工業廢水排放與經濟增長脫鉤的省際差異研究
2017-11-22 10:12:56馬海良侯雅如李珊珊
中國人口·資源與環境 2017年11期
馬海良 侯雅如 李珊珊
摘要 工業的迅猛發展為我國經濟增長奠定了堅實的基礎，但與此同時其排放的大量工業廢水對生態環境和民生福祉造成了惡劣的影響。基于2009—2014年我國31省區的數據，首次嘗試構建工業廢水排放與經濟增長的脫鉤模型，利用Tapio脫鉤體系中的8種狀態具體分析兩者的相互關系及作用程度，并進一步從產業與資源兩個視角對脫鉤狀態從技術、結構、生態和效率四個方面進行因素分解，最終通過對比分析后得到工業廢水與經濟增長脫鉤的主導因素，結果表明：①研究期內，除貴州為增長連接狀態外，我國余下30個省區均實現了工業廢水與經濟增長的脫鉤，其中19個省區為強脫鉤，基本分布在我國地理上中部和南部地區，其余11個省區為弱脫鉤，大多在我國的北部地區，脫鉤狀態呈現“南弱北強”的分布局勢。②以產業角度對脫鉤總指標進行分解發現，全國87%的省份尚未實現結構脫鉤，而只有貴州尚未達到技術的脫鉤標準，另外，除了黑龍江，貴州是以結構脫鉤為主導，其他29省均表現為技術脫鉤占優勢，即技術指標為脫鉤關鍵因素。③以資源的角度對脫鉤總指標分解發現，全國均滿足了效率脫鉤的條件，但不同地區在結構與生態脫鉤狀態上存在明顯的地區差異特色，即效率指標為脫鉤關鍵因素。據此，本文提出針對性建議：①國家層面上，應該及時更新工業廢水排放標準，充分利用經濟手段，對污水處理分檔次計費，增強管理制度的規范性和科學性。②省份層面上，應深入理解脫鉤關系背后的實質問題，處理好效率、技術、結構三者的關系，以其協調發展逐步實現工業廢水與經濟增長的強脫鉤狀態。
關鍵詞 工業廢水；經濟增長；脫鉤；省際差異
中圖分類號 F062.1
文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2017）11-0185-08 DOI：10.12062/cpre.20170425
工業作為國民經濟的主導力量，對我國經濟增長和社會發展起著中流砥柱的作用。為進一步規范其發展，中共十八大明確指出，我國必須堅持以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的新型工業化路子，這不僅改進了產業結構，還對資源使用與生態保護提出具體的要求。其中水作為最根本的自然資源，對工業經濟的增長起著基礎性和戰略性的支持作用，但現狀表明，我國工業用水一直居高不下，其排放的大量廢水對環境污染造成重大影響。因此，2015年4月國務院通過《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”）提出明確要求，對工業廢水采取強力監管，全面系統推進水污染防治。但是據中國水利部公報顯示，2014年我國萬元工業增加值用水量59.5 m3，雖同比減少了8.3%，但與“水十條”提出的2020前全國萬元工業增加值用水量比2013年下降30%以上還有很大的落差，同時我國每增加單位GDP的廢水排放量為1.5萬t/億元，約為同期發達國家排放量的4倍，尚未達到國際標準。因此為深入分析工業廢水與經濟增長的作用程度，從而采取更好的措施來響應水十條規劃，我們擬采用脫鉤方法對每個省工業廢水排放量與經濟增長的關系進行探討。
1 文獻綜述
