江蘇省水資源利用與經濟發展脫鉤分析

游海霞,岳金桂

(河海大學商學院,江蘇 南京 210098)

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江蘇省水資源利用與經濟發展脫鉤分析

游海霞,岳金桂

(河海大學商學院,江蘇 南京 210098)

基于IPAT方程的脫鉤理論評價方法,利用2000—2010年江蘇省及13個市的統計數據,分別從整體、第一產業、第二產業、第三產業4個方面描述了水資源利用與經濟發展的關系以及各市水資源利用與經濟發展關系的區域差異。研究結果表明:江蘇省2000—2010年多數年份經濟發展與水資源利用處于弱脫鉤狀態,第一產業經濟發展與江蘇省整體發展態勢大致相同,第二產業經濟發展與水資源利用已逐步實現穩定的強脫鉤狀態,第三產業經濟發展與水資源利用一直處于弱脫鉤狀態,且各市的經濟發展與水資源利用關系均存在不同程度的區域差異。對此,江蘇省需積極調整產業結構,加大水資源保護力度,發揮區域協同效應,因水制宜,揚長避短,穩步實現江蘇省及各產業水資源利用與經濟發展強脫鉤,促進節水型社會的建設。

水資源利用;經濟發展;脫鉤;江蘇省

我國30年來的經濟持續快速增長,造成水資源供需矛盾日益凸顯,因此需要更全面、客觀地了解水資源與經濟增長之間的關系,為緩解水資源危機提供可靠的依據。

有關學者對水資源與經濟發展之間的關系進行了大量研究,國外一些學者通過對河流、生存氣候等進行研究,認為人類活動是造成水資源危機的重要原因之一[1-3],而水資源危機又反過來嚴重影響人類生活[4-6],要打破這種危機,需要從源頭上提高水資源質量,打破水資源與經濟發展之間的耦合聯系。大量學者對我國用水大戶第一產業的研究發現,第一產業水資源匱乏,不能承受經濟的快速發展[7-10]。少量學者對我國第二產業水資源現狀的研究表明,基礎設施及重工業的發展對我國水資源造成巨大壓力[11-12],且我國水資源利用與經濟發展的關系存在較大區域差異[13]。然而,鮮有學者對第三產業水資源利用與經濟發展之間的關系進行探索,在城鎮化,工業化速度逐漸趨于穩定的今天[14],第三產業所占比重逐漸增加,研究第三產業水資源利用與經濟發展之間的脫鉤關系對實現整體水資源與經濟增長的絕對脫鉤意義重大。

江蘇省作為我國經濟大省,過境水資源豐富,但蘇南地區的水質型缺水和蘇北地區的資源型缺水成為江蘇省亟待解決的水資源問題。因此,現階段急需對目前江蘇省水資源利用與經濟發展的關系進行梳理,并提供可行性對策建議。同時,研究江蘇省水資源利用與經濟發展的關系,有利于客觀地反映江蘇省水資源利用與經濟發展現狀,為制定改善水資源現狀政策提供依據,實現水資源的可持續發展,并對我國制定水資源利用與經濟發展耦合關系破裂的措施提供參考。由于自然條件、產業結構等的差異,江蘇省水資源利用與經濟發展的關系存在區域差異。本文利用2000—2010年江蘇省及13個市的統計數據,基于IPAT方程的脫鉤理論,描述江蘇省水資源利用與經濟發展的關系,分別研究第一產業、第二產業、第三產業經濟發展與水資源利用的脫鉤關系,并分析了江蘇省各市、各部門經濟發展與水資源利用關系的區域差異,為江蘇省及各部門實現水資源利用與經濟發展的強脫鉤奠定基礎。

1 研究方法與數據來源

1.1 脫鉤理論評價方法

1.1.1 脫鉤定義及分類

脫鉤是指原有聯系的兩個或多個物理量之間的關系不復存在,該理論的提出是為了解決經濟增長對能源物質的高消耗[15]問題。OECD將脫鉤定義為經濟增長與環境耦合關系的瓦解[16]。與之對應的是復鉤,是指經濟發展與環境之間的耦合關系[17-18]。將脫鉤理論引入水資源利用與經濟發展的關系中,即為打破經濟發展對水資源消耗的依賴性。

