基于EKC曲線的陜西省經(jīng)濟增長和主要污染物排放量關(guān)系分析

摘 要：為分析陜西省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染特征關(guān)系，判斷陜西省生態(tài)環(huán)保工作所處階段，本研究基于EKC曲線對2004—2019年國家統(tǒng)計局發(fā)布數(shù)據(jù)中陜西省主要污染物排放量及人均GDP進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，不同污染物的ECK曲線具有不同特征，其中化學(xué)需氧量、氨氮、SO2排放量隨經(jīng)濟增長呈先增長后減少的倒U型趨勢，NOx排放量隨經(jīng)濟增長呈下降趨勢。

關(guān)鍵詞：EKC曲線；經(jīng)濟增長；環(huán)境污染特征；陜西省

中圖分類號：X196 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9655（2024）05-00-04

0 引言

EKC曲線是描述環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展之間關(guān)系的一種經(jīng)濟理論模型，最早在20世紀(jì)90年代初，由Grossman和Krunger提出。EKC曲線揭示出在經(jīng)濟發(fā)展初期，隨著工業(yè)化程度的加深、人均收入增加，環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟增長而退化；當(dāng)經(jīng)濟增長超過臨界點后，環(huán)境質(zhì)量隨著收入增加而不斷改善，即環(huán)境污染排放量與經(jīng)濟增長呈現(xiàn)倒“U”型的曲線關(guān)系。隨后，國內(nèi)外眾多學(xué)者圍繞該假說進(jìn)行了EKC曲線檢驗、模型擴展、存在缺陷等方面實證研究。如王西琴對我國東中西部6個典型城市綜合環(huán)境污染水平與人均GDP進(jìn)行EKC曲線驗證，判斷其所處階段并提出相關(guān)建議[1]；劉磊、楊全武對湖北省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染關(guān)系進(jìn)行EKC檢驗，結(jié)果表明各環(huán)境污染指標(biāo)與人均GDP之間不是嚴(yán)格復(fù)核EKC曲線假說[2]；代智能、劉匯、朱丹梅對傳統(tǒng)EKC模型進(jìn)行改進(jìn)，采用雙對數(shù)模型對福建省經(jīng)濟數(shù)據(jù)和大氣環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行EKC檢驗[3]。經(jīng)過大量實證研究分析，在指標(biāo)類型、數(shù)據(jù)選取等影響因素下，經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染之間的EKC曲線也存在“U型、倒N型、雙U型、單調(diào)遞增型、單調(diào)遞減型”等多樣性，但EKC假說為分析生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟增長之間關(guān)系提供了一種實用可行的研究方法[4-8]。

經(jīng)過多年發(fā)展，陜西省經(jīng)濟建設(shè)取得了一定成就，陜西省是資源能源大省，長期依托資源優(yōu)勢，使得陜西省經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境之間存在不協(xié)同、不匹配等問題[9]。本研究旨在利用EKC曲線對陜西省經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計分析，為實現(xiàn)陜西省經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1 研究方法

國內(nèi)學(xué)者多采用多項式進(jìn)行EKC計量研究模型的擬合[10， 11]，如夏百川采用二次及三次回歸曲線構(gòu)建模型，對云南省人均GDP與工業(yè)“三廢”排放量進(jìn)行擬合[12]；李小穎采用線性、二次及三次回歸曲線對安徽省人均GDP與工業(yè)廢水排放量、氨氮排放量、COD排放量進(jìn)行模擬[13]。本研究為進(jìn)行陜西省經(jīng)濟增長和環(huán)境污染關(guān)系的初步探究，選用二次曲線和三次曲線進(jìn)行擬合，即認(rèn)為主要污染物排放量與人均收入存在二次曲線或三次曲線的關(guān)系。

Et=β1Yt2+β2Yt+μ （1）

Et=β1Yt3+β2Yt2+β3Yt+μ （2）

式中：Et—環(huán)境污染指標(biāo)，分別為：2004—2019年陜西省SO2排放量、2011—2019年NOx排放量（統(tǒng)計數(shù)據(jù)僅獲取至2011年）、2004—2019年COD排放量、2004—2019年氨氮排放量；Yt—人均GDP；β1、β2、β3—待估參數(shù)；μ—隨機擾動項。

