行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與污染物排放關(guān)系研究——基于 GPI指數(shù)

李 超，董小林，程繼夏，陳嫚莉，馬海鋒

(長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、環(huán)境經(jīng)濟(jì)與管理研究所，西安 710064)

1 引言

經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的相互作用不僅提高著生產(chǎn)對(duì)環(huán)境與能源的需求，也引起了不可逆轉(zhuǎn)的自然環(huán)境破壞和環(huán)境質(zhì)量下降［1，2］。作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中堅(jiān)力量，近年來(lái)我國(guó)工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，企業(yè)數(shù)量迅速增加，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)［3］。然而，工業(yè)企業(yè)既是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ彩琴Y源消耗和污染物排放的主體。工業(yè)企業(yè)排放的廢水、廢氣等污染物對(duì)環(huán)境以及人們的日常生活都產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響［4］。目前的研究多集中于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污染物排放之間的關(guān)系，對(duì)于不同行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與污染物排放關(guān)系的研究尚不多見(jiàn)。然而，不同行業(yè)之間污染物排放狀況存在明顯差異。因此，采用科學(xué)的分析指數(shù)來(lái)分析我國(guó)不同行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與污染物排放之間的關(guān)系，了解各行業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值產(chǎn)生的環(huán)境污染狀況，有利于加快環(huán)保部門(mén)的高污染高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)名錄等相關(guān)名錄的制定工作，明確限制對(duì)象;對(duì)于指導(dǎo)各行業(yè)特別是重污染行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，達(dá)到清潔生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)國(guó)家工業(yè)結(jié)構(gòu)的合理布局具有重要意義［5］。

2 GPI分析方法

GPI是指國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值污染物排放指數(shù) (GDP Pollutant Emission Index)，即污染物排放強(qiáng)度是反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)。GPI是指一定時(shí)期內(nèi)一個(gè)國(guó)家 (地區(qū))每生產(chǎn)一個(gè)單位的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值所排放的污染物數(shù)量。GPI值越小，說(shuō)明區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境質(zhì)量越高;反之，GPI值越大，說(shuō)明區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展所產(chǎn)生的環(huán)境代價(jià)越大［6］。本研究針對(duì)不同行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同，污染物排放存在明顯差異這一事實(shí)，利用GPI指數(shù)作為判斷依據(jù)，以工業(yè)行業(yè)為研究對(duì)象，工業(yè)總產(chǎn)值指標(biāo)采用工業(yè)總產(chǎn)值，分析不同行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與污染物排放量的關(guān)系。

在中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中，廢水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)有工業(yè)廢水排放總量、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)量;廢氣統(tǒng)計(jì)指標(biāo)有二氧化硫排放量、二氧化硫去除量、煙塵排放量及去除量、粉塵排放量及去除量。本研究選取廢水排放總量和二氧化硫排放量作為GPI的分析指標(biāo)，選取全國(guó)32個(gè)主要行業(yè)作為研究對(duì)象。運(yùn)用區(qū)域GPI指數(shù)，行業(yè)GPI指數(shù)計(jì)算公式如下所示:

式中:GPI廢水總量指單位工業(yè)總產(chǎn)值中廢水排放總量;GPISO2指單位工業(yè)總產(chǎn)值二氧化硫排放量。

3 行業(yè)GPI分析

3.1 行業(yè)GPI計(jì)算

計(jì)算各行業(yè)GPI指數(shù)是分析評(píng)價(jià)不同行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與環(huán)境污染相關(guān)性差異的基礎(chǔ)。本研究統(tǒng)計(jì)了2010年各行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值、廢水排放總量、二氧化硫排放量。運(yùn)用公式 (1)，計(jì)算GPI廢水總量的值，即單位工業(yè)總產(chǎn)值中廢水排放總量;運(yùn)用公式 (2)，計(jì)算GPISO2的值，即單位工業(yè)總產(chǎn)值二氧化硫 (SO2)排放量，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2010年中國(guó)各行業(yè)GPI計(jì)算值Tab.1 Calculated GPI values of different industries in 2010

