山東省水環境污染與經濟發展的關系研究
——基于EKC模型的回歸分析

張 燕，汪 徐

（河海大學公共管理學院，江蘇 南京 210098）

1 山東省水環境污染與經濟發展狀況

1.1 水環境污染狀況

山東省地處我國東部是重要的沿海省份之一。山東省的水環境污染問題日益嚴重，主要表現為工業廢水與城鎮生活污水的排放。1991—2014年，工業廢水和城鎮生活污水呈波動上升態勢，如圖1所示［1-2］。其中，工業廢水排放量在1991年為8.87×108t，到2014年已增長至1.80×109t，增長率為102.93%，其間，主要分為2個階段，在1991—1997年，總體呈上升趨勢，增長較為緩慢；1998—2014年經歷了先減再增再減的復雜過程。城鎮生活污水排放量在1991年為1.014×109t，2014年為3.341×109t，增長率為229.49%，主要分為3個階段，1991—1999年呈增長趨勢，但速度較為緩慢，1999—2001年呈現短暫的下降趨勢，2001—2014年，呈現急劇上升的態勢。可見山東省水資源日益緊缺，水污染日益嚴重，水環境狀況堪憂。

圖1 1991—2014年山東省工業廢水排放量和城鎮生活污水排放量

1.2 經濟發展狀況

山東省是我國經濟最為發達的省份之一，經濟實力居全國前列。2000年GDP總量為8 542.44億元，2014年GDP總量為59 426.6億元，居全國第三位，且人均GDP由2000年的9 326元增長到2014年的60879元，增長率為552.79%［3］。

2 水環境污染與經濟發展之間關系的模型構建

2.1 環境庫茲涅茨曲線概述

環境庫茲涅茨曲線（EKC） 在20世紀90年代被美國環境經濟學家Grossman和Krueger提出，用以反映人均收入與某些環境指標的相關關系。EKC模型顯示環境指標的變化隨著經濟的增長呈倒“U”型分布，即在一定發展水平下，環境逐漸惡化的趨勢將隨著經濟發展達到一定水平后出現拐點，此后，環境狀況將呈現逐步好轉的趨勢，環境質量逐漸得到改善［4］。

2.2 指標與數據的選取

水污染主要選取工業廢水以及城鎮生活污水排放量2項指標，經濟發展選取人均GDP指標，如表 1 所示［1-3］。

表1 2000—2014年山東省工業廢水城鎮生活污水排放量以及人均GDP統計數據

2.3 關系模型的構建

2.3.1 工業廢水排放量與人均GDP之間的關系模型

利用SPSS17.0軟件對山東省1991—2014年工業廢水排放量以及人均GDP分別進行線性、二次以及三次回歸曲線模擬，得出各項可決系數，如表2所示。3個模型sig＜0.05，回歸方程通過檢驗；二次和三次回歸曲線的R2值大于0.85，可知其擬合效果較好，將這2種模型作為備選方案；F值得到117.691＜134.206＜174.777，因此二次型曲線的擬合效果最優。由此，構建出工業廢水排放量與人均GDP之間的模型，如公式（1）所示：

式中：y代表工業廢水排放量，x代表人均GDP，β1、β2、β3為模型參數，ε為隨機誤差項。可以得出：當β3＞0時，曲線呈正“U”型，有極小值；當β3＜0時，曲線呈倒“U”型，即EKC關系，有極大值，并且極點坐標為（-β2/2β3，β1β3-0.25β2/β3）。

表2 工業廢水排放量與人均GDP之間的模型模擬結果

為了更加直觀地展示兩者之間的關系，借助EXCEL畫出兩者之間的二次回歸曲線，如圖2所示，該曲線也可稱為工業廢水排放量與人均GDP之間的環境庫茲涅茨曲線，根據表2中的各項參數值以及公式（1），可以得到二次回歸方程為y=0.735+4.56×10-5x-4.543×10-10x2，可從圖2中看到曲線呈現倒“U”型，與傳統的倒“U”型EKC曲線相符。圖中出現了一個極大值點，該點的人均GDP值為50 187元，即當x＜50 187時，工業廢水排放量與人均GDP呈現正相關關系，隨著人均GDP的增加，工業廢水排放量也會隨之增加；當x＞50 187時，兩者呈現負相關關系，即隨著人均GDP的增加，工業廢水排放量反而會減少。結合山東省目前發展狀況，可以得知目前正處于極大值點的右側，因此預測山東省未來幾年的工業廢水排放量會隨著人均GDP的增加而不斷減少。

