廣東省水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系研究

徐斯伊白

(河海大學(xué)公共管理學(xué)院，南京 210000)

1 廣東省水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)概況

近年來(lái)，廣東省水環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，主要表現(xiàn)為工業(yè)廢水排放量以及城鎮(zhèn)生活污水排放量的持續(xù)增加，如圖1所示。其中工業(yè)廢水排放量在2000年為1.141×109t，截止到2014年，增長(zhǎng)到1.776×109t，其增長(zhǎng)率為55.65%，在此期間，工業(yè)廢水排放量分為兩個(gè)階段，2000-2007年，工業(yè)廢水排放量逐年遞增，但增長(zhǎng)速度較為緩慢；2007-2014年，工業(yè)廢水排放量波動(dòng)幅度較大，經(jīng)歷了先減再增再減的復(fù)雜過(guò)程。而城鎮(zhèn)生活污水排放量在2000年為3.335 億t，截止到2014年，增長(zhǎng)到7.268 億t，增長(zhǎng)率為117.93%，在此期間，城鎮(zhèn)生活污水排放量同樣分為兩個(gè)階段，2000-2004年，城鎮(zhèn)生活污水排放量處于波動(dòng)狀態(tài)，時(shí)而遞增，時(shí)而遞減；2005-2014年，城鎮(zhèn)生活污水排放量總體呈現(xiàn)急劇上升的趨勢(shì)。

圖1 2000-2014年工業(yè)廢水及城鎮(zhèn)生活污水排放量Fig.1 Industrial waste and urban sewage emissions in 2000-2014

廣東省是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)大省，2000-2014年間，GDP總量一直位居全國(guó)首位(不含港澳臺(tái))，從2000年的10 741.25億元增至2014年的67 809.85億元，增長(zhǎng)率為531.30%，GDP總量總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。與此同時(shí)，廣東省人均GDP也呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢(shì)，2000年廣東省人均GDP為12 736元，到2014年時(shí)，其人均GDP已達(dá)63 469元，增長(zhǎng)率為398.34%。

2 水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系模型的構(gòu)建

2.1 模型構(gòu)建的理論基礎(chǔ)

本文的模型構(gòu)建是基于環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(Environment Kuznets Curve，簡(jiǎn)稱EKC)，該曲線在1991年被Grossman和Krueger提出，他們通過(guò)收集大量的數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行實(shí)證分析，得出結(jié)論：SO2、煙塵等環(huán)境污染物的排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間呈現(xiàn)倒“U”型，該曲線可以解釋為，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初級(jí)階段，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)可能帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，但是隨著經(jīng)濟(jì)水平到達(dá)一個(gè)飽和狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)上升反而會(huì)有助于環(huán)境質(zhì)量的改善[1]。當(dāng)然，隨著環(huán)境的復(fù)雜化，其他的因素也會(huì)影響曲線的變化，如地區(qū)因素、政策因素等，因此，在現(xiàn)實(shí)生活中，環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系不是一成不變的，它們之間的曲線圖也可能表現(xiàn)為正“U”型、“N”型、倒“N”型等形式[2]。

2.2 指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)來(lái)源

選取環(huán)境和經(jīng)濟(jì)2類指標(biāo)。其中環(huán)境指標(biāo)選取的是工業(yè)廢水排放量及城鎮(zhèn)生活污水排放量，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)則用的是人均GDP，即GDP總量/總?cè)丝冢I(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水和人均GDP統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均截取2000-2014年的指標(biāo)，具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示[3,4]。

表1 2000-2014年工業(yè)廢水排放量和城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)Tab.1 Statistics of industrial waste emissions, urban sewage emissions and per capita GDP in 2000-2014

2.3 計(jì)量模型的構(gòu)建

對(duì)于每一個(gè)X的取值，都有Y的條件期望E(Y/X)與之對(duì)應(yīng)，即E(Y/X)=F(X)具體表現(xiàn)為式(1)：

Yi=β1+β2Xi+ui,i=1,2,…,n

(1)

式(1)稱為簡(jiǎn)單線性回歸模型，其中β1和β2為回歸模型系數(shù)，u表示個(gè)體偏差，下標(biāo)i表示觀測(cè)值的序號(hào)，當(dāng)數(shù)據(jù)為時(shí)間序列時(shí)，一般用下標(biāo)t代替,式(1)變成：

Yt=β1+β2Xt+ut,t=1,2,…,n

(2)

對(duì)于X的一定值，取得Y的樣本觀測(cè)值，可計(jì)算其條件均值，具體表現(xiàn)為式(3)：

(3)

(4)

(6)