續(xù)表1

3.2 行業(yè) GPI廢水總量 分析

根據(jù)表1中2010年各行業(yè)GPI廢水總量的值，計(jì)算出2010年各行業(yè)GPI廢水總量的平均值為4.20(萬(wàn)噸/億元)。以各行業(yè)GPI廢水總量平均值為標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)定高于平均值的為單位生產(chǎn)總值廢水排放總量較高的行業(yè)、低于平均值的為單位生產(chǎn)總值廢水排放總量較低的行業(yè)。并分別對(duì)上述兩組行業(yè)按GPI廢水總量值由高到低進(jìn)行排序，如圖1、圖2所示。

圖1 2010年GPI廢水總量指標(biāo)值高于平均值的行業(yè)GPI廢水總量指標(biāo)值Fig.1 Industrial GPIwastewater emissionsindex value higher than average in 2010

圖2 2010年GPI廢水總量指標(biāo)值低于平均值的行業(yè)GPI廢水總量指標(biāo)值Fig.2 Industrial GPIwastewater emissionsindex value less than average in 2010

由圖1、圖2可知，2010年電氣機(jī)械及器材制造業(yè) GPI廢水總量指標(biāo)值最低，造紙及紙制品業(yè)GPI廢水總量指標(biāo)值最高。由表1可以看出，電氣機(jī)械及器材制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值位列第6位，廢水排放總量按由高到低位列第20位，使其GPI廢水總量指標(biāo)值最低;造紙及紙制品業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值位列第18位，廢水排放總量按從高到低排名位列第1位，造成其GPI廢水總量指標(biāo)值最高。

32個(gè)行業(yè)中，有8個(gè)行業(yè)的GPI廢水總量指標(biāo)值高于平均值，這8個(gè)行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值，除化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)和紡織業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值分別位列第4、第7位外，其余6個(gè)行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值均位列后17位。這8個(gè)行業(yè)的廢水排放總量均位列前16位。GPI廢水總量指標(biāo)值較高同時(shí)也說(shuō)明了這些企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的同時(shí)，帶來(lái)了嚴(yán)重的水污染問(wèn)題。

32個(gè)行業(yè)中，有24個(gè)行業(yè)GPI廢水總量指標(biāo)值低于平均值，全國(guó)的GPI廢水總量指標(biāo)值為3.02，也低于平均值。皮革、毛皮、羽毛及其制品業(yè)等10個(gè)行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值位于20～31位之間，其余14個(gè)行業(yè)排位都在16位之前。廢水排放總量按從高到低的順序排列，采礦業(yè)等8個(gè)行業(yè)排名位于4～16位之間，其余16個(gè)行業(yè)排名都在16位之后。說(shuō)明相比于為周?chē)h(huán)境造成的污染，這些企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)更為顯著。

根據(jù)以上分析可知，所選全國(guó)32個(gè)行業(yè)中，大部分行業(yè)GPI廢水總量指標(biāo)值均低于平均值，其單位生產(chǎn)總值廢水排放量較低、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)水環(huán)境造成的污染相對(duì)較小。GPI廢水總量指標(biāo)值較高的8個(gè)行業(yè)中大部分行業(yè)生產(chǎn)總值相對(duì)較低，這些行業(yè)單位生產(chǎn)總值廢水排放量較高、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)水環(huán)境造成的污染相對(duì)較大。其中造紙及紙制品業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)GPI廢水總量明顯高于其余行業(yè)，這主要是由于造紙行業(yè)原料結(jié)構(gòu)、規(guī)模結(jié)構(gòu)不合理，尤其是技術(shù)設(shè)備水平較低的中小企業(yè)，水、能源、物料消耗較高，污染程度大［4］;水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)主要包括自來(lái)水的生產(chǎn)和供應(yīng)、污水處理及其再生利用、其他水的處理利用與分配等，行業(yè)特點(diǎn)使其產(chǎn)生大量廢水。

