劇烈人類活動區經濟發展與環境污染水平關系
——以廣東省東莞市為例

陳玲玲，陳曉宏*，張云，丁華龍，陳珍，黃兢

1. 中山大學 水資源與環境研究中心，廣東 廣州 510275；2. 華南地區水循環和水安全廣東普通高校重點實驗室，廣東 廣州 510275

劇烈人類活動區經濟發展與環境污染水平關系
——以廣東省東莞市為例

陳玲玲1,2，陳曉宏1,2*，張云1,2，丁華龍1,2，陳珍1,2，黃兢1,2

1. 中山大學 水資源與環境研究中心，廣東 廣州 510275；2. 華南地區水循環和水安全廣東普通高校重點實驗室，廣東 廣州 510275

近年來，經濟發展與環境污染之間的關系成了社會經濟發展的熱點問題。本研究選取東莞市1990—2010年經濟與環境數據，探究環境庫茲涅茨曲線演替軌跡，得出研究時段內東莞市環境庫茲涅茨曲線大體呈“倒U型”特征，其中“倒U型”峰值大約出現在2007年人均GDP為4.51萬元時；工業廢水、工業廢氣以及工業廢渣排放量3項指標的環境庫茲涅茨曲線，分別呈現弱的“倒U型”、“倒U型上升階段”、“倒U型+倒U型上升階段”特征。結果表明，東莞市環境庫茲涅茨曲線特征與污染物排放量、產業結構、環保政策及投資等有較為密切的關系。結論建議：東莞市可以通過調整產業結構、加大環境保護投資力度等措施促進經濟轉型，加速“倒U型”曲線后半段的形成。

生態環境；社會經濟；環境庫茲涅茨曲線；環境污染；經濟轉型；東莞市

環境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）由Panayotou于1997首次提出，他認為經濟增長和環境污染之間呈“倒U型”的關系，即在經濟發展初期，環境質量下降，但是經濟發展超過某一臨界值后，環境質量會逐步改善（Panayotou，1997）。國內外在該方面開展了大量的研究，很多研究得到了環境庫茲涅茨曲線呈“倒U型”的結果，比如Shun等（Shun等，2002）發現日本二氧化硫濃度與人均GDP增長存在“倒U型”關系；Ahmed等（Ahmed和Long，2012）發現巴基斯坦CO2排放量和經濟增長之間存在“倒U型”關系；張曉（張曉，1999）首次發現全國人均GDP與大氣污染呈較弱的“倒U型”曲線關系；周靜等（周靜和楊桂山，2007）發現江蘇省1997—2004年工業廢水與人均GDP呈“ 倒U型”曲線關系。然而一些研究表明環境庫茲涅茨曲線不一定是“倒U形”（洪陽和欒勝基，1999）。Kaufmann等（Kaufmann等，1998）發現SO2濃度與收入呈U型關系；Saboori等（Saboori和Sulaiman，2013）發現馬來西亞經濟發展與綜合環境污染指標不存在“倒U型”曲線特征；黃一綏等（黃一綏等，2010）發現福建省工業廢水和工業SO2排放曲線呈“U+倒U”形特征；陳漢林等（陳漢林和劉莉等，2013）發現湖北省經濟增長與CO2排放量之間呈遞增趨勢。環境庫茲涅茨曲線的“倒U型”演變規律是客觀存在的，但受到其他因素影響，“倒U型”可能呈現其他曲線形式。目前我國整體污染水平仍處于持續上升階段，只有東部沿海地區的少數城市真正出現“倒U型”曲線特征（洪陽和欒勝基，1999）。

地處我國南方珠江三角洲區域內的東莞市有“世界工廠”和“廣東四小虎”之稱，20世紀90年代以來，以制造業為支柱產業得到快速發展，但同時生態環境問題也日趨嚴重。因此，對其經濟發展與環境污染之間關系的研究具有重要的現實意義。本文以東莞市為例，采用環境經濟方面的基礎數據，得出環境庫茲涅茨曲線演替軌跡，并深入分析軌跡特征，以此為劇烈人類活動區域的經濟與環境的協調發展提供參考依據。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