1.2 研究對象及數(shù)據(jù)來源

本文研究對象為陜西省，為反映陜西省經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系，鑒于環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可獲得性，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2004—2019年國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 EKC檢驗

擬合結(jié)果表明，大氣污染物排放量與人均GDP擬合結(jié)果優(yōu)于水污染物排放量與人均GDP擬合結(jié)果，三次模型擬合出的結(jié)果優(yōu)于二次模型擬合結(jié)果，R2分別為：0.578、0.595、0.834、0.940。根據(jù)擬合結(jié)果，選取擬合度較好的擬合模型進(jìn)行分析。

2.2 主要污染排放量與人均GDP的EKC檢驗分析

2.2.1 COD排放量與人均GDP的EKC檢驗分析

陜西省化學(xué)需氧量排放量的統(tǒng)計年限為2004—2019年，最大值為557700 t，最小值為98400 t，平均值為336538 t，化學(xué)需氧量與人均GDP的曲線擬合結(jié)果見圖1，化學(xué)需氧量排放量隨經(jīng)濟增長呈先增長后減少的倒U型趨勢，拐點為人均GDP達(dá)32562元

（2011年）?！笆晃濉睍r期，國家首次提出發(fā)展經(jīng)濟要與保護(hù)環(huán)境并重，生態(tài)環(huán)保工作邁上新高度，“十二五”時期，陜西先后發(fā)布《渭河流域水污染防治三年行動方案》《渭河流域水污染防治鞏固提高三年行動方案》《陜西省水污染防治工作方案》等政策文件，在一系列政策刺激推動下，水污染排放呈現(xiàn)持續(xù)顯著的下降趨勢。

2.2.2 氨氮排放量與人均GDP的EKC檢驗

陜西省氨氮排放量的統(tǒng)計年限為2004—2019年，

最大值為63400 t，最小值為9200 t，平均值為33650 t，氨氮與人均GDP的曲線擬合結(jié)果見圖2，氨氮排放量隨經(jīng)濟增長呈先增長后減少的倒U型趨勢，拐點為人均GDP達(dá)32562元（2011年）。氨氮與COD排放具有較高同源性，近年來也呈現(xiàn)明顯下降趨勢。

2.2.3 SO2排放量與人均GDP的EKC檢驗

陜西省二氧化硫排放量的統(tǒng)計年限為2004—2019年，最大值為981000 t，最小值為143300 t，平均值為683093 t，二氧化硫與人均GDP的曲線擬合結(jié)果見圖3，趨勢為SO2排放量隨經(jīng)濟增長呈短暫增長后減少的倒U型趨勢，拐點為人均GDP達(dá)12439元（2006年）?！笆晃濉睍r期，國家首次提出發(fā)展經(jīng)濟要與保護(hù)環(huán)境“并重”“同步”，同時將SO2列為約束性指標(biāo)，隨后開展淘汰小火電機組、落后產(chǎn)能等一系列污染減排措施，對SO2污染排放治理起到了較強的政策干預(yù)作用。

2.2.4 NOX排放量與人均GDP的EKC檢驗

陜西省氮氧化物排放量的統(tǒng)計年限為2011—2019年，最大值為831700 t，最小值為328900 t，平均值為572167 t，氮氧化物與人均GDP的曲線擬合結(jié)果見圖4，趨勢為NOX排放量隨經(jīng)濟增長呈減少的趨勢。2011年，氮氧化物首次被列入約束性指標(biāo)，隨后開展燃煤鍋爐淘汰、燃?xì)忮仩t低氮改造、工業(yè)NOx深度治理、能源清潔化替代等一系列舉措，有效降低氮氧化物排放。

