新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染關(guān)系研究

王保乾，朱希鐳

(河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

我國的城鎮(zhèn)化水平在改革開放后進入加速發(fā)展階段，由1978年的17.92%快速上升到2019年末的60.60%。隨著城鎮(zhèn)的快速擴張，人口集聚和工業(yè)化導(dǎo)致用水量和廢污水排放量激增[1]。2018年國內(nèi)的用水總量相較于2004年增加了8%，而廢水排放總量卻增加了45%，達到了驚人的699.7億t，相當于兩條黃河的水量[2]。中國的水資源安全面臨著嚴重的威脅，長江更是全國水污染的重災(zāi)區(qū)。長江經(jīng)濟帶涵蓋9省2市，地理面積僅占全國的21.4%，卻擁有全國42.9%的人口和44.1%的GDP，是我國城鎮(zhèn)化水平較高的地區(qū)之一。沿岸產(chǎn)業(yè)多以工業(yè)為主，分布著40余萬家化工企業(yè)，涵蓋眾多高能耗、高污染、高排放行業(yè)，也是水環(huán)境問題最為突出的區(qū)域。根據(jù)長江經(jīng)濟帶近10年水資源公報數(shù)據(jù)顯示，平均每年有272億t廢污水排入長江，占全國廢污水排放總量的43.6%。生活污水量增速遠遠高于同期的人口增速，近10年水污染事故更是占全國的46%[3]。這不但阻礙了長江經(jīng)濟帶經(jīng)濟活力的釋放，還造成生態(tài)環(huán)境惡化與巨額的經(jīng)濟損失，比大氣、固體廢棄物等污染造成的損失更大[4]，使得長江經(jīng)濟帶建設(shè)變成一個“建設(shè)性”的大破壞。

已有研究指出，傳統(tǒng)的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程是造成當前水污染的重要原因[5]，無序蔓延擴張的城市群日益演變?yōu)槲廴救?。與發(fā)展模式簡單粗放、環(huán)境污染嚴重的傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化不同，新時代的城鎮(zhèn)化將人與自然和諧發(fā)展放在規(guī)劃的首位，這種融合生態(tài)文明理念與資源環(huán)境承載力的經(jīng)濟發(fā)展方式對于水污染治理有一定的規(guī)范效應(yīng)。繼2015年“水十條”與《中華人民共和國環(huán)境保護法》陸續(xù)出臺后，最新印發(fā)的《2019年新型城鎮(zhèn)化建設(shè)重點任務(wù)》同樣強調(diào)了嚴格控制污染物排放，并提出以人的城鎮(zhèn)化為核心，推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。長江流域的水污染防治是一個關(guān)系全國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略問題，為了更好地發(fā)揮新型城鎮(zhèn)化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的水污染治理效應(yīng)，需要探討新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染之間的影響機制，研究三者之間的動態(tài)關(guān)系。

1 文獻綜述

在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，水污染被認為是一類由有害化學(xué)物質(zhì)造成水的使用價值降低或喪失，污染環(huán)境的現(xiàn)象，有關(guān)學(xué)者通常注重于對其物質(zhì)構(gòu)成成分與反應(yīng)機理進行分析[6]。究其來源，水污染與流域內(nèi)人類的生活、生產(chǎn)活動息息相關(guān)。農(nóng)業(yè)面源污染、工業(yè)點源污染、生活污水排放以及突發(fā)的水污染事故等都會對水資源造成破壞。

