基于庫茲涅茨曲線的福州市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系研究

摘要：利用2001～2016年福州市環(huán)境經(jīng)濟數(shù)據(jù)，選取具有代表性的環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)，通過對經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染狀況進行趨勢分析，構(gòu)建了福州市“三廢”排放量與人均GDP計量模型，從而對福州市環(huán)境污染物排放的庫茲涅茨曲線特征進行了實證分析。結(jié)果表明：福州市2001～2016年工業(yè)廢水排放量、工業(yè)氨氮排放量、工業(yè)二氧化硫排放量與人均GDP擬合曲線呈現(xiàn)“N”型左半邊特征;工業(yè)化學(xué)需氧量排放量、工業(yè)煙（粉）塵排放量與人均GDP擬合曲線呈現(xiàn)倒“N”型特征;工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)廢氣排放量與人均GDP擬合曲線呈現(xiàn)倒“N”型右半邊特征。目前各項環(huán)境污染排放呈下降趨勢。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟發(fā)展;環(huán)境污染;環(huán)境庫茲涅茨曲線;福州市

中圖分類號：X191

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944（2019）24-0143-05

1 引言

隨著工業(yè)化和城市化進程的加快，環(huán)境問題已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，同時也是危及人類生存與發(fā)展的全球性根本問題。而實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，環(huán)境保護起著至關(guān)重要的作用。從黨的“十五大”報告提出“實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”，到“十九大”報告提出“堅持人與自然和諧共生，建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計”。把“生態(tài)文明”提升到更高的戰(zhàn)略層面，表明要不斷加大對生態(tài)環(huán)境的保護力度，以期實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟有效增長的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。為此，研究經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系十分有意義。

研究經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染間關(guān)系較為被學(xué)界所接受的假說是1991年美國經(jīng)濟學(xué)家Grossman和Krue-ger提出環(huán)境庫茲涅茨曲線假說（EKC）[1]。當(dāng)一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平較低，在沒有環(huán)境政策干預(yù)情況下，環(huán)境惡化程度隨經(jīng)濟的增長而加劇;當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展達到一定水平后，也就是說，到達某個臨界點或稱“拐點”以后，隨著人均收入的進一步增加，環(huán)境污染又由高趨低，其環(huán)境污染的程度逐漸減緩，環(huán)境質(zhì)量逐漸得到改善，呈現(xiàn)倒U型曲線特征。國內(nèi)關(guān)于經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染之間關(guān)系研究以福州市為研究對象較少，大部分研究是針對全國或者東部沿海等發(fā)達省份[2]，本文利用福州市2001～2016年福州市環(huán)境經(jīng)濟數(shù)據(jù)，選取具有代表性的環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)，通過對經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染狀況進行趨勢分析，構(gòu)建福州市主要環(huán)境污染指標(biāo)與人均GDP計量模型，通過探索福州市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染之間的關(guān)系，從而為福州市生態(tài)文明建設(shè)提供理論依據(jù)，并豐富環(huán)境庫茲涅茨曲線的相關(guān)理論假設(shè)。

2 福州市經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r

2.1 經(jīng)濟總量

福州市作為海峽西岸省會中心城市，經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r良好，由圖1可以看出，福州市經(jīng)濟16年來維持快速平穩(wěn)增長態(tài)勢，2001～2011年間地區(qū)生產(chǎn)總值在波動中快速增長，年增長速度在2004年出現(xiàn)下降，但2005年經(jīng)濟開始回溫，其中2007年增長率達到最高，為20.3%。2012年以后GDP年增長率逐步放緩，呈現(xiàn)經(jīng)濟增長“新常態(tài)”，但仍保持在10%左右，超過全國平均水平，與2001年相比，2016年GDP增長了6倍。福州市經(jīng)濟增長較為依賴投資拉動，固定資產(chǎn)投資占GDP比重從2001年的27. 10%增長為2016年的84. 19%。

2.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

2001～2016年，福州市不斷調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。第一產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)下降，2016年下降至7. 94%，第二產(chǎn)業(yè)比重在波動中下降，下降速度較緩慢，第三產(chǎn)業(yè)比重呈現(xiàn)較穩(wěn)定快速增長，2016年占比過半，達50. 26%。近年來，福州市突出發(fā)展服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的比重不斷提升，初步形成以服務(wù)業(yè)為主體、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（圖2）。

2.3 能源消費結(jié)構(gòu)

