皖江城市帶工業(yè)污染與經濟發(fā)展的關系研究

苗麗娜

（巢湖學院，安徽 巢湖 238000）

1 引言

皖江城市帶是實現(xiàn)安徽省經濟起飛的關鍵地區(qū)，是引領安徽省經濟發(fā)展的前沿地帶。皖江城市帶包含合肥、蕪湖、馬鞍山、銅陵、安慶、池州、滁州、宣城等8個城市，以及六安市的金安區(qū)和舒城縣，占地面積是全省的一半以上；2015年末人口數(shù)3104.89萬人，是本省人口的44.68%，2015年國內生產總值14948億元，占本省的67.93%。在2005年至2015年間GDP的平均發(fā)展速度達到21.59%。在經濟加速進步的同時，如何促成地區(qū)可持續(xù)發(fā)展意義重大。因此本文主要研究經濟的發(fā)展與進步能否帶來環(huán)境污染程度的改善。

2 研究狀況

在上個世紀末美國學者就開始了對這個問題的研究。在1991年，美國科學家Grossman和Krueger經過研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境惡化程度先隨著收入水平的提高而提高，當經濟進步到一定階段時，污染程度隨著總收入的上升而降低[1]。五年后，帕納約托在前人成果的基礎上，總結出環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，以下簡稱為EKC）。EKC顯示了環(huán)境污染首先隨著收入增長而惡化，收入增加到一定階段后隨經濟增長而改進，即污染水平與收入為倒U型曲線。國內的學者積極利用EKC理論對中國經濟增長與進步過程中的環(huán)境質量開展了具體研究，大都是關于EKC理論在我國或國內一些地區(qū)的驗證與檢驗。汪慧玲等利用EKC理論研究了我國工業(yè)污染與城鎮(zhèn)化的關系，研究發(fā)現(xiàn)我國大部分地區(qū)已經過了工業(yè)污染與城鎮(zhèn)化N型曲線的第二個拐點，也就是說城鎮(zhèn)化水平的提高給環(huán)境帶來負作用[2]；孫明宇等利用哈爾濱市空氣綜合污染指數(shù)和人均GDP來研究哈爾濱市空氣質量與經濟發(fā)展之間的關系，發(fā)現(xiàn)哈爾濱空氣質量與GDP出現(xiàn)倒“N”型曲線形狀[3]。王惠等使用EKC模型估計淮河流域GDP與工業(yè)污染排放的關系，得到的結論是主要工業(yè)污染物的排放與GDP呈現(xiàn)正U型關系[4]。從國內研究狀況來看，在實際分析中，EKC既有傳統(tǒng)的倒“U”型形狀，還有正“U”、正N型、倒N型等形狀。已有的研究里缺少對皖江城市帶區(qū)域EKC方面的研究。

3 模型設定與研究數(shù)據(jù)的說明

3.1 EKC模型

目前利用EKC理論對環(huán)境污染和經濟增長的關系進行研究可以使用的計量模型主要有兩種：時間序列模型和面板數(shù)據(jù)模型。

3.1.1 時間序列模型

在EKC模型里常用的是二次方多項式模型和三次方多項式模型[5]，即：

在模型中：Yt為某國家或地區(qū)在第t期的環(huán)境污染狀況指標，Xt表示一個國家或地區(qū)在第t期的產出，通常用GDP或人均GDP來表示。

3.1.2 面板數(shù)據(jù)模型

為了防止面板數(shù)據(jù)的異方差性，所以在時間序列模型的基礎上，進行對數(shù)處理，即：

式中Dit表示影響第i個國家環(huán)境污染程度的其他變量形成的向量，主要包括結構效應和技術進步效應等變量。

3.1.3 研究模型的選擇

在具體研究過程中使用的數(shù)據(jù)是2005年至2015年皖江城市帶的對應指標的數(shù)據(jù)，因此選擇時間序列模型。在具體研究過程里，可以使用SPSS軟件進行非線性估計，根據(jù)擬合優(yōu)度和顯著性等結果，選擇合適的次方模型。

