南京市工業(yè)污染排放量及其影響因素研究

周柔　段進(jìn)東　卞麗君??

摘要：大城市的環(huán)境治理與保護(hù)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的中心議題。通過南京市十多年來工業(yè)污染諸因素的關(guān)聯(lián)動態(tài)分析，以及未來十年工業(yè)污染排放量的灰色系統(tǒng)模型預(yù)測，既揭示了現(xiàn)階段第二產(chǎn)業(yè)比重與工業(yè)化程度以及工業(yè)污染的強(qiáng)相關(guān)性，工業(yè)污染治理投資與工業(yè)污染的弱相關(guān)性；同時(shí)又表明未來十年的工業(yè)廢水、工業(yè)SO2的排放量趨于下降的良好趨勢，而工業(yè)廢氣、工業(yè)煙塵、工業(yè)固廢的排放量趨于上升。要進(jìn)一步降低工業(yè)污染，提高環(huán)境質(zhì)量，不僅要重視發(fā)揮污染治理投資的功能，還需重視投資的效益，特別是控制工業(yè)廢氣的排放，完善碳排放交易的運(yùn)行機(jī)制。

關(guān)鍵詞：工業(yè)污染影響因素灰色系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展，是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)課題，而國外學(xué)術(shù)界的相關(guān)研究較早，尤以美國學(xué)者Grossman & Krueger提出了“環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）”最有影響。[1]該理論認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間呈倒“U”型關(guān)系，即隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和收入水平的提高，環(huán)境質(zhì)量先破壞后好轉(zhuǎn)。此外，眾多學(xué)者利用各國（地區(qū)、城市）環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長的截面數(shù)據(jù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、面板數(shù)據(jù)，對EKC曲線進(jìn)行了大量實(shí)證檢驗(yàn)，推動環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的深入研究。人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)并不是影響環(huán)境的唯一因素，EKC曲線關(guān)系是一種長期現(xiàn)象，并且和多種因素有關(guān)。對此，學(xué)者們嘗試在EKC研究中加入人口密度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、貿(mào)易開放度、環(huán)保政策等各種可能對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素，進(jìn)一步分析環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，研究的方法多種多樣。如程磊磊運(yùn)用分解分析法，建立區(qū)域工業(yè)污染分解模型，對區(qū)域工業(yè)污染排放量的變化進(jìn)行實(shí)證分析[2]，馬麗運(yùn)用LMDI因素分解法研究四個(gè)經(jīng)濟(jì)因素對污染物排放變化的貢獻(xiàn)度[3]，丁鐳利用面板計(jì)量模型探討區(qū)域污染的主要影響因素[4]，賀祥運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)模型計(jì)算PM25濃度與影響因素間關(guān)聯(lián)度[5]。在灰色關(guān)聯(lián)分析法被應(yīng)用到這一主題研究之前，人們對工業(yè)污染的影響因素選擇的合理性以及研究和預(yù)測的針對性等都有深究的空間。因此，本文基于面板數(shù)據(jù)，就2011—2015年影響南京市工業(yè)污染的諸因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)動態(tài)分析，并采用灰色動態(tài)模型對南京市未來十年內(nèi)工業(yè)污染排放量進(jìn)行預(yù)測，以期為南京市加強(qiáng)工業(yè)污染治理，推動經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

一、 南京市工業(yè)污染排放的現(xiàn)狀

南京市位于長三角地帶，工業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，是全國重要的工業(yè)基地。南京工業(yè)門類齊全，擁有36個(gè)工業(yè)行業(yè)、200多個(gè)工業(yè)門類、2000多個(gè)大類產(chǎn)品，工業(yè)結(jié)構(gòu)以重工業(yè)為主，輕工業(yè)為輔，工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)力量還在不斷加強(qiáng)，而與此相對應(yīng)的是，工業(yè)污染較嚴(yán)重，污染排放整體規(guī)模較大。近年來，由于南京加大了對工業(yè)三廢的治理力度，工業(yè)污染狀況部分有所改善，2003—2015年工業(yè)污染排放相關(guān)指標(biāo)都反應(yīng)了環(huán)境變化趨勢比較好。

