武漢市空氣環(huán)境質量對經(jīng)濟發(fā)展的影響

彭舒奕

[摘要]文章根據(jù)武漢市1986—2013年大氣環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)和經(jīng)濟數(shù)據(jù)選取二氧化硫年排放均值、可吸入顆粒物年排放均值三項主要大氣環(huán)境指標構建經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染的計量模型，對武漢市大氣污染物排放的庫茲涅茨曲線特征（Environmental Kuznets Curve，EKC）進行分析。結果表明，武漢市經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染的計量模型中，并未出現(xiàn)典型的倒U 型曲線模型。

[關鍵詞]大氣污染；經(jīng)濟增長；庫茲涅茨曲線

[DOI]1013939/jcnkizgsc201625215

1緒論

改革開放以來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展很大程度上依賴于工業(yè)特別是重工業(yè)的帶動作用，這種產(chǎn)業(yè)結構的過度偏倚造成了經(jīng)濟體對石油、煤炭等能源的強大需求。盡管自20世紀90年代初我國就實行了“環(huán)境保護”的基本國策，但隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程的加劇，汽車尾氣排放和工業(yè)廢氣大量增加，我國大中型城市的空氣質量形勢越來越嚴峻。因此，從科學的數(shù)理角度探究城市經(jīng)濟增長與大氣污染之間的關系，對調整我國區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構和實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的協(xié)調具有現(xiàn)實意義。

1986—1991年間，武漢市的人均國內生產(chǎn)總值從1986年的1732元增長到1991年的2088元，年平均增長率為1507%。從1992年起，武漢市的人均國內生產(chǎn)總值從1992年的3752元增長到2013年的89439元，年平均增長率為1630%。從以上經(jīng)濟統(tǒng)計指標可以明顯看出，1986—1991年這5年里武漢市經(jīng)濟發(fā)展較為平緩，而從1992年后，武漢經(jīng)濟出現(xiàn)了快速發(fā)展的勢頭，2013年相對于1999年，人均GDP的年平均增長率達到了1630%?？梢?0年來，武漢市人民生活水平有了很大改善，物質財富日益增加。

29年來武漢市的工業(yè)廢氣排放量整體上呈現(xiàn)上升趨勢，工業(yè)廢氣排放總量年平均增長率為830%。29年內大氣污染物的變化在1996年以前較小，1997年左右最嚴重，以后變化又趨于緩和，大氣污染物排放量總的來講呈波動式下降。這可以用武漢市近年來的環(huán)境保護政策和經(jīng)濟的快速發(fā)展來解釋：1996年與1997年GDP增長較快，其導致的環(huán)境污染也表現(xiàn)在此階段較為嚴重，隨著環(huán)境保護力度的加大，污染程度逐漸減輕。

本文僅就大氣污染物與武漢市的人均GDP兩要素，試圖探討武漢市經(jīng)濟發(fā)展與大氣環(huán)境污染物排放量之間是否符合環(huán)境庫茲涅茨曲線特征。

2經(jīng)濟增長和環(huán)境污染間關系的實證分析

21選取模型指標、數(shù)據(jù)

建立庫茲涅茨模型，需選取經(jīng)濟指標和環(huán)境指標作為研究分析對象。選取二氧化硫（SO2）年排放均值、二氧化氮（NO2）年排放均值、可吸入顆粒物（PM10）年排放均值三項指標作為環(huán)境指標，經(jīng)濟指標選取人均GDP作為分析對象。本文在1986—2013年武漢市相關大氣污染物排放數(shù)據(jù)和人均GDP數(shù)據(jù)基礎上進行分析。

22變量的平穩(wěn)性檢驗和協(xié)整分析

在對EKC簡化模型估計過程中，為了避免可能出現(xiàn)的虛假回歸，首先需要對上述簡化模型中所涉及的時間序列變量進行平穩(wěn)性檢驗，而后再對時間序列的協(xié)整性進行檢驗。

（1）變量的平穩(wěn)性檢驗

使用DF檢驗檢驗各時間序列變量的平穩(wěn)性?？梢灾?，lnGDP、1nGDP2、1nGDP3以及1nSO2、 1nNO2和1nPM均為一階單整。所以，關于SO2、NO2和PM10排放量的估計方程中，解釋變量與被解釋變量之間都可能存在協(xié)整關系。

