丁祥海,王書一,張馨媛
(杭州電子科技大學(xué) 管理學(xué)院,浙江 杭州 310018)
杭州市經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平關(guān)系研究
丁祥海,王書一,張馨媛
(杭州電子科技大學(xué) 管理學(xué)院,浙江 杭州 310018)
隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,杭州市的環(huán)境問題引人注意。文章以EK C為理論基礎(chǔ),根據(jù)杭州市1988—2015年經(jīng)濟狀況(以人均 G D P表示)與環(huán)境狀況(以工業(yè)污染物排放量表示)的數(shù)據(jù),運用SPSS和 M atlab軟件系統(tǒng),通過二次、三次函數(shù)模型擬合,建立了兩者之間的最優(yōu)計量模型,進行實證研究,研究發(fā)現(xiàn),杭州市人均G D P與工業(yè)廢水排放量呈現(xiàn)出倒”U型“曲線關(guān)系,而人均G D P與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)廢氣排放量呈現(xiàn)出倒”U型“左側(cè)曲線關(guān)系,人均G D P與工業(yè)二氧化硫排放量呈現(xiàn)出擬合度較低的”N型“曲線關(guān)系,人均G D P與工業(yè)煙(粉)塵排放量不具有統(tǒng)計意義。最后,結(jié)合杭州市環(huán)境實際情況,從影響杭州市環(huán)境庫茲涅茨曲線的主要因素著手,提出了改善杭州市環(huán)境狀況的政策建議,為政府制定環(huán)保政策提供參考。
EK C;工業(yè)污染物;人均G D P
關(guān)于EKC的研究,最早可以追溯到國外的Grossman-Krueger等所做的獨立研究[1]。之后有大量研究集中于對EKC的實證方面,但是這些研究得出的轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)的時間所對應(yīng)的人均收入水平相差很大,且至今還沒有統(tǒng)一的指標,來全面地反映環(huán)境污染狀況和資源損耗水平[2]。
伴隨著經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,我國很多大城市出現(xiàn)了嚴重的環(huán)境污染問題,經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的矛盾越來越突出,已危害到人們的日常生活,促使國內(nèi)科學(xué)家開始對這一問題進行深入研究。目前國內(nèi)主要用二次或三次模型建立環(huán)境庫茲涅茨曲線[3]。王西琴等對1998—2008年湖州市經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的研究,得出湖州市環(huán)境庫茲涅茨曲線大體呈現(xiàn)倒U型的變化特征,工業(yè)污染物排放量均已達到轉(zhuǎn)折點,開始出現(xiàn)下降的趨勢[4]。蘇營營等的研究表明嘉興市工業(yè)“三廢”排放量仍然處于上升階段,經(jīng)濟增長還處在加重環(huán)境負擔的階段,還未實現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展[5]。沈滿洪等通過分析浙江省1981—1998年期間經(jīng)濟水平與工業(yè)“三廢”之間的相互關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了一種新型的“N”型波浪式的環(huán)境庫茲涅茨曲線,并且認為三次函數(shù)型環(huán)境經(jīng)濟計量模型比二次函數(shù)擬合優(yōu)度更好,浙江省未來的環(huán)境政策取向?qū)ζ洵h(huán)境變化具有決定性作用,如果以后忽視對生態(tài)環(huán)境的建設(shè),浙江省的環(huán)境污染狀況還會加重[6]。
以上研究表明,同歐美等發(fā)達國家的發(fā)展歷程有所不同,我國的經(jīng)濟在發(fā)展過程中存在更多波動,導(dǎo)致在不同的區(qū)域上呈現(xiàn)出不同形式的環(huán)境庫茲涅茨曲線,同時轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)的時間、對應(yīng)的人均GDP也有很大的差異,但是,環(huán)境質(zhì)量隨經(jīng)濟發(fā)展水平的“倒U”型演變規(guī)律從長期和整體情況來看是客觀存在的。目前在我國很多省市區(qū)域已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“倒 U形”曲線的存在,并且在各個區(qū)域上表現(xiàn)出不同形式的環(huán)境庫茲涅茨曲線,主要有“倒U型”、“U型”和“N型”等[7]。
