水足跡視角下安徽水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤研究

任志安，榮潔茹

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 蚌埠 233030)

水足跡視角下安徽水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤研究

任志安，榮潔茹

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 蚌埠 233030)

為了定量分析安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系，從水足跡分析和脫鉤彈性模型分析了安徽省2004—2015年間水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。研究表明：安徽省總水足跡較低，水資源自給率有下降趨勢(shì)，水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的脫鉤關(guān)系整體狀況不佳，多數(shù)年份為弱脫鉤關(guān)系?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)論，擬從水資源管理制度、工業(yè)用水等方面給出了促進(jìn)安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的建議。

水足跡；脫鉤；水資源；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；安徽省

作為自然界基礎(chǔ)資源之一，水資源不僅是人類生活不可缺少的要素，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必備要素。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程也在加速，水資源的消耗速度伴隨這一過(guò)程不斷攀升。在水資源需求方面，我國(guó)用水總量不斷攀升，自建國(guó)初期的1030億立方米增長(zhǎng)到2015年的6103億立方米，并且我國(guó)作為世界上水資源最為匱乏的13個(gè)國(guó)家之一，人均水資源量?jī)H為2039立方米。在水資源供給方面，隨著取水量的不斷增加以及水資源的開(kāi)發(fā)程度日趨加大，導(dǎo)致取水難度增加，供水不足的矛盾日益突出。面對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的極大需求，以及我國(guó)目前水資源極度匱乏的窘境。如何科學(xué)分析水資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的內(nèi)在聯(lián)系，擺脫經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)稀缺資源的過(guò)度依賴，對(duì)促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展極其重要。

水足跡是指在一定時(shí)期內(nèi)，一國(guó)、一區(qū)域或一個(gè)體消耗的所有產(chǎn)品和服務(wù)中所含有的水資源總量，該理論最早由Hoekstra(2006)提出，用于研究水資源的科學(xué)管理。該理論的最大貢獻(xiàn)在于將水資源問(wèn)題拓展到社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，充分反映人類活動(dòng)與水資源系統(tǒng)的相互作用關(guān)系。此后，學(xué)者們基于該理論進(jìn)行了大量的研究，包括從國(guó)家、省、市和流域等不同尺度范圍內(nèi)對(duì)水足跡結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和比較評(píng)價(jià)(Van et al，2007；Kampman et al，2008)，農(nóng)產(chǎn)品等食品消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)水足跡的影響(Chapagain et al，2006；Liu et al，2008)，以及某一產(chǎn)品水足跡含量計(jì)算(Chapagain，Hoekstra，Savenije et al，2006)。Alessandro和Thomas等(2012)整合了生態(tài)足跡、碳足跡和水足跡組成“足跡家庭”，并作為一組指標(biāo)從不同角度研究人的生存壓力。Yang和Klaus(2010)針對(duì)英國(guó)的水足跡，從投入產(chǎn)出的角度研究認(rèn)為，農(nóng)業(yè)、電力和食品制造等行業(yè)的水足跡排名靠前。以上文獻(xiàn)主要集中于解決水資源不足、水資源安全以及生態(tài)環(huán)境壓力等問(wèn)題，旨在發(fā)現(xiàn)影響水足跡的因素。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)對(duì)于這一問(wèn)題的研究尚處于起步階段，主要集中于水足跡的測(cè)算與概念介紹以及區(qū)域?qū)用嫔系膽?yīng)用研究，很少將其與水資源利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合起來(lái)，研究其脫鉤關(guān)系，對(duì)區(qū)域進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系方面，現(xiàn)有文獻(xiàn)基本集中于兩者之間不同變化趨勢(shì)的研究，即脫鉤關(guān)系分析。脫鉤分析是指在一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)變量的脫鉤關(guān)系及其程度的定量分析與判斷。脫鉤分析中最常用的方法有三種：一是旨在分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)壓力之間脫鉤關(guān)系的脫鉤指數(shù)模型。郭琳和嚴(yán)金明(2007)利用該指數(shù)研究了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與建設(shè)占用耕地之間的脫鉤關(guān)系，研究表明相對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)和城鎮(zhèn)化發(fā)展，中國(guó)建設(shè)占用耕地已呈現(xiàn)退耦過(guò)程。二是基于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、環(huán)境壓力和單位GDP環(huán)境壓力等指標(biāo)的變量綜合分析法(Vehmas et al，2003)。王遠(yuǎn)等(2010)基于該方法研究了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)間的脫鉤關(guān)系，發(fā)現(xiàn)能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了顯著地促進(jìn)作用。三是脫鉤彈性模型，該模型將脫鉤關(guān)系分為八類(Tapio，2005)。其中，脫鉤彈性模型的適用性較強(qiáng)，因?yàn)樵撃Ｐ筒皇芙y(tǒng)計(jì)量綱變化的影響，且能夠明確區(qū)分與解釋各類環(huán)境指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因子間的關(guān)系。本文基于現(xiàn)有文獻(xiàn)，采用脫鉤彈性模型，深入研究安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系。

