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基于灰色關(guān)聯(lián)度的酒泉市工業(yè)污染趨勢分析

2022-01-04 06:45王春娟張文劉曉燕向國立王貴
能源與環(huán)境 2021年6期
關(guān)鍵詞:酒泉市第二產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度

王春娟 張文 劉曉燕 向國立 王貴

(1 培黎職業(yè)學(xué)院 甘肅張掖 734100 2 甘肅省酒泉生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 甘肅酒泉 735000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,酒泉市經(jīng)濟(jì)也迎來了前所未有的發(fā)展。全市以資源優(yōu)勢為依托,大力優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),形成了以石油為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),采礦、建材、冶金、機(jī)械、化學(xué)制品制造、農(nóng)副產(chǎn)品加工等為輔的工業(yè)發(fā)展體系。經(jīng)濟(jì)發(fā)展給人們帶來美好生活的同時(shí),也給環(huán)境造成一定的影響。當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新發(fā)展階段,國家大力倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)體系,更加注重優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),不斷探索環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間的發(fā)展關(guān)系。因此,近年來經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間相互協(xié)調(diào)發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)學(xué)界普遍關(guān)注的問題[1-3]。國外對于經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的相關(guān)研究相對國內(nèi)較早,特別是美國的學(xué)者Grossman&Krueger 提出了“環(huán)境庫茲涅茨曲線”,即經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境之間的關(guān)系存在倒“U”型關(guān)系[4-6]。除此之外,還有很多學(xué)者利用當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,對“環(huán)境庫茲涅茨曲線”進(jìn)行了大量實(shí)證檢驗(yàn),進(jìn)一步推動(dòng)環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)增長之間關(guān)系的研究。人們在不斷深化研究過程中,發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)并不是影響環(huán)境的唯一因素,而是與多種因素有關(guān)。對此,有研究者嘗試在研究中加入產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)化程度、城市化水平等因素,進(jìn)一步分析環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系,研究方法也多種多樣[7]。馬麗[8]運(yùn)用LMDI 因素分解法研究經(jīng)濟(jì)因素對污染物排放變化的貢獻(xiàn)度,吳加偉等[9]利用城市工業(yè)污染物排放和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),分析了長江三角洲地區(qū)工業(yè)污染變化規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因素。在此基礎(chǔ)上,本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)模型分析酒泉市工業(yè)污染發(fā)展趨勢以及影響因素,具有很大的現(xiàn)實(shí)意義,為地方?jīng)Q策者提供一定的參考。

1 研究區(qū)概況

酒泉市坐落于甘肅省西北部。東接張掖市和內(nèi)蒙古自治區(qū),南接青海省,西接新疆維吾爾自治區(qū),北接蒙古國,總面積19.2 km2,占甘肅省面積的42%。酒泉市下轄肅州區(qū)、敦煌市、玉門市、瓜州縣、金塔縣、阿克塞哈薩克族自治縣、肅北蒙古族自治縣(見圖1)。在酒泉市經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占主導(dǎo)地位,工業(yè)經(jīng)濟(jì)總量快速增長,但是在工業(yè)化加速發(fā)展過程中帶來了較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。近些年來,伴隨著國家發(fā)展方式的轉(zhuǎn)型,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,倡導(dǎo)“生態(tài)優(yōu)先,綠色發(fā)展”的新理念,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。因此,探索酒泉市工業(yè)污染發(fā)展趨勢以及影響因素,具有一定的代表性。

圖1 酒泉市地圖

2 數(shù)據(jù)來源、研究方法及指標(biāo)選取

2.1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

本文所有數(shù)據(jù)來源于2009—2018 年《酒泉市統(tǒng)計(jì)年鑒》,采用酒泉市2009—2018 年的工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫、工業(yè)煙塵、第二產(chǎn)業(yè)增加值、人均GDP、城鎮(zhèn)化率、環(huán)保投資、人口數(shù)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,空間行政邊界矢量數(shù)據(jù)來源于1∶400 萬中國基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。

2.2 研究方法

灰色關(guān)聯(lián)分析是指對一個(gè)整體系統(tǒng)發(fā)展變化的態(tài)勢定量描述和比較的方法,通過確定參考數(shù)據(jù)列和若干個(gè)比較數(shù)據(jù)列的幾何形狀相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密,反映了曲線間的關(guān)聯(lián)程度[10]。其基本思想是:根據(jù)各相關(guān)因素的時(shí)間序列曲線的幾何相似程度,來判斷因素間關(guān)系是否緊密;曲線幾何形狀越接近,相應(yīng)序列間的關(guān)聯(lián)度就越大;反之就越?。?1]?;疑P(guān)聯(lián)分析主要有以下6 個(gè)分析步驟[12-13]。

(1)確定分析數(shù)列

參考數(shù)列(又稱母序列):

比較數(shù)列(又稱子序列):

(2)無量綱化處理

參考數(shù)列:

