我國三廢排放的庫茲涅茨曲線成因分析

我國三廢排放的庫茲涅茨曲線成因分析

20世紀(jì)90年代初，美國經(jīng)濟學(xué)家gusan、krugger、shalik和baryasolone引入了環(huán)境評估曲線（ekc）的概念。環(huán)境評估曲線是描述經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境水平變化之間的計量模型。它假定,如果沒有一定的環(huán)境政策干預(yù),一個國家的整體環(huán)境質(zhì)量或污染水平在經(jīng)濟發(fā)展的初期隨著國民收入的增加而惡化;當(dāng)該國經(jīng)濟發(fā)展到較高水平,環(huán)境質(zhì)量的惡化或污染水平的加劇開始保持平穩(wěn);進而隨著國民收入的繼續(xù)增加而逐漸好轉(zhuǎn),即環(huán)境污染變動趨勢與經(jīng)濟發(fā)展變動趨勢間呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系。這種關(guān)系在發(fā)達國家和新興工業(yè)化國家(地區(qū))得到了很好的驗證;據(jù)研究,我國部分地區(qū)如:北京、上海、江蘇等的環(huán)境污染狀況與經(jīng)濟發(fā)展水平之間總體上符合倒“U”型曲線關(guān)系;范金對我國81個大中城市的大氣污染狀況與經(jīng)濟水平之間的關(guān)系進行了研究,結(jié)果證明除氮氧化物外其余污染物與收入確存在倒“U”現(xiàn)象。但有些學(xué)者認(rèn)為,環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)的形狀不一定就是倒“U”型,在一定階段,EKC可能是倒“U”,也可能是正“U”、三次曲線、單調(diào)遞增、直線、甚至可能是向后彎曲的[4,9,10,11,12,13,14]。以上研究由于研究時段、地區(qū)的局限性,未能就我國經(jīng)濟發(fā)展水平與環(huán)境狀況之間的關(guān)系給予整體上的總結(jié)。本研究選取我國1985-2003年環(huán)境經(jīng)濟數(shù)據(jù),探究“三廢”排放與經(jīng)濟發(fā)展之間的庫茲涅茨曲線特征,并定量分析其內(nèi)在原因,以期為制定環(huán)境政策和掌握經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量提供依據(jù)。1庫茲涅茨曲線，中國“三廢”排放1.1環(huán)境指標(biāo)的選取構(gòu)建環(huán)境污染狀況與經(jīng)濟發(fā)展水平之間關(guān)系的計量模型需要:①跨越不同發(fā)展階段且具有一定長度的時間序列;②具有一定代表性的環(huán)境經(jīng)濟指標(biāo);③具有可獲取性的環(huán)境經(jīng)濟數(shù)據(jù)。鑒于以上考慮,本文研究時段選擇1985-2003年(19年);環(huán)境指標(biāo)選取人均工業(yè)廢水排放量、人均城鎮(zhèn)生活污水排放量、人均廢氣排放量、人均SO2排放量和人均工業(yè)固廢產(chǎn)生量;經(jīng)濟指標(biāo)選取人均GDP(數(shù)據(jù)見表1)。1.2環(huán)境質(zhì)量模型計量模型的選擇,首先,應(yīng)有一定的統(tǒng)計意義,能夠保證統(tǒng)計學(xué)所需的模擬精度;第二應(yīng)有實踐意義,模型能夠?qū)χ笜?biāo)間的相互關(guān)系給以合理的解釋。鑒于以上要求,借鑒前人的研究經(jīng)驗,本文選擇以下模型:式中:Y是人均“三廢”排放量;X是人均GDP;β0、β1、β2、β3是模型參數(shù);ε是隨機誤差項。其中模型參數(shù)β1、β2、β3具有重要意義,根據(jù)其取值的不同可反映環(huán)境質(zhì)量狀況與經(jīng)濟發(fā)展之間關(guān)系有:(1)當(dāng)β1≠0,β2=0,β3=0時,環(huán)境狀況與經(jīng)濟發(fā)展之間呈線形關(guān)系;(2)當(dāng)β1>0,β2<0,β3=0時,環(huán)境狀況與經(jīng)濟發(fā)展之間符合倒“U”型EKC;(3)當(dāng)β1<0,β2>0,β]3=0時,環(huán)境狀況與經(jīng)濟發(fā)展之間呈“U”型曲線關(guān)系;(4)當(dāng)β1、β2、β3都不為0時,環(huán)境狀況與經(jīng)濟發(fā)展之間呈三次曲線關(guān)系。1.3計量模型模擬結(jié)果在SAS統(tǒng)計軟件的支持下,對人均“三廢”排放量和人均GDP(見表1)進行Y=β0+β1X+β2X2+β3X3+ε曲線回歸模擬,計量模型模擬結(jié)果見表2?？梢钥闯?我國人均GDP與人均“三廢”排放量曲線擬合較好,相關(guān)系數(shù)和F檢驗均達到統(tǒng)計要求,對環(huán)境庫茲涅茨曲線具有比較充分的解釋意義。