南京市環(huán)境庫(kù)茲涅茨特征分析

來(lái)超峰

(江蘇省南京市機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染監(jiān)督管理中心,江蘇南京210013)

1 引言

環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線是通過(guò)人均收入與環(huán)境污染指標(biāo)之間的演變模擬,說(shuō)明經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染程度的影響[1～3],可以從宏觀尺度上提供有益的參考,近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外的一些研究者利用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線并結(jié)合具體地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題,分析了各地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,尋求環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的規(guī)律,為探索環(huán)境治理的科學(xué)方法提供重要依據(jù)的同時(shí),也為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供更為可靠的參考[4～8]。南京市作為江蘇省的省會(huì),長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要城市之一,研究其經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系不僅能促進(jìn)南京市經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展,也可以作為江蘇省內(nèi)其他經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展城市的借鑒。

2 研究區(qū)概況

2.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面

南京市是江蘇省的省會(huì),轄13個(gè)縣、區(qū),其中包括6個(gè)城區(qū)、5個(gè)郊區(qū)和2個(gè)縣。據(jù)2008年的統(tǒng)計(jì)資料,全市總面積6 582.3km2,市區(qū)面積4 723.1km2,其中建成區(qū)面積512.6km2;2008年年末全市總?cè)丝谶_(dá)624.4萬(wàn)人,其中市區(qū)人口541.5萬(wàn)人;全市實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值3 814.62億元,增長(zhǎng)16.2%,其中第二產(chǎn)業(yè)1 771.3億元,第三產(chǎn)業(yè)1 923.9億元,分別較上年增長(zhǎng)10.2%和21.0%,按戶(hù)籍平均人口計(jì)算的人均地區(qū)生產(chǎn)總值為61 445元,較上年增長(zhǎng)14.8%。

2.2 經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方面

城市化是當(dāng)今世界最重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)現(xiàn)象。伴隨著城市化過(guò)程的人口聚集和土地利用變化,必然對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一系列的影響[9]。在2006年中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)召開(kāi)的“2006中國(guó)可持續(xù)發(fā)展高層論壇”上,對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)16城市可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了實(shí)證分析,按照系統(tǒng)性、完備性、客觀性、合理性等原則,建立了評(píng)價(jià)城市可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系,以經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)和資源與環(huán)境子系統(tǒng)為主要框架,以各種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和治理環(huán)境污染投入為評(píng)價(jià)依據(jù),經(jīng)過(guò)分析,雖然南京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會(huì)發(fā)展水平和資源環(huán)境整體水平分列長(zhǎng)三角16城市第4、第2和第5位,但南京的城市可持續(xù)發(fā)展水平卻位居長(zhǎng)三角16城市第2位,表明南京市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境3者匹配關(guān)系較為合理。

3 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染模型與分析

3.1 模型建立

根據(jù)南京市1982～2008年間人均GDP與工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)固廢排放量等環(huán)境因素(表1),借助Excel軟件,以人均GDP為自變量,分別以綜合環(huán)境污染指標(biāo)、工業(yè)廢水排放總量、工業(yè)廢氣排放總量和工業(yè)固廢排放量等環(huán)境指標(biāo)為因變量,進(jìn)行3次曲線回歸模擬。

綜合環(huán)境污染指標(biāo)是在所選3個(gè)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,先采用無(wú)量綱方法[10]進(jìn)行同度量處理,然后采用層次分析方法計(jì)算出3種指標(biāo)的權(quán)數(shù),最后得到每年的綜合環(huán)境污染水平,公式為：

式中i=1,2,…,27;j=1,2,3(分別代表工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和工業(yè)固廢);xij是第j組污染物在第i年實(shí)際排放量,Mij為第i年指標(biāo)評(píng)價(jià)值為第j組樣本平均值,sj為第j組樣本標(biāo)準(zhǔn)差：

式中n為年數(shù),即為27,由于環(huán)境污染指標(biāo)有3個(gè),因此需要考慮3種指標(biāo)的權(quán)數(shù),可采用反應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)特征值之間差異性的參數(shù)——變異系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,計(jì)算公式如下：

表1 南京市1982～2008年污染物排放總量與人均GDP

w j即為權(quán)數(shù),經(jīng)計(jì)算后得到：工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和工業(yè)固廢權(quán)重依次為0.21、0.4和0.39。由此得到每年的綜合環(huán)境污染水平Msi為：

Msi=0.2Msi1+0.4Msi2+0.39Msi3,i=1,2,…,27.

采用同樣的方法將人均GDP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,記標(biāo)準(zhǔn)化的人均GDP為 ys,即得到如表2的所示的1982～2008年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染水平指數(shù),按標(biāo)準(zhǔn)化后的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行3次曲線回歸模擬。

表2 1982～2008年南京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)(人均 GDP)與環(huán)境污染水平的量化值

3.2 模型結(jié)果分析

如圖1所示的南京市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(y=0.000 5x3-0.103 1x2+7.606 7x-132.16,R2=0.935 6),其形狀表現(xiàn)為倒“U”型曲線的左側(cè),雖然近幾年隨著城市化進(jìn)程的加速,環(huán)境污染水平增長(zhǎng)迅速,但曲線將會(huì)在未來(lái)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn),根據(jù)模擬的曲線方程可計(jì)算出曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)指數(shù)約為110時(shí),即人均GDP約為89 300元時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn),說(shuō)明了南京市在治理環(huán)境污染方面已經(jīng)有所成效,雖然最近幾年的污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重,但可能在未來(lái)幾年得到緩解,環(huán)境污染防治的投入仍需加強(qiáng),否則以前環(huán)境治理的成效可能難保。

