成都市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)分析

彭 越，柏 松，嚴(yán) 平，馬 晴(西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川成都 610041)

成都市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)分析

彭 越，柏 松，嚴(yán) 平，馬 晴
(西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川成都 610041)

采用成都市2005年至2014年間的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)建立計(jì)量模型，解析成都市三類(lèi)環(huán)境流量指標(biāo)的EKC演變軌跡和特征。結(jié)果表明，成都市工業(yè)SO2排放量、工業(yè)COD排放量與人均GDP之間均呈正U形關(guān)系，工業(yè)粉塵排放量與人均GDP之間呈倒N形關(guān)系，均不符合倒U形特征，因此在城市發(fā)展過(guò)程中不能依靠經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題，需加強(qiáng)對(duì)工業(yè)污染物排放的控制，改善城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)；環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)；城市化

成都市地處我國(guó)西南，屬于全國(guó)大中城市之一，是西南地區(qū)重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化中心，在西部大開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著重要作用，近年來(lái)發(fā)展迅速。成都市從2000年到2010年十年間城市化率增長(zhǎng)12.5個(gè)百分點(diǎn)，2010年至2012年兩年間增長(zhǎng)近5個(gè)百分點(diǎn)，處于城市化的加速階段。但是，快速城市化發(fā)展過(guò)程中其環(huán)境狀況堪憂(yōu)：交通擁堵，污染性缺水問(wèn)題突現(xiàn)[1]，大氣細(xì)顆粒物含量高[2-3]，存在大氣污染[4]、水污染[5]和土壤污染[6]，屬于總體協(xié)調(diào)發(fā)展類(lèi)環(huán)境滯后型城市[7]。為了研究城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境壓力間的耦合機(jī)制，本文采集成都市2005年至2014年間的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)，模擬構(gòu)建經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與污染排放之間的計(jì)量模型，分析探討城市化過(guò)程中環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)途徑，促使城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境壓力之間盡快解耦。

1 城市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)理論與方法

1.1 城市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)理論

20世紀(jì)90年代，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境退化水平隨著收入水平的增加先增大后減小，呈倒U形曲線(xiàn)，被稱(chēng)為“環(huán)境Kuznets曲線(xiàn)”(EKC)。“環(huán)境Kuznets曲線(xiàn)”說(shuō)明環(huán)境變化與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在“和諧-矛盾-和諧”的發(fā)展變化關(guān)系，即在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展演變過(guò)程中，環(huán)境問(wèn)題逐漸加劇，然后逐漸減少直至消失。由此認(rèn)為環(huán)境問(wèn)題可以依賴(lài)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最終得以解決。有實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境指標(biāo)與收入水平之間不僅有倒U形關(guān)系，還有正U形關(guān)系、N形關(guān)系(倒N形關(guān)系)以及同步關(guān)系。因此，環(huán)境問(wèn)題有時(shí)會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而加劇，并不能得到有效解決。即使是倒U形關(guān)系，當(dāng)發(fā)展經(jīng)濟(jì)所造成的環(huán)境破壞超過(guò)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境承載能力，環(huán)境出現(xiàn)退化，甚至崩潰，那么倒U形理論上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)很難甚至永遠(yuǎn)也不能達(dá)到。因此，城市在快速發(fā)展過(guò)程中其環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間需要相互協(xié)調(diào)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)開(kāi)展環(huán)境保護(hù)與環(huán)境治理，避免環(huán)境破壞超過(guò)承載力水平，在較低人均GDP下通過(guò)EKC拐點(diǎn)，使經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境壓力之間解耦，從而確保城市可持續(xù)發(fā)展。

1.2 環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)計(jì)量模型

描述EKC的計(jì)量模型通常有線(xiàn)性函數(shù)、二次多項(xiàng)式、三次多項(xiàng)式、對(duì)數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)等。最常用的有二次函數(shù)、三次函數(shù)及對(duì)數(shù)函數(shù)，函數(shù)式如下：

Y=a0+a1x+a2x2+e

(1)

Y=a0+a1x+a2x2+a3x3+e

(2)

Y=a0+a1(lnx)+a2(lnx)2+e

(3)

式中：Y為環(huán)境指標(biāo)；x為人均GDP；a0、a1、a2、a3為常數(shù)及各次項(xiàng)的系數(shù)；e為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

2 研究區(qū)域

成都位于中國(guó)西南地區(qū)，四川省中部，四川盆地西部，東經(jīng)102°54′至104°53′和北緯30°05′至31°26'之間，東北與德陽(yáng)市、東南與資陽(yáng)市毗鄰，南面與眉山市相連，西南與雅安市、西北與阿壩藏族羌族自治州接壤。東西長(zhǎng)192 km，南北寬166 km，總面積12 121 km2，屬內(nèi)陸地帶。全市包括9區(qū)4市(縣級(jí)市)6縣(圖1)。市區(qū)包括錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)(含高新區(qū))、成華區(qū)、龍泉驛區(qū)、青白江區(qū)、新都區(qū)、溫江區(qū)，城區(qū)包括錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)(含高新區(qū))、成華區(qū)。