由圖3可見，2001～2016年，福州市規(guī)模工業(yè)能源消費結(jié)果發(fā)生較大變化，天然氣比重逐步上升，到2016年占比達3. 41%;電力比重先升后降再上升過程;石油占比先升后隨著天然氣和電力消費增加在緩慢下降;煤消費比重經(jīng)歷了先下降后上升再下降的過程，在2011年達到最大值，2012年以后，隨著節(jié)能減排工作的深入推進，煤消費比重持續(xù)下降，清潔能源比重上升。2006～2011年煤消費占比逐步上升原因主要是煤炭消耗大戶的鋼鐵廠陸續(xù)投產(chǎn)。2016年，福州市規(guī)模工業(yè)煤消費量較2011年峰值削減38. 3%。

3 福州市環(huán)境污染狀況

3.1 工業(yè)廢水及廢水主要污染物排放情況

如圖4所示，工業(yè)廢水排放量自2001年在波動中上升，到2007年達到最大值6220. 48萬t，增長23.90%，之后呈現(xiàn)較為平穩(wěn)下降趨勢，到2016年工業(yè)廢水排放量為3696. 26萬t，與2007年峰值相比下降了40.58%。工業(yè)化學(xué)需氧量經(jīng)歷先降后升，在2011年達到峰值后降過程，工業(yè)氨氮變化趨勢為先升后降，兩者都在2016年降到十六年來最低值，排放量分別為0. 24萬t、0. 015萬t，比2001年分別削減63. 07%、50. 02%，這與福州市2005年起實施嚴(yán)格總量減排控制有關(guān)。

3.2 工業(yè)固體廢物產(chǎn)生情況

如圖5所示，2001～2016年，福州市工業(yè)固體廢物整體呈現(xiàn)先升后降趨勢，到2013年達到峰值為809. 63萬t，2014年后呈下降趨勢，2016年固體廢物為489. 05萬t，比2013年下降39. 60%。

3.3 工業(yè)廢氣及廢氣主要污染物排放情況

2001～2016年，福州市工業(yè)廢氣排放量變化趨勢先升后降過程。2016年工業(yè)廢氣排放量2553. 96億m3，比上年下降18. 53%。工業(yè)二氧化硫排放量先升后降，排放量于2007年出現(xiàn)峰值，達10. 42萬t，其后平緩下降，至2016年底，二氧化硫排放量為3. 92萬t，較峰值共減少6.5萬t，削減62. 38%。

工業(yè)煙（粉）塵在波動中先下降后快速上升在2014年達到峰值后下降，2014年由于環(huán)統(tǒng)統(tǒng)計調(diào)查口徑變化，增加部分行業(yè)無組織塵排放量的統(tǒng)計，工業(yè)煙粉塵排放量急劇上升，達10. 57萬t，比2013年增加6.22萬t。隨著福州市政府不斷加大大氣污染整治力度，推廣清潔燃料使用，市區(qū)擴大“禁煤區(qū)”范圍，使得2014年后煙粉塵呈下降趨勢，到2016年為止，工業(yè)煙粉塵排放6. 75萬t，較峰值減少3.82萬t，削減36. 14%。

4 福州市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染的庫茲涅茨曲線實證分析

4.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

為了分析福州市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系，構(gòu)建計量模型，本著科學(xué)性、可操作性、可量化原則，結(jié)合國內(nèi)外研究以及相關(guān)文獻，選取人均GDP代表經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)，環(huán)境污染指標(biāo)選取工業(yè)廢水排放量、工業(yè)化學(xué)需氧量排放量、工業(yè)氨氮排放量、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)煙粉塵排放量7個指標(biāo)。相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于2001～2016年度《福州市統(tǒng)計年鑒》以及2001～2016年度《福州市環(huán)境統(tǒng)計年報》。

4.2 模型構(gòu)建

關(guān)于經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染定量關(guān)系，最經(jīng)典是環(huán)境庫茲涅茨曲線（ EKC）理論模型，該理論很好解釋了兩者定量關(guān)系以及內(nèi)在機制。本文選擇建立三次曲線回歸模型并驗證進而判斷環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展是否符合典型的EKC曲線關(guān)系。回歸模型y=β0十β1x+β2x2+β3x3+ε。y是環(huán)境污染排放量，x是人均GDP，￡是隨機誤差項，參數(shù)β1、β2、β3取值不同，反映經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染關(guān)系不同，具體如下。

（1）β1 =β2 =β3=O，收入水平與環(huán)境質(zhì)量之間沒有關(guān)系;

（2）β1 >0，且β2=β3=0，x與y之間呈單調(diào)遞增關(guān)系，環(huán)境隨收入上升而惡化;