本文主要借助SPSS軟件經(jīng)過(guò)多種曲線回歸模擬分析，結(jié)合sig、R2以及F值三項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比，分別為工業(yè)廢水排放量和人均GDP之間以及城鎮(zhèn)生活污水排放量和人均GDP之間選擇最優(yōu)的模型[5]。其中sig代表顯著性水平，并且只有當(dāng)sig<0.05時(shí)，回歸方程才能通過(guò)檢驗(yàn)，即表明差異是顯著的；R2是衡量估計(jì)的模型對(duì)觀測(cè)值的擬合程度，當(dāng)R2>0.85時(shí)，可以說(shuō)明回歸曲線擬合比較好，有較強(qiáng)的相關(guān)性，回歸方程式可進(jìn)行預(yù)測(cè)，總而言之，R2越接近1，模型越符合；F值是用來(lái)檢驗(yàn)總體回歸模型是否有效，并且F值越大，說(shuō)明差異越顯著。

通過(guò)對(duì)比分析SPSS軟件得出的各項(xiàng)曲線回歸模擬結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)工業(yè)廢水排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系與三次回歸曲線擬合最優(yōu)，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的模型，如公式(7)所示:

Yit=β0it+β1Xit+β2X2it+β3X3it+uit

(7)

式中：i表示廣東省；t表示時(shí)間，為X人均GDP；Y為工業(yè)廢水排放量，β0、β1、β2、β3為模型參數(shù)；u為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

當(dāng)β3>0時(shí)曲線呈“N”型；當(dāng)β3<0時(shí)曲線呈倒“N”型；通常有極大點(diǎn)、極小點(diǎn)和拐點(diǎn)各一個(gè)，β3值大于零和小于零時(shí)極大點(diǎn)和極小點(diǎn)的先后順序相反。

與此同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)生活污水排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系與二次回歸曲線擬合最優(yōu)，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的模型，如公式(8)所示：

Yit=β0it+β1Xit+β2X2it+uit

(8)

式中：i表示廣東??；t表示時(shí)間，為X人均GDP；Y為城鎮(zhèn)生活污水廢水排放量；β0、β1、β2為模型參數(shù)；u為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

2.4 工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的關(guān)系模型

在上述模型及表1數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用SPSS軟件，對(duì)工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間分別進(jìn)行了線性(Linear)、二次(Quadratic)以及三次(Cubic)回歸曲線模擬，回歸模擬的各項(xiàng)可決系數(shù)結(jié)果如表2所示。首先我們觀察sig值，分別是0.196、0.002、0，當(dāng)sig<0.05時(shí)，回歸方程才能通過(guò)檢驗(yàn)，通過(guò)將3個(gè)sig值與0.05比較，得出：0<0.002<0.05<0.196，經(jīng)分析Linear的sig值大于0.05，所以線性回歸方程沒(méi)有通過(guò)檢驗(yàn)，不能使用，而Quadratic和Cubic的sig值均通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)，因此我們將進(jìn)一步探討二次和三次型曲線誰(shuí)最優(yōu)；其次，我們觀察Quadratic和Cubic的R2值，分別為0.661和0.859，比較得出：0.661<0.85<0.859<1，因此，三次型曲線擬合效果優(yōu)于二次型曲線擬合效果，且三次型曲線擬合比較好，有較強(qiáng)的相關(guān)性；最后，我們觀察Quadratic和Cubic的F值，分別為11.689和22.282，比較得出：11.689<22.282，F(xiàn)值越大，差異越顯著，同樣三次型曲線更優(yōu)。

綜上，工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的關(guān)系與三次回歸曲線更匹配，便于更直觀的了解，我們借助SPSS軟件畫出了兩者之間的三次回歸曲線，具體如圖2所示。

表2 工業(yè)廢水排放量和人均GDP之間的模擬模型結(jié)果Tab.2 Simulation results between industrial waste emissions and per capita GDP

注：應(yīng)變量為工業(yè)廢水排放量。

圖2 工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的回歸曲線Fig.2 Regression curve between industrial waste emissions and per capita GDP

圖2亦可稱為工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線圖，根據(jù)表2中三次回歸曲線模擬的各項(xiàng)參數(shù)，我們可得工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的EKC模型擬合方程，方程具體為：y=-1.956-8.001×10-9x2+5.980×10-14x3，與之相應(yīng)的曲線圖呈現(xiàn)為N型，這與傳統(tǒng)的倒“U”型環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(EKC)完全不符。從圖2我們可以觀察到該方程有兩個(gè)拐點(diǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，我們得知這兩個(gè)拐點(diǎn)所處的人均GDP值分別是33 272元和58 833元，其中當(dāng)X<33 272，工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，即人均GDP的上升加劇工業(yè)廢水的排放量；當(dāng)33 27258 833時(shí)，兩者之間依舊呈現(xiàn)正比例關(guān)系，即工業(yè)廢水排放量隨著人均GDP的上升而再次增加，目前，廣東省正處于拐點(diǎn)的右側(cè)，所以廣東省未來(lái)幾年的工業(yè)廢水排放量會(huì)隨著人均GDP的上升而不斷增加，因此，我們應(yīng)提前做好預(yù)防措施，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與水環(huán)境的良性互動(dòng)。