圖1中的總指標(biāo)為工業(yè)三廢（廢水、廢氣、固體廢物），其中對從屬于工業(yè)廢氣指標(biāo)的工業(yè)二氧化硫、工業(yè)煙塵也有鮮明的標(biāo)示。整體看來，工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物污染不斷加重，而工業(yè)廢水排放量雖有所下降，并且其絕對數(shù)量遠(yuǎn)大于工業(yè)廢氣和工業(yè)固廢。其實(shí)，不僅僅工業(yè)廢水排放量，還有工業(yè)煙塵（包括了粉塵）和工業(yè)二氧化硫排放量都是呈下降趨勢的。從2011年開始，南京啟動了對“三高兩低”企業(yè)的整治和石化、鋼鐵、電力企業(yè)的脫硫脫硝改造，致使企業(yè)排放的二氧化硫、氮氧化物和粉塵污染大大降低，不僅遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，甚至還接近歐洲先進(jìn)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

誠然，隨著南京工業(yè)化和城市化發(fā)展不斷加快，短時(shí)間內(nèi)工業(yè)污染還將加重。因此，要從根本上解決南京工業(yè)污染狀況問題，提升和改善南京城市環(huán)境質(zhì)量，必須對影響南京工業(yè)污染排放的相關(guān)因素進(jìn)行深入研究，并在對未來南京工業(yè)三廢排放量進(jìn)行預(yù)測的基礎(chǔ)上采取綜合性的整治對策。

二、南京市工業(yè)污染排放影響因素的灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色關(guān)聯(lián)分析法的核心思想是根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密。如果曲線越是接近，則相應(yīng)序列之間關(guān)聯(lián)度越大，反之就越小。由于它對樣本量的大小和規(guī)律要求不高，從而較好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)相關(guān)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的缺陷。

（一）指標(biāo)的選取及數(shù)據(jù)的來源

工業(yè)污染是一個(gè)多因素綜合作用的結(jié)果，不僅受經(jīng)濟(jì)增長因素影響外，還受自然因素、人為因素和經(jīng)濟(jì)環(huán)境政策等的影響。

鑒于有關(guān)工業(yè)污染影響因素的研究大多是定性分析，此處則是把內(nèi)外部因素中的人為因素作為重點(diǎn)研究對象，結(jié)合南京的實(shí)際情況更為全面地展開描述。由于歷年《南京統(tǒng)計(jì)年鑒》中關(guān)于環(huán)境科技投入和生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不完善，以及南京市從2005年開始取消農(nóng)業(yè)與非農(nóng)業(yè)戶口性質(zhì)區(qū)分導(dǎo)致城市化水平無法通過非農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎胤从?，我們最終選取如下具有代表性的指標(biāo)：工業(yè)污染治理投資、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)化程度、對外貿(mào)易程度、人口規(guī)模。各個(gè)指標(biāo)具體解釋如下：

X1：工業(yè)污染治理投資。工業(yè)污染治理投資反映了一國或一個(gè)地區(qū)對環(huán)境治理和投入的力度。它一方面在根源上減少污染的排放，另一方面在已造成污染時(shí)去除污染。工業(yè)污染治理投資越多，環(huán)境質(zhì)量將會改善，因此工業(yè)污染治理投資與工業(yè)污染成反比關(guān)系。

X2：經(jīng)濟(jì)規(guī)模。經(jīng)濟(jì)規(guī)模越大，所需耗費(fèi)的資源規(guī)模也越大，從而環(huán)境污染排放也越多，施加于環(huán)境的壓力越大，相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況也就越差。

X3：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，不同產(chǎn)業(yè)的排污強(qiáng)度不同。一般來說，一國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將會隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展從以第一產(chǎn)業(yè)為主轉(zhuǎn)向以第二產(chǎn)業(yè)為主，而第二產(chǎn)業(yè)中重工業(yè)的比重在該期間內(nèi)也會不斷上升，帶來更多環(huán)境污染。在三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，第二產(chǎn)業(yè)所占比重越大，工業(yè)污染越嚴(yán)重。