（3）β1<0，且β2=β3=0，x與y之間存在單調(diào)遞減關(guān)系，環(huán)境隨收入增加而改善;

（4）β1>O，β2 <0，且β3=0，x與y之間呈倒U型關(guān)系，即EKC，且轉(zhuǎn)折點在;

（5）β <0，β2 >0，且β3 =0，x與y之間呈U型關(guān)系，收入水平較低階段，環(huán)境隨收入上升而改善，收入水平較高階段，環(huán)境隨收入上升而惡化;

（6）β1>O，β2 <0，且β3 >0，x與y呈N型，收入水平不斷上升，環(huán)境質(zhì)量先惡化再改善，又陷入惡化境地;

（7）β1<0，β2>0，且β3 <0，x與y的關(guān)系與N型相反（倒N型），伴隨收入水平上升，環(huán)境質(zhì)量先改善再惡化，后復(fù)歸改善。

4.3 環(huán)境污染排放與經(jīng)濟發(fā)展的庫茲涅茨曲線特征分析

如表1所示，福州市環(huán)境指標(biāo)與人均GDP建立模型均擬合較好，回歸方程都通過F檢驗，回歸方程顯著。曲線回歸模擬結(jié)果顯示，福州市環(huán)境污染與人均GDP之間關(guān)系并不符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境庫茲涅茨曲線（倒U型），而主要呈現(xiàn)N型與倒N型。

4.3.1 工業(yè)廢水及廢水主要污染物排放環(huán)境庫茲涅茨

曲線特征

如圖6所示，工業(yè)廢水排放量與人均GDP呈現(xiàn)N型左半邊曲線特征，擬合方程為y=3691. 574+892. 835x—127. 50lx2 +2. 577x3，收入水平較低時，工業(yè)廢水排放量隨著人均GDP增加而增加，在2007年人均GDP為3萬元時達到一個峰值，而后隨人均GDP增加在波動中緩慢減少。

工業(yè)化學(xué)需氧量與人均GDP呈現(xiàn)倒N型曲線特征，擬合方程為：y=0.855 -0.299 x+0.08lx2一0. 007x3，工業(yè)化學(xué)需氧量排放量隨著人均GDP不斷增加先降后升，在2011年人均GDP為5.22萬元時達到峰值后再下降。

工業(yè)氨氮排放量與人均GDP呈現(xiàn)N型曲線左半邊特征。擬合方程為：y= -0.008+0. 029x-0.003r2+5. 32×10^-6x3，回歸模型擬合較好，R2為0. 809，回歸方程顯著。隨著人均GDP不斷增加，工業(yè)氨氮排放量先升后降。

雖然工業(yè)氨氮擬合曲線與工業(yè)化學(xué)需氧量前半部分不一致，但是均在2011年人均GDP為5.22萬元時達到峰值后都隨著人均GDP增加而下降，說明工業(yè)污染整治起到很好效果。福州市“十一五”以來全面實施工業(yè)污水深度治理;重點推進工業(yè)集聚區(qū)污水集中處理，到2016年建成4座工業(yè)區(qū)污水處理廠，2016年工業(yè)廢水接入污水處理廠處理量占總廢水排放量的47. 06%;持續(xù)推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、升級，重點淘汰造紙、制革、印染等落后生產(chǎn)線，共淘汰關(guān)停廢紙造紙落后產(chǎn)能15.8萬噸，淘汰制革企業(yè)落后產(chǎn)能20萬標(biāo)張，大大減少廢水污染物排放。

4.3.2 工業(yè)固體廢物產(chǎn)生的環(huán)境庫茲涅茨曲線特征

工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量與人均GDP呈現(xiàn)倒N型曲線右半邊特征。擬合方程為y= -0. 002 -0.007x+0.008x2一0.001x3，三次回歸方程擬合較好，R2為0.977，且回歸方程顯著，在收入水平較低階段，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量隨著人均GDP增加不斷增加，在2013年人均GDP為6.41萬元時達到頂峰后，隨著人均GDP增加有所下降。這主要與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及能源消耗結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。

4.3.3 工業(yè)廢氣及廢氣主要污染物排放環(huán)境庫茲涅茨

曲線特征

工業(yè)廢氣排放量與人均GDP呈現(xiàn)倒N型曲線右半邊特征。擬合方程為y=904. 712 - 1086. 23x+529. 475x2—45. 582 x3，三次回歸方程擬合較好，R2為0. 963，回歸方程顯著，2001～2014年工業(yè)廢氣排放量隨著人均GDP增加直線上升，2014年達到峰值后在波動中緩慢下降。