對于工業廢水排放與經濟增長兩者關系這個細分領域，只有較少的學者有所涉獵，整理可得現有研究大致分為兩個方向，第一個方向：構建不同的模型說明兩者存在的關系，如李少紅[1]基于1995—2009年人均GDP和工業廢水排放量的時間序列數據，建立VAR模型，表明在一定程度上中國經濟的增長是工業廢水排放量的格蘭杰原因，即工業廢水排放量不會對經濟增長產生必然的影響，周璇[2]通過環境庫茲涅茨曲線，得到不同地區工業廢水排放量與經濟增長呈現EKC曲線形狀，并指出各地因發展情況不同而存在著較大差異。第二個方向：利用LMDI分解分析法找出工業廢水與經濟增長關系背后的原因：如國外學者Lei H J[3]以產業為視角，探究了生產，結構，強度等因素對2001—2009年中國廢水排量的貢獻率，得出強度因素為中國工業廢水排放量增加的主導原因；張靜[4]通過分析1980—2004年江蘇省工業廢水排放與經濟增長的相關數據，闡述了資源結構中廣義技術效應的關鍵作用；黃寶敏[5]運用松弛的超效率理論，證明了回彈效應對工業廢水排放無顯著性印象，而資源的使用效率是影響工業廢水排放的重要因素。
脫鉤理論自20世紀90年代起開始在研究中得到運用，經濟發展與合作組織（OECD）[6]定義其為打破環境危害與經濟績效之間的相互聯系，即環境資源等因素隨著經濟增長逐漸表現的背離趨勢。由于這種方法簡單直觀，國際上較多的學者采用它來研究資源與經濟增長的關系。而國內學者對脫鉤的研究還不夠完善，已有的相關文獻多是用它對碳排放與經濟的關系探索，而在水資源方面應用較少。如孫耀華[7]通過Tapio脫鉤指標對1999—2008年中國碳排放與經濟增長之間的脫鉤關系進行測度，分解分析后得到能源利用效率的重要地位；劉愛東[8]基于1990—2011年中國碳排放量和出口貿易額之間的時間序列數據，構建了Tapio脫鉤模型，得出中國碳排放與出口貿易總體呈弱脫鉤關系的結論；王君華[9]測度了2000—2011年間中國分要素密集度工業的經濟增長與CO2排放之間的脫鉤關系，剖析了二者脫鉤發展的時間演變趨勢，發現同勞動力密集型行業與資本技術密集型行業相比較，資源密集型行業的脫鉤指數總體上處于較高狀態。
綜合文獻可知，現有研究雖然從工業廢水排放與經濟增長兩者關系進行了較深入的分析，但仍存在以下不足：首先學者們從各自視角采用了不同方法解釋了工業廢水排放與經濟增長存在某種關系，但對兩者作用的程度尚未進行深入探索。其次，上述文獻大多以時間序列為出發點，探討工業廢水與經濟增長的演變發展關系，而未能考慮各省份的地域差異。故本文在消化吸收現有文獻的基礎上，將脫鉤模型首次應用于工業廢水與GDP增長關系的研究，希望通過定量的研究，發現兩者間的關系及影響程度。具體而言，本文將從下面2個方面提出探索與創新：①將研究對象界定為我國工業廢水排放量與經濟增長脫鉤狀態的省際差異，運用脫鉤模型具體分析兩者的影響程度，并進一步從區域分布層面展開具體分析。②分別以產業與資源為視角，從技術脫鉤、結構脫鉤、生態脫鉤和效率脫鉤四方面進行因素分解，通過對比分析找出造成工業廢水排放與經濟增長脫鉤的主導因素。我們希望通過對工業廢水排放量與經濟的脫鉤現象做出定量的研究，從而為實現“青山綠水”的現代化中國提供一定的理論支持。endprint
2 研究方法與數據
2.1 研究方法
國際上通用的脫鉤分析模型有OECD模型，Tapio模型[9]等。
