EKC視角下陜西省工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系探究

摘 要：為探討陜西省工業(yè)環(huán)境污染與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，以陜西省1999—2018年人均（GDP）為經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)，以“工業(yè)三廢”排放量為環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，建立了環(huán)境庫茲涅茨計(jì)量分析模型，并對環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)歸一化處理。結(jié)果顯示，1999—2018年，陜西省“工業(yè)三廢”排放量和人均GDP的擬合結(jié)果均符合環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）基本理論，其中工業(yè)廢氣和工業(yè)固廢與人均GDP的擬合曲線暫未達(dá)到拐點(diǎn)，工業(yè)廢水與人均GDP擬合曲線已達(dá)到拐點(diǎn)；隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)對環(huán)境的污染程度逐漸降低，陜西省工業(yè)污染與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)逐步進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展階段。

關(guān)鍵詞：工業(yè)污染；經(jīng)濟(jì)發(fā)展；環(huán)境污染系數(shù)；環(huán)境庫茲涅茨理論；環(huán)境經(jīng)濟(jì)分析

中圖分類號：X22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-04

改革開放以來，我國工業(yè)化和城市化快速發(fā)展，工業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)，成為城市發(fā)展的主要動力。然而，城市的快速發(fā)展也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。許多學(xué)者利用環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）探討經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與環(huán)境污染之間的關(guān)系。盡管各地的發(fā)展和自然環(huán)境不同，但EKC在評價(jià)環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面仍具有普遍適用性[1-2]。張博文等[3]利用我國2012—2019年的30個(gè)省級面板數(shù)據(jù)，探究了污染排放、環(huán)境治理投資與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展之間的關(guān)系，結(jié)果表明，在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的進(jìn)程中，不同污染排放物與人均GDP之間存在不同曲線關(guān)系，并非單一的“倒U型”曲線關(guān)系。劉藝[4]研究山東省2003—2017年水環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，研究表明工業(yè)廢水排放量的EKC呈明顯的“倒U型”。為探討陜西省“工業(yè)三廢”（廢氣、廢水、廢渣）排放量與人均GDP的關(guān)系，通過建立EKC環(huán)境經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型，創(chuàng)新性地采用標(biāo)準(zhǔn)歸一化手段，將“工業(yè)三廢”排放量與人均GDP進(jìn)行綜合性的聯(lián)合分析，全面研究陜西省工業(yè)環(huán)境污染與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。

1 研究方法

1.1 指標(biāo)選取

在運(yùn)用EKC計(jì)量模型分析時(shí)，需確保所選數(shù)據(jù)的跨度性和代表性。因此，選取陜西省1999—2018年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究和比較，以“工業(yè)三廢”排放量作為環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，將人均GDP作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)。

環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)數(shù)據(jù)趨勢如圖1所示，1999—2018年，人均GDP平均增長率為15.28%，工業(yè)廢水平均排放量為369.181 3百萬t，工業(yè)廢氣平均排放量為1 023.719 3十億m3；1999—2011年，工業(yè)廢氣排放量快速增長，2011年工業(yè)廢氣排放量達(dá)到1 570.427 0十億m3，增長率達(dá)572.10%；1999—2018年，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量急劇增加，從125.00十萬t增至1 114.65十萬t，增長約7.9倍。

1.2 模型選擇

利用EKC擬合曲線觀察分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的變化趨勢及相關(guān)性時(shí)，部分學(xué)者為降低異方差、減少極端值、避免非平穩(wěn)現(xiàn)象，對時(shí)間序列數(shù)據(jù)取對數(shù)[5-6]。此次研究采取三次函數(shù)模型分析陜西省經(jīng)濟(jì)增長與工業(yè)污染的關(guān)系[7-9]。模型設(shè)置如下：

ln（E）=β1ln（μ）+β2ln2（μ）+β3ln3（μ）+ε（1）

式（1）中：E為環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，μ為經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)，β1、β2、β3為模型參數(shù)，ε為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

基于EKC假說，對陜西省的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行了EKC符合度檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)“工業(yè)三廢”排放量與人均GDP均滿足“倒U型”趨勢。使用式（1）進(jìn)行擬合檢驗(yàn)，結(jié)果如表1所示，顯示擬合指數(shù)R2值分別為0.90、0.99、0.97，擬合度好且符合“倒U型”。這說明可以采用式（1）作為分析陜西省“工業(yè)三廢”排放量與人均GDP關(guān)系的模型。

2 實(shí)證分析

2.1 陜西省工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展單一耦合分析

由圖2可見，工業(yè)廢水排放量與人均GDP擬合曲線拐點(diǎn)出現(xiàn)在2009—2010年，人均GDP分別為21 688.00元和27 133.00元。此后，工業(yè)廢水排放量隨人均收入增加而減少。當(dāng)前處于拐點(diǎn)右側(cè)，這表明陜西省在快速發(fā)展過程中，嚴(yán)格實(shí)施了水污染防治政策，有效控制了工業(yè)廢水排放，治理技術(shù)手段相對成熟。

