胡彩云,張思沖,石 月,李 富
(1.黑龍江省高校地理資源與環境遙感重點實驗室 哈爾濱師范大學,哈爾濱 150080;2.佳木斯大學 理學院,黑龍江 佳木斯 154007,Heilongjiang Province)
近些年,隨著我國經濟持續、快速發展,人們生活水平提高的同時,難免會對環境產生影響。環境污染與經濟增長二者既相互制約又相互促進,一方面,發展經濟必然會消耗大量的能源與資源,產生大氣污染,導致環境惡化。另一方面,經濟增長提高了人們的生活水平,更多資金用于污染治理,有利于環境的改善。目前整個社會越來越提倡環境經濟協調發展,不以犧牲環境為代價發展經濟。因此通常狀況下,環境污染程度隨經濟增長先增加后下降[1-2],這也符合環境庫茨涅茨曲線所假設。
環境庫茲涅茨曲線最早是由美國經濟學家Grossman和Krueger1991年在研究北美自由貿易協定對環境影響是提出的,他們通過對42個國家的相關數據的分析,發現一些環境污染物的排放量與經濟增長之間呈現倒“U”型曲線關系,也就是在經濟發展初期,經濟的增長會加劇環境的污染,但是當經濟增長到某種特定的轉折點時,隨著經濟的繼續增長,環境的質量就會有所改善[3-6]。環境EKC曲線提出后,引起了中外廣大學者的重視,從而關于EKC曲線的研究也就由此展開了。Selden和Song對懸浮顆粒物、二氧化硫、氮氧化物以及一氧化碳與人均GDP之間的關系進行了研究,結果表明4種污染物的排放量與人均GDP存在倒“U”型關系[7],從而驗證了EKC曲線。而Perman和Stern的研究則認為在硫污染物和GDP之間不符合EKC曲線關系[8]。我國學者盧寧和李國平采用我國1995到2007年的面板數據對EKC曲線進行檢驗,研究結果表明,我國工業二氧化硫排放量與經濟增長之間存在倒“U”型曲線關系[9]。也就是說,該假說在我國省級區域層面上是成立的。但是杜婷婷[10]等人運用EKC曲線進行研究后認為,我國的經濟增長與環境質量之間存在的是“N”型關系而不是倒“U”型。王西琴[11]對天津市經濟增長與環境污染的關系進行研究,結果呈現的是倒“U”型+“U”曲線。這些學者的研究說明并不是所有的環境指標和經濟增長均有倒“U”型關系,有可能是“N”型、線性曲線或者是其他。特別是我國,我國是發展中國家,同發達國家相比,發展曲線存在更多的波動,呈現的曲線形狀更加多樣化[12-14],本文通過EKC假說來研究大慶市的經濟增長和大氣污染物的排放之間的關系。
大慶市地處黑龍江省西南部,松嫩平原的中部,地理位置為123°45′~125°47′E45°23′~47°28′N,東與安達市、肇東市相鄰,西與泰來交界,西與吉林毗鄰,與扶余市隔江相望,北與齊齊哈爾市接壤。包括薩爾圖、龍鳳、讓胡路、紅崗、大同5區和肇源、肇州、林甸、杜爾伯特蒙古族自治縣4縣,總面積212.19×104hm2。
大慶市是一座以石油、石化為支柱的城市,隨著工業的不斷發展,大慶市的經濟狀況也不斷的發生變化,工業帶動經濟的發展,使人均GDP逐年發生變化。圖1為大慶市1996~2010年的人均GDP的變化情況,數據均來自《黑龍江省統計年鑒》[15]。
如圖1所示,大慶市1996年人均GDP為20 435元,2010年為103 576元,中間2008年到2009年雖有小幅度的下降,但總體呈增長趨勢。大慶市經濟不斷的增長,但同時也給空氣環境帶來了一定的影響,這種影響是好還是壞,就要通過分析二者關系來說明了。

圖1 大慶市人均GDP變化情況
在經濟增長與工業污染源產生的大氣污染關系的研究中,用單一指標難以預測二者之間的關系,只有綜合多種指標,構造綜合測度指標體系才能更全面、更完整地表現經濟增長與大氣環境污染之間的復雜關系。本文結合大慶市經濟發展與大氣環境污染實際情況,依據大量的研究文獻和統計數據,按照科學性、簡單性、針對性和可得性的原則,設定大氣工業污染源為研究對象,人均GDP為大慶市的經濟發展的指標,以每年工業二氧化硫排放量、廢氣排放量、煙塵排放量和粉塵排放量4項為大氣環境污染指標,對兩個指標進行分析研究,從而反映出大慶市經濟發展與大氣污染源之間的關系。這些數據均來自1996~2010年黑龍江省統計年鑒[15]。
本文是基于EKC曲線,通過SPSS軟件,將環境指標和經濟指標進行散點圖分析,分別作多種回歸模型進行擬合,通過比較擬合系數R2,發現三次曲線擬合度較高,效果較好。因此本文采用三次擬合曲線對各指標進行研究。
2.3.1 人均GDP與二氧化硫排放量的關系
圖2是1996~2010年間人均GDP和工業二氧化硫排放量之間的擬合曲線圖。從圖2中可以看出,二氧化硫排放量隨著經濟的增長總體呈先上升后下降的變化趨勢。1996年到2006年,由31 550 t逐漸增長到61 594 t,到達這一值后,二氧化硫排放量又緩慢下降到2010年的60 517 t。由此可以看出,在2006年之前,經濟的增長加劇了工業二氧化硫的排放,經濟持續增長,二氧化硫的排放也隨著持續增長。而在2006年以后,國家在發展經濟的同時,也不忘增強對環境的保護意識。大慶市亦是如此,在環境保護政策方面加以維護,因此從2006年以后,人均GDP在不斷的增長,而二氧化硫卻是在不斷減少的。