（1）OECD模型。根據驅動力-環境壓力-環境狀態的結構建立指標體系，構建以資源環境壓力與經濟驅動力的比值作為指標的脫鉤模型，并把脫鉤分為絕對脫鉤與相對脫鉤。所謂絕對脫鉤，即隨著經濟的增長，環境壓力保持穩定或下降的狀態；相對脫鉤則意味著經濟驅動力與資源環境壓力都為正值，但環境壓力增長值小于經濟增長值。在OECD指數模型的具體構建中，由于在時間上只引入了基期值與末期值，導致數據的選擇存在隨意性，對于脫鉤狀態的判定，不可避免的存在著誤差。
（2）Tapio模型。Tapio打破了時間的限制，立足彈性，綜合相對量與絕對量，以增長變化率的比值重新定義了脫鉤指標，即e（A，B）=△A/A△B/B，其中A代表資源環境，B為經濟社會發展，e（A，B）則表示了資源環境隨經濟發展的相對變化關系。并在OECD的基礎上，進一步將指標體系劃分為負脫鉤，脫鉤，連接3種狀態。所謂脫鉤，上文已有闡述，是A與B關系的背離；負脫鉤則與脫鉤相對，表明兩者仍存在同步變化的關系；而連接處于脫鉤與負脫鉤的中間，是一種過渡狀態。在3種基礎狀態下，Tapio又以0，0.8，1.2為臨界值，繼續細分，最終得到8種具體脫鉤狀態，分別為擴張負脫鉤，弱負脫鉤，強負脫鉤，衰退脫鉤，強脫鉤，弱脫鉤，見表1。
比較來看，Tapio脫鉤模型可避免OECD模型基期時間選擇的隨意性和其帶來的高度敏感性，故本文采用Tapio脫鉤模型，并從產業與資源兩個角度，對其進一步分解：
首先，基于產業的角度，將Tapio脫鉤彈性指標分為產業技術脫鉤指標和產業結構脫鉤指標：
e（IWW，GDP）=△IWW/IWW△GDP/GDP（1）
=△IWW/IWW△IP/IP×△IP/IP△GDP/GDP（2）
=e（IWW，IP）×e（IP，GDP）（3）
式中，e（IWW，IP）代表工業廢水與工業增長值的脫鉤，為實現兩者關系的背離，就需要我國不斷改進污水排放系統，引進合理處置、優化廢水的技術，故稱為產業技術脫鉤指標；e（IP，GDP）代表工業增長值與國民收入的脫鉤，為實現兩者關系的背離，這就要求我國努力推進經濟增長方式的根本轉變，逐漸調整結構，故稱為產業結構脫鉤指標。
其次，基于資源的角度，將Tapio脫鉤彈性指標分為資源結構脫鉤指標，資源生態脫鉤指標和資源效率脫鉤指標：
e（IWW，GDP）=△IWW/IWW△WW/WW×△WW/WW△WR/WR×△WR/WR△GDP/GDP（4）
=e（IWW，WW）×e（WW，WR）×e（WR，GDP）（5）
式中，e（IWW，WW）代表工業廢水排放量與廢水排放量的脫鉤，為實現兩者關系的背離，需要我國調整用水結構，加快廢水排放量多的傳統工業改造，大力發展廢水排放量少的新型產業，故稱為資源結構脫鉤指標；e（WW，WR）代表廢水排放量與水資源使用量的脫鉤，為實現兩者關系的背離，需要我國全面排查水污染嚴重的企業，實施差別化環境準入政策，故稱為資源生態脫鉤指標；e（WR，GDP）代表水資源使用量與經濟增長的脫鉤，為實現兩者關系的背離，要求我國不斷提高技術水平，改善水資源利用效率和配置效率，以較低的水資源使用量實現最優的經濟增長，故稱為資源效率脫鉤指標，
值得注意的是，e（IWW，WW）、e（WW，WR）均描述的是兩資源的脫鉤關系，其脫鉤程度的判斷與表1存在較大差異。以強脫鉤為例，對于e（WR，GDP），資源隨著GDP的增加而減少，即ΔA<0，ΔB>0，符合傳統Tapio脫鉤指標彈性表（表1）的要求，此時把e<0視為強脫鉤，但對于e（IWW，WW）、e（WW，WR）來講，顯然兩資源消耗量同時減少，即ΔA′<0，ΔB′<0是最好的一種狀態，此時應該將e>0看做強脫鉤，以此類推，得到表示兩資源作用關系的Tapio脫鉤指標彈性表（見表2）。