工業(yè)廢氣排放量與人均GDP擬合曲線尚未到達(dá)“倒U型”拐點(diǎn)。1999—2018年，工業(yè)廢氣排放量隨經(jīng)濟(jì)增長遞增，但增速逐漸放緩。2018年廢氣排放量＜2017年廢氣排放量，但仍高達(dá)18 386.05億m3。這說明大氣環(huán)境質(zhì)量仍有待改善，政府應(yīng)持續(xù)打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，鞏固“散亂污”整治手段，深化重度污染工業(yè)企業(yè)專項(xiàng)治理，依法削減大氣污染物排放[10-13]。

工業(yè)固廢產(chǎn)生量與人均GDP的擬合曲線仍未到達(dá)拐點(diǎn)。1999—2018年陜西省工業(yè)固廢產(chǎn)生量隨工業(yè)企業(yè)數(shù)量的增加而增加，在處置工業(yè)固廢時(shí)，相關(guān)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加大工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的投入，減少固體廢物的前端產(chǎn)生。

2.2 陜西省工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合分析

陜西省“工業(yè)三廢”排放量與人均GDP單因子耦合分析表明，工業(yè)廢水排放量與人均GDP的擬合曲線已到達(dá)拐點(diǎn)，而工業(yè)廢氣排放量和工業(yè)固廢產(chǎn)生量仍未到達(dá)拐點(diǎn)。為深入分析陜西省工業(yè)污染與社會經(jīng)濟(jì)關(guān)系，將“工業(yè)三廢”排放量標(biāo)準(zhǔn)歸一化，得到環(huán)境污染系數(shù)這一綜合指標(biāo)，彌補(bǔ)單因素分析的不足。

2.2.1 指標(biāo)歸一化處理

綜合分析前，采用式（2）Z-score標(biāo)準(zhǔn)化公式進(jìn)行無量綱標(biāo)準(zhǔn)化處理，降低不同指標(biāo)間的差異。

x′ij=（2）

式（2）中：xij為第i年的第j個(gè)變量的值，xj為第j個(gè)變量的算術(shù)平均值，Sj為第j個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)差，x′ij為標(biāo)準(zhǔn)化后的值。

按照0.4、0.4、0.2的權(quán)重，對環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)加權(quán)賦值，并進(jìn)行歸一化處理，得出環(huán)境污染系數(shù)。污染系數(shù)越小說明三種污染的綜合影響越小，反之則越大[14-16]。如表2所示，1999—2018年，陜西省2010年環(huán)境污染系數(shù)最大，值為0.877 4，而2001年的環(huán)境污染系數(shù)最小，值為-1.182 3。

2.2.2 陜西省人均GDP與環(huán)境污染系數(shù)分析

利用環(huán)境污染系數(shù)進(jìn)行EKC綜合分析，人均GDP和環(huán)境污染系數(shù)分別設(shè)定為經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)[17-18]。結(jié)果如圖3所示，陜西省1999—2018年人均GDP與環(huán)境污染系數(shù)的EKC擬合曲線擬合程度較好，R2=0.95，整體呈“倒U型”。其中，2010—2011年為擬合結(jié)果拐點(diǎn)區(qū)間，表明在2010年前，當(dāng)陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低時(shí)，工業(yè)環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟(jì)增長而加重；反之，當(dāng)2011年人均GDP達(dá)到拐點(diǎn)，工業(yè)環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟(jì)水平增長而下降；2011年以后，陜西省工業(yè)污染程度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平總體上呈現(xiàn)出協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢。但2016—2018年EKC擬合曲線波動較大，說明陜西省仍需高度關(guān)注工業(yè)廢物對實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響和風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

（1）選取陜西省1999—2018年“工業(yè)三廢”排放量和人均GDP作為環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)，通過EKC符合度檢驗(yàn)，采用單因子和多因子綜合分析，研究了陜西省工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。EKC單因子擬合分析結(jié)果表明：陜西省“工業(yè)三廢”排放量和人均GDP的分析結(jié)果均呈現(xiàn)出“倒U型”關(guān)系，工業(yè)廢水排放量已處于拐點(diǎn)右端，進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展階段，應(yīng)持續(xù)對廢水排放進(jìn)行嚴(yán)格管控；而工業(yè)廢氣排放量和工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量尚未達(dá)到拐點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)鞏固“散亂污”整治，加大工業(yè)技術(shù)科研投資，走新型工業(yè)化道路。

（2）采用Z-score模型對“工業(yè)三廢”排放量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，賦值加權(quán)歸一化后建立了人均GDP與環(huán)境污染系數(shù)的EKC綜合計(jì)量模型，進(jìn)一步分析了陜西省工業(yè)環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)水平之間的關(guān)系。結(jié)果表明，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)對環(huán)境的污染程度逐漸降低，陜西省工業(yè)污染與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)逐步進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展階段。

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收稿日期：2024-06-11

基金項(xiàng)目：陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)內(nèi)部科研項(xiàng)目“陜西省環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系擬合探究”（DJNY2024-15）。

作者簡介：曹磊（1996—），男，陜西蒲城人，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境科學(xué)與工程。