圖1 成都市行政區(qū)劃

3 成都市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)擬合與分析

城市中的環(huán)境污染物主要來(lái)自于生產(chǎn)生活過(guò)程中的人為排放。成都市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以二、三產(chǎn)業(yè)為主，第二產(chǎn)業(yè)所占比重較大，環(huán)境污染物主要來(lái)自第二產(chǎn)業(yè)。為了研究成都市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與污染物排放量之間的關(guān)系，從2005年至2014年的《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》中選取成都市工業(yè)SO2、工業(yè)粉塵以及工業(yè)COD排放量，人均GDP則根據(jù)2005年至2014年《成都市社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》取全市人均GDP，相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 成都市2005年至2014年人均GDP及工業(yè)污染物排放量

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以人均GDP為橫坐標(biāo)，工業(yè)SO2排放量為縱坐標(biāo)，繪制工業(yè)SO2排放量的EKC曲線(xiàn)，并進(jìn)行二次曲線(xiàn)擬合，結(jié)果如圖2所示。同樣，繪制工業(yè)粉塵排放量的EKC曲線(xiàn)，并進(jìn)行三次曲線(xiàn)擬合，結(jié)果如圖3所示；繪制工業(yè)COD排放量的EKC曲線(xiàn)，并進(jìn)行二次曲線(xiàn)擬合，結(jié)果如圖4所示。

圖2 工業(yè)SO2排放量的EKC曲線(xiàn)

圖3 工業(yè)粉塵排放量的EKC曲線(xiàn)

圖4 工業(yè)COD排放量的EKC曲線(xiàn)

以上擬合曲線(xiàn)的R2值均大于0.85，說(shuō)明擬合較好。從曲線(xiàn)的形狀看，工業(yè)SO2排放量與工業(yè)COD排放量的EKC曲線(xiàn)均屬于正U形曲線(xiàn)。工業(yè)SO2排放量的最低點(diǎn)在人均GDP為76 667元處，工業(yè)COD排放量的最低點(diǎn)在人均GDP為75 000元處，目前兩類(lèi)指標(biāo)都位于曲線(xiàn)最低點(diǎn)附近，處于曲線(xiàn)較為平坦部位。工業(yè)粉塵排放量的EKC曲線(xiàn)屬于倒N形曲線(xiàn)，如將時(shí)間跨度縮小，目前曲線(xiàn)經(jīng)歷了倒U形曲線(xiàn)的最大值，進(jìn)入倒U形曲線(xiàn)右側(cè)，呈現(xiàn)出隨人均GDP增加排放量減少的趨勢(shì)。以上情況說(shuō)明，三類(lèi)流量污染物近年來(lái)得到有效控制。這是近年來(lái)成都市大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)推行清潔生產(chǎn)的結(jié)果，由于第一、第二產(chǎn)業(yè)比重降低，適當(dāng)增加第三產(chǎn)業(yè)比重，因此GDP增加的同時(shí)，工業(yè)污染物的排放量增加不多甚至在逐漸減少。

4 結(jié)論

基于環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)理論，分析成都市在城市發(fā)展過(guò)程中環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，獲得如下結(jié)論：

(1)由于成都市工業(yè)SO2排放量和工業(yè)COD排放量的EKC曲線(xiàn)呈正U形，雖然兩類(lèi)污染物的排放量目前處于增長(zhǎng)緩慢階段，但仍然有隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)增加的風(fēng)險(xiǎn)。因此，成都市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中需加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢氣排放的控制，維持在較低排放水平，避免環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

(2)工業(yè)粉塵排放量近期處于下降趨勢(shì)，應(yīng)保持其下降趨勢(shì)，維持在Kuznets曲線(xiàn)右側(cè)運(yùn)行，從而推動(dòng)環(huán)境污染同經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)解耦。

(3)本文從宏觀(guān)角度對(duì)成都市EKC曲線(xiàn)軌跡進(jìn)行了擬合分析，研究結(jié)論為成都市城市環(huán)境經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。但受數(shù)據(jù)資料限制，僅分析了2005年至2014年的環(huán)境經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，時(shí)間尺度有限，需要在進(jìn)一步研究中延長(zhǎng)時(shí)間尺度，完善研究結(jié)果。

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2016年成都市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(2016P02)

彭越(1973～)，女，博士，助理研究員，研究方向?yàn)槌鞘协h(huán)境與經(jīng)濟(jì)。

X820.2

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[定稿日期]2016-10-14