長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放量時空演變特征研究

龔江琳

（中南民族大學 經(jīng)濟學院，武漢 430074）

1 引言

長江經(jīng)濟帶戰(zhàn)略以長江流域為依托，是關乎我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略之一。隨著長江經(jīng)濟帶的不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾日益凸顯，工業(yè)污染的增長為長江經(jīng)濟帶的發(fā)展帶來了阻力。自2014年9月起，國家對長江經(jīng)濟帶的發(fā)展作出一系列重大戰(zhàn)略部署，以“共抓大保護、不搞大開發(fā)”為導向，推動長江經(jīng)濟帶高質量綠色發(fā)展。歷經(jīng)多年建設，長江經(jīng)濟帶在經(jīng)濟、社會和生態(tài)文明建設等領域取得了顯著成果，但在工業(yè)廢水治理方面仍面臨一定的挑戰(zhàn)。

有關污染和經(jīng)濟發(fā)展關系的研究一直是學術界關注的焦點。在影響因素方面，早期學術界聚焦單一因素下經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的實證研究，發(fā)現(xiàn)兩者之間的關系呈倒U型曲線，并構建了環(huán)境庫茨涅茲曲線假說[1]。外國學者側重對大氣污染物[2]進行環(huán)境庫茨涅茲曲線的模型檢驗；周靜等[3]發(fā)現(xiàn)部分省級的工業(yè)廢水排放與經(jīng)濟增長呈倒U型曲線。但單一的經(jīng)濟增長無法很好地解釋復雜的環(huán)境污染問題，故引入人口因素、政策因素、經(jīng)濟結構和貿(mào)易因素等，以便全面分析污染物的影響因素[4]。劉安國等[5]認為環(huán)境技術創(chuàng)新能促進工業(yè)廢水減排。陳昆侖等[6]研究表明技術進步和經(jīng)濟發(fā)展效應是影響工業(yè)廢水排放減少和增多的主要因素。常玉苗等[7]認為第二產(chǎn)業(yè)占比、城鎮(zhèn)人口等是促排指標，第三產(chǎn)業(yè)占比、城市化率等是減排指標。在研究方法方面，應用較廣的有投入產(chǎn)出模型[8]、LMDI分解[9]和STIRPAT模型[10]等。在污染物時空特征方面，秦亞情[11]發(fā)現(xiàn)長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水空間分布呈現(xiàn)東高西低的特點。

本文以長江經(jīng)濟帶108個城市為研究區(qū)域，結合STIRPAT模型和空間計量經(jīng)濟模型，分析2005—2019年工業(yè)廢水排放的時空演化特征和影響因素，為進一步推進長江經(jīng)濟帶區(qū)域協(xié)調發(fā)展和污染協(xié)同治理工作提供決策參考。

2 模型構建與數(shù)據(jù)來源

2.1 變量選取與模型構建

本研究中同時考慮該城市和鄰近城市解釋變量對該城市工業(yè)廢水排放的影響。在借鑒Anselin、Pace 和Lesage的空間計量模型的基礎上，結合STIRPAT分別構建空間杜賓模型（見式1）、空間誤差模型（見式2）。

表1 變量定義與解釋

2.2 數(shù)據(jù)來源

由于部分城市數(shù)據(jù)缺失嚴重，選取長江經(jīng)濟帶2005—2019年108個地市的相關數(shù)據(jù)作為樣本，參考《長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》的分區(qū)標準，下游地區(qū)包括上海、浙江、江蘇和安徽四省市，共41個城市；中游地區(qū)包括江西、湖南、湖北三省，共36個城市；上游地區(qū)包括重慶、四川、貴州和云南四省市，共31個城市。數(shù)據(jù)來源為《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》和各地市統(tǒng)計年鑒。