在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域，國內(nèi)外較多關(guān)注對水資源利用的研究，近年才將水污染作為水資源利用的一項非期望產(chǎn)出納入討論范圍[7]。一些學(xué)者從城鎮(zhèn)化[8]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[9]、經(jīng)濟增長[10]、對外貿(mào)易[11]與政府監(jiān)管[12]等社會經(jīng)濟因素對其成因的影響進行了一些有益的探討，主要聚焦于水污染的估算方法[13]、影響因素[14]、治理效率[15]與防治對策[16]等問題上，得出了一些重要的研究結(jié)論：無序擴張的傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化會造成嚴重的水污染[17]，但不是導(dǎo)致水污染的直接原因[18]；城鎮(zhèn)化與廢水排放量之間的關(guān)系根據(jù)城鎮(zhèn)化階段的演變一直在動態(tài)變化[19]，而要實現(xiàn)廢水排放量與城鎮(zhèn)化的強脫鉤，必須走新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的道路，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[20]；未來城鎮(zhèn)化演進會繼續(xù)加劇水污染，但是影響程度會不斷降低[21]；水污染與經(jīng)濟增長之間存在庫茲涅茨曲線(EKC)，但“污染天堂”的假說在長江經(jīng)濟帶地區(qū)并不成立，對外貿(mào)易在一定程度上減輕了水污染[13]，并且在流域協(xié)同治理的基礎(chǔ)上加強政府監(jiān)管是外商直接投資(FDI)發(fā)揮積極環(huán)境效應(yīng)的關(guān)鍵[12]；不同地區(qū)的廢水排放量和產(chǎn)業(yè)、資源的關(guān)系具有顯著的省際差異，技術(shù)進步與提高生產(chǎn)效率才是實現(xiàn)工業(yè)廢水與經(jīng)濟增長脫鉤的主導(dǎo)因素[22]，因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級是改善環(huán)境狀況的重要途徑[23]，但呈現(xiàn)的效果取決于不同地區(qū)政策的實施情況[24]。

上述研究已經(jīng)意識到工業(yè)化和城鎮(zhèn)化導(dǎo)致了目前嚴峻的水污染形勢，水污染已經(jīng)開始阻礙經(jīng)濟與社會的發(fā)展。區(qū)別于傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化，新型城鎮(zhèn)化的核心在于不以犧牲生態(tài)和環(huán)境為代價，促進經(jīng)濟社會的發(fā)展。謝秋皓等[25]通過超效率SBM模型構(gòu)建了新型城鎮(zhèn)化背景下的生態(tài)前沿，測算的結(jié)果表明新型城鎮(zhèn)化促進了區(qū)域的綠色發(fā)展水平，但由于承接了大量高污染產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，中西部的綠色發(fā)展效率較低?？梢钥闯觯a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是理解城鎮(zhèn)化進程對水污染作用的一個核心變量[26]。在早期城鎮(zhèn)化階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級往往意味著由農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向高投入、高產(chǎn)出、低效率、高污染的工業(yè)化；在新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的背景下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級更強調(diào)的是發(fā)展低投入、高產(chǎn)出、高效率、清潔化的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，如何實現(xiàn)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展和環(huán)境污染狀況改善的雙重目標成為新時代城鎮(zhèn)化的重點。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級作為化解兩者矛盾、實現(xiàn)兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的重要手段日益受到關(guān)注。有關(guān)文獻運用脫鉤理論與向量自回歸模型(VAR)探討環(huán)境污染與經(jīng)濟指標的動態(tài)關(guān)系。章恒全等[19]通過Tapio脫鉤-STIRPAT模型探討了多維度城鎮(zhèn)化對工業(yè)廢水排放量的影響，提出了各省(市)需要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、保證城鎮(zhèn)發(fā)展質(zhì)量的政策建議；史珍等[27]通過構(gòu)建我國東部地區(qū)工業(yè)用水與工業(yè)經(jīng)濟增長的PVAR模型，發(fā)現(xiàn)工業(yè)用水的滯后1期對工業(yè)經(jīng)濟增長有正向顯著影響；龐慶華等[28]為分析碳排放、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境規(guī)制多個變量之間的影響機制，運用VAR模型中的脈沖響應(yīng)與方差分解法進行相關(guān)分析。受上述學(xué)者研究的啟發(fā)，總結(jié)出新型城鎮(zhèn)化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級過程中對水污染可能的影響機制，見圖1。

