基于EKC模型的天津市經濟發(fā)展、產業(yè)結構與空氣污染的關系研究

王祎藩+董超璠

[摘要]文章根據(jù)《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095—2012）選取了主要大氣污染物等相關制訂標準，搜集了相關數(shù)據(jù)采用空氣污染綜合指數(shù)法來對天津市的空氣質量進行分析，獲得相應的空氣質量數(shù)據(jù)；[1]隨后根據(jù)天津市人均GDP和空氣污染綜合指數(shù)來構建環(huán)境庫茲涅茨曲線模型來對天津城市GDP增長關系進行分析，再利用產業(yè)結構升級指數(shù)將天津城市環(huán)境空氣質量和GDP增長關系進一步融合并研究分析。環(huán)境庫茲涅茨曲線模型可以準確表達城市空氣質量與經濟發(fā)展的關系，結果有助于政府部門發(fā)展經濟找到更科學的方向。

[關鍵詞]空氣污染綜合指數(shù)；人均GDP；環(huán)境庫茲涅茨曲線；產業(yè)結構升級系數(shù)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.08.087

不斷加速的發(fā)展步伐下，天津市整體工業(yè)發(fā)展有了巨大的提升，隨著人口的不斷增多，各種污染日益嚴峻，進而影響到普通人的生活，尤其是大氣污染，更對人的健康帶來巨大的沖擊。2015年，相關部門進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)酸雨頻次越來越高，整個降雨的pH值也有升高的趨勢，基本維持在5.30～8.86。[2]之所以出現(xiàn)這樣的問題，和二氧化碳排放不斷增多直接相關，不管是生產的排放，還是生活的排放，都逐年增多，加上汽車數(shù)量的增多，等等，都會造成酸雨，給植物以及人們生活帶來一定的影響。[3]此外，各種可吸入顆粒物也給人帶來了一定的健康隱患，會引發(fā)一些呼吸道疾病，尤其是對老人和小孩的危害更大。[4]再者，NO2也不斷增加，隨著近年來這方面疾病研究的深化，學者們發(fā)現(xiàn)，其能夠造成一定的肺部損害，進而對整個呼吸系統(tǒng)造成一定的危害，對于有此類疾病的患者有著巨大的威脅。[5]在研究過程中，參考了空氣污染綜合指數(shù)，并且將其作為污染程度的一種判斷標準。在此基礎上，結合天津近五年來的GDP相關數(shù)據(jù)，構建了模型，通過解讀，對環(huán)境問題有了更深刻的了解和認知。接下來，則借助產業(yè)結構升級系數(shù)的幫助，對天津市近五年來的產業(yè)結構發(fā)展問題進行了探討，并且探究了其與空氣質量兩者的關聯(lián)。

1使用空氣污染綜合指數(shù)對天津市空氣質量進行分析

1.1空氣污染綜合指數(shù)

作為一種常用指標，空氣質量指數(shù)往往被用來對空氣質量進行具體的表達，并且結合我國相關法規(guī)中所列出的不同的污染物，參考相關的研究，構建起完善的標準，將這一指數(shù)作為污染程度的一種定量體現(xiàn)。其計算公式如下：[6]

1.2對于天津市的分析

結合我國所制定的《環(huán)境空氣質量標準》的相關標準，相關的數(shù)值如下：PM10，NO2，SO2的二級標準為0.07mg/m2，0.06mg/m2，0.04mg/m2。

結合前面的兩個公式，將數(shù)值代入進行計算，得到一定的結果，制成表1。

對天津市近五年來的空氣質量進行研究，可以獲得一定的指數(shù)趨勢圖，具體如圖1所示。由圖1可知，天津市空氣質量在2013年最差，在2011年及2015年最好，空氣污染綜合指數(shù)呈倒“N”形變化趨勢。

2天津市經濟發(fā)展與空氣質量的關系分析

2.1環(huán)境庫茲涅茨曲線模型（EKC）

庫茲涅茨曲線是20世紀50年代諾貝爾獎獲得者、經濟圖1天津市空氣污染綜合指數(shù)

學家?guī)炱澞挠脕矸治鋈司杖胨脚c分配公平程度之間關系的一種學說，已經成為收入分配領域中應用比較廣泛的一種分析方法。庫茲涅茨發(fā)現(xiàn)，收入并不均衡，這一趨勢并不是隨著經濟增長而呈現(xiàn)出直線式的變化，反而是一種先增后減的曲線變化，受此啟發(fā)，他提出了這一理論。依據(jù)這一曲線模型，在收入水平整體較低的國家，其隨著經濟的不斷發(fā)展，環(huán)境污染持續(xù)增加，環(huán)境問題日益顯著，但是發(fā)展到一定程度以后，達到某一個臨界點，環(huán)境污染反而會不斷降低，整體環(huán)境得到很好的改善。這一現(xiàn)象引起了很多學者的關注，隨著相關研究的不斷增多，環(huán)境庫茲涅茨曲線被提出來，成為這一領域研究的基本的曲線模型。[7]