3 實證分析

3.1 時間分布特征

長江經(jīng)濟帶的全流域以及上游、中游和下游的工業(yè)廢水排放均呈下降趨勢（見圖1），可以細分為2005—2014年和2015—2019年兩個階段。第一個階段是緩慢下降期，在此期間國家致力于構建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會，對工業(yè)廢水提出了處理后排放或循環(huán)利用的治理要求，使長江經(jīng)濟帶的工業(yè)廢水排放得到較好的控制，全流域排放量從1 099 159萬t降低到825 316萬t；第二個階段是快速下降期，自2014年9月起，國家先后印發(fā)《關于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的指導意見》《長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》等文件，明確“長江大保護”和“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的方向，對污染嚴重的企業(yè)規(guī)定清潔化改造任務，推動水污染集中治理工作，全流域工業(yè)廢水排放量從854 007萬t下降到542 335萬t，政策效果顯著。從空間上看，下游地區(qū)工業(yè)廢水排放總量較大，約占總排放量的50%～60%，主要原因是下游各城市的整體發(fā)展較快，污染型產(chǎn)業(yè)相對密集。

圖1 2005—2019年長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放變化

由圖2可知，各年度核密度曲線呈“單峰”右偏分布，右側有拖尾，說明長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放量在較低水平上集中；2005—2019年曲線整體左移，波峰對應的排放量不斷減??；曲線峰高上升、寬度變窄，說明城市間工業(yè)廢水排放差異越來越小，存在明顯的收斂趨勢。尤其在2015—2019年間，核密度曲線位置與形態(tài)差異較大，說明大保護政策對流域工業(yè)廢水治理效果顯著。

圖2 長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放量的核密度

3.2 空間分布特征

利用ArcGIS將2005年、2011年、2015年和2019年工業(yè)廢水排放量按0～5 000（低排放）、5 000～15 000（中低排放）、15 000～40 000（中排放）、40 000～60 000（中高排放）和60 000～90 000（高排放）進行分級，結果如圖3所示。

圖3 長江經(jīng)濟帶工業(yè)排放量空間分布

可知，2005—2019年長江經(jīng)濟帶各城市工業(yè)廢水均有不同程度的減排，2019年沒有高排放和中高排放的城市；下游的長三角地區(qū)和上游的成渝經(jīng)濟區(qū)是高排放區(qū)，中游城市群是中低排放區(qū)，上游云貴地區(qū)是低排放區(qū)，上中下游呈現(xiàn)較明顯的分化格局。從城市維度來看，工業(yè)廢水減排效果最好的是重慶市、杭州市和蘇州市，從高排放區(qū)降為中排放區(qū)；六盤水市、貴陽市、贛州市、宿遷市、臺州市和上饒市等從低排放區(qū)上升為中低排放區(qū)；寧波市從中低排放區(qū)上升為中排放區(qū)。工業(yè)廢水排放呈現(xiàn)從大城市向中小城市擴散的態(tài)勢，2019年，絕大部分城市處于低排放區(qū)和中低排放區(qū)。從分布格局來看，上游整體的工業(yè)廢水排放一直保持在較低的水平；對比2015和2019年，中游和下游工業(yè)廢水排放分布差異較大，可能是由于大保護和綠色發(fā)展政策的實施，中、下游城市的工業(yè)廢水治理成效顯著。

長江經(jīng)濟帶各年工業(yè)廢水的全局Moran指數(shù)在0.119～0.447，均通過顯著性檢驗，表明長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放量在2005—2019年呈現(xiàn)空間正相關和集聚狀態(tài)；研究期間內工業(yè)廢水的全局Moran指數(shù)波動增加，表明長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放量的空間集聚態(tài)勢日益加強。

3.3 長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放影響因素分析

基于空間反距離權重矩陣，進行LM、Wald、LR、Hausman檢驗，長江經(jīng)濟帶全流域、上游、下游地區(qū)應構建雙向固定空間杜賓模型（SDM），中游地區(qū)應構建雙向固定空間誤差模型（SEM）。