東莞市地處廣東省中南部，珠江入海口東岸。截至2010年底，東莞市常住人口822.48萬，總面積2465 km2。90年代以來，東莞市經濟快速發展。1990—2010年期間，GDP和人均GDP快速增長，年均增長速度分別達到21.93%、11.33%，遠遠超過全國和廣東省平均增長速度；到2010年東莞市GDP達4246.25億元，人均為5.28萬元；三產比重也從1990年的16.5∶50.4∶33.1調整到2010年的0.4∶50.9∶48.7。

經濟快速增長的同時不可避免地對環境造成巨大壓力。“十一五”期間，從水環境質量看，東江東莞段水質維持在Ⅱ類標準，東莞運河水質由劣Ⅴ類提升至Ⅵ-Ⅴ類，控制了黑臭現象，達到景觀用水功能要求；從大氣環境質量看，SO2、NO2、PM10等大氣主要污染物的年平均濃度也逐年下降；固體廢物管理得到加強，城市污泥和醫療垃圾也得到初步處理。盡管環境質量有所改善，但“十二五”期間經濟增長依然以粗放增長為主，污染問題依然突出。

圖1 東莞行政區劃示意圖Fig.1 Administrative map of Dongguan City

1.2 研究方法

（1）指標選取

環境污染評價指標選取工業廢水、廢氣、廢渣排放量；社會經濟增長指標為人均GDP；經濟結構指標選擇三次產業結構比例——MS比率，本文MS比率采用第二產業與第三產業的比值（吳鵬舉等，2009）；外資影響指標選擇實際利用外資中的三來一補（指來料加工、來樣加工、來件裝配和補償貿易）經濟（梁亮峰和陳暖忠，2007）。

（2）指標量化

為了避免數據的劇烈波動情況，對所選取指標進行無量綱處理，同時建立綜合環境污染水平指標，以表征綜合的環境污染狀況。

2 結果與討論

2.1 結果分析

本文采用的基礎數據主要來源于東莞市1991—2011年統計年鑒。根據上述研究方法，分別計算人均GDP標準化后的數值和環境指標標準化后的數值并繪制東莞市的環境庫茲涅茨曲線（圖2）。研究時段內，東莞市的環境庫茲涅茨曲線呈現波動變化，大體呈現“倒U型”曲線前半部分的上升階段，主要原因是近二十年來東莞市以犧牲環境為代價來實現經濟高速發展。從圖中可以看出擬合曲線R2=0.945，具有較高的統計顯著性；環境污染狀況在2007年人均GDP大約為4.51萬元時達到頂峰，2007年后曲線微降，但仍處于峰值附近，說明環境污染程度依然較高，也說明了環境污染與經濟發展關系比較復雜。

圖2 東莞市環境庫茲涅茨曲線圖（綜合污染水平）Fig.2 Environmental Kuznets Curve of Dongguan city（the integrated level of pollution）

工業廢水排放量、工業廢氣排放量、工業廢渣排放量等單項指標的環境庫茲涅茨曲線（圖3），分別呈現弱的“倒U型”、“倒U型上升階段”、“倒U型+倒U型上升階段”特征，除了廢水排放量沒有通過F檢驗，廢氣排放量和廢渣排放量都通過了F檢驗，說明廢水排放量和廢渣排放量與經濟指標的擬合度較好，廢水排放量與經濟指標的擬合度相對較差。

2.2 討論

針對1990—2010年東莞市環境庫茲涅茨曲線呈現“倒U型”曲線特征的前半部分上升階段的特征，本文主要從污染物排放量的變化、產業結構的變動、實際利用外資中三來一補經濟、環境保護投資和保護政策等方面進行深入分析影響原因。

圖3 東莞市環境庫茲涅茨曲線圖（單指標污染水平）Fig.3 Environmental Kuznets Curve of Dongguan city（single indicator of pollution level）

2.2.1 經濟增長與經濟增長率

如圖4所示，1990—2010年間，東莞市的經濟發展呈持續上升趨勢，從1991年起，人均GDP以穩步上升的趨勢增長，2002年后人均GDP加速增長，2009年略為下降。根據GDP總量與人均GDP增長率變化情況圖（圖5）可看出，增長率變化呈現較為劇烈的波動，從1993年開始，隨著東莞市經濟總量的日益增長，GDP增長率逐步降低；1996-2008年，GDP增長率都波動在20%左右；受金融危機影響，2009年GDP增長率和人均GDP增長率分別下降15.57%、14.95%，但2010年又都重拾上升趨勢，增長率分別為11.19%、10.72%。