本文收集杭州市1988—2015年工業(yè)污染物排放量的數(shù)據(jù),對經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平之間的關(guān)系進行實證分析,揭示杭州市環(huán)境庫茲涅茲曲線的變化特征、轉(zhuǎn)折點及其原因,為杭州市經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供決策參考,以盡快跨越環(huán)境庫茲涅茨曲線的轉(zhuǎn)折點,實現(xiàn)環(huán)境經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。
近年來,杭州市第二、第三產(chǎn)業(yè)并駕齊驅(qū),經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展,經(jīng)濟總量在全國省會城市中名列前茅。2015年上半年,杭州市經(jīng)濟增速高達10.3%,居副省級城市首位,人均GDP將實現(xiàn)從1萬美元向2萬美元新跨越,經(jīng)濟發(fā)展將進入更高階段。2006年以來,杭州市第三產(chǎn)業(yè)比重逐步上升,從2009年開始,第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值開始超過第二產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整開始初露端倪,2012年服務(wù)業(yè)比重已超過50%,旅游休閑、電子商務(wù)、信息軟件等新興現(xiàn)代服務(wù)業(yè)欣欣向榮,已成為杭州市現(xiàn)代服務(wù)業(yè)中的主要組成部分。另一方面,杭州市工業(yè)經(jīng)濟主要由低端制造業(yè)構(gòu)成,制革、化工和造紙等對環(huán)境造成重大污染的傳統(tǒng)制造行業(yè)占據(jù)較大比重,而一些高科技含量高、環(huán)境污染較小的高端制造業(yè),如電氣機械及器材制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)和通信設(shè)備計算機等,占據(jù)經(jīng)濟總量中較小的比重,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級面臨諸多阻礙,工業(yè)污染排放在杭州市環(huán)境污染源中占據(jù)主導(dǎo)地位。
近年來隨著杭州市的經(jīng)濟發(fā)展進入黃金時期,全市的污染物排放總量一直居高不下,結(jié)構(gòu)性污染問題越來越嚴重,已超出當?shù)丨h(huán)境承載能力。由于污染物的過度排放,杭州市在2013年秋冬爆發(fā)前所未有的嚴重霧霾天氣,錢塘江流域中上游地區(qū)的化工、造紙等產(chǎn)業(yè)排放的污水,已經(jīng)十分嚴重的污染到全市人民的飲用水源,全市大部分地區(qū)仍然處在酸雨重度污染區(qū)域,酸雨污染形勢嚴峻,環(huán)境問題已成為影響居民生活環(huán)境,危害人體健康的重大問題。2000年以來,杭州市開始實施“環(huán)境立市”政策,努力樹立“美麗杭州”城市品牌,通過“十一五”、“十二五”環(huán)保規(guī)劃,深入推進實施環(huán)境污染整治計劃,杭州市主要工業(yè)污染物的排放總量正在不斷下降,環(huán)境污染狀況開始漸漸好轉(zhuǎn)。2014年霧霾天數(shù)由去年的200多天減少為154天,空氣質(zhì)量得到了一定程度的改善,全市酸雨率和酸度也均有所下降。
(一)指標、數(shù)據(jù)選取
根據(jù)杭州市實際情況和數(shù)據(jù)的可獲得性選取下列指標和數(shù)據(jù),環(huán)境污染指標:工業(yè)廢水排放量(萬噸)、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量(萬噸)、工業(yè)廢氣排放量(億標立方米)、工業(yè)二氧化硫排放量(萬噸)、工業(yè)煙(粉)塵排放量(萬噸),經(jīng)濟指標:人均GDP(元/人,當年價)。選取1988—2015年間杭州市經(jīng)濟數(shù)據(jù)和環(huán)境污染數(shù)據(jù)進行研究,數(shù)據(jù)主要來源包括《杭州統(tǒng)計年鑒》、《杭州市環(huán)境狀況公報》和《浙江統(tǒng)計年鑒》?!肮I(yè)廢氣排放量”指標缺少,1988—1990年與 2004年數(shù)據(jù),忽略 1988—1990年的數(shù)據(jù),對2004年缺失數(shù)據(jù)采用點處線性趨勢法進行填補。
(二)計量模型
借助SPSS軟件系統(tǒng),以 Y表示上述選取的典型環(huán)境指標,以X表示人均GDP,進行二次、三次曲線回歸模型,來反映人均GDP與工業(yè)“三廢”排放量之間關(guān)系[8],并對模型進行統(tǒng)計檢驗。
其中ξ表示隨機誤差項。
借助 Matlab軟件進行編程求曲線的拐點。使用到matlab的代碼:
syms x y;y=b0+b1x+b2x2+b3x3;