3.3.1 全流域影響因素分析

從全流域來看，人口規(guī)模方面，人口密度及其滯后項的系數(shù)不顯著，說明工業(yè)廢水排放量不受本地或鄰近地區(qū)人口規(guī)模的影響。社會富裕程度方面，人均GDP與工業(yè)廢水排放呈顯著負相關，說明長江經(jīng)濟帶的廢水排放已經(jīng)越過環(huán)境庫茲涅茨曲線峰值，排放量隨著經(jīng)濟規(guī)模增大而下降；人均GDP的滯后因子對工業(yè)廢水排放的正向作用也非常顯著，鄰近城市人均GDP提高1%，該城市的工業(yè)廢水排放量會增加0.604%?？萍妓椒矫?，工業(yè)廢水排放與科技支出關系不顯著。產(chǎn)業(yè)結構方面，第二、三產(chǎn)業(yè)占比的提升均會使該城市的工業(yè)廢水排放增加，且第三產(chǎn)業(yè)比第二產(chǎn)業(yè)對工業(yè)廢水排放的正向作用程度大，這意味著第三產(chǎn)業(yè)比重提高所帶來的結構效應小于經(jīng)濟規(guī)模效應，單純的推動產(chǎn)業(yè)結構向第三產(chǎn)業(yè)調整的優(yōu)化策略效果不佳，這與文獻[4]的研究結論一致；鄰近城市的第二、三產(chǎn)業(yè)占比的提升會顯著抑制該城市的工業(yè)廢水排放，原因是經(jīng)濟水平較發(fā)達的鄰近地區(qū)會吸引更多的企業(yè)，本地污染型企業(yè)也會發(fā)生轉移，工業(yè)廢水排放就會減少。利用外資水平方面，利用外資額與工業(yè)廢水排放呈顯著負相關，利用外資額每增加1%，工業(yè)廢水會減排0.033%，說明“污染避難所”現(xiàn)象在長江經(jīng)濟帶是不存在的，外資的進駐降低了區(qū)域的污染。

3.3.2 分流域影響因素分析

與全流域平均水平相比，分流域研究能降低區(qū)域異質性帶來的偏誤，精準挖掘長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放的影響因素和空間效應。表2給出了分區(qū)域的工業(yè)廢水排放映像空間面板估計結果，由表可知。

表2 空間面板估計結果

人口規(guī)模方面，僅下游地區(qū)人口密度滯后項系數(shù)顯著為正，表明人口密度對廢水排放的影響具有擴散效應，下游是人口密集區(qū)，隨著本地人口密度的擴大，本地城市的生產(chǎn)規(guī)模會擴大，對鄰近城市產(chǎn)生明顯的空間溢出效應。

社會富裕程度方面，上游地區(qū)人均GDP及其滯后因子系數(shù)均顯著為負，且本地區(qū)人均GDP的增加對鄰近城市工業(yè)廢水的減排效果較好；上游地區(qū)固定資產(chǎn)投資及滯后項的回歸系數(shù)顯著為正，說明本地的固定投資不僅會增加當?shù)氐墓I(yè)廢水排放，還會增加鄰近城市工業(yè)廢水排放。中游地區(qū)固定資產(chǎn)投資系數(shù)的回歸結果顯著為負，每增加1%的固定資產(chǎn)投資會減少0.273%的工業(yè)廢水排放。下游地區(qū)人均GDP和滯后項的固定資產(chǎn)投資回歸系數(shù)顯著為負，社會富裕程度在下游地區(qū)發(fā)揮著重要的減排作用。

科技水平方面，上游地區(qū)科技水平滯后項的回歸系數(shù)顯著為負。中游地區(qū)科技水平的回歸系數(shù)顯著為正，說明科技水平具有促排作用。下游地區(qū)科技水平及其滯后項的回歸系數(shù)均顯著，科技水平每提升1%會使本地區(qū)工業(yè)廢水減排0.123%、使鄰近地區(qū)工業(yè)廢水增排0.089%，故應合理調整下游城市的科技水平，使工業(yè)廢水減排效果最大化。