分別以1990—2010年期間每百元GDP所包含的工業廢水排放量年增長率、工業廢氣排放量年增長率、工業廢渣排放量年增長率和GDP總量、人均GDP進行二次曲線擬合。結果具有的統計顯著性均較低（R2均在0.00～0.23之間），表明GDP總量增長率、人均GDP增長率與3類污染排放量的變化并沒有較大的相關性。

圖4 1990-2010年東莞市GDP與人均GDP圖Fig.4 GDP and per capita GDP of Dongguan City from 1990 to 2010

圖5 1990-2010年東莞市GDP與人均GDP增長率圖Fig.5 Growth rate of GDP and per capita GDP of Dongguan City from 1990 to 2010

圖6 1990-2010年東莞市“三廢”排放變化特征Fig.6 Emission of industrial waste in Dongguan from 1990 to 2010

2.2.2 工業“三廢”排放量變化特征

1990—2010年，東莞市環境污染主要以工業廢水為主；相對而言，這一時期工業廢氣和工業廢渣處于較低水平，但主要都呈上升趨勢。由于城市化進程加快和相關產業發展，工業廢水所占的比重逐漸加大，雖然工業廢渣排放量增長幅度不大，但大氣污染隨著廢氣排放量的日益增長而加重，即1990—2007年這一時間段環境質量受“三廢”共同影響，致使環境庫茲涅茨曲線在2007年出現“倒U型”峰值（圖6）；2007年后，受金融危機影響，大量工廠停產或倒閉，同時東莞市政府通過產業結構調整升級、加大環境保護投資力度等行動，工業廢水、廢氣和廢渣排放量大幅下降，環境污染水平呈下降趨勢。由此可知，工業“三廢”排放量的變化是影響東莞市環境庫茲涅茨曲線變化特征的主要原因之一。

2.2.3 產業結構

從圖7中可看出，人均GDP與MS比率有較好的正向關聯性。一般而言，服務業的污染排放量比制造業小，隨著社會經濟的發展，產業結構不斷調整，制造業比重下降，服務業比重上升，即MS比率下降會導致工業廢水排放量的減少。制造業的發展與服務業相比明顯滯后，1990—2006年，第二產業增加值所占比例從50.38%波動上升至57.33%，后因金融危機，到2010年降至50.89%；而同期第三產業增加值所占比例從33.11%上升至48.72%。因此，產業結構的變化也是影響東莞市環境庫茲涅茨曲線變化的主要原因之一。

圖7 東莞市1990-2010年人均GDP與MS比率的關系Fig.7 Relationship between per capita GDP with MS in Dongguan City from 1990 to 2010

2.2.4 實際利用外資中三來一補經濟

近年來，東莞市依其地理位置優勢，吸引大量外資，發展三來一補經濟，促進社會經濟發展的同時必導致污染物排放量的增加。從圖8中可看出，1990—2010年，三來一補經濟所占比例從1990年的58.84%下降至2010年的13.63%。主要原因是隨著東莞市經濟的發展，土地和勞動力價格上升，一些外商投資開始轉移；其次東莞市開始進行產業結構轉型；此外外商投資方式發生了變化，從投資三來一補經濟改為投資建筑業、金融業、服務業等產業。

圖8 東莞市三來一補經濟占實際利用外資比例Fig.8 Proportions of the actual use of foreign capital to economy in Dongguan City

如圖9所示，環境污染水平與三來一補經濟的二次擬合曲線近乎為直線，且R2=0.186，統計顯著性不明顯，說明三來一補經濟增長與工業“三廢”排放量的變化相關性較弱。

2.2.5 環保政策及投資

“十一五”期間，東莞市以經濟社會雙轉型和產業結構調整升級兩大戰略為基礎，引導全市環保工作，推進污染減排工作。通過一系列環境綜合整治措施及投入巨資促進城市環境的改善。且規劃“十二五”期間，投資350.86億元落實水環境、大氣環境、固體廢物處理等六大重點工程。隨著一系列行動的實施，東莞市環境污染得到有效控制。截至2010年底，工業廢水排放達標率為96.29%，城市生活污水處理率30.7%；空氣質量優良天數達357 d，大氣主要污染物SO2、NO2、PM10等的年平均濃度亦逐年下降；工業固體廢棄物綜合利用率為94.98%，而“十一五”期間經濟總量年均增長率為13.3%，即經濟和排污呈現出排污總量隨經濟總量上升而下降的良好發展態勢。