圖1 新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對水污染的影響機制

已有的研究成果為系統(tǒng)解讀新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與水污染間的關(guān)系提供了理論視角。然而，現(xiàn)有研究通常將新型城鎮(zhèn)化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、水污染割裂開來，聚焦于兩兩之間的關(guān)系和影響機制，對三者之間相互影響的作用機理未見涉及。隨著水污染防治的持續(xù)深入，相關(guān)政策與環(huán)境規(guī)制必然會發(fā)生變化，從而對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城鎮(zhèn)化發(fā)展產(chǎn)生影響；新型城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級在相互作用下也會改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)、生活方式，從而引起水污染狀況的變化。因此，本文以新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染為研究對象，嘗試建立以脫鉤理論和PVAR模型為主的統(tǒng)一分析框架，以更全面的視角分析長江經(jīng)濟帶新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和水污染的內(nèi)在聯(lián)系，研究三者間的演變趨勢和影響機制，以期為長江經(jīng)濟帶水污染防治提供有益的思路。

2 指標構(gòu)建與研究模型

2.1 指標構(gòu)建

2.1.1新型城鎮(zhèn)化指數(shù)

由于新型城鎮(zhèn)化在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟增長的同時，更注重以人為本、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展。因此，在學(xué)術(shù)界已有研究成果的基礎(chǔ)上[29]，從人口、經(jīng)濟、社會、綠色新型城鎮(zhèn)化4個層面進行考慮，共選取14個指標構(gòu)建新型城鎮(zhèn)化綜合評價指標體系(表1)，并通過客觀賦值的熵權(quán)法計算各指標權(quán)重，以區(qū)別于傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化。

表1 新型城鎮(zhèn)化綜合評價指標體系

a. 極差標準化。正、負指標標準化公式：

yij=(Xij-Xijmin)/(Xijmax-Xijmin)

(1)

yij=(Xijmax-Xij)/(Xijmax-Xitmin)

(2)

式中：yij為極差標準化轉(zhuǎn)化的標準值；Xijmin、Xijmax分別為系統(tǒng)i指標j的最小和最大值；Xij為系統(tǒng)i指標j的初始值。極差標準化用于消除初始數(shù)據(jù)之間的量綱差異。

b. 熵權(quán)法求權(quán)重。

(3)

其中

式中：wi為各指標權(quán)重；Ej為指標j的信息熵；pij為第i個單位指標j的比重；n為單位的個數(shù)。

c. 加權(quán)求和計算新型城鎮(zhèn)化指數(shù)N：

(4)

2.1.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)

借鑒徐德云[26]的方法構(gòu)造衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)R：

(5)

式中：yi/y為第i產(chǎn)業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重。R可以測定產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的程度，若R=1或接近于1，表明經(jīng)濟社會以農(nóng)業(yè)為主，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次較低；若該地區(qū)以工業(yè)為主，第二產(chǎn)業(yè)占比最大，則計算出的R值就會接近于2；同理，對于第三產(chǎn)業(yè)也適用，若R=3或接近于3，就表明該區(qū)域的經(jīng)濟服務(wù)化傾向明顯，第三產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達。該系數(shù)較為全面地反映了地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所處的階段。

2.1.3水污染指標

考慮到城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，城鎮(zhèn)的生活污水、工廠排出的工業(yè)廢水是造成水污染的主要原因。因此，選取地區(qū)廢污水排放量P(工業(yè)廢水排放量與生活污水排放量之和)作為水污染的代理變量。相較于工業(yè)廢水排放量，地區(qū)廢污水排放量具有全面性[30]，可以較好地衡量因城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化所引起的水污染程度。

2.2 研究模型

2.2.1Tapio脫鉤模型

脫鉤模型旨在描述一個系統(tǒng)內(nèi)兩個變量之間的變化是否存在正向或反向的關(guān)系，被廣泛運用于資源環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系評價的研究領(lǐng)域[31]。通用的脫鉤分析模型有OECD模型、Tapio模型等。Tapio[32]在OECD模型的基礎(chǔ)上，將彈性系數(shù)引入脫鉤模型中，以經(jīng)濟指標下降或上升1%時所導(dǎo)致的污染增加或減少的百分比作為研究結(jié)果，可以刻畫出更為詳盡的8種脫鉤狀態(tài)，如圖2所示，具體的脫鉤狀態(tài)由縱坐標ΔA(污染變量)、橫坐標ΔB(經(jīng)濟變量)與e(A，B)三者共同決定，充分考慮了不同數(shù)值下脫鉤的狀態(tài)差異。由于Tapio脫鉤模型能夠準確地反映新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染之間的演變趨勢，且彈性系數(shù)可以直觀反映雙方的變化方向和變動程度[19]，因此根據(jù)Tapio彈性脫鉤理論分別構(gòu)建新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染之間的脫鉤模型：