2.2 數據來源
由于廢水治理結果公布存在滯后性，本文原計劃研究 “十二五”規劃中工業廢水與經濟增長的脫鉤現象，但考慮到2015年數據不可得，故以2009—2014的數據為替代，分別選取我國31個省區（不考慮港澳臺地區）工業廢水排放量（IWW）、廢水排放量（WW）、水資源消耗量（WR）、工業生產總值（IP）和國內生產總值（GDP）的平均值，從區域層面研究中國各省區的脫鉤現象。其中水資源數據來自我國水資源公報，經濟數據來源《中國統計年鑒》。為避免價格變動等影響因素，本文將2009—2014年當年價格計算的各地區GDP修正為2009年不變價格地區GDP。
3 實證分析
3.1 中國31個省份脫鉤測算及分析
依據公式（1），測算出工業廢水排放量與經濟增長的脫鉤彈性指標，對照表1，得到2009—2014平均5年里各個省區的脫鉤狀態（見表3）。
由表3看出，我國19個省工業廢水排放量和經濟增長的關系表現為強脫鉤，占比為61.29%，11個省脫鉤狀態表現為弱脫鉤，占比為35.48%，與此同時，在研究期內只有貴州1個省脫鉤狀態表現為擴張負脫鉤。這表明在2009—2014年間，我國絕大多數省份，如天津、河北、河南、山東、江蘇等省（直轄市）等，在較好保持經濟增長的同時，有效地控制了工業廢水排放量的增長，一定程度上遏制了水環境污染局面的擴大之勢。但也需清醒地認識到，還有黑龍江、吉林、遼寧、北京、上海等11各省（直轄市）工業廢水排放量和經濟增長表現為弱脫鉤，即在經濟增長的同時，工業廢水排放量也得到了較大幅度的增加，這些省份（直轄市）工業廢水治理的程度還得強化。有意思的是，全國只有貴州一個省脫鉤狀態表現為擴張負脫鉤，說明這個省廢水排放量增長的速度超過了經濟增長的速度，研究期內仍表現為以環境污染換取經濟增長的發展模式，因此這需要當地的管理者采取積極有效的措施，通過有效的環境規制手段來刺激經濟發展。endprint
同時可以發現，我國工業廢水排放量與經濟增長的脫鉤存在明顯的地域差異。弱脫鉤的11個省份有8個在我國地理上的北部地區，而強脫鉤的19個省份基本都在我國中部和南部地區，呈現出“南弱北強”的局勢。上海、北京兩直轄市雖然脫鉤值較小，但依然表現為弱脫鉤狀態。作為我國產業結構最優，技術發展水平最高的兩個典型城市，為何在研究期內表現出如此狀態，到底又有哪些深層次的原因導致這一結果呢？我們下面將從產業和資源兩個視角對脫鉤值進行分解，以期找出相應解釋。
3.2 脫鉤程度的分解
在測算出我國工業廢水與經濟增長脫鉤的基礎上，為明確說明脫鉤程度和脫鉤原因，我們借鑒LMDI分解分析的思路，分別以產業和資源為視角，綜合脫鉤狀態與脫鉤彈性值兩方面，進行詳細的分析說明。
首先，從產業角度進行分析，根據公式（2），測算出基于產業角度的技術脫鉤與結構脫鉤的彈性指標，對照表1，得到相對應的脫鉤狀態（見表4），分析表4可知：技術脫鉤狀態中，除貴州為增長連接，我國其他30省區都實現了工業廢水與工業增長值的脫鉤，全國呈現逐步節水增效的趨勢。一方面是因為用水重復率被納入強制性工業廢水處理標準，各省份的廢水排放量有了明顯的下降，另一方面在于各省環境力度不斷加大，要求各工業企業提升生產工藝，大力淘汰老舊設備，提高水資源利用效率。但從技術脫鉤彈性值上看，重慶市達到強脫鉤狀態中的最優值，但脫鉤值也僅為-1.362，即脫鉤程度還不夠，這意味著比起發達國家，我國在提升廢水循環與提高水資源利用效率技術方面還有很大的改進空間。