圖2 工業廢水量與人均GDP之間的回歸曲線

工業廢水排放量和人均GDP呈現負相關關系，一方面是由于山東省近年來產業結構不斷調整，從表3［1］可以看到，在2000—2014年間，第一產業總體呈下降趨勢，2014年相比于2000年下降了46.71%；第二產業在2000—2006年之間呈上升趨勢，2006—2014年總體呈下降趨勢，2014年相較于2006年下降了16.12%；而第三產業除了在2002—2004年期間有短暫的下降之外，總體呈上升趨勢，2014年相比于2000年上升了25%。綜合以上數據，近年來山東省產業結構調整加快，第三產業在地區總產值中的比例不斷增加，工業所占比例不斷下降，一定程度上使工業廢水排放量減少；另一方面，與山東省政府目前在控制工業廢水污染方面強有力的措施是分不開的，隨著山東省經濟發展水平的不斷提高，人們對環境問題日益重視，環境治理技術也日漸提高，山東省政府在2015年12月31日已正式印發《山東省落實＜水污染防治行動計劃＞實施方案》，通過全面排查裝備水平低、環保設施差的小型工業企業，制定城市建成區重污染行業企業退出方案等措施［5］，在一定程度上規范了工業企業的發展，抑制了工業廢水排放量。

表3 2000-2014年山東省第一、第二、第三產業產值占地區生產總值比例 %

2.3.2 城鎮生活污水排放量與人均GDP之間的關系模型

同樣利用SPSS17.0軟件對山東省1991—2014城鎮生活污水排放量以及人均GDP分別進行3種回歸曲線模擬，如表4所示。sig＜0.05，回歸方程都能通過檢驗；比較R2值，得到0.933＞0.932＞0.864＞0.85，因此二次和三次曲線的擬合效果都比較好，將這2種模型作為備選方案；F值，92.551＜139.498＜144.976，因此二次型曲線擬合效果最優。

表4 城鎮生活污水排放量與人均GDP之間的模型模擬結果

因此，構建出城鎮生活污水排放量與人均GDP之間的模型，與公式（1） 相同。同樣借助EXCEL畫出2者之間關系的二次回歸曲線，如圖3所示，該曲線也可稱為城鎮生活污水排放量與人均GDP之間的環境庫茲涅茨曲線，根據表4中的各項參數值以及公式（1），可以得到兩者之間的二次回歸方程為 y=1.366-3.927×10-6x+6.155×10-10x2，可以從圖3中看到曲線呈現正“U”型，與傳統的倒“U”型EKC曲線相反。由于數據有限，無法展現出曲線全貌，也無法斷定極小值位置，但是可以判斷山東省目前正處于該曲線的右側，城鎮生活污水排放量與人均GDP之間存在正相關關系，即城鎮生活污水量會隨著經濟的發展而持續增加。

圖3 城鎮生活污水排放量與人均GDP之間的回歸曲線

3 山東省水環境污染的治理路徑

3.1 加強源頭控制

源頭控制是治理水環境污染的首要環節。①應大力推行清潔產品的使用，減少質量不達標的生活用品的使用，如含磷洗衣粉等；②提高廢水的回用率，即將廢水按相關標準處理后，回用為沖廁及城市綠化、洗車等，從而大大減少廢水的排放量［6］；③山東省各級政府應制定管網建設和改造計劃，加強城中村、老舊城區和城鄉結合部污水截流、收集，加快實施排水系統雨污分流改造，這樣不僅可以減少污水排放量，也便于污水的集中處理。

