拐點(diǎn)。張軍[7]運(yùn)用環(huán)境庫茲涅茨曲線法分別對(duì)河南省“十五”、“十一五”環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，得出河南省“十一五”較“十五”期間更為協(xié)調(diào)。

目前，石家莊市一些研究人員對(duì)大氣顆粒物元素組分進(jìn)行了特征分析，如康蘇花等[8]通過標(biāo)識(shí)元素分析，發(fā)現(xiàn)顆粒物中無機(jī)元素主要來源于燃煤塵、建筑塵和土壤塵，TSP，PM10和PM2.5中無機(jī)元素具有較好的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性和同源性。任毅斌等[9]為研究石家莊市采暖期大氣顆粒物的污染特征及其來源，對(duì)TSP，PM10和PM2.5的質(zhì)量濃度、無機(jī)元素、水溶性離子和碳組分進(jìn)行了分析。但鮮有對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與大氣環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的研究。筆者考察了石家莊市環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長之間的演進(jìn)關(guān)系，注意到：一方面以往的研究大多集中在省際研究，另一方面石家莊市作為河北省的省會(huì)城市，近年來正處于“轉(zhuǎn)型升級(jí)、跨越趕超、建設(shè)幸福石家莊”的關(guān)鍵時(shí)期。由此，在面對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力不斷加大和環(huán)境約束日益趨緊的嚴(yán)峻形勢下，結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況，探索經(jīng)濟(jì)增長與空氣質(zhì)量間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，可以為石家莊市經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。

1 研究區(qū)域概況

石家莊市地處河北省中南部，環(huán)渤海灣經(jīng)濟(jì)區(qū)。作為河北省省會(huì)，是全省政治、經(jīng)濟(jì)、科技、金融、文化和信息的中心，是國務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)行沿海開放政策和金融對(duì)外開放的城市之一。石家莊市東與衡水市接壤，南與邢臺(tái)市毗連，西與山西省為鄰，北與保定市交界，轄區(qū)總面積共計(jì)15 848 km2，其中市區(qū)面積為2 206 km2[10]。近年來，石家莊市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國內(nèi)生產(chǎn)總值由2000年的994億元增至2015年的5 620億元，年均增長12.2%[11]。

2 模型分析

2.1 指標(biāo)選取

為全面研究石家莊市環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，結(jié)合國家污染減排考核指標(biāo)，根據(jù)相關(guān)資料，本研究采用人均GDP來衡量經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平；選取同時(shí)期的工業(yè)廢氣排放量及城市環(huán)境空氣中3項(xiàng)主要污染物(SO2，NO2，PM10)等4項(xiàng)指標(biāo)來表征環(huán)境空氣的污染程度。以上數(shù)據(jù)來自2000—2015年石家莊市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書、石家莊市統(tǒng)計(jì)年鑒及石家莊市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

2.2 模型建立

在實(shí)證研究中，一般以經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)為自變量，環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)為因變量構(gòu)建函數(shù)，用經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)(人均GDP)當(dāng)作x軸，環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)作y軸進(jìn)行曲線擬合。描述EKC的函數(shù)模型通常有線性函數(shù)、二次多項(xiàng)式、三次多項(xiàng)式、Logistics函數(shù)和指數(shù)函數(shù)等，這種差異可以從宏觀上用環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的階段及其協(xié)調(diào)狀態(tài)的差異來解釋[6]。

2.3 擬合分析

借助SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件，根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性，利用石家莊市2000—2015年各種時(shí)間序列的環(huán)境質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，采用一次型、二次型、三次型及指數(shù)型等多種方式進(jìn)行擬合試算，回歸擬合結(jié)果見表1。對(duì)比擬合結(jié)果發(fā)現(xiàn)三次回歸曲線能更好地反映石家莊市各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)與人均國內(nèi)生產(chǎn)總值之間的關(guān)系。6種擬合結(jié)果均顯示除PM10外，其他環(huán)境指標(biāo)的擬合優(yōu)度R2均大于0.7。查閱F分布表發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)值在給定顯著水平α=0.01時(shí)，相應(yīng)值為3.70，所選回歸方程F檢驗(yàn)值顯示這些指標(biāo)的回歸方程除PM10外具有一定顯著性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)4項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)在三次回歸方程中sig值均小于0.05，說明4項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)均在三次回歸方程中可用且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義，三次模型模擬結(jié)果見圖1—圖4。