脫鉤分為強脫鉤和弱脫鉤:強脫鉤是指經濟增長的同時,與之相關的水資源的消耗量保持穩定或下降,這是水資源與經濟發展的最理想形式;弱脫鉤是指在經濟增長的情況下,用水量增長,但用水量增長率小于經濟增長率[19-21]。參考Vehmas等[22]的研究,將脫鉤分為6種形式,即:強脫鉤、弱脫鉤、衰退性脫鉤、強復鉤、弱復鉤、擴張性復鉤。用經濟增長速度(ΔG)、用水量變化量(ΔW),單位GDP用水量變化量(Δ(W/G))定義6種形式,見表1。

表1 經濟發展與水資源利用脫鉤與復鉤界定

1.1.2 基于IPAT方程的脫鉤分析

在環境資源領域,影響環境負荷的因素主要為:人口P,財富A,技術T,即環境沖擊I為

I=PAT

(1)

西方學者將人均GDP定義為A,將單位GDP環境沖突定義為T,帶入式(1)，稱為IPAT方程,經過實證研究,用于環境負荷和經濟發展之間的定量分析。根據陸鐘武教授[23]的研究,對IPAT進行如下解釋:I表示資源消耗量,A為人均GDP,T是單位GDP的環境負荷。因此將IPAT方程引入水資源領域,將萬元GDP用水量定義為單位GDP的環境負荷,則用水量W為

(2)

式中:G為GDP；G/P為人均GDP；W/G為萬元GDP用水量。

W=PAT=GT

(3)

分別用w、p、g、a、t表示W、P、G、A、T的年變化率,第n年的用水量、GDP、萬元GDP用水量分別為Wn、Gn、Tn,基年的用水量、GDP、萬元GDP用水量分別為W0、G0、T0,有:

(4)

(5)

式(5)與式(4)的比值整理為

(6)

-10,用水量增加,其中臨界條件求得的t值用tk表示：

(7)

結合脫鉤的定義,確定經濟發展與水資源利用關系的界定條件,見表2。

表2 基于IPAT方程的經濟發展與水資源利用脫鉤與復鉤界定

當經濟增長時,將t與tk的比值定義為強脫鉤實現程度指數,用r表示,用來衡量當年萬元GDP用水量與強脫鉤條件下萬元GDP用水量的接近程度。經濟增長條件下,r>0時,r越大,則當年經濟發展與水資源利用的關系越理想。由表2可知,當r<0時,表示擴張性復鉤。

1.2 數據來源

采用2000—2010年江蘇省及13個市的數據進行分析,地區生產總值數據主要來源于《江蘇省統計年鑒》(2000—2010),用水量數據主要來源于《江蘇省水資源公報》。

為了使各年數據具有可比性,2000—2010年地區生產總值采用按不變價格計算的地區生產總值,以2010年為基年得出各市2000—2010年的可比地區生產總值,其中13個市國內生產總值指數均采用江蘇省國內生產總值指數,即同一年內,各市的地區生產總值增長率相同，并以相同的方法計算2000—2010年第一產業、第二產業、第三產業生產總值。

利用調整后的地區生產總值,第一產業、第二產業、第三產業生產總值計算T、第一產業萬元GDP用水量T1、第二產業萬元GDP用水量T2、第三產業萬元GDP用水量T3,分別為

(8)

式中:W為江蘇省總用水量,億m3;G為調整后的江蘇省地區生產總值,億元;W1、W2、W3分別為第一產業、第二產業、第三產業用水量,億m3;G1、G2、G3分別為調整后的第一產業、第二產業、第三產業地區生產總值,億元。

