山東省水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系研究
——基于EKC模型的回歸分析

張 燕，汪 徐

（河海大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇 南京 210098）

1 山東省水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r

1.1 水環(huán)境污染狀況

山東省地處我國(guó)東部是重要的沿海省份之一。山東省的水環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為工業(yè)廢水與城鎮(zhèn)生活污水的排放。1991—2014年，工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，如圖1所示［1-2］。其中，工業(yè)廢水排放量在1991年為8.87×108t，到2014年已增長(zhǎng)至1.80×109t，增長(zhǎng)率為102.93%，其間，主要分為2個(gè)階段，在1991—1997年，總體呈上升趨勢(shì)，增長(zhǎng)較為緩慢；1998—2014年經(jīng)歷了先減再增再減的復(fù)雜過(guò)程。城鎮(zhèn)生活污水排放量在1991年為1.014×109t，2014年為3.341×109t，增長(zhǎng)率為229.49%，主要分為3個(gè)階段，1991—1999年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但速度較為緩慢，1999—2001年呈現(xiàn)短暫的下降趨勢(shì)，2001—2014年，呈現(xiàn)急劇上升的態(tài)勢(shì)?？梢?jiàn)山東省水資源日益緊缺，水污染日益嚴(yán)重，水環(huán)境狀況堪憂。

圖1 1991—2014年山東省工業(yè)廢水排放量和城鎮(zhèn)生活污水排放量

1.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r

山東省是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的省份之一，經(jīng)濟(jì)實(shí)力居全國(guó)前列。2000年GDP總量為8 542.44億元，2014年GDP總量為59 426.6億元，居全國(guó)第三位，且人均GDP由2000年的9 326元增長(zhǎng)到2014年的60879元，增長(zhǎng)率為552.79%［3］。

2 水環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的模型構(gòu)建

2.1 環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線概述

環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC） 在20世紀(jì)90年代被美國(guó)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger提出，用以反映人均收入與某些環(huán)境指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系。EKC模型顯示環(huán)境指標(biāo)的變化隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)呈倒“U”型分布，即在一定發(fā)展水平下，環(huán)境逐漸惡化的趨勢(shì)將隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一定水平后出現(xiàn)拐點(diǎn)，此后，環(huán)境狀況將呈現(xiàn)逐步好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，環(huán)境質(zhì)量逐漸得到改善［4］。

2.2 指標(biāo)與數(shù)據(jù)的選取

水污染主要選取工業(yè)廢水以及城鎮(zhèn)生活污水排放量2項(xiàng)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展選取人均GDP指標(biāo)，如表 1 所示［1-3］。

表1 2000—2014年山東省工業(yè)廢水城鎮(zhèn)生活污水排放量以及人均GDP統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

2.3 關(guān)系模型的構(gòu)建

2.3.1 工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的關(guān)系模型

利用SPSS17.0軟件對(duì)山東省1991—2014年工業(yè)廢水排放量以及人均GDP分別進(jìn)行線性、二次以及三次回歸曲線模擬，得出各項(xiàng)可決系數(shù)，如表2所示。3個(gè)模型sig＜0.05，回歸方程通過(guò)檢驗(yàn)；二次和三次回歸曲線的R2值大于0.85，可知其擬合效果較好，將這2種模型作為備選方案；F值得到117.691＜134.206＜174.777，因此二次型曲線的擬合效果最優(yōu)。由此，構(gòu)建出工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的模型，如公式（1）所示：

式中：y代表工業(yè)廢水排放量，x代表人均GDP，β1、β2、β3為模型參數(shù)，ε為隨機(jī)誤差項(xiàng)。可以得出：當(dāng)β3＞0時(shí)，曲線呈正“U”型，有極小值；當(dāng)β3＜0時(shí)，曲線呈倒“U”型，即EKC關(guān)系，有極大值，并且極點(diǎn)坐標(biāo)為（-β2/2β3，β1β3-0.25β2/β3）。

表2 工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的模型模擬結(jié)果

為了更加直觀地展示兩者之間的關(guān)系，借助EXCEL畫(huà)出兩者之間的二次回歸曲線，如圖2所示，該曲線也可稱為工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線，根據(jù)表2中的各項(xiàng)參數(shù)值以及公式（1），可以得到二次回歸方程為y=0.735+4.56×10-5x-4.543×10-10x2，可從圖2中看到曲線呈現(xiàn)倒“U”型，與傳統(tǒng)的倒“U”型EKC曲線相符。圖中出現(xiàn)了一個(gè)極大值點(diǎn)，該點(diǎn)的人均GDP值為50 187元，即當(dāng)x＜50 187時(shí)，工業(yè)廢水排放量與人均GDP呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，隨著人均GDP的增加，工業(yè)廢水排放量也會(huì)隨之增加；當(dāng)x＞50 187時(shí)，兩者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著人均GDP的增加，工業(yè)廢水排放量反而會(huì)減少。結(jié)合山東省目前發(fā)展?fàn)顩r，可以得知目前正處于極大值點(diǎn)的右側(cè)，因此預(yù)測(cè)山東省未來(lái)幾年的工業(yè)廢水排放量會(huì)隨著人均GDP的增加而不斷減少。