(6)

(7)

式中e為彈性脫鉤系數(shù)。

2.2.2面板向量自回歸模型

面板向量自回歸模型(PVAR)由單一維度的向量自回歸模型(VAR)演變而來，將相關(guān)影響因素作為內(nèi)生變量，直接面向數(shù)據(jù)而不受經(jīng)濟理論約束，在實際應(yīng)用中一般通過脈沖響應(yīng)函數(shù)、方差分解獲得沖擊響應(yīng)情況進行解釋[28]。PVAR模型不僅可以研究多個變量間的長期動態(tài)效應(yīng)，還考慮了不可觀測的個體異質(zhì)性，兼具截面與時間序列的信息，可以作為變量脫鉤關(guān)系的有效補充說明[33]。PVAR模型的一般形式為

圖2 脫鉤狀態(tài)分解

(i=1，2，…，M;t=1，2，…，T)

(8)

式中：Yit為第i個省市t期的內(nèi)生變量；q為滯后階數(shù)；Wj為滯后期的待估系數(shù)；αi和γi分別為模型的個體固定效應(yīng)和時間效應(yīng)；μit為隨機誤差。

2.3 數(shù)據(jù)來源

以長江經(jīng)濟帶9省2市作為研究對象，選取2008—2017年數(shù)據(jù)進行研究。各指標原始數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、各省水資源公報。其中比例數(shù)據(jù)通過計算得出，個別缺失數(shù)據(jù)通過線性插值法補齊，該部分數(shù)據(jù)比例為0.6%。為避免受到通貨膨脹的影響，將2009—2017年以當年價格計算的數(shù)據(jù)修正為以2008年為基期的不變價。

3 實證結(jié)果分析

3.1 演變趨勢

計算長江經(jīng)濟帶廢污水排放量、新型城鎮(zhèn)化指數(shù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)，見表2。根據(jù)指標的變化趨勢可以看出，廢污水排放量在2008—2015年持續(xù)上升，2015年后才由升轉(zhuǎn)降。在這段時期，長江經(jīng)濟帶處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速擴張階段，新型城鎮(zhèn)化水平除了在2013—2015年略有波動，長期來看保持增長態(tài)勢；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)也呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的趨勢，說明生產(chǎn)要素在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中逐漸流向了高生產(chǎn)率的產(chǎn)業(yè)?；诖?，為進一步分析水污染是否與新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級存在此消彼長的背離狀態(tài)。通過式(8)、(9)計算出兩兩之間的脫鉤狀態(tài)，見表3。

表2 2008—2017年長江經(jīng)濟帶指標測度結(jié)果

表3 2008—2017年長江經(jīng)濟帶的脫鉤態(tài)勢

對照表3整體來看，廢污水排放量與新型城鎮(zhèn)化的關(guān)系呈現(xiàn)擴張負脫鉤—增長連結(jié)—強負脫鉤—強脫鉤的發(fā)展趨勢。前半場的城鎮(zhèn)化往往伴隨著工業(yè)化發(fā)展，這個過程被稱為“灰色城鎮(zhèn)化”，通常表現(xiàn)為先污染后治理，因此呈現(xiàn)出擴張負脫鉤與增長連結(jié)的脫鉤態(tài)勢。地區(qū)加強環(huán)境規(guī)制后，廢污水排放量增速在逐漸降低的同時，新型城鎮(zhèn)化水平也出現(xiàn)了一定的波動，呈現(xiàn)出非理想的強負脫鉤狀態(tài)，但最終在2015年后成功實現(xiàn)了廢污水排放量的強脫鉤，說明推進城鎮(zhèn)化的同時大幅減輕了水環(huán)境的負擔。同樣，廢污水排放量在2008—2015年與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級呈擴張負脫鉤的態(tài)勢，之后也轉(zhuǎn)變?yōu)閺娒撱^的理想狀態(tài)，表明經(jīng)濟增長逐漸降低了對于水污染密集型工業(yè)的依賴性，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級通過水資源利用效率和治污處理工藝的提高等途徑降低了水污染。