表1 石家莊市環(huán)境EKC的回歸結(jié)果

圖1 石家莊市2000—2015年人均GDP與 SO2年均濃度擬合曲線圖Fig.1 Fitting curve of SO2 in relation to GDP per capita in Shijiazhuang City during 2000—2015

圖2 石家莊市2000—2015年人均GDP 與NO2年均濃度擬合曲線圖Fig.2 Fitting curve of NO2 in relation to GDP per capita in Shijiazhuang City during 2000—2015

圖3 石家莊市2000—2015年人均GDP 與PM10年均濃度擬合曲線圖Fig.3 Fitting curve of PM10 in relation to GDP per capita in Shijiazhuang City during 2000—2015

圖4 石家莊市2000—2014年人均GDP 與工業(yè)廢氣排放量擬合曲線圖Fig.4 Fitting curve of industrial gas emission in relation to GDP per capita in Shijiazhuang City during 2000—2014

3 結(jié)果分析

圖1和圖2描述了2000—2015年人均GDP與SO2和NO2的走勢關(guān)系，其擬合優(yōu)度R2分別為0.859，0.814，擬合效果較理想，整體呈現(xiàn)出倒“N”型，即隨著人均GDP的增長，SO2和NO2的濃度是下降的，到達(dá)一定的經(jīng)濟(jì)水平，SO2和NO2的濃度是上升的，然后又會(huì)出現(xiàn)下降趨勢。這種狀態(tài)說明，隨著人均收入水平的提高，污染治理力度的加大，污染物濃度并非一直持續(xù)下降，還會(huì)出現(xiàn)反復(fù)。其政策含義在于，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)果不會(huì)自然而然地實(shí)現(xiàn)，而要靠積極的人為努力。

SO2和NO2的濃度作為表達(dá)生態(tài)環(huán)境好壞的一個(gè)指標(biāo)，其濃度逐漸下降，代表生態(tài)環(huán)境質(zhì)量逐步改善。通過對(duì)方程進(jìn)行求導(dǎo)，得出SO2濃度與人均GDP擬合曲線的2個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別為28 735元與46 274元，NO2濃度與人均GDP擬合曲線的2個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別為25 645元與47 624元。即人均GDP達(dá)到28 735元、25 645元以前，SO2和NO2的濃度呈下降趨勢，生態(tài)環(huán)境是改善的，人均GDP達(dá)到28 735元、25 645元以后，隨著經(jīng)濟(jì)的增長，SO2和NO2的濃度是上升的，即生態(tài)環(huán)境是逐漸惡化的，當(dāng)人均GDP達(dá)到46 274元、47 624元以后，SO2和NO2的濃度逐步下降，生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量提高了。第1個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間約是2008年，第2個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是2013—2014年。