結構脫鉤狀態中，鑒于中國尚處工業化快速發展階段，工業比重仍然較大，故存在弱脫鉤、增長連接與擴張負脫鉤3種狀態，雖脫鉤效果不甚理想，但脫鉤彈性值都基本控制在1.4以下。從政策上理解，表明2010年中央經濟工作會議提出的“穩增長、調結構、促轉變”的基本方針是有效的，我國產業結構正逐漸轉型，服務業得到了快速的發展。以表4前三個省份北京、天津、河北為例，其第三產業占地區生產總值比重在2016年1季度分別達到了81.4%、54.4%和42.3%，比上年同期提高1.4%、3.7%和3%。因此，有理由認為隨著十三五規劃的深入實施，以及我國人民生活水平的增加，我國第三產業還將繼續保持增長趨勢，這也意味著我國工業產值與國民經濟實現結構上的脫鉤即將實現。
對比表（4）中的技術指標，結構指標和總指標的脫鉤狀態，不難發現強脫鉤一直占主導地位，因為表4中的4種狀態里（弱脫鉤，強脫鉤，增長連接，擴張負脫鉤）只有強脫鉤的符號為負，也就是說只要技術（或結構）指標中出現了強脫鉤，那么技術（或結構）指標就是影響總脫鉤狀態的主導因素。以天津為例，其技術彈性值為-0.034（強脫鉤），結構彈性值為0.974（增長連接），脫鉤總指標值等于兩者相乘，結果必定為負值，即為-0.033，表現為強脫鉤狀態，即天津的技術脫鉤指標是造成工業廢水排放量與經濟增長脫鉤的主導原因。如果指標的兩種狀態分別為弱脫鉤（0
其次，從資源的角度進行分析，根據公式（5）測算出基于資源角度的結構脫鉤、生態脫鉤和效率脫鉤的彈性指標。同時對照表2，得到結構與生態的脫鉤狀態，結合表1的數據，得到效率的脫鉤狀態（見表5）。
觀察表（5）發現，資源結構脫鉤狀態中，20個省份（直轄市）區為負脫鉤，8個省份（直轄市）為脫鉤，3個省份表現為連接狀態，且相同脫鉤狀態下的各省份的脫鉤程度差距也較大。值得注意的是，由于工業廢水排放量與廢水排放總量的比值，主要取決于產業結構，而產業結構脫鉤指標已在上文敘述，故本文對資源結構脫鉤不再深入分析。資源生態脫鉤狀態中，不難看出擴張負脫鉤，強負脫鉤，衰退脫鉤，弱脫鉤，強脫鉤呈現同時并存的局面。但從比例上觀測，其中84%的省份為負脫鉤，即我國較多省份仍普遍存在廢水排放量與水資源使用量同時遞增的現象，這一定程度上表明研究期內我國較多省份廢水處理技術落后，廢水污染嚴重的事實。進一步分析生態彈性值，以天津為例，其生態脫鉤彈性值為13.206，處于同類強負脫鉤狀態中的劣值狀態，這意味著水資源使用量每增加1%，廢水排放量就會增加13.206%。而眾所周知，天津屬于嚴重缺水城市，因此如何全方位提高水資源利用效率，減少廢水排量，仍是現階段亟需解決的一大難題。
資源效率脫鉤狀態中，不難看出我國已初步實現規定范圍內用水量與經濟增長的脫鉤，細看脫鉤數值，除山西，吉林，黑龍江介于0.2—0.5間，余下各省區指標值均在0附近，分布較為均衡，這在一定程度表明各省區均正在積極響應，落實國家開源節流的政策，通過控制省內各個高耗水行業用水幅度，促進經濟自身轉型換檔，逐步減少各行業的用水量，另一方面，相關部門也不斷加強對相關技術的研發，爭取用海水、半咸水、產出水和廢水等非淡水水源部分替代淡水資源，并加強社會及各經濟部門的節水教育，以保證在經濟增長的基礎上盡力減少用水量，提高水資源利用率。
由于上文已從產業角度對脫鉤主導因素判定的過程做了具體闡釋，下面對以資源為角度的分析過程不再贅