從綜合指標與脫鉤態(tài)勢的演變趨勢可以看出，2008—2017年長江經(jīng)濟帶經(jīng)歷了粗放擴張型-集約環(huán)保型的發(fā)展過程，成功遏制了水污染的惡化。同時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也經(jīng)歷了高投入、高消耗、高污染、低效率-低投入、低消耗、清潔化、高效率的演變過程。

3.2 影響機制

3.2.1平穩(wěn)性檢驗

為了研究長江經(jīng)濟帶新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和水污染三者相互影響的作用機制，進一步運用PVAR模型分析三者間的動態(tài)關(guān)系。首先對原始數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗，檢驗方法分為LLC檢驗和ADF檢驗。由于廢污水排放量的數(shù)量級較大，為了消除異方差的影響，對其進行自然對數(shù)處理。之后對選用的3個變量進行平穩(wěn)性檢驗，檢驗的結(jié)果如表4所示。根據(jù)單位根檢驗結(jié)果可知，P、N和R都是一階差分后平穩(wěn)。因此對P、N和R進行一階差分處理。

表4 平穩(wěn)性檢驗結(jié)果

3.2.2協(xié)整檢驗

通過E-G兩步法對上述一階差分后平穩(wěn)的原始變量進行協(xié)整檢驗，檢驗結(jié)果如表5所示。對于同質(zhì)面板協(xié)整關(guān)系與異質(zhì)面板協(xié)整關(guān)系的檢驗，PP統(tǒng)計量和ADF統(tǒng)計量均顯示存在協(xié)整關(guān)系。因此可以認為各變量之間存在著協(xié)整關(guān)系。

表5 Pedroni檢驗協(xié)整檢驗結(jié)果

表6 最優(yōu)滯后階判斷

3.2.3最優(yōu)滯后階判斷

最優(yōu)滯后階可通過LR、FPE以及AIC等指標進行判斷，同時選擇的滯后階數(shù)應(yīng)仍然使得模型穩(wěn)定，即特征根的倒數(shù)都在單位圓內(nèi)，否則無法進行脈沖響應(yīng)和方差分解的分析。通過EVIEWS操作可知，在滯后階為5及其以上時，模型都是非穩(wěn)定的，因此模型最多為4階。選擇最大滯后階數(shù)為4來進行最優(yōu)滯后階的判斷，結(jié)果如表6所示。LR、FPE以及AIC都選擇3作為最優(yōu)滯后階數(shù)，依據(jù)少數(shù)服從多數(shù)的原則，最優(yōu)滯后階數(shù)確定為3。

3.2.4脈沖響應(yīng)分析

對于PVAR模型，主要關(guān)注其脈沖響應(yīng)以及方差分解結(jié)果。通過脈沖響應(yīng)分析可以預(yù)測新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和廢污水排放量3個變量受到?jīng)_擊變化后對包括自身的變量在未來各期中產(chǎn)生的影響，能夠較好地呈現(xiàn)出三者之間的動態(tài)沖擊反應(yīng)。因此，在模型估計中分別給予3個變量一個標準差的正向沖擊，得到脈沖響應(yīng)示意圖如圖3所示。

3.2.4.1P與N之間的關(guān)系

圖3(a)展示了當外部沖擊造成廢污水排放量在當期增加時，會在滯后1期時對新型城鎮(zhèn)化產(chǎn)生負向沖擊，隨后該沖擊在滯后2期后轉(zhuǎn)化為正向沖擊，并逐漸減小至零。圖3(b)展示了當外部沖擊造成新型城鎮(zhèn)化水平在當期提高時，會在滯后2期對廢污水排放量產(chǎn)生一個正向沖擊，隨后該沖擊有所調(diào)整，回落至負值，但在滯后4期時又轉(zhuǎn)為較強的正向沖擊，之后不斷衰落回歸均衡狀態(tài)。