2 結果分析

分別計算江蘇省2000—2010年T、T1、T2、T3的年變化率t、t1、t2、t3,G、G1、G2、G3的年變化率g、g1、g2、g3,由此計算每年的臨界值tk,第一產業、第二產業、第三產業臨界值tk2、tk1、tk3,并分別計算2000—2010年江蘇省各市r,第一產業、第二產業、第三產業強脫鉤實現程度指數r1、r2、r3,同時,借助本文判別方法對江蘇省水資源利用與經濟發展的關系進行分析。

2.1 江蘇省經濟增長與水資源利用整體脫鉤分析

2.1.1 江蘇省經濟增長與水資源利用現狀

江蘇省GDP從2000年的11 964億元上升至2010年41 425億元,年平均增長率為13.22%;2010年第一產業GDP僅占全省GDP的6.1%,第二產業占52.5%,第三產業占41.4%。2000—2010年江蘇省用水量自445.57億m3上升至552.16億m3,年平均增長率為1.97%。從萬元GDP用水量上看,2010年為133.29 m3/億元,比2000年下降了近65%,呈現逐年下降的態勢。

圖1為2000—2010年江蘇省各部門水資源的利用情況,不同部門的用水量整體呈現緩慢增長—基本穩定的趨勢,用水總量的增長受到各部門用水量的影響。由于各年第一產業占總用水量的比例最大,2010年為55.8%,因此總用水量的變化與第一產業基本同步,其中2003年出現大幅下降。第二產業用水量2000—2007年穩步增長,2007年最高,2007—2010年逐步下降,2010年用水量占全省的34.7%。第三產業用水量2000—2010年穩步上升,2010年約為全省的9.4%。

2.1.2 江蘇省水資源利用與經濟發展綜合脫鉤狀況分析

根據本文分析方法,計算2001—2010年江蘇省各市的g、t與tk的值,結果表明, 10年來,江蘇省水資源利用與經濟發展的關系較為理想,有1/5的年份處于強脫鉤狀態,4/5的年份處于弱脫鉤狀態,并無不利情況。強脫鉤年份說明該年水資源消耗量有較大的下降,多年的弱脫鉤說明江蘇省水資源消耗的水平仍然較高,可看出這11年江蘇省的經濟發展對水資源仍有較大的依賴。

圖1 江蘇省2000—2010年各部門用水量

圖2為2001年、2005年、2010年江蘇省各市水資源利用與經濟發展的脫鉤狀況。2001年,g=0.101 5>0,因此,南京、常州、蘇州、泰州處于強脫鉤狀態,無錫、徐州、淮安、鹽城處于弱脫鉤狀態,南通、連云港、揚州、鎮江、宿遷處于擴張性復鉤狀態。2005年,g=0.145 0>0,徐州、常州、連云港、淮安、揚州、宿遷處于強脫鉤,南京、無錫、鹽城、鎮江、泰州處于弱脫鉤狀態,蘇州處于擴張性脫鉤狀態。2010年g=0.127>0,常州、連云港、淮安、鹽城、鎮江處于強脫鉤狀態,南京、無錫、徐州、南通、泰州、宿遷處于弱脫鉤狀態。2000—2010年,各市的整體趨勢是強脫鉤與弱脫鉤狀態交替,表明江蘇省各市的水資源利用與經濟發展呈現脫鉤狀態,并向強脫鉤態勢發展。

圖2 江蘇省2001年、2005年、2010年水資源利用與經濟發展綜合脫鉤狀況

圖3為2001年、2005年、2010年江蘇省各市r的分布情況,不同年份、不同地區的r均有較大差異。從時間上看,大部分地區r波動較大,少部分地區波動較小,其中,徐州r趨于穩定,其水資源利用與經濟增長的關系保持在弱脫鉤狀態,鮮有強脫鉤,說明徐州市離較低的水資源消耗仍有一定的距離,需要從節水技術、產業結構等方面尋求提高用水效率的方法。從同一年份,不同地區來看,以江蘇省r為例,2001年、2005年、2010年3年,常州市r均高于全省水平,徐州、泰州有2年高于全省水平,南京、無錫、蘇州、連云港、鹽城、宿遷、淮安、鎮江、揚州有1年高于全省水平,南通市均低于全省水平,這是因為南通市作為江蘇省的老牌工業城市,重工業發展對水資源的依賴仍然較大,具有較大的提升空間。