1.4城鎮(zhèn)生活污水排放量與均統(tǒng)計模擬結(jié)果(見表2)和曲線模擬結(jié)果(見圖1～5)表明,我國在研究時段(1985-2003年)內(nèi)人均“三廢”排放與人均GDP之間的關(guān)系并不都符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境庫茲涅茨曲線(倒“U”型)關(guān)系,而是呈現(xiàn)出倒“U”、正“U”和“三次曲線”三種環(huán)境庫茲涅茨類型。其中,人均工業(yè)廢水排放量隨人均GDP增加呈現(xiàn)出明顯的遞減趨勢(見圖1),在人均GDP6000元以上時下降幅度趨向平緩,根據(jù)擬合方程Y廢水=26.3230-0.0028XGDP/人+(1.9×107)X2GDP/人GDΡ/人2可計算在人均GDP為7314元時達最低點(2001年左右),此后,人均工業(yè)廢水排放量呈現(xiàn)較小幅度的反彈。從模擬曲線上看,中國的工業(yè)廢水污染水平正逐漸趨緩并走向改善,但這并非表明我國工業(yè)廢水污染狀況已達標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境庫茲涅茨曲線轉(zhuǎn)折點后的工業(yè)化后期水平,工業(yè)廢水排放量的減少可能與我國環(huán)境保護政策的實施以及工業(yè)廢水治理投資的加強有關(guān)系,故還要時刻警惕工業(yè)廢水污染的反彈和波動(如2002和2003年)。人均城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間二次曲線擬和較好(見圖2),其相關(guān)系數(shù)R為0.9883,屬高度相關(guān),F檢驗達極顯著水平,對環(huán)境庫茲涅茨曲線具有充分的解釋意義。根據(jù)擬合方程Y污水=6.5337+0.0015XGDP/人-1.31×108X2GDP/人可計算其轉(zhuǎn)折點在人均GDP在57000元附近,即污水排放量在2030年左右達最大值。目前我國污水排放量處于倒“U”曲線左側(cè),可以預(yù)測,如果不進一步加大城鎮(zhèn)污水的治理力度,隨著我國人口的增加、城市化速度的加快以及居民生活水平的提高,城鎮(zhèn)污水排放量將在很長時間內(nèi)保持繼續(xù)上升的趨勢,并有可能代替工業(yè)廢水成為國內(nèi)最主要的污染源。人均廢氣排放量與人均GDP之間存在比較明顯的3次曲線特征(見圖3),擬合方程為Y廢氣=4421.07+3.0744XGDP/人-0.0007X2GDP/人GDΡ/人2+4.9×108X3GDP/人GDΡ/人3。依據(jù)其變化特征可以分為三個時期:1985～1992年人均廢氣排放量隨著經(jīng)濟發(fā)展而持續(xù)增加;1993～1999年人均廢氣排放量呈現(xiàn)微弱上升趨勢,曲線形狀較為平緩;1999年(第二拐點左右)以后,大氣污染隨人均GDP的增加而持續(xù)惡化。即我國大氣污染狀況經(jīng)歷了惡化—趨緩—再惡化的過程。因我國大氣污染屬煤煙型污染,這一現(xiàn)象應(yīng)該與能源使用狀況有關(guān),據(jù)統(tǒng)計1985-1992年間我國能源消費(標(biāo)準(zhǔn)煤)平均年增長率為5.59%、1993-1999年下降為2.95%、1999年后上升為4.43%;另外隨著近幾年經(jīng)濟的發(fā)展,機動車尾氣排放所導(dǎo)致的空氣污染增加迅速,勢頭難以控制。人均SO2排放量與人均GDP模擬結(jié)果表明(見圖4)二者具有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境庫茲涅茨曲線(倒U)關(guān)系,擬合方程為YSO2=11.9342-0.0010XGDP/人-6.8×108X2GDP/人GDΡ/人2,其轉(zhuǎn)折點在人均GDP7353元,時間為2001年左右。從理論上我國的SO2污染目前已進入轉(zhuǎn)折期,SO2污染控制、治理政策取得了基本成效。但這并不代表SO2污染已處于與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的時期,SO2的庫茲涅茨曲線仍然可能出現(xiàn)波動、上升甚至超過轉(zhuǎn)折點,如2003年由于高能耗、高污染行業(yè)的快速發(fā)展,SO2污染呈現(xiàn)較大幅度的反彈,比轉(zhuǎn)折點的排放量高9.5個百分點。工業(yè)固廢產(chǎn)生量與經(jīng)濟增長表現(xiàn)為正“U”關(guān)系(見圖5),擬合方程為:Y固廢=504.395-0.0024XGDP/人+3.8×106X2GDP/人GDΡ/人2。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)固廢產(chǎn)生量總體上呈增長趨勢,但其增長速率具有明顯的階段性:80年代中期到90年代中期,增長趨勢緩慢,人均固廢產(chǎn)生量年平均增長率不到1個百分點(0.73);但1998年后,排放量迅速增加,其年平均增長率為3.9個百分點。這與我國經(jīng)濟發(fā)展有一定關(guān)系,但主要原因是匯總的企業(yè)數(shù)量有較大的增加,1998年之前的統(tǒng)計量不包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的排放量。