X4：工業(yè)化程度。工業(yè)化程度的加深無疑會使越來越多的[KH-1][LL]自然資源被開發(fā)利用，隨之而來的是工業(yè)三廢排放量的連年增長，環(huán)境污染變得更嚴(yán)重。endprint

X5：對外貿(mào)易程度。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展以及世界市場的擴(kuò)大和完善，許多國家的對外貿(mào)易程度不斷加深，進(jìn)出口交換的產(chǎn)品由原來的初級產(chǎn)品轉(zhuǎn)換為工業(yè)制成品，對工業(yè)品需求的增加必然帶來大量的工業(yè)污染物。另外，鼓勵出口的貿(mào)易政策使某些行業(yè)的企業(yè)長期處于高資源投入、高能源消耗、高污染排放、低工業(yè)產(chǎn)出的“三高一低”型工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)，工業(yè)污染排放實(shí)難得以控制。

X6：人口規(guī)模。人口規(guī)模的擴(kuò)大一方面直接造成勞動力供給的增加，另一方面也擴(kuò)大了對商品（包括工業(yè)制成品）的需求，有助于城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但同時(shí)也導(dǎo)致工業(yè)污染的加劇。

根據(jù)上述分析，我們選取了可量化的指標(biāo)代表工業(yè)污染影響因子進(jìn)行研究，如表1所示。

（二）影響因素的灰色關(guān)聯(lián)分析

由于工業(yè)污染治理投資對工業(yè)污染的影響是反向性的，所以要對工業(yè)污染治理完成投資額進(jìn)行倒數(shù)化處理，然后再按照灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法和計(jì)算步驟，以2003年到2015年工業(yè)三廢為參考序列，將同時(shí)間段工業(yè)污染治理完成的投資額倒數(shù)、人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重、工業(yè)化程度、對外貿(mào)易程度、人口規(guī)模為比較序列，設(shè)參考序列為X0=[BF]{X0（k）[JB<1|]k=1，2，3，…，6}[BFQ]，比較序列為Xi=[BF]{Xi（k）[JB<1|]i=1，2，3，…，13，k=1，2，3，…，6}[BFQ]，其中k表示第k類工業(yè)污染影響因子，i表示第i年。應(yīng)用灰色建模軟件60進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算，最終結(jié)果如表2所示。

表2中各影響因素與工業(yè)污染六大指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度越接近1，表明相關(guān)性越強(qiáng)；排名越靠前，表明與其它因素相比，其相關(guān)性更強(qiáng)?？梢姡诙a(chǎn)業(yè)比重與工業(yè)SO2、工業(yè)煙塵關(guān)聯(lián)度最高，相關(guān)性最強(qiáng)；工業(yè)化程度與工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣相關(guān)性最強(qiáng)；人口規(guī)模與工業(yè)固廢相關(guān)性最強(qiáng)。與另外五種因素相比，工業(yè)污染治理投資與工業(yè)三廢的關(guān)聯(lián)度最低，排名最靠后。這說明工業(yè)污染治理投資雖然增加了，但在經(jīng)濟(jì)規(guī)模、人口規(guī)模擴(kuò)大，工業(yè)化程度、對外貿(mào)易程度加深，第二產(chǎn)業(yè)比重增加的大背景下，其所能發(fā)揮的作用還亟待加強(qiáng)。

三、南京市工業(yè)污染排放的灰色動態(tài)模型預(yù)測

工業(yè)污染是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問題，根據(jù)南京市2011—2015年工業(yè)污染相關(guān)數(shù)據(jù)，對未來十年南京市的工業(yè)三廢排放量，通過灰色建模軟件60進(jìn)行相應(yīng)預(yù)測，發(fā)現(xiàn)、掌握有關(guān)發(fā)展規(guī)律，從而針對其未來狀態(tài)做出相應(yīng)的治理措施。2016—2025年南京市工業(yè)三廢經(jīng)精度檢驗(yàn)合格后的預(yù)測值如表3所示。