比較數(shù)列:

(3)絕對差,即參考序列y0(k)與比較序列yi(k)對應(yīng)點(diǎn)k點(diǎn)(k=1,2,…,n)之差值的絕對值構(gòu)成絕對差值序列。

(4)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

式中:ρ 為分辨系數(shù),且ρ∈[0,1],一般取ρ=0.5;i=1,2,…,m;k=1,2,…,n。

(5)計(jì)算關(guān)聯(lián)度

(6)關(guān)聯(lián)度的排序

通過關(guān)聯(lián)度的排序,可以比較直觀地看出各影響因素對試樣樣本主體的影響程度大小,進(jìn)而分析結(jié)果表現(xiàn)更加直觀。

2.3 指標(biāo)選取

環(huán)境污染過程中的貢獻(xiàn)因子諸多,例如受制于自然、社會、經(jīng)濟(jì)等多種因素,是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。本文結(jié)合酒泉市工業(yè)污染實(shí)際情況,選取具有一定代表性的指標(biāo),具體為工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)粉塵排放量(分別用x0(1),x0(2),x0(3)表示,作為參考序列)來反映工業(yè)環(huán)境污染的特征因子;選取經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)化水平、環(huán)??萍纪顿Y、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化率,具體為第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重、工業(yè)增加值占GDP 比重、人均GDP、城鎮(zhèn)化率、環(huán)保投資、人口規(guī)模(分別用X1,X2,X3,X4,X5,X6表示,作為比較序列)來代表影響工業(yè)污染的指標(biāo)。第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重和工業(yè)增加值占GDP 比重代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);人均GDP 代表經(jīng)濟(jì)化水平;城鎮(zhèn)化率和人口規(guī)模代表城鎮(zhèn)化水平;環(huán)保投資代表環(huán)境治理水平。

3 結(jié)果分析

3.1 酒泉市工業(yè)發(fā)展趨勢分析

酒泉市2009—2018 年工業(yè)污染物排放量見圖2。由圖2可見,酒泉市工業(yè)污染物整體上從2009 年起呈現(xiàn)先升高再逐漸降低的趨勢。從單項(xiàng)污染物排放總量來看,工業(yè)廢水排放量從2009 年逐年升高,到2014 年達(dá)到最高點(diǎn),2014 年后每年逐漸降低;二氧化硫排放量從2009 年逐年上升,到2012 年達(dá)到最高點(diǎn),2013 年出現(xiàn)降低,2014 年出現(xiàn)反彈升高,2014 年后逐年降低;煙塵排放量從2009—2011 年逐年升高,到2011 年出現(xiàn)最高點(diǎn),2012 年出現(xiàn)降低,2013 年出現(xiàn)反彈升高,自2014—2018 年間出現(xiàn)有降低和升高的現(xiàn)象,說明工業(yè)環(huán)境整體治理的不穩(wěn)定性。

圖2 酒泉市2009—2018 年工業(yè)污染物排放量

3.2 酒泉市工業(yè)污染灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果

酒泉市工業(yè)污染物灰色關(guān)聯(lián)度見表1。從表1 分析結(jié)果來看,工業(yè)廢水排放量影響因素排序:X2>X1>X6>X3>X4>X5,即工業(yè)增加值占GDP 比重>第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重>人口規(guī)模>人均GDP>城鎮(zhèn)化率>環(huán)保投資。其中工業(yè)增加值占GDP 比重和第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重關(guān)聯(lián)程度最大,表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響工業(yè)廢水排放量的主導(dǎo)因素,因此減少廢水排放量首先要改變工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。工業(yè)二氧化硫和工業(yè)粉塵排放總量影響因素分析結(jié)果排序一致:X2>X1>X3>X6>X4>X5,即工業(yè)增加值占GDP比重>第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重>人均GDP>人口規(guī)模>城鎮(zhèn)化率>環(huán)保投資。其中工業(yè)增加值占GDP 比重和第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重相關(guān)度最大,這表明酒泉市工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,工業(yè)經(jīng)濟(jì)總量的拉動(dòng)是以犧牲環(huán)境為代價(jià)的,需要進(jìn)一步優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu),促使工業(yè)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

表1 酒泉市工業(yè)污染物灰色關(guān)聯(lián)度

4 結(jié)論

通過灰色關(guān)聯(lián)的分析結(jié)果看出,對酒泉市工業(yè)污染影響較大的因素主要為工業(yè)增加值占GDP 比重和第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重,其中工業(yè)增加值占GDP 比重影響最顯著,說明工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境影響很大,以犧牲環(huán)境為代價(jià)來獲得工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,加快工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整,逐漸轉(zhuǎn)變當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,是減少工業(yè)污染物的最佳的途徑。政府部門和各工業(yè)企業(yè)單位也要加大環(huán)境保護(hù)投資,使得當(dāng)前工業(yè)污染形式得到有效改善。

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