2.2 江蘇省第一產業經濟增長與水資源利用的脫鉤分析

從表3可以看出2000—2010年第一產業GDP與水資源利用的脫鉤情況,農業GDP的增長率幅度較小,萬元GDP用水量有5年呈現下降趨勢,有1/2年份處于擴張性復鉤狀態,有1/5年份出現弱脫鉤狀態,1/5年份出現強脫鉤狀態。2001—2004年連續出現擴張性復鉤狀態,說明江蘇省第一產業對水資源的依賴性較大,第一產業經濟發展速度較快,用水大戶農業產業發展仍然是漫灌、串灌等粗放型用水方式,大量的水資源浪費造成第一產業經濟發展與水資源利用關系的復鉤。從2005年開始有轉好的趨勢,這是由于從2005年開始,國家制定了免征農業稅的惠農政策,加大了農民的積極性,同時將科學用水的概念引入第一產業,此時高耗水的農業逐步由傳統的漫灌、串灌等粗放型用水方式向滴灌、噴灌等集約型用水方式過渡,在出現了2年強脫鉤狀態之后,2008年、2009年連續兩年又出現擴張性復鉤狀態。由于全球性金融危機,國家為了刺激經濟,加大了對基礎設施的投入,導致資源配置的扭曲,造成第一產業投入不足,同時由于遭受暴風雪等自然災害的影響,農業生產遭受巨大損失,對水資源的依賴性大大增加,導致出現擴張性復鉤的狀態,2010年有好轉的趨勢。

圖3 江蘇省 2001年、2005年、2010年r地區分布

表3 江蘇省2000—2010年第一產業GDP與水資源利用脫鉤情況

圖4 江蘇省 2001年、2005年、2010年r1地區分布

作為高耗水產業,2000—2010年,江蘇省各市r1存在較大的差異。圖4為江蘇省2001年、2005年、2010年r1的區域分布。以2001年、2005年、2010年為例,徐州市3年r1均低于江蘇省總體水平,說明徐州市第一產業對水資源的消耗仍然較大,南通、連云港、鹽城、宿遷、淮安、南京、泰州r1均有1年高于江蘇省總體水平,揚州、鎮江、無錫、蘇州r1有2年高于江蘇省總體水平,常州r13年均高于江蘇省總體水平,這和江蘇省GDP與水資源利用脫鉤綜合情況大體一致,體現了經濟大省江蘇第一產業耗水量所占比重仍然較大。不難看出,蘇南地區表現出的脫鉤水平比蘇中和蘇北地區相對要高,主要是因為蘇南地區為江蘇省經濟發展較快的地區,資源配置相對合理,注重實施節水措施,科技人才優勢明顯,且蘇南地區現代農業起步早,進程快,城鄉一體化機制逐步完善。因此,蘇北地區應學習蘇南地區第一產業發展模式,科學用水,加大節水措施的投入和人才引進,促進現代農業轉型。

江蘇省第一產業GDP與水資源利用脫鉤情況表明,第一產業短期內仍然是高耗水產業,需要因地制宜,針對各市的現狀,提高第一產業節水技術,加大人才引進,逐步完善水利基礎設施建設,加快農業轉型升級,逐步實現現代農業,改善第一產業GDP與水資源利用復鉤的狀態,實現從弱脫鉤到強脫鉤的過渡。