根據(jù)圖3(a)(b)分析可知，新型城鎮(zhèn)化與廢污水排放量之間的相互關(guān)系較為復(fù)雜。廢污水排放量在滯后1期對新型城鎮(zhèn)化產(chǎn)生負面影響，滯后2期后反而加速了新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展，而新型城鎮(zhèn)化推進增速的提升會在滯后2年左右明顯提高廢污水排放量增速?？梢钥闯?，以犧牲一時環(huán)境為代價的確有助于短期城鎮(zhèn)化的發(fā)展，新型城鎮(zhèn)化也對水污染具有一定的推進效應(yīng)，這與2008—2015年廢污水排放量與新型城鎮(zhèn)化水平都呈上升趨勢的現(xiàn)實相符。但隨著地區(qū)水污染問題的日益加劇，廢污水排放量的增速逐漸開始下降，并且在2015年后由升轉(zhuǎn)降，這可能是因為政府及相關(guān)部門采取了相應(yīng)的環(huán)境規(guī)制和治理措施抑制了廢污水排放量的增長，因此廢污水排放量在外界干預(yù)的這段時間得到了控制。

3.2.4.2P與R之間的關(guān)系

圖3(c)展示了當外部沖擊造成廢污水排放量在當期增加時，會在滯后1期開始對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)產(chǎn)生明顯的負向沖擊，并且該沖擊會持續(xù)較長時間。圖3(d)展示了當外部沖擊造成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)在當期提高時，會在滯后2期時對廢污水排放量產(chǎn)生一個負向沖擊，隨后該沖擊不斷減弱并回歸均衡狀態(tài)。

(a) N對lnP沖擊的反應(yīng)

(b) lnP對N沖擊的反應(yīng)

(c) R對lnP沖擊的反應(yīng)

(d) lnP對R沖擊的反應(yīng)

(e) R對N沖擊的反應(yīng)

(f) N對R沖擊的反應(yīng)

對圖3(c)(d)分析可知，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)與廢污水排放量之間存在著明顯的負向關(guān)系。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)增速的提高，意味著地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)的占比在快速提升，工業(yè)占比相對減小，整個經(jīng)濟對于水污染密集型行業(yè)的依賴關(guān)系相對降低，因而該地區(qū)的廢污水排放量有所下降；而廢污水排放量增速的提高意味著地區(qū)可能仍處于第一產(chǎn)業(yè)向第二產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)的過渡時期或是正處于第二產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展時期，地區(qū)在城鎮(zhèn)化過程中需要重工業(yè)的支持以帶動經(jīng)濟發(fā)展，這與R均值處于(2，2.6)區(qū)間，即各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征仍以工業(yè)為主的現(xiàn)實相符。同時，也可能在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中，部分缺少環(huán)境規(guī)制的行業(yè)一旦嘗到了用環(huán)境污染換取經(jīng)濟效益的甜頭之后，會加速賺取這部分污染物排放價值量，從而產(chǎn)生了負的外部效應(yīng)，阻礙了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級。

3.2.4.3N與R之間的關(guān)系

圖3(e)展示了當外部沖擊造成新型城鎮(zhèn)化水平在當期提高時，會在滯后1期開始對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)產(chǎn)生負向沖擊，沖擊逐漸減弱并回歸至零。圖3(f)展示了當外部沖擊造成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)在當期提高時，會在滯后2期時對城鎮(zhèn)化產(chǎn)生一個明顯的負向沖擊，在滯后4期時該沖擊轉(zhuǎn)化為輕微的正向沖擊，并隨后減弱回歸均衡。

