基于EKC的全面小康中國與發達國家環境質量比較

王金南，張靜，劉年磊，蔣洪強，張偉，秦昌波，王倩

(環境保護部環境規劃院，國家環境規劃與政策模擬重點實驗室，北京 100012)

基于EKC的全面小康中國與發達國家環境質量比較

王金南，張靜，劉年磊，蔣洪強，張偉*，秦昌波，王倩

(環境保護部環境規劃院，國家環境規劃與政策模擬重點實驗室，北京 100012)

以2020年全面建成小康社會目標為依據，比較了我國2020年與主要發達國家同等經濟水平階段在能源消耗、大氣環境、水環境等方面的差距。研究發現：主要發達國家環境質量拐點出現在20世紀70年代末到80年代初，人均GDP在1.4萬～1.5萬美元左右。人均GDP在1.1萬～1.2萬美元階段時，我國大氣污染物排放強度低于發達國家，但大氣環境質量差于發達國家；主要水污染排放量高于主要發達國家，但水環境質量基本可達到發達國家同期水平。建議要正確認 識環境與經濟之間的EKC曲線關系，制定具有中國特色的環境問題解決路線圖，提出具有階段性、差異化、適度超前的環境質量目標。

環境庫茲涅茨曲線；2020年目標；小康社會；發達國家；比較分析

引言

中國共產黨十六大報告首次明確提出了“全面建設小康社會”的目標，即在優化結構和提高效益的基礎上，國內生產總值到2020年力爭比2000年翻兩番，綜合國力和國際競爭力明顯增強。2012年，中共十八大提出中國特色社會主義五位一體總體布局，充實和完善了全面建成小康社會的目標，其中經濟發展目標設定為到2020年實現國內生產總值（GDP）和城鄉居民人均收入比2010年翻一番。2020年是“十三五”時期的目標年，確定“十三五”時期環境保護目標是目前國家“十三五”環境保護規劃中的一個難題。發達國家經驗表明，環境保護與經濟發展之間存在環境庫茲涅茨（Environmental Kuznets Curve, EKC）拐點[1,2]，其在一定程度上體現了“先污染后治理”的發展歷程，表明環境質量顯著改善是隨著經濟發展階段逐步實現的長期過程。環境EKC是環境發展領域的研究熱點，反映的是不同國家、不同發展階段經濟發展與環境保護之間的統計規律。本文分析比較了2020年我國全面建成小康社會的經濟發展水平與同等發展階段美國、日本、歐盟等主要發達國家的環境狀況，相關經驗借鑒對于我國科學制定全面小康社會的環境質量目標和開展“十三五”環保重點工作具有重要意義。

1 全面小康與發達國家對應期識別

根據預測[3]，到2020年我國人均GDP將達到1.1萬美元左右（按照2010年不變價），城鎮化率將達到60%左右，基本實現工業化和城鎮化，進入中上等收入國家水平，實現小康社會的目標。另外，能源消費總量將不斷增長，但增速將逐步下降，煤炭消費總量將趨于穩定，結構更加清潔化，預計到2020年煤炭占一次能源的消費比重下降至60%左右，水電、核電、風能等清潔能源比重上升至10%以上。隨著環境治理力度加大，主要污染物排放總量繼續下降。到2020年，二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）的排放量將分別下降到1900萬t、1800萬t、1700萬t、188萬t左右[4]。

本文將主要發達國家等同于我國全面建成小康社會的經濟發展水平的歷史時期，稱為發達國家的“經濟小康年”，以便于進行比較。假設2020年我國已經全面建成小康社會，人均GDP預計達到1.1萬美元左右，那么美國、日本和歐盟的經濟小康時期分別在1979年、1983年和1987年左右（表1）。我國的“十三五”時期大致相當于美國1975—1980年、日本1978—1985年、歐盟1979—1986年[5]。

表1 主要發達國家的經濟小康時期

2 大氣污染排放與空氣質量比較

2.1 能源消費結構比較

發達國家經驗表明（圖1），能源消費總量的增長與其人均GDP水平密切相關。當人均GDP低于0.5萬～0.6萬美元時，能源消費呈現緩慢增長；當人均GDP進入0.5萬～1萬美元區間時，能源消費出現快速增長；當人均GDP進入1萬～1.5萬美元區間時，即進入后工業化社會，能源消費再次出現平緩增長；而當GDP超過1.5萬美元之后，能源消費又出現加速趨勢。美國在1979—1982年期間人均GDP從1.2萬美元增長到1.5萬美元，能源消耗總量達到峰值19.5億t油當量并呈現下降趨勢。英國在1971—1987年期間人均GDP從1萬美元增長到1.5萬美元，能源消耗總量保持在2億～2.2億t油當量，處于增長較為緩慢的階段。同樣，日本在1972—1984年期間人均GDP從1萬美元增長到1.5萬美元，能源消耗總量也保持在3億～3.5億t油當量，增長也較為緩慢。到2020年，中國人均GDP達到1.2萬美元時，能源消費總量增長速度與發達國家進入后工業化時期類似。隨著經濟增長速度主動下調，未來能源消耗增長速度會趨于平緩，預計到2020年達到44.1億t標準煤，年均增速2.5%，將遠低于“十一五”、“十二五”時期的增速。