diff(y);ans=temp;solve(ans);ans=轉(zhuǎn)折點;
diff(y,2);ans=temp;solve(ans);ans=拐點;
回歸結(jié)果顯示,在 5%顯著性水平下,工業(yè)廢水排放量、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量與人均GDP的二次函數(shù)估計模型具有統(tǒng)計意義;工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)二氧化硫排放量與人均GDP的三次函數(shù)估計模型具有統(tǒng)計意義,工業(yè)煙(粉)塵排放量與人均GDP的估計模型擬合優(yōu)度較低,不具有統(tǒng)計意義。具體結(jié)果如表1所示。
表1 工業(yè)廢物污染水平與人均GDP計量模型擬合檢驗結(jié)果
(一)人均GDP與工業(yè)廢水排放量
根據(jù)水污染防治“十一五”專項規(guī)劃,杭州市加大對水污染整治的力度,陸續(xù)開展了一系列污水整治工程。在太湖流域共有17個鎮(zhèn)級污水處理廠建成并投入使用,蕭山東片大型污水處理廠完成提標改造,為了治理城西“四港四河”的污染,在城西區(qū)域陸續(xù)建成了若干個污水處理廠,城西水體得到不斷改善。從2009年開始,杭州正式實施排污權(quán)交易政策,通過對排污權(quán)有償使用和交易政策的推行,迫使企想辦法從源頭上和整個生產(chǎn)過程中治理污染,減少污染物的排放[9]。由擬合曲線可知(見圖1),當人均GDP達到67 185元時,曲線達到其極大值,在2008(70 948元/人,75 600萬噸)年、2009(74 761元/人,80 000萬噸)年、2010(86 691元/人,80 500萬噸)年,杭州市工業(yè)廢水排放量達到最高水平,隨著2011年人均GDP超過10萬元,工業(yè)廢水排放量開始迅速減少。
因此,杭州市人均GDP與工業(yè)廢水排放量二次回歸模型呈現(xiàn)出明顯的倒U型的關(guān)系,已過EKC轉(zhuǎn)折點,進入雙贏區(qū)間,說明杭州市工業(yè)廢水污染狀況已經(jīng)進入良性發(fā)展區(qū)間,工業(yè)廢水污染情況已得到控制。
(二)人均 GDP與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量
圖1 1988—2015年人均GDP與工業(yè)廢水排放量
杭州市工業(yè)固體廢物主要來源于富陽、蕭山、拱墅的造紙、電力和熱電業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工等行業(yè),“十二五”期間,杭州市建立重點固體廢物產(chǎn)生企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),將在線監(jiān)控引入固體廢物管理工作中,固體廢物收集、貯存、處置行為進行實施監(jiān)控,不斷規(guī)范企業(yè)的環(huán)境行為,確保全市工業(yè)固體廢物得到妥善、安全、有效的處置利用[10]。根據(jù)擬合曲線可知(見圖2),當人均GDP到達113 850元時,曲線達到其轉(zhuǎn)折點,2012(111 758元/人,706.84萬噸)年杭州市的工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量達到最大,之后的幾年,工業(yè)固體廢物排放量開始緩慢下降,但仍處于較高水平。
圖2 1988—2015年人均GDP與工業(yè)固體廢物產(chǎn)量
因此,杭州市人均GDP與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量二次回歸模型呈現(xiàn)出倒U型左側(cè)的曲線關(guān)系,目前正處于曲線的轉(zhuǎn)折點附近,未來的工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量將隨著人均GDP的增加將出現(xiàn)下降的趨勢,要注重政策的配合使用,加快工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的下降速度。
(三)人均GDP與工業(yè)廢氣排放量
杭州市在“十一五”期間大力推行環(huán)境污染物減排等措施,2009年,半山、北大橋整治項目取得重大階段性成果,杭州空氣質(zhì)量成為2000年以來最好的一年。2010年,杭州正式開展整治灰霾工作,通過與氣象部門通力合作,建成若干個監(jiān)測點構(gòu)成的大氣復(fù)合污染監(jiān)測網(wǎng)。工業(yè)廢氣污染物從源頭上得到遏制,大氣環(huán)境整治專項行動效果顯著。由擬合曲線(見圖3)可知,從2010(86 691元/人,4 071.19億標立方米)年開始,工業(yè)廢氣排放量增長速度放緩,但仍保持增長,直到2011(101 370元/人,4 614.79億標立方米)年,達到擬合N型曲線的左側(cè)轉(zhuǎn)折點,之后,開始迅速下降。
圖3 1991—2015年人均GDP與工業(yè)廢氣排放量
