海岸帶城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的關(guān)系研究

鄭玉昕，王洪禮

(1．天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072;2．天津市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會，天津 300051)

海岸帶城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的關(guān)系研究

鄭玉昕1，2，王洪禮1

(1．天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072;2．天津市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會，天津 300051)

海岸帶區(qū)域資源豐富、自然條件優(yōu)越、地理位置突出并具有獨(dú)特的海陸特性，已成為人類社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)最活躍和最集中的地區(qū)。與此同時(shí)，海岸帶生態(tài)區(qū)域又承受著極大的環(huán)境生態(tài)壓力，造成了海岸帶區(qū)域原本脆弱敏感的生態(tài)環(huán)境更加不堪重負(fù)。因此，迫切需要對海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系進(jìn)行深入研究。選定包括近岸海域水體質(zhì)量以及空氣質(zhì)量等描述海岸帶區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)和描述經(jīng)濟(jì)增長的指標(biāo)，再利用環(huán)境庫茲涅茲曲線(EKC)理論，建立海岸帶城市經(jīng)濟(jì)-環(huán)境計(jì)量模型，還利用天津市實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了曲線擬合，具體分析了天津市EKC曲線的演變機(jī)制。

海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng);環(huán)境庫茲涅茲曲線;經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量

美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家格魯斯曼和克魯格在20世紀(jì)90年代首次將庫茲涅茨曲線假說引入經(jīng)濟(jì)與環(huán)境領(lǐng)域，驗(yàn)證了環(huán)境效應(yīng)中存在的環(huán)境與收入的倒U型關(guān)系。通過對12年中多個(gè)不同國家地區(qū)的空氣污染和水污染物質(zhì)變動(dòng)情況的研究，發(fā)現(xiàn)污染程度與人均收入間存在特定關(guān)系。當(dāng)人均收入增長時(shí)，污染程度先增長而后下降，大約在位于中等收入階段達(dá)到其峰值。這就說明了污染物質(zhì)的變動(dòng)趨勢與人均GDP的變動(dòng)趨勢之間存在倒U型關(guān)系圖。經(jīng)過分析，庫茲涅茲所提出的經(jīng)濟(jì)增長與收入差異之間存在的倒U形曲線關(guān)系，能較好的模擬可能存在的經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染水平之間的關(guān)系。

1．環(huán)境庫茲涅茲曲線形成原因分析

環(huán)境庫茲涅茲曲線可以反映經(jīng)濟(jì)增長、收入變化對環(huán)境質(zhì)量的影響。

(1)規(guī)模效應(yīng)。當(dāng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平基本保持在一定水平時(shí)，人類經(jīng)濟(jì)增長常常伴隨著污染物排放的增加或環(huán)境受影響程度加大的現(xiàn)象。一般來說，當(dāng)經(jīng)濟(jì)增長時(shí)，社會生產(chǎn)活動(dòng)需要消耗越來越多的資源與能源，同時(shí)伴隨著更嚴(yán)重的污染物的排放，從而導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量受影響程度增加。

圖1 環(huán)境庫茲涅茲曲線

(2)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。人類社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展經(jīng)歷了兩次較大的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整:第一次是第二產(chǎn)業(yè)逐步在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)占重要地位;第二次是主要經(jīng)濟(jì)活動(dòng)向以信息服務(wù)業(yè)為代表的新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。綜合來看，在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶動(dòng)下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間呈現(xiàn)出一種倒U型曲線關(guān)系。

(3)科學(xué)技術(shù)發(fā)展。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)的提高，使得生產(chǎn)過程中消耗的能源和資源相對減少。生產(chǎn)同等規(guī)模數(shù)量的產(chǎn)品時(shí)，可能消耗更少的資源并產(chǎn)生更少的污染。也就是資源的利用率提高了。這說明，技術(shù)的進(jìn)步可以提高經(jīng)濟(jì)增長同時(shí)使環(huán)境狀況逐漸好轉(zhuǎn)。