2.5 城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的關(guān)系模型

在上述模型及表1數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用SPSS軟件，對(duì)城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間分別進(jìn)行了線性(Linear)、二次(Quadratic)以及三次(Cubic)回歸曲線模擬，回歸模擬的各項(xiàng)可決系數(shù)結(jié)果如表3所示。首先我們觀察sig值，均為0，當(dāng)sig<0.05時(shí)，回歸方程才能通過(guò)檢驗(yàn)，通過(guò)將3個(gè)sig值與0.05比較，得出：0﹤0.05，因此3種模型均通過(guò)顯著性檢驗(yàn)；其次，我們觀察R2值，分別為0.948、0.981、0.982，比較得出：0.85<0.948<0.981<0.982<1，3種模型的擬合程度都比較好，其中二次型曲線和三次型曲線擬合效果更優(yōu)，可以將這兩種模型作為備選方案；最后，比較Quadratic和Cubic的F值，得出314.287>198.126，F(xiàn)值越大，差異越顯著，因此二次型曲線最優(yōu)。

表3 城鎮(zhèn)生活污水排放量和人均GDP之間的模擬模型結(jié)果Tab.3 Simulation results between urban sewage emissions and per capita GDP

注：應(yīng)變量為城鎮(zhèn)生活污水排放量。

綜上，城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的關(guān)系與二次回歸曲線更匹配，便于更直觀的了解，我們借助SPSS軟件畫出了兩者之間的二次回歸曲線，具體如圖3所示。

圖3 城鎮(zhèn)污水排放量與人均GDP之間的回歸曲線Fig.3 Regression curve between urban sewage emissions and per capita GDP

圖3亦可稱為城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線圖，根據(jù)表3中二次回歸曲線模擬的各項(xiàng)參數(shù)，我們可得城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的EKC模型擬合方程，方程具體為：y=3.445-1.354×10-6x+1.010×10-9x2，與之相應(yīng)的曲線圖呈現(xiàn)為正“U”型，這與傳統(tǒng)的倒“U”型環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(EKC)正好相反，由于數(shù)據(jù)有限，該曲線無(wú)法完整反映出正“U”型全貌，也無(wú)法明確極小值，但我們可以發(fā)現(xiàn)，目前廣東省城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP的變化趨勢(shì)處于正“U”型曲線的右側(cè)，兩者之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，即城鎮(zhèn)生活污水排放量會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而持續(xù)上升，而且未來(lái)幾年這種形勢(shì)依舊存在。因此，隨著水環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻化，我們應(yīng)盡快尋求有效的治理路徑，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與水環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，杜絕以犧牲環(huán)境而片面追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的行為。

3 水環(huán)境污染的治理路徑

水環(huán)境污染有著重大危害，不僅損壞了水體原本的使用功能，而且隨著污染程度的加深，它還將嚴(yán)重威脅到人們的飲水安全，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，同樣不利于子孫后代的生存。為實(shí)現(xiàn)廣東省的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以及水環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的和諧一致，應(yīng)及時(shí)采取有效的措施對(duì)水環(huán)境污染進(jìn)行全面的整治。[6]本文主張從源頭控制、治理技術(shù)、運(yùn)行管理、環(huán)保意識(shí)4個(gè)方面著手，如圖4所示。

圖4 水環(huán)境污染的治理路徑Fig.4 Governance path of water environment pollution

3.1 對(duì)污染源實(shí)施源頭控制

源頭控制是水環(huán)境污染治理的首要環(huán)節(jié)。首先，應(yīng)當(dāng)大力推行清潔產(chǎn)品，一方面，提升生產(chǎn)工藝，減少因技術(shù)不過(guò)關(guān)而導(dǎo)致污染物的過(guò)量排放；另一方面，減少控制質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的生活用品的使用，如含磷過(guò)高的洗衣粉等；其次，提高水資源的重復(fù)利用率，主要表現(xiàn)為廢水的回收利用，即將廢水按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)處理后，回用為沖廁及城市綠化、洗車等，從而大大減少?gòu)U水的排放量[7]；最后，建立統(tǒng)一的廢水管道系統(tǒng)，目前，廣東省各個(gè)城市的廢水管道呈現(xiàn)碎片化特征，主要存在系統(tǒng)陳舊、監(jiān)管困難等問(wèn)題，統(tǒng)一的廢水管道系統(tǒng)不僅可以減少?gòu)U水的亂排現(xiàn)象，同時(shí)有助于廢水的集中處置。