產(chǎn)業(yè)結構方面，上游地區(qū)第二、第三產(chǎn)業(yè)占比及其滯后因子的增加會抑制本地區(qū)的工業(yè)廢水排放，且第二產(chǎn)業(yè)發(fā)揮的作用更大，表明在經(jīng)濟發(fā)展的同時上游地區(qū)工業(yè)廢水得到有效的控制。中游地區(qū)的第二、第三產(chǎn)業(yè)占比每提升1%，本地區(qū)工業(yè)廢水排放分別增加0.541%、1.015%。可能的原因是，在產(chǎn)業(yè)結構調整中，湖南、湖北、江西等作為產(chǎn)業(yè)轉移接收地，接受大量高耗能高污染的產(chǎn)業(yè)落戶，使工業(yè)廢水排放增多。下游地區(qū)第二、第三產(chǎn)業(yè)占比的回歸系數(shù)顯著為正，滯后因子回歸系數(shù)顯著為負，說明各城市仍處于工業(yè)化發(fā)展時期，第二、三產(chǎn)業(yè)占比的增大會增加城市工業(yè)廢水排放，粗放型的發(fā)展模式有待轉變。

外資利用水平方面，上游地區(qū)利用外資額對工業(yè)廢水排放量無顯著影響。中游地區(qū)利用外資額是工業(yè)廢水的減排因子，外資利用額每上升1%，當?shù)毓I(yè)廢水減排0.14%。下游地區(qū)利用外資額滯后因子的回歸系數(shù)顯著為正，有空間溢出正效應，本地區(qū)利用外資額增加1%會使鄰近地區(qū)工業(yè)廢水排放增加0.196%，說明外資進駐加劇了該區(qū)域污染，下游地區(qū)工業(yè)廢水排放的協(xié)同治理還有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4 結論與建議

（1）時間上，工業(yè)廢水排放總量整體呈下降趨勢，因2014年長江大保護戰(zhàn)略的實施，工業(yè)廢水排放量下降明顯；工業(yè)廢水的排放量自上游向下游依次遞增。

（2）空間上，工業(yè)廢水排放分布呈現(xiàn)明顯的空間集聚和分異狀態(tài)，研究期內下游的長三角地區(qū)和上游的成渝經(jīng)濟區(qū)是高排放區(qū)，中游城市群是中低排放區(qū)，上游云貴地區(qū)是低排放區(qū)。

（3）影響因素方面，從全流域來看，第二、三產(chǎn)業(yè)占比的增大會使工業(yè)廢水排放量增加，人均GDP和利用外資額則發(fā)揮減排作用。分流域來看，人口規(guī)模、社會富裕程度、科技水平、產(chǎn)業(yè)結構和利用外資水平對工業(yè)廢水的影響在上中下游差異較大，空間溢出效應也各不相同，回歸結果呈現(xiàn)明顯的空間異質性。

長江經(jīng)濟帶是我國重要的資源貯藏區(qū)、人口密集區(qū)和產(chǎn)業(yè)承載區(qū)。目前，長江經(jīng)濟帶工業(yè)廢水排放總量正在逐步降低。由于沿江地區(qū)間發(fā)展條件差異明顯，上中下游產(chǎn)業(yè)同構現(xiàn)象突出，長江經(jīng)濟帶依然面臨區(qū)域協(xié)同發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化的壓力。因此，長江經(jīng)濟帶各城市應提高產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)工藝，而非簡單地采取第二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉變的發(fā)展思路；應努力推動上中下游城市的區(qū)域協(xié)同發(fā)展，使工業(yè)廢水整體減排效果最大化；同時制定合適的外資利用計劃，加大對清潔行業(yè)、環(huán)保行業(yè)的投資，為工業(yè)廢水減排創(chuàng)造內生動力。