述。同樣，根據先看符號，再看貢獻系數的原則判定重點因素，匯總后發現，北京，河北，山西，內蒙古，遼寧，吉林，黑龍江，浙江，安徽，山東，河南，廣東，海南，重慶，西藏，青海，寧夏，新疆等18個省份（直轄市）以效率脫鉤為主，而天津，江蘇，福建，江西，湖北，湖南，四川，貴州，云南，陜西，甘肅11個省份（直轄市）以結構脫鉤為主要因素，僅僅只有上海，貴州表現為生態因素作為脫鉤的關鍵。從強度上看，以結構，效率為脫鉤主導因素的省份，其對應的總脫鉤強度也更明顯，基本上為強脫鉤，而以生態為脫鉤主導因素的省份，其對應的總脫鉤狀態僅是弱脫鉤和擴張負脫鉤。從地域上看，中南部地區多以結構脫鉤為主，表明這些地區在工業變革，發展新型產業上棋高一著；而東部西部地區則大多為效率脫鉤，這說明這些地區的省份通過技術創新積極提高水資源利用程度，在利用效率方面更勝一籌，這些結論也在一定程度上驗證了孫才志[11]、馬海良[12]等學者關于水資源利用效率的研究結果。綜合分析可知，效率是總脫鉤的關鍵因素，而提高工業用水使用效率需要不斷改進技術，因此效率因素和技術因素兩者相輔相成，這也間接的證明前面產業視角分析中技術指標的戰略地位。
4 結論與建議
4.1 結論
運用Tapio脫鉤模型，以產業與資源兩方面為視角，引入技術脫鉤指標，結構脫鉤指標，生態脫鉤指標，效率脫鉤指標，深入剖析2009—2014年我國31個省份工業廢水排放量與經濟增長的脫鉤現象及原因，得到如下結論：①截至2014年，我國除貴州為擴張負脫鉤外，余下30個省區均實現了工業廢水與經濟增長的脫鉤，其中我國北部地區全為弱脫鉤，中部南部地區多為強脫鉤。②從產業角度對脫鉤總指標分解分析，發現僅貴州未達到技術的脫鉤，87%的省區還未實現結構的脫鉤；從資源的角度對脫鉤總指標分解分析，全國均滿足了效率脫鉤的條件，而結構與生態脫鉤存在明顯的省際差異。③綜合產業與資源兩方面的考慮，得出技術脫鉤指標、效率脫鉤指標對整體脫鉤效應的貢獻最大，即技術與效率為工業廢水與經濟增長脫鉤的主導因素。
4.2 建議
為全面減少工業廢水的排放，做到“青山綠水”和“金山銀山”的同步協調。根據研究結論，提出如下建議：
（1）從國家層面上講，國家應該及時更新工業廢水排放標準，并使之具體可操作，尤其需要在12種具體的工業廢水標準以外對其他污染性較強的行業提高排污標準。在進行流域管理的區域，在各省市排污報告透明情況下，根據上下游產業和發展階段等因素，合理協商制定排污總量，堅決避免上下游地區的推諉和排污矛盾。同時明確責任，由監管部門監督，排水單位指揮，將排污管理過程細化到各排污源頭。并充分利用經濟手段，對污水處理分檔次計費，增強管理制度的規范性和科學性。
（2）從省份層面上講，應深入理解脫鉤關系背后的實質問題，做到效率、技術、結構脫鉤的協調配合。首先是實現效率的脫鉤，農業上變漫灌為噴灌，工業上加強用水循環，生活上采用節水裝置，不斷推進節水教育，提倡節水意識，以減少國家整體的水資源使用量。其次是落實技術上的脫鉤，改進生產工藝，提高廢水處理技術，提升水資源循環利用程度，全方位實現工業廢水與經濟增長的脫鉤。最后是達到結構上的脫鉤，調整產業結構，對能耗大，用水多，污染強的企業實行采取“關、停、轉、遷”政策，同時積極培育高新技術產業以及大力發展第三產業，實現工業廢水排放的有效減少。
（編輯：王愛萍）
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