煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系研究

王英

摘要：以環(huán)境庫茲涅茨曲線為理論基礎(chǔ)，分析了陜西省2000～2012年的煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染之間的關(guān)系。研究表明陜西省環(huán)境污染物與煤炭工業(yè)總產(chǎn)值之間基本呈現(xiàn)倒“U”形曲線的一部分或是“U+倒U”的波浪形環(huán)境庫茲涅茨曲線特征，說明煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展在未來一段時間對生態(tài)環(huán)境的壓力將逐漸減緩?；诖耍ㄗh在未來一段時間內(nèi)陜西省要加大煤炭產(chǎn)業(yè)資源整合和結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高污染物處理能力，增加環(huán)保投入，促進生態(tài)環(huán)境的進一步改善。

關(guān)鍵詞：環(huán)境庫茲涅茨曲線；煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展；環(huán)境污染

中圖分類號：F83

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.30.040

1引言

煤炭是我國儲量最為豐富的能源之一，在我國探明的能源儲量中，煤炭資源占94%，石油占5.4%，天然氣僅占0.6%。根據(jù)我國目前的經(jīng)濟發(fā)展形勢，煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位將長期無可取代。然而，長期以來，煤炭產(chǎn)業(yè)低層次、粗放式的開采和發(fā)展方式，不僅制約了煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而且引發(fā)了諸多環(huán)境問題，如何處理煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染治理之間的關(guān)系成為迫切需要解決的問題。本文以陜西省煤炭產(chǎn)業(yè)為例，運用環(huán)境庫茲涅茨曲線模型分析了陜西省煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染物之間的關(guān)系，以期在煤炭產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背景之下，尋求煤炭開發(fā)與環(huán)境保護之間的平衡路徑。

2煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染物關(guān)系研究的模型構(gòu)建

2.1環(huán)境庫茲涅茨曲線的內(nèi)涵

經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境的影響一直是生態(tài)經(jīng)濟學(xué)研究的熱點問題，在1995年美國經(jīng)濟學(xué)家格魯斯曼和科格魯通過對全球60多個國家不同地區(qū)多年的環(huán)境污染物排放量的變動情況后分析提出：大多數(shù)環(huán)境污染物的變動趨勢與人均收入水平的變動趨勢呈現(xiàn)到U型曲線關(guān)系，

也就是說環(huán)境污染物的排放量隨著人均收入水平的提高先增加后減少。這種關(guān)系與美國經(jīng)濟學(xué)家西蒙·庫茲涅茨的收入不均與經(jīng)濟增長的關(guān)系較為吻合，因而又稱為環(huán)境庫涅茲曲。

標準的環(huán)境庫涅茲曲線如圖1所示，環(huán)境污染物排放量與人均收入水平呈倒“U”形曲線關(guān)系。這一過程也說明了環(huán)境污染物會隨著經(jīng)濟水平的提高逐漸減少，經(jīng)濟發(fā)展會帶動生態(tài)環(huán)境的改善。

但是，這只是發(fā)達國家經(jīng)濟水平提升過程中環(huán)境污染物排放量變化的一般規(guī)律。發(fā)展中國家在借鑒發(fā)達國家發(fā)展經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)、法律等手段控制污染物的產(chǎn)生量，從而導(dǎo)致倒“U”形曲線可能出現(xiàn)多個拐點。因而EKC曲線還可能呈現(xiàn)“N”形、倒“N”形、倒“S”形等，說明經(jīng)濟發(fā)展并不是影響環(huán)境污染量變化的唯一因素，環(huán)境污染量的減少還需依賴環(huán)保政策和科技投入等外在力量。

2.2煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系研究的計量模型構(gòu)建

2.2.1指標選取

標準的環(huán)境庫茲涅茨曲線涉及到經(jīng)濟和環(huán)境污染物兩類指標，結(jié)合學(xué)者的研究成果，最終選取煤炭工業(yè)總產(chǎn)值為經(jīng)濟指標，選取工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)SO2排放量、工業(yè)煙粉塵排放量、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量作為環(huán)境指標，以EViews統(tǒng)計分析軟件和Excel為基礎(chǔ)對煤炭工業(yè)總產(chǎn)值和各環(huán)境指標進行相關(guān)性分析。