(4)全球污染轉(zhuǎn)移。發(fā)達(dá)國家出于追求利潤、保護(hù)環(huán)境及國家政策影響等因素，將不符合發(fā)達(dá)國家的環(huán)境生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)引入到發(fā)展中國家，這種全球性的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢，愈演愈烈。其直接后果是發(fā)展中國家的環(huán)境被破壞而發(fā)達(dá)國家的環(huán)境質(zhì)量則有所好轉(zhuǎn)。

(5)環(huán)境需求。在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同階段，人類對環(huán)境的需求持不同的態(tài)度。當(dāng)經(jīng)濟(jì)剛開始發(fā)展時(shí)，人類更多地關(guān)注經(jīng)濟(jì)的增長，將精力和注意力主要放在如何消除貧困提高收入上，而環(huán)境需求在此時(shí)處于一個(gè)相對次要的位置。另外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，環(huán)境尚處于較好狀態(tài)，以及人類的環(huán)境保護(hù)意識薄弱，使得環(huán)境保護(hù)的要求被忽略。隨著經(jīng)濟(jì)增長及環(huán)境質(zhì)量的惡化，人類越來越意識到環(huán)境保護(hù)的重要性，同時(shí)對良好環(huán)境的需求也越來越強(qiáng)烈。這也可導(dǎo)致倒U型曲線的形成。

2．環(huán)境庫茲涅茲曲線研究熱點(diǎn)

國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于環(huán)境庫茲涅茲曲線理論的研究主要集中在實(shí)證方面［3-4］。一般地，針對特定的環(huán)境—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，選取表征環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)，利用實(shí)際數(shù)據(jù)來研究經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間的環(huán)境庫茲涅茲曲線。關(guān)注的問題有以下幾種。

(1)環(huán)境庫茲涅茲曲線是否存在。在實(shí)際研究中，通常選取特定的表征環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)，通過實(shí)際數(shù)據(jù)來擬合該指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系。

(2)環(huán)境庫茲涅茲曲線的特點(diǎn)研究。由于指標(biāo)之間的關(guān)系未知以及數(shù)據(jù)存在隨機(jī)性等因素，使得在實(shí)際研究中，擬合出來的曲線形狀并非全是倒“U”型，也可能出現(xiàn)“U”型、倒“N”型、“N”型等多種形態(tài)。因此需要結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行特定分析。當(dāng)曲線呈現(xiàn)“U”型等類型時(shí)，研究其產(chǎn)生拐點(diǎn)的時(shí)間以及當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)量。

(3)環(huán)境庫茲涅茲曲線的形成原因研究。針對上述分析得到的特定生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的環(huán)境庫茲涅茲曲線的特性，結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)特點(diǎn)，從系統(tǒng)發(fā)展以及人類政策方面解釋曲線產(chǎn)生的原因，并分析其進(jìn)一步的走勢。

二、海岸帶城市環(huán)境庫茲涅茲曲線實(shí)證分析

1．基本思路

利用環(huán)境庫茲涅茲曲線的理論，研究海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系。檢驗(yàn)天津市經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間是否存在庫茲涅茲曲線關(guān)系，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。

首先，分析本部分所采用的環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo);其次，分析了常用的環(huán)境-經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型并對模型中可能存在的拐點(diǎn)進(jìn)行分析;最后，利用天津市實(shí)際數(shù)據(jù)，進(jìn)行了實(shí)證研究。

通過多年來對天津市工業(yè)化進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境變化之間的關(guān)系進(jìn)行模擬，得到海岸帶典型城市天津市的環(huán)境庫茲涅茲曲線，分析其曲線形態(tài)特征和形成原因。結(jié)合天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)及變化規(guī)律來分析未來的環(huán)境發(fā)展變化趨勢。

在本章中，將對以上3個(gè)問題進(jìn)行分析，其基本思路如圖1所示。

圖1 基本思路

2．指標(biāo)選取

分析海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)，將其分解成經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)以及社會子系統(tǒng)。分別研究每個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的相應(yīng)代表性指標(biāo)。