理論上而言，“十五”時(shí)期石家莊市經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口規(guī)模比較小，消耗的資源相對(duì)較少，需要投入的能源少，污染物排放增長率有所降低，SO2增長率僅為8%，低于此階段GDP年均增長率，因此資源環(huán)境的壓力初步得到緩解，全市發(fā)展與環(huán)境的宏觀調(diào)控作用得到了較為充分的發(fā)揮，環(huán)境質(zhì)量改善取得明顯成效。進(jìn)入“十一五”后，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，石家莊市自2008年起進(jìn)入“三年大變樣”時(shí)期，環(huán)境質(zhì)量也開始逐步惡化。造成此現(xiàn)象發(fā)生的原因主要有：1)由于此時(shí)石家莊市正處于向工業(yè)化中級(jí)階段向高級(jí)階段發(fā)展過程中，第二產(chǎn)業(yè)成為其經(jīng)濟(jì)增長的主要推動(dòng)力量，約占石家莊市國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例為50.2%。工業(yè)結(jié)構(gòu)以單一的資源依賴性工業(yè)為主，形成了以電力、制藥、冶金、建材、化工、化肥、紡織等行業(yè)為主體的工業(yè)體系。這種“高開采、高消耗、高排放、低利用、低效益”的粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式，必會(huì)消耗大量的能源和資源，加重城市空氣環(huán)境的污染。其中，電力煤氣生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)作為市區(qū)耗煤和污染最嚴(yán)重的行業(yè)，其燃煤消耗量和SO2、煙塵排放量分別占市區(qū)第二產(chǎn)業(yè)總量的66%，52%和57%。由于石家莊市工業(yè)總體生產(chǎn)技術(shù)落后，高能耗、高資源消耗、污染嚴(yán)重的企業(yè)多，而高附加值、高科技含量的企業(yè)相對(duì)較少，導(dǎo)致大量污染物排入大氣，城市環(huán)境空氣污染水平居高不下。2)由于歷史和現(xiàn)實(shí)原因，在市區(qū)內(nèi)分布著十余個(gè)熱電廠和集中供熱站。隨著城市集中供熱的快速發(fā)展，各熱電廠和集中供熱站都在擴(kuò)大規(guī)模，但仍存在供熱布局不合理、供熱集中度不高，鍋爐容量小等問題。且石家莊供熱鍋爐以循環(huán)流化床鍋爐為主，雖然進(jìn)行了爐內(nèi)噴鈣脫硫治理，但由于設(shè)備磨損嚴(yán)重、脫硫運(yùn)行成本高等原因，該爐型在實(shí)際應(yīng)用中存在著設(shè)備磨損嚴(yán)重、回料系統(tǒng)結(jié)渣、床溫不易控制等現(xiàn)象。3)隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來越多的村莊被納入市區(qū)。這些村莊的燃料以煤炭為主，燃煤量約在20萬t/年，每年向大氣中排放煙塵1.3萬t，二氧化硫0.19萬t。從整體上看，“城中村”雖然燃煤量少，但污染源分布面廣，無任何除塵脫硫措施，污染物排放負(fù)荷高、治理難度大。特別是冬季逆溫天氣條件下，“城中村”居民的煤煙低空排放直接導(dǎo)致了地面空氣污染，是影響市區(qū)空氣質(zhì)量的一個(gè)很重要的原因。4)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，全市機(jī)動(dòng)車保有量快速增加，從2005年的38萬輛發(fā)展到2015年的210萬輛，年均增長比例達(dá)到20.92%，由此導(dǎo)致的機(jī)動(dòng)車排放污染對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響也越來越大。

自2013年以來，隨著新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)[12]的推行，石家莊市為保障空氣質(zhì)量明顯改善，采取了一系列舉措大力治理大氣污染。隨著技術(shù)水平逐漸提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開始優(yōu)化，政府加大環(huán)保資金的投入，諸如《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB13/2209-2015)[13]等地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)收嚴(yán)，環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)的增長逐步改善，SO2和NO2的濃度開始呈下降趨勢。分析結(jié)果表明，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、污染治理設(shè)施的投入及污染防治水平的提高，石家莊市已能滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)中SO2年均濃度的標(biāo)準(zhǔn)限值(60μg/m3，質(zhì)量濃度)，且預(yù)計(jì)當(dāng)人均GDP達(dá)到56 821元時(shí)(即2016年時(shí))能滿足NO2年均濃度的標(biāo)準(zhǔn)限制(40μg/m3，質(zhì)量濃度)。

圖3描述了2000—2015年人均GDP與PM10的走勢關(guān)系，雖然整體也基本呈現(xiàn)倒“N”型，但其擬合優(yōu)度R2僅為0.469，F(xiàn)檢驗(yàn)值也較低，擬合效果較差，這意味著典型的EKC理論不適用于解釋石家莊市PM10濃度的變化趨勢。從歷年石家莊市PM10濃度實(shí)際情況來看，在2013年執(zhí)行新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)之前，石家莊市人均GDP與PM10濃度擬合效果較好，擬合優(yōu)度R2可達(dá)0.921。擬合優(yōu)度自2013年起明顯變差的原因主要是《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)、《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 663—2013)[14]嚴(yán)格了日均值和年均值的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法的同時(shí)增加了有效監(jiān)測點(diǎn)位的要求。石家莊市作為首批實(shí)施新空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的城市，將原有微量振蕩天平法PM10監(jiān)測設(shè)備更換為β射線衰減法監(jiān)測設(shè)備。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法與儀器及監(jiān)測方法的變更造成基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，因此典型的EKC理論不適用于解釋石家莊市PM10濃度的變化趨勢。