圖2 工業(yè)廢水量與人均GDP之間的回歸曲線

工業(yè)廢水排放量和人均GDP呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，一方面是由于山東省近年來(lái)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，從表3［1］可以看到，在2000—2014年間，第一產(chǎn)業(yè)總體呈下降趨勢(shì)，2014年相比于2000年下降了46.71%；第二產(chǎn)業(yè)在2000—2006年之間呈上升趨勢(shì)，2006—2014年總體呈下降趨勢(shì)，2014年相較于2006年下降了16.12%；而第三產(chǎn)業(yè)除了在2002—2004年期間有短暫的下降之外，總體呈上升趨勢(shì)，2014年相比于2000年上升了25%。綜合以上數(shù)據(jù)，近年來(lái)山東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，第三產(chǎn)業(yè)在地區(qū)總產(chǎn)值中的比例不斷增加，工業(yè)所占比例不斷下降，一定程度上使工業(yè)廢水排放量減少；另一方面，與山東省政府目前在控制工業(yè)廢水污染方面強(qiáng)有力的措施是分不開(kāi)的，隨著山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題日益重視，環(huán)境治理技術(shù)也日漸提高，山東省政府在2015年12月31日已正式印發(fā)《山東省落實(shí)＜水污染防治行動(dòng)計(jì)劃＞實(shí)施方案》，通過(guò)全面排查裝備水平低、環(huán)保設(shè)施差的小型工業(yè)企業(yè)，制定城市建成區(qū)重污染行業(yè)企業(yè)退出方案等措施［5］，在一定程度上規(guī)范了工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，抑制了工業(yè)廢水排放量。

表3 2000-2014年山東省第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值比例 %

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

同樣利用SPSS17.0軟件對(duì)山東省1991—2014城鎮(zhèn)生活污水排放量以及人均GDP分別進(jìn)行3種回歸曲線模擬，如表4所示。sig＜0.05，回歸方程都能通過(guò)檢驗(yàn)；比較R2值，得到0.933＞0.932＞0.864＞0.85，因此二次和三次曲線的擬合效果都比較好，將這2種模型作為備選方案；F值，92.551＜139.498＜144.976，因此二次型曲線擬合效果最優(yōu)。

表4 城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的模型模擬結(jié)果

因此，構(gòu)建出城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的模型，與公式（1） 相同。同樣借助EXCEL畫(huà)出2者之間關(guān)系的二次回歸曲線，如圖3所示，該曲線也可稱為城鎮(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，根據(jù)表4中的各項(xiàng)參數(shù)值以及公式（1），可以得到兩者之間的二次回歸方程為 y=1.366-3.927×10-6x+6.155×10-10x2，可以從圖3中看到曲線呈現(xiàn)正“U”型，與傳統(tǒng)的倒“U”型EKC曲線相反。由于數(shù)據(jù)有限，無(wú)法展現(xiàn)出曲線全貌，也無(wú)法斷定極小值位置，但是可以判斷山東省目前正處于該曲線的右側(cè)，城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間存在正相關(guān)關(guān)系，即城鎮(zhèn)生活污水量會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而持續(xù)增加。

圖3 城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的回歸曲線

3 山東省水環(huán)境污染的治理路徑

3.1 加強(qiáng)源頭控制

源頭控制是治理水環(huán)境污染的首要環(huán)節(jié)。①應(yīng)大力推行清潔產(chǎn)品的使用，減少質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的生活用品的使用，如含磷洗衣粉等；②提高廢水的回用率，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［6］；③山東省各級(jí)政府應(yīng)制定管網(wǎng)建設(shè)和改造計(jì)劃，加強(qiáng)城中村、老舊城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部污水截流、收集，加快實(shí)施排水系統(tǒng)雨污分流改造，這樣不僅可以減少污水排放量，也便于污水的集中處理。