因此,杭州市人均GDP與工業(yè)廢氣排放量三次回歸模型呈現(xiàn)出N型左側(cè)曲線關(guān)系,同工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的變化趨勢類似,近幾年雖處于較高水平,但已開始出現(xiàn)下降的趨勢。
(四)人均 GDP與工業(yè)二氧化硫排放量
2009年,作為整治大氣污染的重要措施,市政府將燃煤鍋爐脫硫除塵改造行動提上日程,開始對全市熱電及非熱電燃煤鍋爐進行深度脫硫改造,同時對列入整治計劃的工業(yè)企業(yè)給予高額資金補助,意推動脫硫除塵改造工作的順利進行。根據(jù)擬合曲線可知,當人均GDP到達79 366元時,曲線達到其拐點。由擬合曲線(見圖4)可知,隨著經(jīng)濟水平的增長,工業(yè)二氧化硫排放量在2005(44 871.00元/人,12.58萬噸)年達到一個極大值點,而后開始緩慢下降,到2012(111 758.00元/人,8.62萬噸)年排放量的極小值點,之后又出現(xiàn)上升的趨勢。
圖4 1988—2015年人均GDP與工業(yè)二氧化硫排放量
因此,杭州市人均GDP與工業(yè)二氧化硫排放量三次回歸模型呈現(xiàn)出N型的關(guān)系,并且擬合度較低,工業(yè)二氧化硫排放量經(jīng)過上下波動,在2012以后有抬頭的趨勢,需要重點關(guān)注。
從整體上看,近幾年杭州市的經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量演變正處于由高污染、高能耗的粗放型增長向低污染高產(chǎn)出增長的轉(zhuǎn)折階段,工業(yè)污染狀況將隨著杭州市經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)步增長,呈現(xiàn)出下降的趨勢。由于近年來杭州市工業(yè)污染物排放量仍處于較高水平,已超出當?shù)丨h(huán)境承載能力,因此不能沿用歐美等發(fā)達國家的模式,采用“先污染,后治理”的措施,必須采取有效的政策措施使污染水平快速下降,否則污染水平有可能出現(xiàn)反復(fù)波動情況。
(一)加大對工業(yè)污染源的整治
嚴格控制新污染源的出現(xiàn),對于鋼鐵、水泥等國家重點調(diào)控的污染嚴重行業(yè)要進行嚴格的準入審查,嚴禁不符合條件企業(yè)進入。工業(yè)企業(yè)從市區(qū)搬遷出去,加快標準廠房和工業(yè)園區(qū)建設(shè)。對于生產(chǎn)落后,污染嚴重的工業(yè)企業(yè),實施關(guān)、停、整改等措施,同時帶動企業(yè)加大對技術(shù)改進的投入,優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程和產(chǎn)品檔次,對技術(shù)落后的工業(yè)企業(yè)完成改造。重點加強半山和北大橋地區(qū)的環(huán)境污染整治,完善半山電廠、蕭山電廠等熱電廠的脫硫脫硝設(shè)施,爭取除塵、脫硝和脫硫等任務(wù)早日完成。促進水泥企業(yè)的除塵設(shè)施建設(shè),嚴格控制水泥行業(yè)生產(chǎn)過程中煙粉塵的排放,對印染、化工等企業(yè)造成的廢氣污染,要加強治理,力爭將廢氣收集起來先進行凈化后再排放。
(二)強勢推進能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整[11]
煤炭資源在杭州市目前的能源結(jié)構(gòu)中依然占據(jù)較大的比重,一些清潔能源如太陽能、風(fēng)能、天然氣等所占的比重較低。要將天然氣充分利用起來,重點加強與西氣東輸一線、川氣等供應(yīng)氣源的聯(lián)系,接納各種供應(yīng)氣源,加快燃氣熱電廠的建設(shè)速度。同時,要強勢推進新能源的開發(fā)進程,加快建設(shè)太陽能光伏示范電站,實施“陽光屋頂”、“金太陽”等示范性工程,打造省內(nèi)綠色能源使用的示范基地,充分利用新安江、富春江、錢塘江等地下水熱能資源和水源,發(fā)展地源熱泵和水源熱泵。
(三)持續(xù)推進結(jié)構(gòu)性減排
強調(diào)結(jié)構(gòu)性減排,對于污染嚴重的重點行業(yè),如蕭山染化、富陽造紙、建德化工等要全面進行結(jié)構(gòu)調(diào)整。推行“服務(wù)業(yè)優(yōu)先”戰(zhàn)略,重點扶植文化創(chuàng)意、信息軟件、旅游休閑、金融服務(wù)、電子商務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展,促進杭州市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。
(四)加強水污染重點行業(yè)和企業(yè)的治理