3.3 行業(yè)GPISO2分析

根據(jù)表1計(jì)算2010年各行業(yè)GPISO2的指標(biāo)值，計(jì)算出各行業(yè)GPISO2的平均值為15.85(噸/億元)。以各行業(yè)GPISO2指數(shù)平均值為標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)定高于平均值的為單位生產(chǎn)總值二氧化硫排放量較大的行業(yè)、低于平均值的為單位生產(chǎn)總值二氧化硫排放量較小的行業(yè)。并分別對(duì)上述兩組行業(yè)按GPISO2值由高到低進(jìn)行排序，如圖3、圖4所示。

圖3 2010年GPISO2指標(biāo)值高于平均值的行業(yè)GPISO2指標(biāo)值Fig.3 Industrial GPISO2index value higher than average in 2010

圖4 2010年GPISO2指標(biāo)值低于平均值的行業(yè)GPISO2指標(biāo)值Fig.4 Industrial GPISO2index value less than average in 2010

由圖3、圖4可知，2010年通信設(shè)備計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)GPISO2指標(biāo)值最低，由表1可看出，通信設(shè)備計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)二氧化硫排放量?jī)H為0.65萬(wàn)噸;電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值位列第8位，但二氧化硫排放量排第1位，使其成為GPISO2指標(biāo)值最高的行業(yè)。

32個(gè)行業(yè)中，有7個(gè)行業(yè)GPISO2指標(biāo)值高于平均值，全國(guó)的GPISO2指標(biāo)值為24.37，也高于平均值。除造紙及紙制品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值分別位列第18位、第26位外，其余5個(gè)行業(yè)都在16位之前。且7個(gè)行業(yè)的二氧化硫排放量均排在前12位。說(shuō)明了這些企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的同時(shí)，為周?chē)髿猸h(huán)境帶來(lái)的污染貢獻(xiàn)更為突出。

32個(gè)行業(yè)中，有25個(gè)行業(yè)GPISO2指標(biāo)值低于平均值。這25個(gè)行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值，除飲料制造業(yè)等14個(gè)行業(yè)外，其余11個(gè)行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值排名均在前16位;除飲料制造業(yè)等9個(gè)行業(yè)外，其余16個(gè)行業(yè)二氧化硫排放量均在16位以后。相比于大氣污染，這些企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)更為顯著。

根據(jù)以上分析可知，所選全國(guó)32個(gè)行業(yè)中，大部分行業(yè)GPISO2指標(biāo)值均低于平均值，其單位生產(chǎn)總值二氧化硫排放量較低，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)大氣環(huán)境造成的污染相對(duì)較小。GPISO2指標(biāo)值較高的7個(gè)行業(yè)單位生產(chǎn)總值二氧化硫排放量較高、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)大氣環(huán)境造成的污染相對(duì)較大。其中電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)GPISO2指標(biāo)值明顯高于其余行業(yè)，這主要是因?yàn)槲覈?guó)電力熱力的生產(chǎn)主要依靠火力發(fā)電，而火力發(fā)電會(huì)產(chǎn)生大量大氣污染物。

3.4 行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與GPI綜合分析

32個(gè)行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值、GPI廢水總量、GPISO2三者之間的關(guān)系如圖5所示。

圖5 2010年各行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值、GPI廢水總量、GPISO2分布曲線Fig.5 Industrial distribution curves of Industrial output，GPIWastewater emissions，GPISO2in 2010

32個(gè)行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值、廢水排放總量、二氧 化硫排放量三者之間關(guān)系如圖6所示。

圖6 2010年各行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值、廢水排放總量、二氧化硫排放量分布曲線Fig.6 Industrial distribution curves of Industrial output，wastewater emissions，SO2in 2010

表2 2010年中國(guó)各行業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值部分污染物排放強(qiáng)度排序Tab.2 GPI sequence of various industries in 2010