3.2 健全體制機(jī)制

健全的體制機(jī)制是推進(jìn)水污染防治工作的前提保證。①要建立嚴(yán)格的考核機(jī)制，為貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院印發(fā)的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，山東省政府正式印發(fā)《山東省落實(shí)＜水污染防治行動(dòng)計(jì)劃＞實(shí)施方案》，并報(bào)國(guó)務(wù)院備案，并且將《實(shí)施方案》確定的10項(xiàng)任務(wù)和15項(xiàng)措施逐一落實(shí)到各部門(mén)、直屬單位和市人民政府，要使每條任務(wù)、措施均可量化、可考核、可追責(zé)［7］，使考核機(jī)制常態(tài)化；②要健全激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)節(jié)能減排先進(jìn)企業(yè)、工業(yè)集聚區(qū)以及縣市，給予相應(yīng)補(bǔ)貼；③對(duì)于超標(biāo)的企業(yè)及縣市，征收超標(biāo)排污費(fèi)。

3.3 改進(jìn)技術(shù)工藝

技術(shù)工藝的改善為水環(huán)境污染治理提供技術(shù)保障。①城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)同步建設(shè)脫氮除磷設(shè)施，已建成的集中式污水處理廠要求全部完成脫氮除磷設(shè)施和污泥無(wú)害化處理設(shè)施改造；②有條件的集中式污水處理廠要進(jìn)行尾水生態(tài)處理；③所有集中式污水處理廠都要嚴(yán)格執(zhí)行污水處理排放新標(biāo)準(zhǔn)［8］。

3.4 提高環(huán)保意識(shí)

轉(zhuǎn)變企業(yè)及城鎮(zhèn)居民的水環(huán)境觀念是當(dāng)前水污染防治工作的重中之重。企業(yè)是工業(yè)廢水排放的主體，也是水環(huán)境治理的重要主體，雖然山東省工業(yè)廢水污染在近年來(lái)得到控制，但由于企業(yè)追求自身利益最大化傾向的存在，依然需要鞏固各項(xiàng)措施，要在企業(yè)間大力弘揚(yáng)環(huán)境文化，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)于居民來(lái)說(shuō)，要充分利用微博、微信等新媒體，加強(qiáng)生態(tài)文化的宣傳教育，提高全社會(huì)生態(tài)文明意識(shí)，倡導(dǎo)綠色低碳、文明健康的生活方式和消費(fèi)模式。

［1］ 山東省統(tǒng)計(jì)局.山東統(tǒng)計(jì)年鑒（1999—2014）［M］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社.

［2］ 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，環(huán)境保護(hù)部.中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒（1999-2014）［M］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社.

［3］ 中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2000—2014）［M］．北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2000-2014.

［4］ 韓貴鋒，徐建華，蘇方林，等.環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）研究評(píng)述［J］.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2006（1）：1-3.

［5］ 山東省人民政府．山東省落實(shí)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》實(shí)施方案［Z］．2015-12-31.

［6］ 閆凌云.提高水資源利用率的措施［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（5）：8.

［7］ 齊魯網(wǎng)．山東出臺(tái)“水十條”實(shí)施方案明確分工嚴(yán)格考核［EB/OL］．（2016-01-08）．http://news.iqilu.com/shandong/yuanchuang/2016/0108/2658781.shtml.

［8］ 周鑫根.低碳背景下浙江省城鎮(zhèn)污水治理戰(zhàn)略思考［J］.中國(guó)給水排水，2013，29（18）：7-10.

戈?duì)枴V必達(dá)催化濾柋助力企業(yè)二惡英排放實(shí)現(xiàn)“常態(tài)達(dá)標(biāo)”

本刊訊近日，國(guó)家多部委聯(lián)合多省市共同印發(fā)了 《京津冀及周邊地區(qū)2017—2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》。為達(dá)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，從源頭解決污染防治問(wèn)題，國(guó)家也正在逐步建立日趨完善的環(huán)保督察體系。以二惡英排放為例，其污染物限值由舊標(biāo)準(zhǔn)的1.0 ng/m3進(jìn)一步降低為0.1 ng/m3，更加嚴(yán)格的排放控制標(biāo)準(zhǔn)要求企業(yè)不能僅僅只是在某一時(shí)間內(nèi)或某一條件下實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)，而要做到持續(xù)性的綠色生產(chǎn)常態(tài)達(dá)標(biāo)。戈?duì)枮V必達(dá)催化濾袋由膨體聚四氟乙烯 （ePTFE）構(gòu)成的戈?duì)柋∧づc催化基料覆合而成，通過(guò)催化過(guò)濾和表面過(guò)濾相結(jié)合的方法來(lái)解決垃圾焚燒中的二惡英控制問(wèn)題。上海市行政區(qū)域內(nèi)首個(gè)醫(yī)療廢物、危險(xiǎn)廢物和一般工業(yè)固廢處置中心分別于2013年和2014年直接更換了戈?duì)枮V必達(dá)催化濾袋裝置，在戈?duì)柤夹g(shù)支持下，該項(xiàng)目因二惡英嚴(yán)格達(dá)到歐標(biāo)，于2015年獲得中國(guó)環(huán)保部與世界銀行的嘉獎(jiǎng)。