杭州市的造紙、印染、制革、醫(yī)藥、化工等行業(yè)是工業(yè)廢水污染的主要來源,對于這些行業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水,必須對其進行深度加工處理后才能排放,推動這些行業(yè)工藝廢水的分質(zhì)處理,以減少主要污染物排放總量,同時,開展中水的循環(huán)利用,降低企業(yè)單位工業(yè)產(chǎn)值的用水量[12]。加快對工業(yè)園區(qū)污水集中處理工程的建設(shè)和改造,確保污染處理設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
本文通過對杭州市人均GDP和工業(yè)污染物的關(guān)系研究,找到經(jīng)濟環(huán)境變化的規(guī)律和原因,有針對性地提出改善環(huán)境的具體措施,將有利于工業(yè)污染物的產(chǎn)生和排放量快速下降,減少污染水平的反復(fù)波動,為政府制定環(huán)保政策提供依據(jù),具有一定的現(xiàn)實意義。
[1]Sahbi Farhani,Sana Mrizak,Anissa Chaibi,etal.The environmental Kuznets curve and sustainability:A panel dataanalysis[J].Energy Policy,2014(71):189-198.
[2]Carlos AFlores,Alfonso Flores-Lagunes,Dimitrios Kapetanakis.Lessons from Quantile Panel Estimation of the Environmental Kuznets Curve[J]. Econometric Reviews,2014(33):845-853.
[3]虞依娜,陳麗麗,2012.中國環(huán)境庫茲涅茨曲線研究進展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(12):2018-2023.
[4]王西琴,杜倩倩,何芬,等,2011.湖州市環(huán)境庫茲涅茨曲線轉(zhuǎn)折點分析[J].生態(tài)經(jīng)濟(7):57-60.
[5]蘇營營,余建林,蒲鳳蓮,等,2012.嘉興市環(huán)境庫茲涅茨曲線特征分析[J].環(huán)境科學(xué)與管理(2):148-151.
[6]沈滿洪,許云華,2000.一種新型的環(huán)境庫茲涅茨曲線——浙江省工業(yè)化進程中經(jīng)濟增長與環(huán)境變遷的關(guān)系研究[J].浙江社會科學(xué)(4):53-57.
[7]朱翠華,張曉峒,2012.經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境關(guān)系的實證研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(3):48-53.
[8]Eugenio Figueroa B,Roberto Pasten.A general theoretical framework for the environmental Kuznets curve analysis[J].Economics Letters,2013(119):85-88.
[9]盧洪友,張靖妤,2015.基于EKC理論的經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量協(xié)整關(guān)系分析——以廣東省為例[J].宏觀質(zhì)量研究(2):121-128.
[10]高宏霞,楊林,付海東,2012.中國各省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染關(guān)系的研究與預(yù)測:基于環(huán)境庫茲涅茨曲線的實證分析[J].經(jīng)濟學(xué)動態(tài)(1):52-57.
[11]唐偉,徐海嵐,閆蘭玲,等,2013.基于污染物排放的杭州市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對策建議[J].生態(tài)經(jīng)濟(學(xué)術(shù)版)(2):275-278.
[12]樊新剛,米文寶,馬振寧.區(qū)域經(jīng)濟-污染-環(huán)境三維評價模型的構(gòu)建與應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué),2015,36(2):751-758.
(責任編輯:D 校對:R)
F127.55
A
1004-2768(2016)12-0073-04
2016-10-13
浙江省自然科學(xué)基金資助項目(LY137010007)
丁祥海(1971-),男,湖南湘潭人,杭州電子科技大學(xué)管理學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師,研究方向:城市生產(chǎn)、柔性用工;王書一(1991-),女,河南南陽人,杭州電子科技大學(xué)管理學(xué)院碩士研究生,研究方向:城市生產(chǎn);張馨媛(1990-),女,遼寧遼陽人,杭州電子科技大學(xué)管理學(xué)院碩士研究生,研究方向:城市生產(chǎn)。