圖1 中國及主要發達國家歷年能源消費總量

發達國家在工業化中后期，能源消費結構發生變化，從以煤為主轉向以油氣為主。20世紀初葉，美國能源消費結構中，煤炭所占比例為70%左右，油氣消費不到10%；20世紀60年代，英國煤炭消費占70%左右，油氣消費占30%左右；日本煤炭消費占60%左右，油氣消費占30%左右。但此后，上述國家能源消費結構發生顯著變化，煤炭消費比重逐漸減少，而油氣資源消費逐漸占據主導地位。到2000年，美國、英國、日本等國煤炭消費比重下降到20%左右，油氣消費比重則上升到60%～70%（圖2）。據預測，未來10～20年中國煤炭消費占能源消費總量的比例呈逐年下降趨勢，石油、天然氣及其他能源的消費比例將逐年上升，到2020年，中國煤炭消費所占比重將下降到60%左右，油氣消費在20%左右，基本可達到發達國家經濟小康時期水平，但要達到這些國家當前階段水平，難度仍較大。

2.2 主要大氣污染物排放

圖2 中國和主要發達國家一次能源消費結構比較

發達國家在工業化進程中，主要污染物排放量呈現快速增長之后穩步下降的趨勢。在工業化早期，隨著經濟規模的擴大，能源資源消費增長加快，導致污染物排放量加大，環境質量也因此急劇下降。進入工業化晚期，能源資源消費增速減緩，污染物排放量在達到峰值點后趨于下降，環境EKC拐點出現。在進入后工業化社會后，能源消費增速減緩，經濟增長與資源消費逐步脫鉤，此時污染物排放量繼續穩步下降，環境質量趨于好轉（表2）。其中，美國的SO2排放量峰值出現在1974年（2714萬t），人均GDP為7242萬美元；隨后SO2排放量與經濟發展脫鉤，開始呈現持續下降趨勢[6-8]。日本的SO2排放峰值出現在1976年（500萬t），人均GDP在5000美元左右；到1987年，SO2排放量下降為94萬t。歐洲主要工業化國家自20世紀70年代以來，人均GDP達到7240美元時，SO2排放量也呈大幅度下降趨勢。與主要發達國家相比較，由于中國在“十一五”、“十二五”期間實施主要污染物約束性指標，加大了SO2、NOx減排力度，中國大氣污染物排放出現拐點的時間（SO2排放峰值為2007年，NOx排放峰值為2012年，人均GDP在3000～6000美元左右），要早于發達國家同期水平，但排放總量仍然很大，預計到2020年，SO2排放量仍為1900萬t、NOx排放量為1800萬t，遠高于發達國家現有的污染物排放量。

從單位GDP排放強度來看，綜合考慮產業轉型升級、技術進步、減排措施等因素，預計到2020年中國單位GDP的SO2、NOx排放量分別為0.0120 t/萬美元、0.0116 t/萬美元。對比發達國家經濟小康時期，除日本外，中國單位GDP的主要污染物排放強度遠低于美國、英國、波蘭、韓國、法國等國家同期水平，大致與美國2000年左右相當（圖3（a））。從人均排放強度來看，預計到2020年中國人均SO2、NOx排放量分別為0.0137 t/人，0.0132 t/人。對比發達國家經濟小康時期，除日本外，中國人均主要污染物排放強度同樣低于其他幾個發達國家同期水平（圖3（b））。從單位國土面積排放強度來看，預計到2020年中國單位國土面積的SO2、NOx排放量分別為1.975 t/km2、1.902 t/km2，同樣低于其他發達國家同期水平（圖3（c））。

表2 主要發達國家大氣污染物排放峰值時點比較

圖3 中國2020年與發達國家經濟小康年大氣污染排放強度比較

2.3 大氣環境質量比較

發達國家當人均收入達到1萬美元后，其空氣質量逐漸改善。如世界經濟最為發達的美國，自1979年人均GDP達到1.1萬美元后，空氣質量逐漸改善，SO2、NOx、 PM10、PM2.5年均濃度呈逐年下降趨勢（圖4）。例如，其SO2年均濃度從1981年的134μg/m3持續下降到2013年的30μg/m3，32年間下降了78%。另外，PM2.5年均濃度從2000年的13.5μg/m3下降到2013年的9μg/m3，空氣質量持續向好。中國近10年人均GDP快速增長的階段，各項大氣污染物濃度并沒有較大改善。但在2013年中國人均GDP達到7000美元后，中國大氣污染質量呈現改善趨勢（各項污染物執行新標準）。與美國相比，中國空氣治理改善的階段基本等同于甚至要早于美國相同時期。