(1)環(huán)境指標(biāo)。為了構(gòu)建海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系的計(jì)量模型，必須選擇能夠表現(xiàn)出海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)變化狀態(tài)的典型環(huán)境指標(biāo)。一般來說，對環(huán)境質(zhì)量的度量可以采用多個(gè)角度，如空氣質(zhì)量、水質(zhì)等。在國內(nèi)外學(xué)者的實(shí)際研究過程中，出于數(shù)據(jù)可獲得性以及研究成果可解釋性的考慮，主要考慮大氣、水、重金屬、城市廢棄物等幾個(gè)角度，分步研究每個(gè)角度與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。

(2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在實(shí)際研究工作中，國內(nèi)外學(xué)者主要采用人均GDP作為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。采用一定時(shí)段內(nèi)海岸帶區(qū)域的人均GDP，來衡量該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的情況。

3．選擇模型

常用的環(huán)境庫茲涅茲曲線模型有如下幾種。

二次函數(shù)型為

式中:x為自變量，代表人均GDP;Y為因變量，代表選定的環(huán)境污染指標(biāo); β0、β1、β2、β3均為模型參數(shù);ε為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

4．實(shí)證分析

環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)方面選取了區(qū)域內(nèi)水質(zhì)指標(biāo)。水質(zhì)指標(biāo)選取了天津市近岸海域內(nèi)主要污染物的濃度，如溶解氧濃度、無機(jī)磷酸鹽濃度、氨濃度、硝酸鹽濃度、亞硝酸鹽濃度、化學(xué)耗氧量濃度(1995—2004年)。這些都屬于存量指標(biāo)，用來表征近岸海域的環(huán)境現(xiàn)狀。

本文中的數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《天津市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《天津市環(huán)境狀況公報(bào)》。具體如表1所示。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選取了人均GDP(1989—2008年)。數(shù)據(jù)來源于《天津市統(tǒng)計(jì)年鑒》。具體數(shù)據(jù)見圖2所示。

圖2 1989—2008年天津市人均GDP

以天津市近岸海域水體質(zhì)量指標(biāo)中的氨含量，與經(jīng)濟(jì)增長進(jìn)行擬合，結(jié)果如表2所示。得到的擬合曲線如圖3所示。

圖3 氨含量擬合結(jié)果

從擬合結(jié)果看，氨含量與人均GDP的關(guān)系選用二次模型比較合適?？梢钥闯鎏旖蚴薪逗Ｓ?995—2004年的氨含量隨著人均GDP的升高呈現(xiàn)出“U”型的形態(tài)。經(jīng)過對擬合得到的模型進(jìn)行計(jì)算，可知曲線拐點(diǎn)出現(xiàn)在17 353元處，時(shí)間在2000年。氨含量的庫茲涅茲曲線拐點(diǎn)出現(xiàn)在17 353元處，時(shí)間在2000年。在2000年以前，經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)氨含量增速逐漸減慢，2000年以后，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速增長，氨含量的增速也越來越快。上述曲線的產(chǎn)生是由于天津市工業(yè)結(jié)構(gòu)沒有太大變化，還是以高能耗產(chǎn)業(yè)為主，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模越來越大，污染也就越來越大。

時(shí)間/年 溶解氧濃度/(mg/L)無機(jī)磷酸鹽濃度/(mg/L)氨濃度/(μmol/L)硝酸鹽濃度/(μmol/L)亞硝酸鹽濃度/(μmol/L)化學(xué)耗氧量/(mg/L)1995 6．604 5 0．054 83 29．304 12 37．697 22 5．229 44 2．353 89

續(xù)表

表2 氨含量濃度模型參數(shù)

三、結(jié) 語

本文首先對海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的環(huán)境子系統(tǒng)進(jìn)行了分析，選定描述海岸帶區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，包括近岸水域質(zhì)量指標(biāo)以及空氣質(zhì)量指標(biāo)。選擇了經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)中描述經(jīng)濟(jì)增長的指標(biāo)。其次，根據(jù)環(huán)境庫茲涅茲曲線理論，建立經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)與環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)之間的計(jì)量模型，并利用天津市實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，得到天津市海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系?？梢钥吹缴鲜霏h(huán)境描述指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)增長之間存在著特定關(guān)系。最后，對得到的不同的經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，在保證經(jīng)濟(jì)增長的前提下，為改善海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的環(huán)境質(zhì)量提供了政策建議。