2.2.2模型構(gòu)建

根據(jù)環(huán)境庫茲涅茨曲線的簡化模型，在不考慮其他因素對污染物排放量的影響下，煤炭產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與環(huán)境污染物排放量關(guān)系研究的計量模型為：

Yi=β0+β1X+β2X2+β3X3+ε

式中，Yi（i=1，2，3，4，5）作為應(yīng)變量表示環(huán)境污染指標，

其中Y1——工業(yè)廢水排放量；

Y2——工業(yè)SO2排放量；

Y3——工業(yè)煙塵排放量；

Y4——工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量。

β2β3X作為自變量，表示煤炭產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值；β2β3β0，β1，β2，β3是模型參數(shù)；ε是隨機誤差項。當β2=β3=0時，煤炭工業(yè)總產(chǎn)值與環(huán)境污染物呈線性關(guān)系；當β3=0時，煤炭產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值與環(huán)境污染物呈二次曲線關(guān)系。因而，當模型參數(shù)取值不同時，計量模型也因此呈現(xiàn)出不同的形狀。

3煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系研究的實證分析

3.1指標相關(guān)性檢驗

根據(jù)《陜西省2001～2013統(tǒng)計年鑒》和陜西省人民政府網(wǎng)獲取的相關(guān)環(huán)境指標的數(shù)據(jù)和陜西省各年煤炭工業(yè)總產(chǎn)值，利用Pearson相關(guān)系數(shù)法對二者之間的相關(guān)性進行檢驗。檢驗結(jié)果表明（見表1）在樣本期間，各環(huán)境指標與煤炭工業(yè)總產(chǎn)值之間存在顯著或較為顯著的正相關(guān)性，這間接說明陜西省煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會促進環(huán)境污染物的排放。

3.2EKC曲線模型分析

通過EViews統(tǒng)計軟件對陜西省2000～2012年的煤炭工業(yè)總產(chǎn)值和環(huán)境污染物的產(chǎn)生量進行回歸分析，模型擬合結(jié)果見表2。

通過查F分布表，三次曲線在95%的置信水平下F0.05（3，9）=3.86，說明各擬合曲線均通過了F值檢驗。其中，工業(yè)廢水和工業(yè)固廢與煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的所構(gòu)建的計量模型的顯著度較高（R2>90%），說明工業(yè)廢水、工業(yè)固廢與煤炭工業(yè)總產(chǎn)值具有很強的相關(guān)性。工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的回歸方程的R2也達到了65%以上，表明工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵與煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的相關(guān)性也較為顯著。

3.3結(jié)果分析

根據(jù)回歸方程的擬合結(jié)果，運用Excel軟件，得到了煤炭工業(yè)總產(chǎn)值與各環(huán)境污染物之間的回歸方程擬合曲線（如圖2）。

工業(yè)廢水排放量的回歸曲線如圖2中第一個分圖所示，在樣本期間，工業(yè)廢水排放量隨煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，有倒“U”型曲線的特征。在煤炭工業(yè)總產(chǎn)值500億元左右處出現(xiàn)曲線的拐點，在此期間，政府加大對工業(yè)廢水的治理工作，企業(yè)在節(jié)能減排指標的約束下，減少了工業(yè)廢水的排放并加大了工業(yè)廢水的處理力度，因而在2008年之后工業(yè)廢水排放量呈現(xiàn)下降的趨勢。endprint