圖9 東莞市環境污染水平與實際利用外資中三來一補經濟的關系Fig.9 Relationship between environmental degradation and the actual use of foreign capital to economy in Dongguan City

3 結論

本文以經濟相對發達、人類活動較為劇烈的東莞市為實例，采用20 a左右的經濟和環境方面基礎數據，對其經濟發展與環境污染之間的關系進行定量和定性研究，得出如下主要結論：

（1）東莞市環境庫茲涅茨曲線大體呈現“倒U型”前半部分上升階段的變化特征，工業廢水、工業廢氣、工業廢渣排放量3項指標的環境庫茲涅茨曲線分別呈現弱的“倒U型”、“倒U型上升階段”、“倒U型+倒U型上升階段”特征。東莞市的環境庫茲涅茨曲線特征與污染物排放量、產業結構、環保政策及投資等有較為密切的關系。

（2）東莞市環境庫茲涅茨“倒U型”曲線的峰值大約出現在2007年人均GDP為4.51萬元處，可以認為，隨著東莞人均GDP的持續增長，今后一段時間內東莞環境質量會逐步改善，且在這一段時間內，可以通過調整產業結構、加大環境保護投資力度等措施促進經濟轉型，并加速“倒U型”曲線后半段的形成。

（3）對還未達到轉折點且正處于工業化發展的類似地區來說，可通過調整經濟增長方式、發展循環經濟，以及建立相應應急管理機制等措施，以促進EKC向有益的生態經濟方向演變。

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The Relationship between economic development and environmental degradation in the intensive human activity area——Case of Dongguan city in Guangdong province

CHEN Lingling1,2, CHEN Xiaohong1,2*, ZHANG Yun1,2, DING Hualong1,2, CHEN Zhen1,2, HUANG Jing1,2
1. Center of Water Resources and Environment Research, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China; 2. Key Laboratory of Water Cycle and Water Security in Southern China of Guangdong High Education Institute, Guangzhou 510275, China

In recent years, the relationship between economic growth and environmental deterioration has become a hot issues of socio-economic development. The paper explored the succession trajectory of environmental kuznets curve based on economic and environmental data of Dongguan City from 1990 to 2010. The results showed that the curve presented a peak value in 2007 in the shape of “inverted U-type” with a per capita GDP of 45.1 thousand RMB yuan. As for the single indicators such as wastewater discharge, waste gas emission and solid waste storage volume representing environmental deterioration, they showed the shape of weak “inverted U-type” curve, the rising phase of the “inverted U-type” curve and “inverted U-type + the rising phase of the inverted U-type curve” respectively. It is concluded that the Environmental Kuznets Curve is closed to pollutant emissions, industrial reconstructing, environmental protection policies and environmental protection investment. In conclusion, Dongguan City can adjust the industrial structure, increase investment in environmental protection and take other measures to promote economic transformation and accelerate the formation of the second half "inverted U" curve.

ecological environment; socio-economic; Environmental Kuznets Curve(EKC); environmental deterioration; economic transformation; Dongguan city

X22

A

1674-5906（2014）02-0339-05

陳玲玲，陳曉宏，張云，丁華龍，陳珍，黃兢. 劇烈人類活動區經濟發展與環境污染水平關系——以廣東省東莞市為例[J]. 生態環境學報, 2014, 23(2): 339-343.

CHEN Lingling, CHEN Xiaohong, ZHANG Yun, DING Hualong, CHEN Zhen, HUANG Jing. The Relationship between economic development and environmental degradation in the intensive human activity area——Case of Dongguan city in Guangdong province [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(2): 339-343.

國家自然科學基金重大國際合作和重點項目（51210013；50839005）；水利部公益性行業科研專項經費項目專題（200901043-3）；廣東省科技廳項目(2010B050300010)；廣東省水利科技創新項目（2009-39）；中山大學重大項目培育和新興交叉學科項目（10lgzd11）；國家重點基礎研究發展計劃（973）項目(2010CB428405)

陳玲玲（1990年生），女，碩士研究生，主要從事資源與環境方面的研究。E-mail:zilichenll@126.com

*通訊作者：陳曉宏（1963年生），男，教授，博士，博士生導師，主要從事水文、水資源及水環境等方面的研究。E-mail：eescxh@mail.sysu.edu.cn

2013-10-25