圖5 江蘇省2001年、2005年、2010年r2地區分布

2.3 江蘇省第二產業經濟增長與水資源利用的脫鉤分析

第二產業是江蘇省經濟發展的支柱產業,從表4可以看出,2000—2010年,江蘇省第二產業GDP逐年增長,最高增長年份為2004年,增長率達17%,2005年起增長率逐年下降,但總體態勢為上升趨勢,到2010年有所回升。萬元GDP用水量除2004年有微弱上升外,逐年減少,有3/5的年份出現弱脫鉤狀態,2008—2010年連續3年處于強脫鉤的理想狀態。其中,2004年出現擴張性復鉤狀態,主要原因是“十五”期間,工業化進程加快,經濟快速的增長加速了對資源的消耗,導致了擴張性復鉤。之后,國家采取了一系列節約資源與能源的調控措施,資源消耗程度得到了有效控制,回到了弱脫鉤的狀態,2005—2007連續3年呈現弱脫鉤狀態,這是由于第二產業以工業為主,工業發展帶來了廢水、污水的排放,對湖泊造成富營養化等不利影響,導致水資源無法得到循環利用,經濟發展對水環境造成一定的壓力。2008—2010年連續的強脫鉤狀態,說明江蘇省第二產業GDP與水資源利用穩步實現了絕對脫鉤,這得益于江蘇省加大了對工業污染的處理,注重工業用水的循環利用。

表4 江蘇省2000—2010年第二產業GDP與水資源利用脫鉤情況

由圖5可以看出,2001年、2005年、2010年江蘇省的r2也存在較大的區域差異。3年中,南京、鹽城、淮安r2均超過全省水平,泰州、常州、鎮江、無錫r2有2年超過全省水平,這幾個市地理環境優越,且南京、常州、無錫、蘇州的產業基礎較好,規模效應突出,注重體制創新,勞動生產率較高,第二產業GDP與水資源利用脫鉤水平全省領先。徐州、連云港、宿遷、南通、揚州r2有1年超過全省水平,蘇州3年均低于全省水平,且蘇州的第二產業GDP與水資源利用出現擴張性復鉤的態勢,這是因為蘇州市是江蘇省經濟發展最快的城市,第二產業是蘇州的支柱產業,相對于江蘇省其他城市,其對水資源的依賴性大于別的城市。但因此蘇州在快速發展的同時,應警惕擴張性復鉤的出現,降低第二產業對水資源的消耗及污染。

由以上分析可見,2000—2010年江蘇省第二產業GDP與水資源利用整體趨于穩定的強脫鉤狀態,因此,各市應更加注重產業生態建設和體制創新,在更高的層面,以更寬的視野,瞄準更高的目標,謀劃第二產業經濟發展與水資源強脫鉤定位。同時,各市第二產業GDP與水資源利用的關系仍存在較大的差異,應揚長避短,建設有地方特色的現代工業產業和經營體系,并警惕擴張性復鉤的出現,整體提升第二產業運行質態和效益,實現總體的強脫鉤狀態。

2.4 江蘇省第三產業經濟增長與水資源利用的脫鉤分析

江蘇省第三產業GDP在地區生產總值中所占份額逐年增加,如表5所示,第三產業增長率在經歷了7年逐年增長后,于2008年小幅下降,下降的原因在于2008年全球性金融危機對第三產業中金融業的沖擊,第三產業經濟增速有所減緩,江蘇省積極響應國家政策,加大對基礎設施的投入,造成資源配置的暫時扭曲,2009—2010年呈現繼續增長的態勢,萬元GDP用水量增長率逐年下降,除2003年出現強脫鉤狀態,其余年份均為弱脫鉤。第三產業屬于低耗水產業,對水資源的依賴性小,連續的弱脫鉤表明第三產業的水環境壓力較小。但是由于對第三產業水利工程的不重視,基礎配套設施不健全,導致弱脫鉤狀態無法得到改善,要達到強脫鉤的狀態仍然需要努力。