表3數(shù)值顯示，未來十年內(nèi)工業(yè)廢水、工業(yè)SO2的排放量趨于下降，呈現(xiàn)良好的趨勢。與此同時(shí)，工業(yè)廢氣、工業(yè)煙塵、工業(yè)固廢的排放量趨于上升，其中工業(yè)廢氣排放量的上升幅度大于工業(yè)固廢和工業(yè)煙塵排放量的上升幅度。由此可知，雖然部分工業(yè)污染狀況有所好轉(zhuǎn)，但是未來南京市工業(yè)污染整體形勢依然嚴(yán)峻，尤其是工業(yè)廢氣的排放給整個(gè)環(huán)境質(zhì)量的治理和改善帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

南京市未來工業(yè)污染排放呈現(xiàn)出以上亦喜亦憂的趨勢，其原因是：一方面，隨著南京市節(jié)能減排工作的全面推進(jìn)以及對現(xiàn)有重污染企業(yè)的治理，整個(gè)工業(yè)污染狀況將得到改善，尤其是作為減排重要指標(biāo)的工業(yè)SO2的排放量將會減少。而且，南京市近年來不斷加強(qiáng)對重點(diǎn)流域的水污染防治，如對南京長江流域、太湖流域的治理，因此工業(yè)廢水排放將得以控制。另一方面，南京作為中國重要的綜合性工業(yè)生產(chǎn)基地，已處于工業(yè)化后期發(fā)展階段，形成的以重化工業(yè)為主體的工業(yè)結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)重大轉(zhuǎn)變，而這些重化工業(yè)正是工業(yè)廢氣和工業(yè)固廢的主要來源，因此這可能是未來幾年內(nèi)重慶工業(yè)廢氣和工業(yè)固廢排放量越來越嚴(yán)重的原因之一。

四、結(jié)論

基于2011—2015年南京市的面板數(shù)據(jù)，對影響南京市工業(yè)污染的諸因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)動態(tài)分析，并采用灰色動態(tài)模型預(yù)測了南京市未來十年內(nèi)工業(yè)污染排放量。研究發(fā)現(xiàn)：

一是從總體看，第二產(chǎn)業(yè)比重與工業(yè)化程度與工業(yè)污染相關(guān)性最強(qiáng)，工業(yè)污染治理投資與工業(yè)污染相關(guān)性最弱。其中第二產(chǎn)業(yè)比重與工業(yè)SO2、工業(yè)煙塵相關(guān)性最強(qiáng)；工業(yè)化程度與工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣相關(guān)性最強(qiáng)；人口規(guī)模與工業(yè)固廢相關(guān)性最強(qiáng)。

二是未來十年內(nèi)工業(yè)廢水、工業(yè)SO2的排放量趨于下降，呈現(xiàn)良好的趨勢。與此同時(shí)，工業(yè)廢氣、工業(yè)煙塵、工業(yè)固廢的排放量趨于上升，其中工業(yè)廢氣排放量的上升幅度大于工業(yè)固廢和工業(yè)煙塵排放量的上升幅度。雖然部分工業(yè)污染狀況有所好轉(zhuǎn)，但是未來南京市工業(yè)污染整體形勢依然嚴(yán)峻。

三是要進(jìn)一步降低工業(yè)污染，提高環(huán)境質(zhì)量，就要充分發(fā)揮污染治理投資的功能。政府應(yīng)加大環(huán)保投資的投入并重視投資的效益，而且要著力于控制工業(yè)廢氣的排放，盡快建立和完善碳排放交易的運(yùn)行機(jī)制。

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〔本文系南京航空航天大學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目“基于區(qū)域環(huán)境指標(biāo)構(gòu)建環(huán)境與金融聯(lián)動機(jī)制的研究——以南京市為例”（項(xiàng)目編號：201610287052）研究成果之一?！?/p>

〔周柔、段進(jìn)東（通訊作者）、卞麗君，南京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院?！砮ndprint