［1］李勝朋，馮劍豐，王洪禮．基于Copula的海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換［J］．天津大學(xué)學(xué)報(bào):社會科學(xué)版，2009，42(6):533-538．

［2］ 姚麗娜．我國海岸帶綜合管理與可持續(xù)發(fā)展［J］．哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會科學(xué)版，2003(3):98-101．

［3］劉 靜．山東省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染水平計(jì)量模型研究［J］．山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，40(4):593-597．

［4］方 銘，許振成，董家華．廣東省工業(yè)“三廢”的環(huán)境庫茲涅茨曲線實(shí)證分析［J］．環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34(10):45-49．

Relationship Between Economy and Environment of Coastal Zone

ZHENG Yu-xin1，2，WANG Hong-li1
(1．Faculty of Management and Economics，Tianjin University，Tianjin 300072，China;2．Tianjin City Countryside Construction and Transportation Committee，Tianjin 300072，China)

Coastal zone which is rich in resources，with the features of high productivity，great natural conditions，convenient geographic position and special property characteristic，has become the most economically invigorating region of human social and economic production activities．The coastal zone ecological-economical system is very important．Therefore，it is necessary to do some research on the relationship between the economic development and protection of environment．According to Environmental Kuznets Curve(EKC)theory，measurement models of the relationship between economy and environment of the coastal zone city were established based on selected indicators of water quality，air quality and economic growth in coastal zone．Then the character of the EKC were analyzed by the actual data of Tianjin．And policy recommendations were provided to ensure economic growth and improve coastal environmental quality eco-economic system．

coastal zone eco-economic system;environmental kuznets curve;economic growth and environmental quality

F062．5

A

1008-4339(2011)04-0308-04

海岸帶是海洋與陸地的接合部與過渡帶，由于具有資源豐富、自然條件優(yōu)越、地理位置突出以及獨(dú)特的海陸特性等特點(diǎn)，已成為人類社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)最活躍和最集中的地區(qū)［1］。但是，海岸帶區(qū)域又存在著生態(tài)環(huán)境脆弱、地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差等特點(diǎn)，由于沿海經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，造成自然資源消耗迅速，再加上人類經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)如海洋運(yùn)輸業(yè)、工業(yè)和旅游業(yè)帶來的對環(huán)境生態(tài)的干擾等問題，這些都給海岸帶生態(tài)系統(tǒng)帶來了巨大壓力，因此，加強(qiáng)海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的理論研究，分析生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)之間的相互作用機(jī)制，找出其中影響因素的關(guān)鍵因子，對于加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)投資，修復(fù)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，改善環(huán)境，從而保持海岸帶城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，均具有十分重要的實(shí)際意義［2］。

一、環(huán)境庫茲涅茲曲線理論

環(huán)境庫茲涅茲曲線(environmental kuznets curve，EKC)起源于20世紀(jì)50年代學(xué)者西蒙．庫茲涅茲提出的關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長與收入差異之間關(guān)系的假說。假說指出，收入差異和經(jīng)濟(jì)增長之間存在特定關(guān)系:當(dāng)經(jīng)濟(jì)增長處于初始階段時(shí)，收入差異伴隨著經(jīng)濟(jì)的增長而加大;當(dāng)經(jīng)濟(jì)增長到一定程度，達(dá)到某一特定點(diǎn)時(shí)，收入差異不再繼續(xù)增加，反而開始縮小。也就是經(jīng)濟(jì)增長與收入差異之間存在著倒U型的關(guān)系，即著名的庫茲涅茲曲線假說。

2010-07-06．

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(10772132)．

鄭玉昕(1967— )，男，博士研究生．

王洪禮，wanghl@tju．edu．cn．