3.2 改進(jìn)污水治理技術(shù)

治理技術(shù)的改善為水環(huán)境污染治理提供了良好的技術(shù)保障。首先，對(duì)污染物性質(zhì)進(jìn)行歸類，不同性質(zhì)的污水應(yīng)采取不同的方法，如低濃度有機(jī)廢水常用好氧生物處理技術(shù)，而高濃度有機(jī)廢水常采用厭氧生物處理法與好氧生物處理法結(jié)合處理，酸、堿廢水用中和法處理，重金屬?gòu)U水用離子交換、吸附法等物化法處理[8]；其次，對(duì)水環(huán)境污染的地區(qū)進(jìn)行歸類，廣東省各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地理特征有很大差異，因此，在進(jìn)行水環(huán)境污染治理的時(shí)候，應(yīng)因地制宜，充分發(fā)揮地方政府的自主性，鼓勵(lì)他們針對(duì)地方實(shí)際進(jìn)行污水治理技術(shù)創(chuàng)新。

3.3 健全運(yùn)行管理系統(tǒng)

健全的運(yùn)行管理系統(tǒng)為水環(huán)境污染治理提供了制度保證。首先，建立健全的考核制度，目前，廣東省這方面的法律法規(guī)仍舊處于空白階段，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)結(jié)合國(guó)家“水十條”和《廣東省水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》，盡快出臺(tái)廣東省水污染防治考核辦法，從而部署新一輪治水行動(dòng)，當(dāng)好綠色發(fā)展排頭兵，并爭(zhēng)取到2020年基本消除黑臭水體；其次，建立健全的獎(jiǎng)懲制度，將環(huán)保工作與地方政府績(jī)效掛鉤，目前，廣東省各地區(qū)水污染情況存在兩極化現(xiàn)象，因此，在實(shí)施水污染治理的時(shí)候，應(yīng)避免“一刀切”[9]。對(duì)于達(dá)標(biāo)的縣市，政府應(yīng)給與相應(yīng)財(cái)政補(bǔ)貼，從而調(diào)動(dòng)其積極性；對(duì)于超標(biāo)的縣市，政府應(yīng)收取超標(biāo)排污費(fèi)，從而提高它們對(duì)環(huán)保的重視，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

3.4 提高環(huán)保參與意識(shí)

企業(yè)和居民對(duì)環(huán)保的參與程度取決于其環(huán)保意識(shí)的強(qiáng)弱，因此在建立和完善企業(yè)和居民參與機(jī)制的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)相應(yīng)的環(huán)保參與意識(shí)[10]。企業(yè)方面，企業(yè)作為工業(yè)廢水的主要排污單位，是水環(huán)境保護(hù)的重要主體，但其受自身?xiàng)l件影響以及追求利益最大化的特點(diǎn)，總會(huì)影響著其環(huán)保行為和環(huán)保決策，因此，環(huán)保部門應(yīng)引導(dǎo)企業(yè)建立綠色環(huán)保的企業(yè)文化，實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展；居民方面，居民作為城鎮(zhèn)生活污水的主要排污主體，具有主體基數(shù)大、難監(jiān)管、分散性等特征，因而加大了城鎮(zhèn)生活污水的治理難度，因此，環(huán)保部門應(yīng)采取多樣的宣傳方式，如環(huán)保公益廣告的宣傳、定期舉辦社區(qū)環(huán)?；顒?dòng)等，使他們清楚地認(rèn)識(shí)到人與自然、人與環(huán)境的依存關(guān)系，自覺(jué)并主動(dòng)參與環(huán)境保護(hù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)多種曲線回歸模擬，我們發(fā)現(xiàn)廣東省 水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間并未呈現(xiàn)倒“U”型曲線，由此可知，環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線只是一種可能并非必然，根據(jù)地區(qū)、指標(biāo)數(shù)量等的差異，模擬曲線也會(huì)呈現(xiàn)不同形式。另外，根據(jù)實(shí)證分析，預(yù)測(cè)到未來(lái)幾年廣東省的工業(yè)廢水排放量以及城鎮(zhèn)生活污水排放量將會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而持續(xù)上升，因此，應(yīng)從源頭控制、治理技術(shù)、運(yùn)行管理、環(huán)保意識(shí)4個(gè)方面對(duì)水環(huán)境污染進(jìn)行全面整治，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與水環(huán)境的良性互動(dòng)。最后，需要指出的是，由于此次研究統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度較短(2000-2014年)，因此，結(jié)果可能存在一定的局限性，不能全面反映廣東省水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，這是今后需要改善的。

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