結合天津市的具體情況，參考天津市經濟發(fā)展的相關數(shù)據(jù)，選擇了多個指標，構建能夠體現(xiàn)天津市真實情況的環(huán)境庫茲涅茨曲線模型。具體來看，其如下所示：

2.2環(huán)境庫茲涅茨曲線模型的建立

通過構建的模型，進行模型模擬，最終獲得了如圖2所示的具體的結果。

圖2天津市經濟增長與空氣質量模型模擬關系

根據(jù)這一具體的結果，我們可以發(fā)現(xiàn)R2=0.8749，這表明這一結果比較真實有效，依據(jù)這一結果，我們可以得出結論，那就是天津市近五年來空氣質量變化體現(xiàn)出一定的波動，雖然并不是持續(xù)好轉，但是總體向好的發(fā)展趨勢還是比較明顯的。

3就模型對天津市產業(yè)結構改革進行分析——產業(yè)結構系數(shù)

這一系數(shù)主要是被用作體現(xiàn)產業(yè)結構發(fā)展程度[8]體來看，其往往是選擇由高到低的順序，經過計算，獲得具體的結果。具體的公式如下：

由式（4）得天津市產業(yè)結構指數(shù)見表2。

由此可見，天津市產業(yè)結構系數(shù)逐年增長，產業(yè)結構日漸優(yōu)化。對比第二部分模型結果，結論一致。

4結論

本文以天津市近五年來的GDP數(shù)據(jù)為基礎，選擇相關的污染及其產業(yè)機構數(shù)據(jù)作為具體的指標，構建相應的模型，進行具體的模型分析，獲得相關的數(shù)據(jù)結果，并且對這一結果進行研究。可以得出如下的結論判斷。

第一，天津省產業(yè)結構的升級在短期內加劇環(huán)境污染，但長期卻會使環(huán)境污染得以改善，這是因為天津的產業(yè)結構已經處于較高階段，產業(yè)結構的升級是以工業(yè)占比為主向第三產業(yè)占比為主而變化。

第二，要想實現(xiàn)經濟發(fā)展與環(huán)境保護的雙贏，必須控制經濟發(fā)展的速度，使其與環(huán)境更好地適應，這對于未來的環(huán)保和生態(tài)都具有極大的價值。不能單純地追求經濟發(fā)展，而要追求經濟發(fā)展的綜合效應，那就是更好地保護環(huán)境。天津市第二產業(yè)仍占重要地位，生產性基本功能仍在不斷強化，環(huán)境問題仍將不斷出現(xiàn)，所以制定一個適度且穩(wěn)定的經濟增長速度對于環(huán)境問題的改善具有相當重要的意義。

第三，發(fā)現(xiàn)應用環(huán)境庫茲涅茨曲線能從整體上對城市空氣質量與經濟發(fā)展的關系有清晰地體現(xiàn)，有與實際較強的擬合度。因此，環(huán)境庫茲涅茨曲線是分析經濟發(fā)展與空氣質量的可行方法。

參考文獻：

[1]環(huán)境保護部，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫局.（GB3095—2012）環(huán)境空氣質量標準[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2012.

[2]天津市環(huán)境保護局科技標準監(jiān)測處.2015年天津市環(huán)境狀況公報[EB/OL].（2016-06-05）.http：//www.tjhb.gov.cn/root16/mechanism/standard_monitoring_of_the_Department_of_science_and_technology/201609/t20160913_23279.html.

[3]田海軍，宋存義.酸雨的形成機制、危害及治理措施[J].農業(yè)災害研究，2012（5）：20-22.

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[5]鄭小夏，李令軍，趙文吉，等.京津冀地區(qū)大氣NO2污染特征研究[J].生態(tài)環(huán)境學報，2014（12）：1938-1945.

[6]王慧，宋清生.論API指數(shù)和綜合污染指數(shù)[J].太原科技，2000（6）.

[7]百度百科.環(huán)境庫茲涅茨曲線[EB/OL].http：//baike.baidu.com/link？url=cgt9cWaHm1E4IZ9N2Yj-OL3c6x10a9db5dr4FcrzVE78HgUY4I_RubbSdVMG3yb2ncx_UpRXZCGppUc33IaKdrgIvbtq-o6c8uPgnkQGBuliEUeW81kVMkBWjUojVm4Y1ai_6KxwVxeJwaRUH0mwBu1nk63gJNW23tYNBRHWfQrppCPgE8BnWNzZGV3c9HoT.

[8]柯軍.產業(yè)結構升級與經濟增長的關系[J].統(tǒng)計與決策，2008（11）：83-84.