圖6 江蘇省 2001年、2005年、2010年r3地區分布

表5 江蘇省2000—2010年第三產業GDP與水資源利用脫鉤情況

由圖6可以看出，2001年、2005年、2010年江蘇省各市r3均存在差異,從2001年只有宿遷、南京2個城市高于全省水平,到2010年逐步增加至6個城市,說明各市的第三產業對水資源的消耗正逐步減少,并趨于穩定。原因在于這10年,江蘇省響應國務院“十一五”規劃綱要,提出服務業增加值比重和從業人員比重分別要提高5個百分點的計劃并成功實施,積極扶持了第三產業,促進了第三產業低耗水行業如金融、旅游、醫療保健、非義務教育等的發展。宿遷r33年均高于全省水平,南京、泰州、連云港r3有2年高于全省水平,徐州、蘇州、揚州、鹽城、無錫、鎮江有1年高于全省水平,南通、無錫、常州3年均低于全省水平,這是因為,這3個城市第三產業所占比例較小,產業內部結構不合理,對水資源的保護力度不夠,造成r3偏低。

第三產業作為低耗水產業,江蘇省應大力發展第三產業,并注重水資源保護,實現低耗水產業的強脫鉤,促進第三產業的可持續發展。

脫鉤理論能夠較為直觀地反映江蘇省經濟發展與水資源利用的關系,有利于了解江蘇省水資源利用的現狀,全面了解經濟發展對水環境的影響,客觀反映水資源消耗水平,但是要找出改進水資源利用和經濟發展關系的影響因素,還需進一步研究。

3 結論與建議

2000—2010年,江蘇省三大部門用水量差距較大,第一產業所占份額領先于第二產業、三產業,但第二產業所占GDP份額高于第一產業、三產業。10年間,水資源利用與經濟發展總體呈現弱脫鉤狀態,說明江蘇省水資源利用與經濟發展的關系相對理想,但是多年的弱脫鉤狀態表明江蘇省的水資源消耗水平仍然較高,需要進一步努力實現強脫鉤的理想狀態。從2001年、2005年、2010年看,江蘇省各市的r均有較大的區域差異,說明各地區應揚長避短,發揮區域協同優勢,共同實現江蘇省經濟的可持續發展。

2000—2010年,第一產業水資源利用與經濟發展反復出現擴張性復鉤狀態,說明江蘇省第一產業發展仍然離不開對水資源的高消耗,江蘇省各市第一產業的r1存在較大的差異,且其區域分布與江蘇省的r1分布基本一致。江蘇省應積極發揮蘇南的區域協同效應,將其先進的科技化、專業化水平引入蘇中和蘇北地區,同時,蘇中和蘇北地區應加大第一產業生產經營管理和技術人才的培育和引進,加快轉變農業發展方式,堅持量質并重和水資源可循環發展,大力推進第一產業節加水技術的使用，推動江蘇省第一產業經濟效益與生態效益互促互進新局面。第二產業是江蘇省的支柱產業,穩步實現了由弱脫鉤向強脫鉤的過渡,應繼續加強對工業污水的處理,促進工業用水的可循環利用,保持第二產業經濟發展與水資源利用的強脫鉤。江蘇省第二產業的強脫鉤實現程度存在區域差異,對此,強脫鉤水平相對較低的城市應積極學習強脫鉤水平高的城市的生產方式,提高第二產業水資源利用效率,提高勞動生產率,并注重體制創新,打造江蘇省第二產業經濟發展與水資源強脫鉤集群。第三產業在江蘇省經濟發展中所占比例逐年增加,水資源利用卻一直處于弱脫鉤的狀態,這與其產業內部結構不合理有關。對此,江蘇省應注重環境保護的知識宣傳,提高公民素質,降低對水環境的人為破壞,同時,完善社會保障體制,逐步走向貨幣化與社會化。江蘇省第三產業也存在強脫鉤實現程度的區域差異。因此,江蘇省應積極調整產業結構,完善產業水資源利用機制,實現產業結構合理化,促進水資源的可循環利用。

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游海霞(1990—),女,江蘇泰州人,碩士研究生,主要從事技術經濟及管理研究。E-mail:jstzjyhai@163.com

岳金桂(1965—),男,湖南邵陽人,副教授,博士,主要從事技術經濟分析、技術創新與經濟增長、水利經濟等研究。E-mail:jgyu@hhu.edu.cn

10.3880/j.issn.1003-9511.2015.06.002

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1003-9511(2015)06-0007-07

2015-04-24 編輯：胡新宇)