對圖3(e)(f)分析可知，長江經(jīng)濟帶新型城鎮(zhèn)化推進速度的提升伴隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)增速的相對下降。由于樣本內(nèi)各省市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)均大于2，即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都處于由工業(yè)主導(dǎo)向服務(wù)業(yè)主導(dǎo)轉(zhuǎn)型的過程，因此可以認為這些地區(qū)城鎮(zhèn)化推進速度的提升會使其向第三產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)經(jīng)濟體推進的速度放緩，同時第三產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)經(jīng)濟體發(fā)展速度的提高對于新型城鎮(zhèn)化的邊際貢獻也在降低。城鎮(zhèn)化不是一勞永逸的過程，在城鎮(zhèn)化初期，勞動力由農(nóng)村涌入城市，生產(chǎn)要素在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中流向高生產(chǎn)率的第二產(chǎn)業(yè)，同時還能實現(xiàn)農(nóng)村與城市之間的資源互換、經(jīng)濟交流。但隨著大量的人口進入城市，受限于城市自身的承載力，農(nóng)業(yè)人口涌入帶來的邊際效用降低，城市問題逐漸突出，過度依賴重工業(yè)的發(fā)展，反而對其他產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)生擠出效應(yīng)，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形成了一定程度的限制。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的更新?lián)Q代也會加強城市對于農(nóng)村地區(qū)的影響力，在城鎮(zhèn)化過程中逐漸將城市文化、技術(shù)傳遞到農(nóng)村地區(qū)，在當前農(nóng)村與城市已經(jīng)實現(xiàn)相當程度一體化的情況下，尚未實現(xiàn)城鎮(zhèn)化的地區(qū)可能在地理、氣候等條件上受到限制，因而地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級對于新型城鎮(zhèn)化的邊際效用也在降低。

3.2.5方差分解

為了進一步描述對應(yīng)變量未來時期的變動，評估其他變量對其影響程度，通過方差分解分析其他變量對其影響的貢獻率情況，見表7。新型城鎮(zhèn)化與廢污水排放量增長的波動均主要來自于自身，兩者對自身波動的貢獻率均在90%以上。對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)的變動而言，其增速在滯后10期有68.19%來自于自身變動的情況，而23.71%來自于廢污水排放量增速的變動，8.11%來自于新型城鎮(zhèn)化的變動。

表7 方差分解結(jié)果

結(jié)合脈沖響應(yīng)與方差分解的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與新型城鎮(zhèn)化對于廢污水排放量的影響程度在當期都不明顯，隨著時間的變化逐漸升高，存在滯后效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與新型城鎮(zhèn)化之間并未形成良性互動關(guān)系，影響程度較低。廢污水排放量與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間存在明顯負向關(guān)系，但是廢污水排放量對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的解釋作用更強。究其原因，可能是因為水污染的規(guī)模增長意味著地區(qū)的經(jīng)濟增長依賴于重工業(yè)的發(fā)展，高昂的利潤驅(qū)使部分水污染密集型企業(yè)擴大再生產(chǎn)，加速賺取這部分污染物價值量，導(dǎo)致水污染形勢嚴峻。而隨著2015年水污染防治行動計劃的正式發(fā)布，長江經(jīng)濟帶作為三水共治的試點地區(qū)，加強了流域間、城鎮(zhèn)間水污染聯(lián)防聯(lián)控的環(huán)境規(guī)制，大力推進了新型城鎮(zhèn)化發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，最終實現(xiàn)了經(jīng)濟發(fā)展與污染狀況改善的雙重目標?？梢钥闯觯L江經(jīng)濟帶經(jīng)歷了水污染形勢嚴峻—加強水污染防治—倒逼產(chǎn)業(yè)升級—舒緩水污染的發(fā)展過程。

綜上所述，在長江經(jīng)濟帶，新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染三者之間存在多個雙向關(guān)系，要促進3個系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展需要協(xié)調(diào)好三者之間的關(guān)系。表8為上、中、下游地區(qū)的方差分解結(jié)果。

表8 長江經(jīng)濟帶分地區(qū)方差分解結(jié)果

對于廢污水排放量來說，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和新型城鎮(zhèn)化在不同流域?qū)τ趶U污水排放量的影響都存在滯后效應(yīng)。但在中下游地區(qū)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對于廢污水排放量的影響程度明顯高于上游地區(qū)，在第10期的時候達17.9%和8.5%。這可能是因為長江三角洲地區(qū)具有完整的工業(yè)體系，其工業(yè)結(jié)構(gòu)較為合理；中游地區(qū)鄂、湘、皖、贛4省以重工業(yè)為主的工業(yè)生產(chǎn)體系在全國都占有重要地位，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的水污染治理效應(yīng)對于降污減排的貢獻較大。而對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為落后的上游地區(qū)，客觀規(guī)律決定了其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不能跨越工業(yè)化階段直接進入后工業(yè)化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的水污染治理效應(yīng)相對較低。