圖2 二氧化硫排放量與經濟增長的模擬
2.3.2 人均GDP與廢氣排放量的關系
圖3為1996~2010年人均GDP與工業廢氣排放量之間的模擬圖。從圖3中可以看出,廢氣排放量隨著人均GDP的增長總體呈先下降后又上升的變化趨勢。當人均GDP為24 039元時,廢氣排放量最少,為849億m3,相對應的時間是1997年。1996~1997年,廢氣排放量呈下降趨勢,1997~2002年浮動不定,以2002年為界,2002年后排放量回升。其中在2002和2009年,人均GDP較上年有所下降,廢氣排放量隨之也下降了。2004年到2008年,總體增長緩慢。由圖1可以看出人均GDP在1996~2000年上升幅度較大,2000~2003年基本變化很小,2003年以后上升幅度加劇,在此期間,廢氣排放量總體呈增長趨勢。特別是2010年,人均GDP大幅度增加,廢氣排放量也大幅度增加。由此可以看出,經濟增長對廢氣排放量是有一定影響的,即使廢氣排放量的變化很小。

圖3 廢氣排放量與經濟增長的模擬
2.3.3 人均GDP與粉塵排放量的關系
圖4為1996~2010年人均GDP與工業粉塵排放量之間的模擬圖。由圖可以看出,粉塵排放量隨著人均GDP的增長總體呈先下降后上升再下降的趨勢。1996年,粉塵排放量為4 338 t,人均GDP為20 435元,隨后,1996年到2002年,粉塵排放量由4 338 t減少到1 167 t,此時是15年中的最小值。2003~2004年,粉塵排放量稍有增長,但這僅持續了兩年,2004年之后,粉塵排放量逐年下降。到2010年,還沒有回升的跡象,希望這樣的發展趨勢一直持續下去。

圖4 粉塵排放量與經濟增長的模擬
2.3.4 人均GDP與煙塵排放量的關系
圖5為1996~2010年人均GDP與工業煙塵排放量之間的模擬圖。從圖5中可以看出,煙塵排放量隨著人均GDP的增長呈先上升后下降的趨勢。1996年,大慶市人均GDP為20 435元,煙塵排放量為24 966 t。1996~1997年,隨著人均GDP的增長,煙塵排放量有所減少,2003~2006年,大慶市的煙塵排放量一直在4萬t之上。2005年之后,煙塵排放量逐漸下降。1997 ~2010年中人均GDP最大的一年,對應的時間是2010年,此時的煙塵排放量是9 a間排放量最少的一年。由曲線可以看出,此時符合EKC曲線的倒“U”型曲線。如果今后按這個曲線發展,那么其中2005年的煙塵排放量43 366 t將會是曲線的拐點,在拐點之前,經濟和環境不協調發展,在拐點之后,隨著人們對環境的重視,預防與修復綜合治理,使經濟與環境逐漸走向協調發展的道路。煙塵的排放量得到控制的同時,人均GDP卻呈持續上升,這說明大慶市在經濟與環境協調發展方面向前邁進了一步。

圖5 煙塵排放量與經濟增長的模擬
通過以上對1996~2010年15 a經濟指標人均GDP與工業污染源的四項大氣污染指標的關系分析,可以得出以下結論:
(1)工業二氧化硫和廢氣排放量,隨著人均GDP的增長,總體呈上漲的變化,說明大慶市對廢氣排放量的控制的力度需要加強;而粉塵和煙塵的排放量總體呈下降變化,這說明空氣中含有的粉塵和煙塵的含量逐漸有所減少,空氣質量有所上升,這是大慶市環境保護工作的一張優秀成績表。
(2)環境庫茲涅茨曲線并不都是倒“U”型。在對大慶市環境指標與經濟指標的研究中,大氣市的二氧化硫排放量模擬曲線是倒“U”型左半邊。在2009年到2010年,經濟增長,而二氧化硫排放量卻在增加,所以,在今后的發展中,環境與經濟是否能協調發展,完成倒“U”型曲線的右半邊還有待進一步研究。
(3)廢氣排放量呈上升趨勢。粉塵排放量的曲線關系則是倒“N”型。煙塵排放量的關系曲線則是EKC曲線的倒“U”型,說明大慶市在經濟發展過程中,煙塵的排放一度達到峰值。對于發展中國家的工業化城市,如果在經濟發展的同時注重空氣環境的保護,就可以避免峰值或者高于峰值的排放量再次出現,實現經濟與環境的協調發展。
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