圖4描述了2000—2014年人均GDP與工業(yè)廢氣排放量之間存在EKC曲線基本呈現(xiàn)“N”型特征，其擬合優(yōu)度R2為0.710，擬合效果較理想，即隨著經(jīng)濟(jì)的增長呈現(xiàn)先上升再下降然后上升的趨勢。通過對(duì)方程進(jìn)行求導(dǎo)，得出該方程的拐點(diǎn)是人均GDP為28 566元與35 647元，拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間約為2008年與2011年。即大約2008年以前，隨著石家莊人均GDP的不斷增加，工業(yè)廢氣排放量呈遞增趨勢，2008—2011年石家莊市工業(yè)廢氣排放量出現(xiàn)短暫下降，但在人均GDP達(dá)到35 647元后，工業(yè)廢氣排放量又出現(xiàn)了加速上升的趨勢，更接近于“U”型EKC的右半部分?？梢娊?jīng)濟(jì)增長并不會(huì)自動(dòng)導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量的改善。

長期以來，石家莊市能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭型能源為主，天然氣等清潔能源以及非石化能源使用率較低。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也主要以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，多以重工業(yè)為主，經(jīng)濟(jì)增長的主要來源是醫(yī)藥、化工、鋼材、建筑等重污染行業(yè)，與電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)的比較嚴(yán)重的空氣污染也有很大的關(guān)系，這些行業(yè)排放廢氣多，污染嚴(yán)重，治理污染技術(shù)水平不高，資源利用能力較低。2008—2011年石家莊市工業(yè)廢氣排放量呈現(xiàn)短暫下降趨勢，其主要原因：1)這期間石家莊市經(jīng)濟(jì)由于受國際金融危機(jī)等宏觀不利因素影響，市場需求減弱，經(jīng)濟(jì)增速明顯放緩，資本市場和房地產(chǎn)市場深度調(diào)整，對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的影響逐漸加深，加上尚未解決的深層次矛盾和問題，經(jīng)濟(jì)增長出現(xiàn)明顯回落。2)北京奧運(yùn)會(huì)期間，石家莊市充分發(fā)揮首都“南大門”作用，深入開展“迎奧運(yùn)、保平安、促發(fā)展”等活動(dòng)。3)根據(jù)《石家莊市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要》、《石家莊市環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》和《石家莊市“十一五”主要污染物總量削減目標(biāo)責(zé)任書》要求，石家莊市委、市政府高度重視污染減排工作，為確保減排任務(wù)如期完成，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)幦…h(huán)境容量空間，努力實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，下大力推進(jìn)污染減排工作，制訂出臺(tái)了一系列文件，把污染減排工作任務(wù)和污染物排放控制指標(biāo)逐級(jí)、逐單位進(jìn)行分解細(xì)化，強(qiáng)化對(duì)減排責(zé)任單位和責(zé)任人的責(zé)任約束，以“拒絕理由”的理念，切實(shí)加大領(lǐng)導(dǎo)力度。通過淘汰落后產(chǎn)能、大力推進(jìn)重污染企業(yè)搬遷、著力推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，重點(diǎn)企業(yè)污染治理等方式，先后投入88.7億元用于污水處理廠新建或升級(jí)改造以及電廠和鋼廠脫硫，對(duì)熱電廠、鋼廠等20多個(gè)重點(diǎn)大氣污染源下達(dá)了限期治理計(jì)劃，督導(dǎo)企業(yè)加快脫硫、除塵與污染防治進(jìn)度。