對于新型城鎮(zhèn)化來說，在1期的時候，新型城鎮(zhèn)化主要受自身的影響，在滯后10期時大部分的變動仍來自于自身，對自身波動的貢獻比率均在80%以上。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對于新型城鎮(zhèn)化的影響接近于0，不存在明顯的區(qū)域異質(zhì)性。說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級并未激發(fā)新型城鎮(zhèn)化的技術(shù)外溢效應(yīng)，需要促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與新型城鎮(zhèn)化的良性互動，才能放大新型城鎮(zhèn)化這一新動能對于水污染治理的舒緩效應(yīng)。

對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級來說，和中上游地區(qū)不同的是，在下游地區(qū)，新型城鎮(zhèn)化對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的影響在10期會達到35.7%。究其原因，下游地區(qū)已經(jīng)具有較高的城鎮(zhèn)化水平，過度追求城鎮(zhèn)化速度反而會阻礙產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化與高級化。在上游地區(qū)，廢污水排放量對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的影響隨著時間逐漸加強，10期的時候影響程度約為28.4%，相對中下游地區(qū)的貢獻比率較大，這可能與長江上游地區(qū)環(huán)境本底脆弱，政府的環(huán)境規(guī)制相對較強有關(guān)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文以長江經(jīng)濟帶為例，結(jié)合Tapio脫鉤-PVAR模型研究了新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染的演變趨勢與影響機制，得出以下結(jié)論：①新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展與廢污水排放量在經(jīng)歷了擴張負脫鉤—增長連結(jié)的演變過程后，在2015年后都實現(xiàn)了強脫鉤，可以說是2014年以來長江經(jīng)濟帶綠色發(fā)展的一個階段性寫照。②進一步構(gòu)建PVAR模型檢驗新型城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與水污染之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化對于水污染同時存在舒緩效應(yīng)和推進效應(yīng)，總效應(yīng)并不穩(wěn)定，且未與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級形成良性互動關(guān)系。③脈沖響應(yīng)和方差分解的結(jié)果說明，滯后2期的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對于水污染有負向影響，滯后1期、3期的廢污水排放量對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級同樣也有負向影響，且影響程度更大。④分流域來看，3個變量之間的影響關(guān)系存在明顯的區(qū)域異質(zhì)性。不同流域、不同省(市)在制定水污染防治政策時要因地制宜、因時制宜，不可一概而論。

4.2 建議

a. 堅持新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展道路，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，放大城鎮(zhèn)化對水污染的舒緩效應(yīng)，減少發(fā)展過程中因人口集聚、工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的推進效應(yīng)?？紤]到流域內(nèi)水環(huán)境安全與跨界水污染的復(fù)雜性，健全城鎮(zhèn)之間的水污染聯(lián)防聯(lián)控和生態(tài)補償機制，探索建立地區(qū)排污權(quán)交易制度，引入外部機制，遏制上游排污、下游遭殃的現(xiàn)象。

b. 注重產(chǎn)城融合，發(fā)揮產(chǎn)城聯(lián)動的治污優(yōu)勢。淘汰一批高投入、高污染、低效率的落后產(chǎn)業(yè)，從源頭減少水污染；因地制宜，發(fā)揮主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的支撐作用，積極推進低污染戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)的發(fā)展，降低產(chǎn)業(yè)污染水平，尤其要加強對中上游地區(qū)綠色產(chǎn)業(yè)的政策扶持，促進水污染防治與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的良性互動。

c. 根據(jù)各地區(qū)城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段的異質(zhì)性，有的放矢地制定有針對性的水污染防治政策。對于上海、江蘇、浙江等發(fā)達地區(qū)，應(yīng)以降低廢污水排放量為主線，執(zhí)行嚴格的排污標準，嚴格監(jiān)管污染源排放，推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，防止產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形態(tài)虛高；對于中上游等相對落后地區(qū)，應(yīng)在控制排放量增長的基礎(chǔ)上，集中治理城市污水和工業(yè)廢水，提高污水處理達標率。