由圖5、圖6可以看出:①32個(gè)行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值按從高到低的順序排列，對(duì)應(yīng)的 GPI廢水總量、GPISO2指標(biāo)值之間的差異較大，主要是由各行業(yè)之間性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)工藝、原料結(jié)構(gòu)等的差異所引起的，比如造紙及紙制品業(yè)GPI廢水總量及GPISO2指標(biāo)值均相對(duì)較高，主要是由目前國(guó)內(nèi)造紙產(chǎn)業(yè)布局、企業(yè)規(guī)模、原料結(jié)構(gòu)不合理，技術(shù)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的落后，堿回收率低下和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低等問(wèn)題引起的［7］。在水污染方面，造紙行業(yè)各個(gè)生產(chǎn)工藝及環(huán)節(jié)均需消耗大量清潔水、廢水排放量大;在大氣污染方面，造紙行業(yè)在鍋爐、堿爐、漂白工段、制漿車(chē)間、備料車(chē)間等各個(gè)環(huán)節(jié)均排放一定量的廢氣。電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)GPISO2指標(biāo)值明顯高于其他行業(yè)，主要原因是目前我國(guó)電力行業(yè)是以燃煤為主的火力發(fā)電，火電廠在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量煙塵、粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物，并且我國(guó)火電廠煙氣脫硫裝置等尚不完善［8］。②GPI指標(biāo)值較高的行業(yè)，其污染物排放量也相對(duì)較大，因此對(duì)周?chē)h(huán)境造成的污染相對(duì)較大。③表2給出了全國(guó)32個(gè)行業(yè)單位工業(yè)總產(chǎn)值部分污染物排放強(qiáng)度排序，GPI廢水總量指標(biāo)值較高的行業(yè)主要集中于輕紡工業(yè)、資源加工工業(yè)等耗水量較大的制造業(yè)。GPISO2指標(biāo)值較高的行業(yè)主要集中于電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)等需消耗燃料的行業(yè)。造紙及紙制品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)等行業(yè)GPI廢水總量及GPISO2指標(biāo)值均較高，這說(shuō)明這些行業(yè)在獲得單位經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對(duì)水環(huán)境和大氣環(huán)境均會(huì)造成較大的污染，可作為清潔生產(chǎn)審核重點(diǎn)行業(yè)。

4 結(jié)論

4.1 根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒所提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分別計(jì)算了全國(guó)32個(gè)行業(yè)GPI廢水總量和GPISO2指標(biāo)值，分析了各行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與污染物排放的關(guān)系。

4.2 行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與污染物排放存在著相關(guān)性，給出了行業(yè)單位總產(chǎn)值部分污染物排放強(qiáng)度排序。各行業(yè)間GPI廢水總量、GPISO2指標(biāo)值存在明顯差異，這主要與各行業(yè)的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)工藝、原料結(jié)構(gòu)等的不同有關(guān)。

4.3 GPI指數(shù)能夠客觀地、定量地分析行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與環(huán)境污染的關(guān)系，利用GPI指數(shù)能夠指出節(jié)能減排重點(diǎn)行業(yè)，確定工業(yè)企業(yè)的環(huán)境影響重點(diǎn)，增強(qiáng)工業(yè)企業(yè)環(huán)保對(duì)策的針對(duì)性，有利于清潔生產(chǎn)的高效進(jìn)行。

［1］楊 茜.我國(guó)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染狀況的主成分分析［J］.統(tǒng)計(jì)與決策，2005，15(18):74-77.

［2］馮根福，蔣文定，黃建山.我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染空間分布關(guān)系的實(shí)證檢驗(yàn)［J］.當(dāng)代經(jīng)濟(jì)科學(xué)，2011，33(6):72-80.

［3］梁流濤，郭子萍，王海榮.工業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系的區(qū)域差異分析—基于江蘇省的實(shí)證研究［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，19(2):415-418.

［4］楊夢(mèng)瑤，董小林.城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染物排放關(guān)系的GPI分析［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2013，38(4):41-46.

［5］江 珂.不同污染類(lèi)型工業(yè)行業(yè)的環(huán)境污染分解分析——基于1998-2005年間中國(guó)工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)分析［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2010，21(4):96-99.

［6］董小林，楊孟瑤.基于GPI的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系［J］.長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013，33(1):106-110.

［7］鐘樹(shù)明，王丹丹，戴永立.中國(guó)制漿造紙行業(yè)污染排放現(xiàn)狀及其環(huán)境政策研究［J］.污染防治技術(shù)，2008，21(4):1-4.

［8］狄向華，聶祚仁，左鐵鏞.中國(guó)火力發(fā)電燃料消耗的生命周期排放清單［J］.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2005，25(5):632-635.