南京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)廢水排放擬合曲線(y=0.004 3x3-0.885 3x2+58.771x-1 205.3,R2=0.715 5)表現(xiàn)為“倒 U型+U型”分布,如圖2所示,其間的廢水排放出現(xiàn)反復(fù)波動(dòng)現(xiàn)象,第1次的轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在1994年,隨后的11年時(shí)間里工業(yè)廢水的排放逐年減少,表現(xiàn)為水環(huán)境的改善,但在2005年出現(xiàn)第2個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),工業(yè)廢水的排放量又開(kāi)始增加,又呈現(xiàn)出惡化的趨勢(shì),這和經(jīng)濟(jì)壓力過(guò)大有關(guān),曲線總趨勢(shì)可解釋為,1994～2005年由于對(duì)工業(yè)廢水的關(guān)注較強(qiáng),因此呈下降趨勢(shì),取得了較好的成效,但最近幾年防治重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至大氣環(huán)境治理,因此要時(shí)刻關(guān)注工業(yè)廢水污染的排放,避免其出現(xiàn)波動(dòng)和反彈。

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)廢氣排放擬合曲線(y=-0.000 9x3+0.185 1x2-10.981x+254.83,R2=0.948 9)表現(xiàn)為倒“U”型曲線的左側(cè),如圖3所示,工業(yè)廢氣排放雖然在近幾年呈上升的趨勢(shì),但增速減緩,并且已經(jīng)到達(dá)或接近轉(zhuǎn)折點(diǎn),表現(xiàn)為大氣環(huán)境質(zhì)量的日趨改善,大氣環(huán)境與人的日常活動(dòng)密切相關(guān),對(duì)人體健康危害尤為嚴(yán)重,特別是近幾年來(lái)南京市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量激增,大量的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣對(duì)大氣環(huán)境造成極大的威脅,因此今后在治理工業(yè)廢氣的同時(shí),也要做好對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的防治。

圖1 南京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染水平擬合曲線

如圖4所示的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)固體廢棄物排放擬合曲線(y=-0.000 08x3+0.022 6x2-0.879x+48.785,R2=0.987 3),整個(gè)曲線表現(xiàn)為“U”型右側(cè),近似直線,隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),工業(yè)固體廢棄物排放量增長(zhǎng)明顯,并無(wú)增長(zhǎng)減緩的趨勢(shì),表明南京市目前仍處于工業(yè)高速發(fā)展期,但對(duì)工業(yè)固體廢棄物排放量的控制不足,因此對(duì)工業(yè)固體廢棄物的投入在今后有必要保持較高的水平。

圖2 南京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)廢水排放擬合曲線

圖3 南京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)廢氣排放擬合曲線

圖4 南京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)固廢排放擬合曲線

4 結(jié)語(yǔ)

(1)南京市在治理環(huán)境污染方面已經(jīng)有所成效,雖然最近幾年的污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重,但可能在未來(lái)幾年得到緩解,環(huán)境污染防治的投入仍需加強(qiáng)。

(2)南京市工業(yè)廢水排放出現(xiàn)反復(fù)波動(dòng)現(xiàn)象,擬合曲線呈現(xiàn)“倒U型+U型”分布,除了經(jīng)濟(jì)壓力過(guò)大的原因之外,污染防治重點(diǎn)的傾向性也起到了一定的作用,因此仍要關(guān)注工業(yè)廢水污染的排放。

(3)工業(yè)廢氣排放量增速減緩,但仍需在加強(qiáng)治理的同時(shí)做好對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的防治,以保證南京市大氣環(huán)境的日趨改善。

(4)由于對(duì)工業(yè)固體廢棄物排放量的控制不足,其排放量增長(zhǎng)明顯,且無(wú)增長(zhǎng)減緩的趨勢(shì),因此對(duì)其投入在今后有必要保持較高的水平。

[1]Stern D.The rise and fall of the environmental kuznets curve[J].World Developmen t,2004(8)：1 419～ 1 439.

[2]Ekins P.The Kuznets cu rve for the environment and econom ic grow th：exam ining the evidence[J].Environment and Planning,1997(29)：805～ 830.

[3]Stern D.Progresson the environmental Kuzents curve[J].Environm en t and Econom ics,1998(3)：175～ 198.

[4]高振寧,繆旭波,鄒長(zhǎng)新.江蘇省環(huán)境庫(kù)茲涅茨特征分析[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,2004,20(1)：41～43.

[5]吳玉萍,董鎖成,宋鍵峰.北京市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染水平計(jì)量模型研究[J].地理研究,2002,21(2)：239～246.

[6]張 云,申玉銘,徐 謙.北京市工業(yè)廢氣排放的環(huán)境庫(kù)茲涅茨特征及因素分析[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào),2005,26(1)：113～116.

[7]王 慶,何秉宇,易 莉.烏魯木齊市大氣環(huán)境質(zhì)量庫(kù)茲涅茨曲線分析[J].干旱區(qū)研究,2007,24(3)：328～331.

[8]馮軍旗,何爭(zhēng)光,馬勇光.鄭州市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線分析[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào),2007,35(4)：117～120.

[9]周 彬,楊達(dá)源,董 杰.快速城市化過(guò)程中的南京市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2006(2)：67～68.

[10]劉 利.廣東省環(huán)境庫(kù)茲涅茨特征分析[J].環(huán)境科學(xué)研究,2005,18(6)：7～ 10.