3.2 健全體制機制

健全的體制機制是推進水污染防治工作的前提保證。①要建立嚴格的考核機制，為貫徹落實國務院印發的《水污染防治行動計劃》，山東省政府正式印發《山東省落實＜水污染防治行動計劃＞實施方案》，并報國務院備案，并且將《實施方案》確定的10項任務和15項措施逐一落實到各部門、直屬單位和市人民政府，要使每條任務、措施均可量化、可考核、可追責［7］，使考核機制常態化；②要健全激勵機制，鼓勵節能減排先進企業、工業集聚區以及縣市，給予相應補貼；③對于超標的企業及縣市，征收超標排污費。

3.3 改進技術工藝

技術工藝的改善為水環境污染治理提供技術保障。①城鎮污水處理廠應同步建設脫氮除磷設施，已建成的集中式污水處理廠要求全部完成脫氮除磷設施和污泥無害化處理設施改造；②有條件的集中式污水處理廠要進行尾水生態處理；③所有集中式污水處理廠都要嚴格執行污水處理排放新標準［8］。

3.4 提高環保意識

轉變企業及城鎮居民的水環境觀念是當前水污染防治工作的重中之重。企業是工業廢水排放的主體，也是水環境治理的重要主體，雖然山東省工業廢水污染在近年來得到控制，但由于企業追求自身利益最大化傾向的存在，依然需要鞏固各項措施，要在企業間大力弘揚環境文化，推動低碳經濟、綠色經濟的發展。對于居民來說，要充分利用微博、微信等新媒體，加強生態文化的宣傳教育，提高全社會生態文明意識，倡導綠色低碳、文明健康的生活方式和消費模式。

［1］ 山東省統計局.山東統計年鑒（1999—2014）［M］.北京：中國統計出版社.

［2］ 國家統計局，環境保護部.中國環境統計年鑒（1999-2014）［M］.北京：中國統計出版社.

［3］ 中華人民共和國國家統計局.中國統計年鑒（2000—2014）［M］．北京：中國統計出版社，2000-2014.

［4］ 韓貴鋒，徐建華，蘇方林，等.環境庫茲涅茨曲線（EKC）研究評述［J］.環境與可持續發展，2006（1）：1-3.

［5］ 山東省人民政府．山東省落實《水污染防治行動計劃》實施方案［Z］．2015-12-31.

［6］ 閆凌云.提高水資源利用率的措施［J］.河南農業科學，2001（5）：8.

［7］ 齊魯網．山東出臺“水十條”實施方案明確分工嚴格考核［EB/OL］．（2016-01-08）．http://news.iqilu.com/shandong/yuanchuang/2016/0108/2658781.shtml.

［8］ 周鑫根.低碳背景下浙江省城鎮污水治理戰略思考［J］.中國給水排水，2013，29（18）：7-10.

戈爾·濾必達催化濾柋助力企業二惡英排放實現“常態達標”

本刊訊近日，國家多部委聯合多省市共同印發了 《京津冀及周邊地區2017—2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》。為達環保標準，從源頭解決污染防治問題，國家也正在逐步建立日趨完善的環保督察體系。以二惡英排放為例，其污染物限值由舊標準的1.0 ng/m3進一步降低為0.1 ng/m3，更加嚴格的排放控制標準要求企業不能僅僅只是在某一時間內或某一條件下實現環保目標，而要做到持續性的綠色生產常態達標。戈爾濾必達催化濾袋由膨體聚四氟乙烯 （ePTFE）構成的戈爾薄膜與催化基料覆合而成，通過催化過濾和表面過濾相結合的方法來解決垃圾焚燒中的二惡英控制問題。上海市行政區域內首個醫療廢物、危險廢物和一般工業固廢處置中心分別于2013年和2014年直接更換了戈爾濾必達催化濾袋裝置，在戈爾技術支持下，該項目因二惡英嚴格達到歐標，于2015年獲得中國環保部與世界銀行的嘉獎。