3.2 研究數(shù)據(jù)的說明

本文的研究目的是分析皖江城市帶區(qū)域環(huán)境污染程度與經濟增長之間的關系，在研究過程中選擇的環(huán)境污染指標是皖江城市帶的工業(yè)廢水COD（化學需氧量）排放量、工業(yè)SO2（二氧化硫）排放量、工業(yè)固體廢物排放量、工業(yè)煙粉塵排放量，經濟產出指標選擇的是皖江城市帶人均GDP[6]。由于在實際研究中六安市金安區(qū)和舒城縣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)不容易獲得，在下文的研究中使用的是六安市的數(shù)據(jù)進行相應的研究。

4 皖江城市帶各污染指標與經濟發(fā)展的EKC曲線分析

在對皖江城市帶進行EKC分析時，以工業(yè)污染物為因變量Y，人均GDP為自變量X進行非線性回歸分析[7]。

4.1 皖江城市帶環(huán)境污染分析

在2005年至2015年間皖江城市帶工業(yè)污染物排放量變動情況如圖1和圖2所示，

圖1 工業(yè)廢水COD、工業(yè)SO2、工業(yè)煙粉塵等的排放量線形圖

圖2 固體廢物排放量的線形圖

從圖1和圖2來看，皖江城市帶工業(yè)廢水中COD排放在2011年以后沒有明顯下降的趨勢，工業(yè)SO2在2011年以后下降趨勢也不明顯，在2005年到2015年間皖江城市帶工業(yè)固體廢物排放先上升后降低，而工業(yè)煙粉塵排放波動比較頻繁。

4.2 皖江城市帶工業(yè)污染與經濟增長的非線性回歸

下面將以EKC理論為基礎，借助SPSS19.0軟件，對皖江城市帶各污染物與經濟發(fā)展的關系開展實證分析。

4.2.1 工業(yè)廢水COD排放與經濟增長的EKC分析

以工業(yè)廢水COD排放量為因變量，人均GDP為自變量開展非線性估計，結果列于表1：

表1 工業(yè)廢水COD與人均GDP的非線性關系匯總

根據(jù)參數(shù)估計的情況，三次方多項式的決定系數(shù)最高，因此選擇三次方多項式模型。回歸方程為

圖3 工業(yè)廢水COD與人均GDP關系的圖形

根據(jù)曲線方程和擬合圖形，可以得出工業(yè)廢水COD排放和人均GDP是正“N”型曲線形狀，而且工業(yè)廢水COD排放隨著GDP的提高已經經過了第二個拐點，體現(xiàn)出上漲的趨向。

4.2.2 工業(yè)SO2排放與經濟增長的EKC分析

對工業(yè)SO2與人均GDP開展非線性回歸，非線性回歸結果列于表2。

表2 工業(yè)SO2與人均GDP的非線性關系匯總

根據(jù)回歸分析情況，三次方項的擬合程度最優(yōu)，因此選取三次方多項式模型?；貧w方程為

圖4 工業(yè)SO2與人均GDP的回歸曲線

根據(jù)回歸方程和回歸線來看，工業(yè)SO2排放和人均GDP之間體現(xiàn)出正“N”型形狀，工業(yè)SO2剛過第二次拐點轉向上升。

4.2.3 工業(yè)煙粉塵排放與經濟發(fā)展的EKC分析

對皖江城市帶工業(yè)煙粉塵排放與人均GDP開展非線性回歸，具體結果見表3。

表3 工業(yè)煙粉塵與人均GDP的非線性關系匯總

根據(jù)模型估計結果，工業(yè)煙粉塵和人均GDP之間線性關系、二次項關系、三次項關系的擬合優(yōu)度都很低，都不成立。

通過方程回歸的結果，工業(yè)煙粉塵的排放沒有呈現(xiàn)出EKC的規(guī)律。

4.2.4 工業(yè)固體廢物排放與經濟增長的EKC分析

對皖江城市帶工業(yè)固體廢物排放與人均GDP進行非線性回歸，結果列于表4。

圖5 工業(yè)煙粉塵與人均GDP關系的圖形

表4 工業(yè)固體廢物與人均GDP的非線性關系匯總

圖6 工業(yè)固體廢物排放與人均GDP關系的圖形

根據(jù)上面的回歸結果，工業(yè)固體廢物排放和人均GDP這兩個變量的二次方多項式和三次方多項式的決定系數(shù)都是0.891，但是二次方多項式的F檢驗最顯著，所以二次項關系成立，回歸方程為