安徽省地處中緯度地帶，受季風(fēng)環(huán)流和地形影響，降水量季節(jié)變化很大，存在水資源利用效率不高、時(shí)空分布不均等問(wèn)題。隨著國(guó)家“中部崛起”戰(zhàn)略的實(shí)施，以及省會(huì)合肥的飛速發(fā)展，安徽省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正面臨新機(jī)遇，這也使得水資源利用在該省可持續(xù)發(fā)展中越來(lái)越重要。因此，本文從水足跡視角出發(fā)，結(jié)合脫鉤彈性模型，深入研究安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系，并對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。這將有利于提高安徽省對(duì)資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的重視程度，為安徽省實(shí)現(xiàn)水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)與決策參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)

1.1 研究方法

水足跡主要來(lái)源于兩方面，一是人類社會(huì)發(fā)展所消耗的實(shí)體水資源；二是在產(chǎn)品及服務(wù)中的隱藏水資源，也稱虛擬水。兩者結(jié)合能夠真實(shí)地反映出區(qū)域水資源利用情況。因此，本文采用生產(chǎn)產(chǎn)品與提供服務(wù)的總用水量與虛擬水進(jìn)出口貿(mào)易用水量之和度量安徽省的水足跡，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

XWF=XIWF+XEWF

(1)

其中，XWF為安徽省水足跡總量；XIWF為內(nèi)部水足跡，即安徽省年生產(chǎn)產(chǎn)品和提供服務(wù)用于本地消費(fèi)所消耗水資源總量；XEWF為外部水足跡，表示其他地區(qū)供安徽省消費(fèi)的產(chǎn)品和服務(wù)所消耗的水資源量。

XIWF=XAWU+XIWU+XDWU+XEWU-XVWU

(2)

其中，XAWU為農(nóng)業(yè)用水量；XIWU為工業(yè)用水量；XDWU為居民生活用水量；XEWU為生態(tài)用水量；XVWU為由安徽省生產(chǎn)的產(chǎn)品或提供的服務(wù)供其他地區(qū)消費(fèi)的虛擬用水量。

XEWF=XVWi-XVWe

(3)

其中，XVWi為安徽省進(jìn)口其他地區(qū)生產(chǎn)的產(chǎn)品或服務(wù)的虛擬用水量；XVWe為安徽省進(jìn)口其他地區(qū)生產(chǎn)的產(chǎn)品或服務(wù)再出口的虛擬用水量。

針對(duì)安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征，本文選取安徽省水足跡(XWF)作為水資源環(huán)境變量，以全省生產(chǎn)總值(GDP)作為經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)，建立水足跡與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的彈性分析模型，即：

(4)

其中，E為彈性系數(shù)，△XWF和△GDP分別為安徽省水足跡的變化量與安徽省生產(chǎn)總值的變化量，%△XWF和%△GDP分別是安徽省水足跡與生產(chǎn)總值的彈性變化速率。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文的樣本區(qū)間為2004—2015年，研究數(shù)據(jù)均來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局。生產(chǎn)總值采用 GDP 平減指數(shù)法換算成可比價(jià)格。由于數(shù)據(jù)的可得性，在水足跡計(jì)算中，安徽生產(chǎn)而由其他地區(qū)消費(fèi)的產(chǎn)品或服務(wù)的虛擬用水量(XVWU)，用萬(wàn)元產(chǎn)值用水量與出口貿(mào)易總額相乘得到；安徽進(jìn)口而由其他地區(qū)生產(chǎn)的產(chǎn)品或服務(wù)的虛擬用水量(XVWi)，用萬(wàn)元產(chǎn)值用水量與進(jìn)口貿(mào)易總額相乘得到，忽略了安徽進(jìn)口其他地區(qū)生產(chǎn)的產(chǎn)品或服務(wù)再出口的虛擬用水量XVWe值。