3 結(jié)論與建議

3.1 持續(xù)加強政策對環(huán)境污染治理的導(dǎo)向作用

從各污染物EKC曲線擬合結(jié)果來看，陜西省SO2、NOX等大氣污染物拐點集中在“十一五”中后期，COD、氨氮等水污染物拐點集中在“十二五”前期，拐點以后，各項污染物呈現(xiàn)大幅下降趨勢，結(jié)合同時期環(huán)保工作要求，“十一五”期間，國家首次提出環(huán)境保護(hù)要實現(xiàn)歷史性轉(zhuǎn)變，發(fā)展經(jīng)濟要與保護(hù)環(huán)境“并重”“同步”，將SO2列為約束性指標(biāo)，開展淘汰小火電機組、落后產(chǎn)能等一系列污染減排措施，“十二五”期間，國家制定“水十條”，陜西省也先后出臺《渭河流域水污染防治三年行動方案》《渭河流域水污染防治鞏固提高三年行動方案》，時間結(jié)點與污染物拐點一致，表明在技術(shù)適用的前提下政策導(dǎo)向?qū)Νh(huán)境污染治理的重要作用，“十四五”時期，應(yīng)圍繞生態(tài)環(huán)保重點及難點問題，進(jìn)一步強化政策導(dǎo)向。

3.2 “十四五”期間應(yīng)扎實鞏固污染防治成果，堅持分類精準(zhǔn)施策

陜西省SO2排放量人均GDP的曲線擬合結(jié)果呈現(xiàn)出先上漲后下降的倒U型趨勢，NOX排放量與人均GDP的曲線擬合結(jié)果呈現(xiàn)出下降趨勢，COD排放量、氨氮排放量與人均GDP的曲線擬合結(jié)果呈現(xiàn)出先下降后上漲再下降的倒N型趨勢，在短時間周期內(nèi)存在小幅度波動。綜合來看，對于二氧化硫、氮氧化物、COD、氨氮等傳統(tǒng)型環(huán)境污染物，陜西省已跨過“高增長、高污染”階段，進(jìn)入污染水平隨經(jīng)濟增長改善的階段，“十四五”期間，應(yīng)在扎實鞏固污染防治成果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步識別各類污染物排放的新主體和新型污染物，分類施治。其中，大氣污染方面應(yīng)關(guān)注揮發(fā)性有機物、臭氧等影響大氣環(huán)境質(zhì)量的新型污染物，水環(huán)境方面由于污染物排放濃度大幅降低，但廢水排放量仍處上升態(tài)勢，應(yīng)關(guān)注生活源水污染治理及水資源循環(huán)利用。

3.3 抓牢機遇期，實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展助推環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善

從“十五”到“十三五”階段，經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護(hù)兩項工作經(jīng)歷了從“一要吃飯，二要建設(shè)，兼顧生態(tài)環(huán)境”到“堅持綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展”的轉(zhuǎn)變，本研究的EKC曲線擬合結(jié)果也證明了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護(hù)兩者間存在的協(xié)調(diào)關(guān)系，從環(huán)境污染綜合指數(shù)與經(jīng)濟指標(biāo)的擬合曲線來看，陜西省現(xiàn)階段已邁過EKCE曲線的拐點，處于曲線的下降階段，進(jìn)入經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量改善的“機遇期”，為了保持這一態(tài)勢，應(yīng)在扎實鞏固污染防治成果的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)對環(huán)境質(zhì)量改善的推動作用，提升綠色、循環(huán)及環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)在GDP的比重，實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量改善雙贏。

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Analysis of the Relations between Economic Growth and Environmental Pollution Characteristics in Shaanxi Province Based on EKC Curve

CAO Xiao-han， ZHAO Dan， JIAO Qian， YU Ji-xiang

（Shaanxi Province Academy of Environment Science， Xi’an Shanxi 710061 China）

Abstract： In order to study the relationship between economic growth and environmental pollution characteristics and determine the stage of ecological and environmental protection in Shaanxi Province， this study conducted a statistical analysis of the main pollutant emissions and per capita GDP in Shaanxi Province based on the EKC curve obtained the data released by the National Bureau of Statistics from 2004—2019. The results showed that the EKC curves of different pollutants had different characteristics， in which chemical oxygen demand， ammonia nitrogen and SO2 emissions increased first and then decreased with economic growth in an inverted U-shaped trend， and NOX emissions declined with economic growth.

Key words： Shaanxi Province; EKC curve; economic growth; environmental pollution characteristics

基金項目：陜西省重點研發(fā)計劃（2021ZDLSF05-08）。

作者簡介：曹筱晗（1991-），女，陜西漢中人，碩士，研究方向為環(huán)境經(jīng)濟、環(huán)境規(guī)劃。