由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)上的不一致,本文對“工業(yè)固廢”的庫茲涅茨曲線成因不再進行灰色關(guān)聯(lián)度分析。2計算影響因子為了進一步探討我國環(huán)境庫茲涅茨曲線成因,本文計算影響因子(見表3)與環(huán)境質(zhì)量狀況(注:將表1人均排放量換算為排放量)之間的灰色關(guān)聯(lián)度,定量剖析我國環(huán)境庫茲涅茨曲線形成的深層次原因。2.1環(huán)保從業(yè)人員數(shù)與工業(yè)廢水污染源關(guān)聯(lián)度的確定選擇可能與工業(yè)廢水排放有關(guān)的因子(見表3):GDP、工業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)污染治理投資、環(huán)保從業(yè)人員,運用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,計算其與工業(yè)廢水排放之間的灰色關(guān)聯(lián)度(具體計算方法和步驟詳見參考文獻)。結(jié)果如下:環(huán)保從業(yè)人員數(shù)與工業(yè)廢水排放量的關(guān)聯(lián)度最大(r=0.72),其次是工業(yè)污染治理投資(r=0.64),GDP、工業(yè)產(chǎn)值影響相對較小(r=0.59,r=0.57)。這表明我國不斷健全的環(huán)保隊伍和逐年增加的工業(yè)污染治理投資在一定程度上減緩了工業(yè)廢水對水環(huán)境的壓力。2.2影響城鎮(zhèn)污水排放的主要因素選擇城鎮(zhèn)人口、城鎮(zhèn)居民可支配收入、第三產(chǎn)業(yè)比重作為影響因子,計算其與城鎮(zhèn)污水排放之間的灰色關(guān)聯(lián)度。結(jié)果表明,城鎮(zhèn)人口仍然是影響城鎮(zhèn)污水排放最主要的因素(r=0.77),其次是城鎮(zhèn)居民收入(r=0.61)和第三產(chǎn)業(yè)比重(r=0.61)。這說明,隨著城鎮(zhèn)人口的增加、居民消費水平的提高以及相對較弱的污水治理措施使城市污水的排放目前仍處于倒“U”曲線的上升階段;第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是餐飲、保潔等行業(yè)的發(fā)展在一定程度上增加了城市污水排放量。2.3大氣污染的治理路徑大氣污染主要由燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸?shù)热祟惢顒右鸬?故選擇能源消費、GDP、工業(yè)總產(chǎn)值、車輛擁有量、廢氣治理投資、環(huán)保系統(tǒng)人員、城市用氣普及率為影響因子,計算它們與廢氣排放量之間的關(guān)聯(lián)度。結(jié)果如下:能源消耗與大氣污染關(guān)系最密切,關(guān)聯(lián)度高達0.92,是造成我國大氣污染的主要原因;車輛擁有量與廢氣排放之間的關(guān)聯(lián)度為0.73,說明機動車尾氣排放加快了大氣污染的惡化速度;GDP、工業(yè)總產(chǎn)值與大氣污染關(guān)系相對較弱(r=0.67,r=0.68);環(huán)保部門隊伍建設(shè)(r=0.87)、廢氣治理投資額的增加(r=0.74)以及城市用氣普及率的提高(r=0.84)在一定程度上可緩解大氣污染的惡化趨勢。由于影響大氣污染的因素較多,且正負(fù)影響相互作用,造成了我國人均廢氣排放量與人均GDP之間呈現(xiàn)比較復(fù)雜的三次曲線關(guān)系。2.4燃煤so2污染嚴(yán)重SO2是大氣污染的主要成分之一,下面是SO2污染及其影響因素的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果:對SO2污染影響最大的是煤炭消耗量(r=0.93),這一分析與實際吻合,據(jù)中科院可持續(xù)發(fā)展組報道90%的SO2來自燃煤;城市用氣普及率的提高(r=0.83)、環(huán)境管理力度的加強(環(huán)保系統(tǒng)人員r=0.79)、環(huán)境投資額(r=0.69)的增加在很大程度上可減緩SO2的污染;經(jīng)濟發(fā)展水平與SO2排放量的關(guān)聯(lián)度相對較弱(r=0.64)。隨著我國煤炭消耗量的相對減少、SO2污染治理力度的加強以及城市用氣普及率的提高,我國SO2排放量已越過環(huán)境庫茲涅茨曲線的轉(zhuǎn)折點,SO2污染呈現(xiàn)相對減緩的趨勢。3廢:庫茲涅茨曲線從以上的實證研究和灰色關(guān)聯(lián)度分析得出以下結(jié)論:①由于不同研究選取的時間尺度、地域范圍、環(huán)境經(jīng)濟指標(biāo)等的不同,標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境庫茲涅茨的倒“U”曲線只是一種可能而不是一種必然;②中國目前的環(huán)境質(zhì)量仍處于“局部改善、整體惡化”的狀態(tài),且部分污染物惡化速度有增加的趨勢;③中國“三廢”的庫茲涅茨曲線并不