2 實(shí)證研究及分析

2.1 水足跡分析

表1給出了安徽省近11年來(lái)的總水足跡和人均水足跡等指標(biāo)的變化情況，從中可以看出，安徽省總水足跡呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，并在2011年達(dá)到最高值289.24億立方米；人均水足跡呈現(xiàn)出相同的波動(dòng)趨勢(shì)，在2010年達(dá)到最高值487.51立方米/人，人均水足跡遠(yuǎn)低于世界平均水平1243立方米/人，且低于我國(guó)平均水平702立方米/人。這表明，不論是從總量上還是從人均水平上來(lái)看，安徽省水足跡都處于較低水平。圖1和圖2給出了各類用水量及比例的變化趨勢(shì)，其中，農(nóng)業(yè)用水量在大部分年份中占總水足跡的一半以上，工業(yè)用水量整體呈上升趨勢(shì)，出口虛擬水量近年來(lái)上升較快，由2005年的8.85億立方米上升到2015年的59.54億立方米。安徽省地處中國(guó)中部，一直以來(lái)是中國(guó)的農(nóng)業(yè)大省，糧食生產(chǎn)對(duì)水資源的消耗是農(nóng)業(yè)用水量占比較高的主要原因。另外，近年來(lái)安徽省大力發(fā)展科技，發(fā)明專利授權(quán)量增長(zhǎng)4.5倍，增幅全國(guó)第一。高新技術(shù)企業(yè)數(shù)量擴(kuò)大2.3倍，升至全國(guó)第八?？萍歼M(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率達(dá)到55%，逐步由“農(nóng)業(yè)大省”向“科技大省”轉(zhuǎn)變?？萍歼M(jìn)步帶動(dòng)了安徽省的工業(yè)發(fā)展，諸如機(jī)械、化工和建材等高耗水行業(yè)的大力發(fā)展，是安徽省工業(yè)用水量和出口虛擬水量逐年上升的主要原因。由此看來(lái)，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)和工業(yè)節(jié)水技術(shù)對(duì)安徽省水資源的可持續(xù)發(fā)展極其重要。

表1 安徽省水足跡構(gòu)成及相關(guān)指標(biāo)

圖1 2005—2015年用水量變化情況

圖2 2005—2015年各類用水比例變化情況

關(guān)于安徽省水資源利用情況，本文在此利用水資源自給率和水資源利用效率兩個(gè)指標(biāo)加以衡量。其中，水資源利用效率反映的是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中消耗的水資源量，計(jì)算方法為當(dāng)年GDP除以當(dāng)年的總水足跡；水資源自給率為內(nèi)部水足跡占總水足跡的比例。表1中給出兩個(gè)指標(biāo)的歷年數(shù)據(jù)，從中可以看出水資源自給率基本呈下降趨勢(shì)，十年來(lái)下降了約7.7%；水資源利用效率大幅增加，由2005年的25.99元/m3顯著地提高到2015年的85.51元/m3。安徽省近年來(lái)發(fā)展較快，水資源的轉(zhuǎn)移利用以及用水結(jié)構(gòu)逐漸向工業(yè)用水傾斜，而工業(yè)用水效率向來(lái)高于農(nóng)業(yè)用水。