近年來石家莊市雖大力治理大氣污染，但是改善總體環(huán)境空氣質(zhì)量的任務(wù)仍非常艱巨，必須在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，提高對(duì)控制廢氣排放量的重視，調(diào)整工業(yè)能源使用結(jié)構(gòu)，提高清潔能源的使用率，引進(jìn)空氣凈化的先進(jìn)技術(shù)，有效控制工業(yè)廢氣排放量仍是減少當(dāng)前石家莊市空氣污染的主要方向。

4 影響石家莊市EKC特征的因素分析與結(jié)果驗(yàn)證

地區(qū)的環(huán)境污染主要由低水平的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)造成，石家莊市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加劇了環(huán)境污染治理工作的艱巨性。如圖5所示，進(jìn)入21世紀(jì)后，石家莊市經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長趨勢，GDP年均增長12.2%，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例由2000年的14.8︰46.1︰39.2調(diào)整為2015年的9.1︰45.1︰45.8。從人均地區(qū)生產(chǎn)總值和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來看，石家莊市工業(yè)化整體上已處于由中期向后期過渡階段。綜觀三大產(chǎn)業(yè)變化，第一產(chǎn)業(yè)比例逐漸回落，而二、三產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)增長，“十五”到“十二五”期間的絕大部分時(shí)期第二產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長起著舉足輕重的作用，直到“十二五”末期，石家莊市第三產(chǎn)業(yè)比例才逐漸上升最終略微超過第二產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)才略趨于合理。因此，雖然2008年以后石家莊市經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)與3項(xiàng)污染物之間基本呈現(xiàn)倒“U”型EKC曲線，但仍存在不確定趨勢。未來，石家莊市整體上的資源消耗和污染物排放量都仍處于一個(gè)穩(wěn)中有升的狀態(tài)，要實(shí)現(xiàn)污染減排及環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的目標(biāo)，就面臨著包括優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力提升第三產(chǎn)業(yè)比重；加大污染減排技術(shù)研究開發(fā)力度，提升技術(shù)水平，示范推廣污染減排清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)用技術(shù)；完善市場機(jī)制，強(qiáng)制進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核，加快完善清潔生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)體系等諸多方面的問題，需要資金和技術(shù)的大量投入。

圖5 石家莊市2000—2015年三大產(chǎn)業(yè)比例Fig.5 Proportion of three industrial sectors in Shijiazhuang City during 2000—2015

在對(duì)石家莊市近年來所頒布實(shí)施的環(huán)境政策的研究中發(fā)現(xiàn)，近年來石家莊市為打好節(jié)能減排攻堅(jiān)戰(zhàn)，全面落實(shí)差別電價(jià)、階梯水價(jià)和差別排污費(fèi)政策，積極探索實(shí)行節(jié)能減排與用地指標(biāo)、財(cái)政補(bǔ)貼掛鉤機(jī)制。強(qiáng)化目標(biāo)考核，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能減排工作問責(zé)制和“一票否決制”，將環(huán)境保護(hù)作為評(píng)價(jià)政府工作、考核領(lǐng)導(dǎo)干部政績的一項(xiàng)重要內(nèi)容。2013年石家莊市委、市政府出臺(tái)了《石家莊市大氣污染防治攻堅(jiān)行動(dòng)方案(2013—2017)》。根據(jù)方案，石家莊市以壓煤、降塵、控車、遷企、減排、增綠為重點(diǎn)，強(qiáng)力推進(jìn)九大防治工程60條措施的深入實(shí)施，加強(qiáng)大氣污染綜合治理，改善省會(huì)環(huán)境空氣質(zhì)量。同時(shí)節(jié)能減排需要大量的資金與技術(shù)的投入[15]，2007—2014年石家莊市節(jié)能環(huán)保支出逐年增加，由2007年的2.9億元增至2014年的36.1億元，平均增幅為43.6%，節(jié)能環(huán)保支出平均增幅明顯大于同期公共財(cái)政預(yù)算支出平均增幅(19.8%)與GDP平均增幅(11.4%)，反映出石家莊市政府對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視。