（2）變量的協(xié)整檢驗

為了進一步檢驗二氧化硫排放量和人均GDP之間的協(xié)整關系，本文使用Johnan sen檢驗對時間序列進行協(xié)整檢驗。檢驗結果顯示，有一個統(tǒng)計量在5%的水平下大于臨界值，即說明lnSO2、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間存在協(xié)整關系，即關于SO2排放量與人均GDP模型的估計方程可信。

同理，分別對SO2排放量和人均GDP、PM10PM10排放量和人均GDP之間的協(xié)整關系進行檢驗，檢驗結果顯示，說明lnNO2、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間和lnpm、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間均存在協(xié)整關系，即關于NO2排放量與人均GDP模型的估計方程以及PM10排放量與人均GDP模型的估計方程均可信。

23構建模型

關于環(huán)境污染程度指標和人均GDP關系的EKC研究國際上通常用如下形式的簡化模型來進行。而且，使用僅包含人均GDP的作為變量的模型有利于進行國際比較。

lnY=β1lnX+β2lnX2+β3lnX3+ε

其中，Y為環(huán)境污染變量，X為收入，βk是系數(shù)，ε是常數(shù)項。經(jīng)典的EKC 曲線為“倒U型”，出現(xiàn)條件為β1>0，β2<0，β3=0。

24結果與討論

（1）二氧化硫排放量與人均GDP模型

二氧化硫年均值與人均GDP曲線模型式結果如下：

LnSO2=8802-2921lnGDP+30893lnGDP2-0107lnGDP3

R2=070DW=174F=1885

從以上可以看出，方程整體上顯著，回歸系數(shù)顯著，對方程進行LM檢驗后，發(fā)現(xiàn)不存在自相關。在

方程中β1<0，β2>0，β3<0，所以，二氧化硫對大氣污染程度呈“倒N”型。即隨著人均GDP的上升，二氧化硫排放量將隨之下降，直到到達一個轉折點，達到該點以后，二氧化硫對大氣污染程度將隨著人均GDP的增加而上升，直到再到達一個轉折點，二氧化硫排放量將會隨著人均GDP的上升而下降，這意味著一個令人滿意的人均GDP和二氧化硫對大氣污染的長期關系將存在。

（2）二氧化氮與人均GDP的模型

對二氧化氮的EKC的估計，結果顯示存在自相關，使用科克倫-奧克特迭代估計法，結果如下：

lnNO2=53840-15272lnGDP+14323lnGDP2-044lnGDP3

R2=0659DW=232F=436

從回歸結果來看，各項系數(shù)比較顯著，自相關也消除。在方程中β1> 0，β2<0，β3>0，二氧化氮對大氣污染程度與人均GDP之間呈現(xiàn)“N”型，即最初二氧化氮對大氣污染程度隨著人均GDP的增加而增加，當?shù)竭_一個轉折點后會隨著人均GDP的上升而下降，再達到一個轉折點后，會隨著人均GDP的上升而上升。

（3）可吸入顆粒物（PM10）與人均GDP模型

對可吸入顆粒物的EKC的估計，結果顯示存在自相關，使用科克倫-奧克特迭代估計法，結果如下：

lnpm=-9951+32016lnGDP-342lnGDP2+045lnGDP3

R2=0913092DW=1857722F=5778

從回歸結果來看，各項系數(shù)顯著，自相關也消除。在方程中β1<0，β2>0，β3< 0，可吸入顆粒物對大氣污染程度與人均GDP之間呈現(xiàn)“倒N”型，即最初可吸入顆粒物對大氣污染程度隨著人均GDP的增加而下降，當?shù)竭_一個轉折點后會隨著人均GDP的上升而上升，再達到一個轉折點后，會隨著人均GDP的上升而下降。即人均GDP和可吸入顆粒物對大氣污染的長期關系也存在。

上述分析結果表明：就武漢而言，除了二氧化氮不存在對環(huán)境質量有益的EKC關系以外，二氧化硫、可吸入顆粒物均存在對環(huán)境質量有益的人均GDP與環(huán)境污染程度指標的EKC關系。

4結論

綜合以上關于武漢市人均GDP與大氣污染指標之間的關系的實證分析，人均GDP與二氧化硫年排放均值、可吸入顆粒物年排放均值之間存在“倒N”型關系，與二氧化氮年排放均值存在“N”型關系，均不符合庫茨涅茲模型的經(jīng)典“U”型假設。因此應該從武漢市具體情況出發(fā)，找出一條適合自己的道路。要阻止武漢市大氣環(huán)境的進一步惡化，需要針對不同的大氣污染物污染來源制定合宜的方針政策。

參考文獻：

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