工業(yè)SO2與煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的回歸曲線如圖2中第二個分圖所示，具有“倒U+U+倒U”的波浪形EKC曲線特征。在2007年之前，由于煤炭脫硫技術(shù)水平不高，工業(yè)SO2的年排放量總量很大，隨著技術(shù)水平的提高，煤炭加工和利用產(chǎn)生的SO2逐年減少，但由于煤炭開采量居高不下，SO2的排放量再次呈現(xiàn)上升的趨勢。最終在政府對小煤礦的大規(guī)模整頓和企業(yè)環(huán)保意識提升的雙效作用下，工業(yè)SO2排放量在2011年左右出現(xiàn)下降的轉(zhuǎn)折點。因而在整個樣本期間，工業(yè)SO2的排放量隨煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的增加出現(xiàn)反復(fù)的遞增或遞減趨勢。

工業(yè)煙塵排放量的回歸曲線如圖2中第三個分圖所示，擬合曲線近似“倒S”形，呈現(xiàn)“U+倒U”的曲線特征。工業(yè)煙塵排放量隨煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的增加先出現(xiàn)了回落的趨勢，在2007年之后隨著能源化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其排放量又迅速上升。隨著企業(yè)治污力度的提高，該曲線在2011年左右出現(xiàn)下降的轉(zhuǎn)折點。在未來一段時期內(nèi)，企業(yè)應(yīng)繼續(xù)加強對煙塵排放的清潔化處理，防止曲線在短時間內(nèi)上升，以維護現(xiàn)有的環(huán)境治理成果。

工業(yè)固體廢棄物的回歸曲線如圖2中第四個分圖所示，擬合曲線近似于“倒U”曲線的左半部分。在整個樣本期間，工業(yè)固廢產(chǎn)生量隨煤炭工業(yè)總產(chǎn)值增加逐年上升，尚未出現(xiàn)回落的轉(zhuǎn)折點。這說明，陜西省工業(yè)固體廢棄物對于生態(tài)環(huán)境的壓力將在一定時期內(nèi)隨煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的增加而加強。

總的來說，陜西省煤炭產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值與環(huán)境污染物的擬合曲線并不完全符合倒“U”形的環(huán)境庫茲涅茨曲線，四條曲線總體上呈現(xiàn)波浪形的EKC曲線或是倒U形曲線的一部分，也就是說陜西省環(huán)境污染物排放量在煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的增長過程中會出現(xiàn)反復(fù)的波動。其中工業(yè)廢水、工業(yè)SO2以及工業(yè)煙塵排放量隨煤炭工業(yè)總產(chǎn)值的增加都出現(xiàn)了下降的轉(zhuǎn)折點，因而，要應(yīng)加強對環(huán)境污染物排放量的控制，防止環(huán)境污染量隨煤炭總產(chǎn)值的增加出現(xiàn)反彈的趨勢，同時要提高工業(yè)固體廢棄物的利用率，使工業(yè)固體廢棄物盡快達到下降的轉(zhuǎn)折點。觀察各環(huán)境污染物擬合曲線的變動趨勢，可以大膽推測陜西省未來一段時期的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量將有所改善。

4相關(guān)建議

4.1加大對煤炭產(chǎn)業(yè)的資源整合和結(jié)構(gòu)調(diào)整

煤炭產(chǎn)業(yè)的資源整合和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不僅有利于煤炭產(chǎn)業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展，而且對于陜西省生態(tài)環(huán)境的改善有極大的幫助。首先，加大對煤炭產(chǎn)業(yè)的資源整合首先要加大煤礦的整頓關(guān)閉力度，對于產(chǎn)能小，能耗高、污染大的小型煤礦進行整合和關(guān)閉，淘汰落后產(chǎn)能。小型煤炭企業(yè)在資金、技術(shù)等方面較為缺乏，社會責任意識淡薄，但其利益驅(qū)動性較強，在煤炭的開采過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞較大，對于這一類型的煤炭企業(yè)要進行關(guān)閉和整合。這樣不僅優(yōu)化了陜西省煤炭生產(chǎn)市場，而且避免了因小煤礦肆意開采、無節(jié)制生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題。其次，要加快煤炭企業(yè)的重組工作。企業(yè)重組有利于煤炭企業(yè)形成規(guī)模經(jīng)營，擴大企業(yè)的經(jīng)營能力，同時也將優(yōu)化企業(yè)資源的配置，提高煤炭的開采效率，減少資源的浪費。與此同時要進一步優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)業(yè)集中度。最后，要優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強大中型煤炭生產(chǎn)基地的建設(shè)，打造先進的煤炭企業(yè)，優(yōu)化煤炭組織結(jié)構(gòu)；以大型現(xiàn)代化煤炭企業(yè)為依托，提高全省煤炭的機械化采煤水平，優(yōu)化煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)；以建設(shè)多元化煤炭經(jīng)濟為依托，提高煤炭產(chǎn)業(yè)與電力、鋼鐵、化工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的融合度，延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)的跨區(qū)域發(fā)展，優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