由石家莊市環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)、環(huán)保目標(biāo)等環(huán)境污染治理政策看出，石家莊市加大大氣污染防治力度，致使環(huán)境質(zhì)量有新的突破，這與環(huán)境庫茲涅茨曲線的分析結(jié)果是一致的，說明分析結(jié)果合理、可信。

5 結(jié) 語

對(duì)石家莊市人均GDP與工業(yè)廢氣排放量及城市環(huán)境空氣中3項(xiàng)主要污染物(SO2，NO2，PM10)等4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)EKC曲線并不完全符合傳統(tǒng)的倒“U”形式。結(jié)果表明：石家莊市環(huán)境空氣中SO2和NO2與人均GDP之間存在比較明顯的三次曲線特征，整體呈現(xiàn)出倒“N”型，第1個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是2008年，第2個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是2013—2014年。而工業(yè)廢氣排放量仍處于上升階段，表現(xiàn)為“N”型，雖然在個(gè)別年份出現(xiàn)減少，但仍然處于EKC的上升階段，尚未到達(dá)最高轉(zhuǎn)折點(diǎn)。典型的EKC理論不適用于解釋石家莊市PM10濃度的變化趨勢。雖然EKC的可靠性受樣本空間、模型選取以及數(shù)據(jù)精度等多方面的影響，且EKC曲線所呈現(xiàn)的狀態(tài)預(yù)示著石家莊市大氣環(huán)境質(zhì)量問題并非可以自然而然地得到解決，但它在一定程度上反映了政府對(duì)大氣環(huán)境問題的認(rèn)識(shí)程度和治理決心。

只有隨著公眾與政府對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的提高，加大治理與保護(hù)力度，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，積極發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，完善配套環(huán)境管理政策，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)，形成政府統(tǒng)領(lǐng)、企業(yè)施治、市場驅(qū)動(dòng)、公眾參與的大氣污染防治新機(jī)制，堅(jiān)決打好大氣污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)，才能從根本上改善大氣環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益多贏。近年來，石家莊市的大氣環(huán)境質(zhì)量逐步改善且與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間更為協(xié)調(diào)， “十三五”期間石家莊市的環(huán)保工作仍將以治理城市環(huán)境空氣質(zhì)量為重點(diǎn)，力爭早日實(shí)現(xiàn)天藍(lán)、地綠、氣爽的目標(biāo)。

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Empirical study on the relation of economic development and ambient air quality in Shijiazhuang City based on the Kuznets model

WANG Wei, QIANG Jie, WANG Shuo, REN Zhenke, ZHANG Buyu

(Shijiazhuang Environmental Monitoring Center, Shijiazhuang, Hebei 050022, China)

The study of environmental and economic coordination can qualitatively reflect the comprehensive strength of regional environment and economic development level. Environmental Kuznets curve hypothesis reflects the economic growth and environmental quality between the inverted U-shaped curve relationship. By establishing the model, it is found that the EKC curve which is fitted by Shijiazhuang City's per capita GDP and four indicators including industrial emissions and three major pollutants (SO2, NO2, PM10) of urban ambient air during 2000—2015 is not fully consistent with the traditional inverted "U" form. The results show that there exists obvious cubic curve characteristics between SO2, NO2and per capita GDP in Shijiazhuang, and it shows a reverse "N". While industrial emission is still in the rising stage, showing a "N". Typical EKC theory is not suitable to explain the PM10concentration change trend in Shijiazhuang. Policy analysis shows that Shijiazhuang city is transiting from middle industrialization stage to late industrialization stage, so there is an urgent need to strengthen its management of atmospheric environment, transform the structure of economic growth, and improve the quality of economic growth, in order to build the ecological livable city.

air pollution control engineering； environmental Kuznets model； economic and ambient air quality relation； Shijiazhuang City

1008-1534(2016)05-0397-07

2016-04-29;

2016-05-30；責(zé)任編輯：王海云

河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(16273714D)

王 瑋(1986—)，男，河北石家莊人，工程師，碩士，主要從事環(huán)境監(jiān)測方面的研究。

E-mail:wayever@126.com

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10.7535/hbgykj.2016yx05007