工業(yè)二氧化硫排放量與人均GDP呈現(xiàn)N型曲線左半邊特征。擬合方程為：y= - 15. 053+15. 15x-2. 82x2 +0. 154x3，在收入水平較低階段，工業(yè)二氧化硫排放量隨著人均GDP增加而增加，在2007年人均GDP為3萬元達到峰值后開始緩慢下降。

工業(yè)煙粉塵排放量與人均GDP呈現(xiàn)倒N型曲線特征。擬合方程為：y=13. 656 -9.536x+2. 12lx2一0. 127x3，擬合方程擬合較好，R2為0. 833，回歸方程顯著，2001～2016年工業(yè)煙粉塵排放量在收入水平較低時，隨著人均GDP增加先下降后在波動中上升，在2014年人均GDP為7萬元時達到峰值，之后又呈下降趨勢。

整體而言，工業(yè)廢氣以及廢氣污染物排放量目前都隨著人均GDP增加而呈現(xiàn)下降趨勢，這與福州市實施嚴(yán)格總量減排控制有關(guān)，目前，所有火電廠、鋼鐵廠全面完成了脫硫、除塵設(shè)施建設(shè)以及煙氣旁路取消工程。市區(qū)實施全面禁煤，對中小工業(yè)爐窯重點實施源頭治理，實施工業(yè)集中區(qū)集中供熱，對分散的小爐窯逐步實施清潔能源改造，對福州市大氣污染整治起到很好效果。

5 結(jié)論

本文通過對福州市2001～2016年經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染狀況進行趨勢分析，選取具有代表性的環(huán)境經(jīng)濟指標(biāo)，構(gòu)建福州市環(huán)境主要污染排放量與人均GDP計量回歸模型，分析環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，得出以下結(jié)論。

（1）福州市2001～2011年間地區(qū)生產(chǎn)總值在波動中快速增長，2012年以后GDP年增長率逐步放緩，呈現(xiàn)經(jīng)濟增長“新常態(tài)”，但仍保持在10%左右增長。第三產(chǎn)業(yè)比重不斷攀升，第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)比重不斷下降，16年來能源消費結(jié)構(gòu)也發(fā)生較大變化，清潔能源比重持續(xù)上升，煤消費在波動中先下降后隨著鋼鐵廠投入上升，隨著節(jié)能減排工作的深入推進，2012年后持續(xù)降。

（2）福州市2001～2016年間主要環(huán)境污染排放大體經(jīng)歷階梯狀先升后降變化，環(huán)境污染控制措施對環(huán)境質(zhì)量改善起到明顯效果。

（3）福州市主要環(huán)境污染指標(biāo)（工業(yè)三廢排放量）與人均GDP建立三次曲線回歸模型整體擬合較好，均通過F檢驗，回歸方程顯著。福州市環(huán)境污染指標(biāo)與人均GDP之間關(guān)系并不符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境庫茲涅茨曲線（倒U型），福州市2001～2016年工業(yè)廢水排放量、工業(yè)氨氮排放量、工業(yè)二氧化硫排放量與人均GDP擬合曲線呈現(xiàn)“N”型左半邊特征;工業(yè)化學(xué)需氧量排放量、工業(yè)煙（粉）塵排放量與人均GDP擬合曲線呈現(xiàn)倒“N”型特征;工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)廢氣排放量與人均GDP擬合曲線呈現(xiàn)倒“N”型右半邊特征。這與福州市進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，推行使用清潔能源，實施嚴(yán)格污染控制措施有關(guān)，這些措施對全市環(huán)境質(zhì)量改善起到很好效果，目前各項污染指標(biāo)均呈現(xiàn)下降趨勢。

本文庫茲涅茨曲線實證分析較好解釋了福州市環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系，但除了經(jīng)濟發(fā)展水平外，能源消耗與能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)保意識，環(huán)境污染治理投資、環(huán)境污染結(jié)構(gòu)等都會影響環(huán)境質(zhì)量。因此，在經(jīng)濟發(fā)展同時，就必須不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展高附加值低污染產(chǎn)業(yè)，開展節(jié)能降耗，推廣清潔能源與清潔技術(shù)應(yīng)用，提高全民環(huán)保意識，在環(huán)保規(guī)制與市場機制作用下，使得經(jīng)濟與環(huán)境相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)山青水綠，碧海藍天。

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收稿日期：2019-11-20

作者簡介：魏雪梅（1982-），女，統(tǒng)計師，研究方向為環(huán)境統(tǒng)計、環(huán)境監(jiān)測。