2.2 脫鉤關(guān)系分析

表2給出了安徽省近十年來(lái)的水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系，從結(jié)果來(lái)看，安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系整體狀況不佳，擴(kuò)張性負(fù)脫鉤年份較少。在10次脫鉤關(guān)系評(píng)價(jià)中，擴(kuò)張性負(fù)脫鉤僅2次，占1/5；強(qiáng)脫鉤2次，占1/5；弱脫鉤次數(shù)最多，共計(jì)6次，占比一半以上。從時(shí)間上來(lái)看，2007年以前，水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要表現(xiàn)為擴(kuò)張性負(fù)脫鉤關(guān)系，表明水資源環(huán)境改善的幅度大于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的幅度，這一期間，總水足跡增長(zhǎng)率顯著提高，GDP增長(zhǎng)率也有小幅上升。2007—2012年，總水足跡增長(zhǎng)率不斷下降，GDP增長(zhǎng)率較為波動(dòng)但整體較高，水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間脫鉤關(guān)系由弱脫鉤轉(zhuǎn)為強(qiáng)脫鉤。2012年以后，總水足跡增長(zhǎng)率為正，GDP增長(zhǎng)率逐漸下滑，水資源環(huán)境改善的幅度小于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的幅度。綜上所述，在安徽省經(jīng)濟(jì)總量不高時(shí)，水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系較為協(xié)調(diào)；隨著安徽省經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是2010年以后經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入高速時(shí)期，水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的脫鉤關(guān)系開(kāi)始惡化。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能有兩點(diǎn)，一是安徽省農(nóng)業(yè)用水量占比較高，而農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值中的貢獻(xiàn)較低，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水脫鉤關(guān)系的惡化；二是安徽省近年來(lái)工業(yè)的快速發(fā)展，2012年以前工業(yè)增加值的年均增長(zhǎng)率基本保持在25%左右，造成工業(yè)用水量增加，制約了工業(yè)用水的脫鉤關(guān)系改善。這兩方面對(duì)安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的脫鉤關(guān)系改善造成了巨大壓力。

表2 安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤關(guān)系

3 結(jié)論

本文基于水足跡和脫鉤彈性理論對(duì)安徽省近十年來(lái)的水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明：安徽省總水足跡較低，人均水足跡遠(yuǎn)低于世界和我國(guó)平均水平；安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系整體表現(xiàn)不佳，強(qiáng)、弱脫鉤關(guān)系年份占多數(shù)，這不利于安徽省的可持續(xù)發(fā)展；農(nóng)業(yè)用水量占比較高、工業(yè)用水量增加等用水結(jié)構(gòu)和效率方面的因素是脫鉤關(guān)系表現(xiàn)不佳的主要原因。

根據(jù)本文的研究結(jié)論，為促進(jìn)安徽省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，本文提出以下建議：加強(qiáng)水資源管理制度的建設(shè)，防止高耗水行業(yè)的過(guò)快增長(zhǎng)，大力發(fā)展資源節(jié)約型產(chǎn)業(yè)，對(duì)于高污染企業(yè)，完善水資源污染浪費(fèi)懲罰制度；對(duì)工業(yè)用水，實(shí)施超計(jì)劃、超定額加價(jià)制度，對(duì)高耗水產(chǎn)業(yè)用水差別定價(jià)，促進(jìn)高耗水產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和用水方式改變；對(duì)于農(nóng)業(yè)用水，加強(qiáng)農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水技術(shù)培訓(xùn)，改變農(nóng)民固有的灌溉模式，培養(yǎng)農(nóng)民節(jié)約用水習(xí)慣，大力發(fā)展節(jié)水型農(nóng)牧業(yè)和促進(jìn)節(jié)水型農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣；對(duì)居民用水實(shí)施階梯式水價(jià)制度，增強(qiáng)居民水資源保護(hù)意識(shí)和培養(yǎng)居民節(jié)約用水習(xí)慣。

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DecouplingRelationshipBetweenUtilizationofWaterResourceandEconomicGrowthinAnhui

Ren Zhi’an, Rong Jieru

(School of Economics，Anhui University of Finance and Economics, Bengbu, Anhui 233030, China)

In order to quantitatively analyze the relationship between water use and economic growth in Anhui, we used the water footprint theory and the coordinated development decoupling model to study the relationship between the two factors from 2004 to 2015. The study found that the total water footprint of Anhui province is relatively low, the rate of water resource self-sufficiency has been decreasing, the overall decoupling relationship between water use and economic growth is not good, it is a weak decoupling relationship. Based on the above analysis some suggestions are proposed to promote the economic sustainable development from the perspective of water management.

water footprint; decoupling relationship; water resources utilization; economic growth; Anhui province

ClassNo.:F205DocumentMark：A

宋瑞斌)

任志安，博士，安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)。研究方向：城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)，西方經(jīng)濟(jì)學(xué)。榮潔茹，在讀碩士，安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)。研究方向：安徽省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)布局與優(yōu)化。

安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：1608085MG159)；安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)研究生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目(編號(hào)：ACYC2016087)。

2096-3874(2017)12-0058-06

F205

A