4.2提高污染處理能力，減少污染物排放

提高陜西省生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，一方面要提高污染物的綜合處理能力，另一方面要控制污染物總量的增長。針對煤炭企業(yè)，首先要以清潔生產(chǎn)作為煤炭開采的基礎(chǔ)。清潔生產(chǎn)是工業(yè)企業(yè)防治環(huán)境污染的一種有效措施，因而，煤炭企業(yè)應(yīng)將清潔生產(chǎn)納入煤炭礦區(qū)應(yīng)將清潔生產(chǎn)納入企業(yè)自身的發(fā)展規(guī)劃中，及時整頓并關(guān)閉環(huán)境污染嚴重、危及安全的煤礦從源頭上控制污染物的產(chǎn)生；其次，加大科技投入，依靠技術(shù)進步降低煤炭生產(chǎn)過程中的產(chǎn)值能耗，提高采煤工藝，降低煤矸石的產(chǎn)生量和土地塌陷面積；最后，建立煤炭廢棄物的綠色物流體系，根據(jù)實際需要對煤炭開采過程中的伴生物煤矸石、煤層氣、煤泥、SO2、粉煤灰等進行收集、分類、加工和儲運，以煤炭——電力——建材為核心構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)鏈，從環(huán)境保護出發(fā)，實現(xiàn)對廢棄物的綜合利用，降低廢棄物的物流流量。

4.3加大環(huán)保力度，提升環(huán)保水平

目前，陜西省環(huán)境污染物大多都達到了下降的轉(zhuǎn)折點，但都處于轉(zhuǎn)折點的附近區(qū)域，若沒有切實的環(huán)保措施的保障，環(huán)境污染物很可能會出現(xiàn)反彈的情況。經(jīng)濟增長不會自發(fā)解決環(huán)境問題，要改善陜西省生態(tài)環(huán)境，還需要政府和企業(yè)加大環(huán)境保護力度，提升環(huán)保水平。對于政府來說，首先，加大在環(huán)境保護專項資金的投入，保證環(huán)境保護基礎(chǔ)設(shè)施的順利運行；其次，要完善環(huán)境保護的法律體系，依靠法律的強制性迫使企業(yè)和個人履行環(huán)境保護責任；最后，政府要逐漸規(guī)范環(huán)境稅收制度，明確環(huán)境稅的征收范圍，提高企業(yè)排污費的收費標準，以科學(xué)合理的環(huán)境稅收制度強迫企業(yè)減少污染物的排放。對于煤炭企業(yè)來說，要加強環(huán)?？萍佳芯颗c開發(fā)的投入，以先進的環(huán)境污染物處理設(shè)施，減少企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞；其次，加大對煤炭開采技術(shù)的研發(fā)投入，提高煤炭的開采水平，減少煤炭開采活動對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響；最后，增加企業(yè)的環(huán)境費用，包括前期監(jiān)測企業(yè)環(huán)境污染活動的環(huán)保業(yè)務(wù)費用和防止污染的環(huán)境防治費用以及污染物產(chǎn)生后的環(huán)境治理費用。

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