根據(jù)回歸情況和回歸線判斷工業(yè)固體廢物和人均GDP這兩個變量出現(xiàn)倒“U”型關系，在拐點以后，工業(yè)固體廢物排放隨著人均GDP的提高持續(xù)降低。

5 結論與建議

5.1 結論

根據(jù)2005至2015年皖江城市帶的主要污染物和人均GDP的數(shù)據(jù)對EKC曲線進行檢驗，得到如下結論。

（1）工業(yè)廢水COD排放量與人均GDP呈現(xiàn)出正“N”型形狀，工業(yè)廢水COD的排放在第二個拐點以后有不斷提高的態(tài)勢。由于經濟的發(fā)展，工業(yè)廢水COD排放量不斷增加，由于存在治污處理技術上的瓶頸，工業(yè)廢水COD的治理效率達到一定水平后進入下降階段，目前需要在污染治理技術上進行改進和突破。

（2）工業(yè)SO2排放量與人均GDP也呈現(xiàn)正“N”型曲線形狀，工業(yè)SO2的排放在第二個拐點以后出現(xiàn)上升。這說明隨著經濟發(fā)展水平的提高，工業(yè)SO2排放量不斷增加，因為同樣存在技術上的難題導致工業(yè)SO2的治理效率下降。

（3）工業(yè)煙粉塵排放量和人均GDP沒有表現(xiàn)出EKC的規(guī)律，工業(yè)煙粉塵的排放還沒有隨著人均GDP表現(xiàn)出規(guī)律性的趨勢。這說明工業(yè)煙粉塵的污染治理效率還不穩(wěn)定，沒有體現(xiàn)出一定的規(guī)律性。

（4）工業(yè)固體廢物排放量和人均GDP出現(xiàn)倒“U”型形狀，這符合傳統(tǒng)的EKC理論，而且已經經過了倒“U”型曲線的最高點，說明皖江城市帶工業(yè)固體廢物的治理效率已經出現(xiàn)，工業(yè)固體廢物排放隨著人均GDP的提高不斷降低。

5.2 建議

5.2.1 推動企業(yè)進行技術創(chuàng)新

皖江城市帶工業(yè)廢水COD排放和工業(yè)SO2排放處在隨人均GDP上升而上升的階段，要加強控制工業(yè)廢水COD排放和工業(yè)SO2排放，推動企業(yè)進行技術創(chuàng)新，及早到達轉向下降的轉折點。

5.2.2 加強對工業(yè)煙粉塵排放的監(jiān)管

從上文的分析來看工業(yè)煙粉塵的排放沒有出現(xiàn)EKC的規(guī)律，治理效率有時高有時低，一方面是需要解決技術方面的難題，另外一方面也是比較重要的一方面就是要加強對工業(yè)煙粉塵排放的監(jiān)管，提高違規(guī)違法排污的成本。

5.2.3 總結工業(yè)固體廢物處理的經驗

根據(jù)前面實證分析的結論，工業(yè)固體廢物排放隨著人均GDP的增長不斷減少，應該持續(xù)總結對固體廢物處理的經驗，采取相關措施繼續(xù)維持這種降低的趨向，推動經濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻:

[1]GROSSMAN G M，KRUEGER A B.Economic growth and environment[J].The Quarterly Journal of Economic，1995，（2）：353-377.

[2]汪慧玲，劉莉.城鎮(zhèn)化發(fā)展是否給環(huán)境帶來負外部性?——基于省際面板數(shù)據(jù)的實證研究[J].石家莊經濟學院學報，2016，（6）：53-61.

[3]孫明宇，程佳新.哈爾濱市環(huán)境空氣質量評價與經濟增長關系研究[J].環(huán)境科學與管理，2017，（7）：42-45.

[4]王惠，王樹喬，李小聰.淮河流域的工業(yè)環(huán)境庫茲涅茨曲線再檢驗——來自2005—2014年安徽省地級市面板數(shù)據(jù)[J].水利經濟，2017，（2）：22-25+68+76.

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[6]樸錦泉，馬民濤，劉張強.江蘇省經濟增長與工業(yè)“三廢”排放的EKC實證分析與環(huán)境策略[J].四川環(huán)境，2015，（5）：106-110.

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