圖4 中國和美國歷年主要大氣污染物年均濃度變化

主要發達國家的經濟小康時期，PM10濃度約在25～63μg/m3區間（圖5），平均值為44μg/m3，大致相當于中國環境空氣質量一級水平（PM10為40μg/m3）。如果到2020年中國PM10濃度要達到發達國家歷史同期水平（中國2015年為105μg/m3），PM10濃度需在2015年基礎上降低58%。西班牙、希臘、波蘭等國家在經濟小康時期的PM2.5濃度介于18～25μg/m3之間，平均約為21μg/m3，略高于中國空氣質量一級水平（PM2.5為15μg/m3）。由此可見，到2020年，中國大氣環境質量要達到發達國家經濟小康時期水平，還存在較大難度。另外，根據美國健康效應研究所《2010年全球疾病負擔評估》報告，中國2010年室外空氣顆粒物污染（主要指PM2.5）導致了120萬人過早死亡以及超過2500萬健康生命年損失（包括因早死所致的壽命損失年和傷殘所致的健康壽命損失年），分別占全球37.5%和32.9%，與其他發達國家相比，中國空氣污染導致的疾病負擔是全球最高[9]。

圖5 中國及主要發達國家在人均GDP 1.1萬美元時期的PM10濃度比較

3 水污染排放與水環境質量比較

3.1 水污染物排放

主要發達國家經濟小康時期在水污染控制方面已取得較大成效，水污染物排放峰值基本在這一時期出現。美國的水污染控制起始于20世紀70年代，在1972年到1992年的20年間，二級以上污水處理設施服務人口翻了一番，使得BOD的排放量下降了接近50%。日本加大水污染物減排力度，經過多次總量減排計劃實施，城鎮污水處理率大幅度上升，污染負荷較大幅度降低[10]。歐盟由于水環境立法的實施，在20世紀80年代后，主要污染物排放大幅度減少，水環境質量得到根本改善[11]。在我國，從1984年到2014年，COD排放量先后出現了3個拐點，如圖6所示。由于1998年亞洲金融危機影響和隨后“一控雙達標”作用，2000年前后出現了一個COD排放量拐點；進入“十一五”總量減排，2006年又出現了第二個COD排放量峰值拐點；由于2007年全國污染源普查，調整了農業面源COD和氨氮排放量，統計數據到2010年進行了調整，因此2011年又出現了第三個COD排放量的峰值拐點。由此可見，與發達國家在人均GDP達到1萬美元左右出現污染排放拐點相比，我國水污染物排放出現拐點的時間要比發達國家提前。預計到2020年，我國COD和氨氮排放量將分別為1715.4萬t和188.7萬t，分別比2014年下降約25.3%和20.9%。盡管我國加大污染治理力度，主要水污染物排放拐點出現較早，主要水污染物排放量有所下降，但主要排放總量要遠高于同時期各發達國家水平。比例約為77%，V類河流比例約為12%，劣V類河流比例為0。根據《水污染防治行動計劃》，到2020年我國長江、黃河、珠江、淮河、海河、遼河、松花江等七大流域干流及主要支流優于III類的斷面比例將達到80%左右，基本消除黑臭水體，與發達國家同期水平基本吻合。但通過與發達國家對比判斷，我國水環境質量形勢嚴峻，劣V類河流比例也高于發達國家當年9個百分點，特別是次級支流和城市河段黑臭突出，全面改善仍需要15年乃至更長時間的努力，在“消化”經濟增長和城鎮化產生的污染增量的同時，需要大規模削減污染存量。

圖6 中國COD排放總量變化情況（1984—2014）

3.2 水環境質量

通過對比分析近40年來我國與主要發達國家水環境質量變化情況（圖7），可見水環境質量改善是一個長期動態、循序漸進的過程。美國自20世紀70年代開始實施《清潔水法》，到80年代初，美國共有21個州的水質數據呈持續改善的趨勢。根據1984—2012年美國環境保護局向國會提交的《全國水質報告》相關數據（圖7（a）），從總體變化趨勢上來看，近30年美國水體達到指定用途的比例呈明顯下降趨勢。2012年河流達到指定用途的河長為48.39萬英里，占46%（1980年河長為23.72萬英里，占73%）；湖庫達到指定用途的面積為583.16萬英畝，占32%（1984年744.20萬英畝，占78%）。日本自1974年以來水質達標情況總體呈穩步上升狀態（圖7（b）），但封閉性海域的達標情況則并不完全在逐步上升，自20世紀90年代以來，瀨戶內海和伊勢灣的水質情況不但未見好轉，反而還有一定程度的惡化。歐盟自20世紀80年代陸續發布相關法規，采取嚴格的控制措施和政策，河流水質呈現逐年好轉。特別是從1992—2012年，歐洲河流和湖泊水體BOD、硝酸鹽、總磷、銨鹽的濃度呈現逐年下降趨勢，BOD在20年間下降了52%，硝酸鹽、銨鹽、總磷含量分別下降了21%、75%和59%（圖7（c））。

從我國1984—2014年水環境質量變化情況來看，20世紀90年代中期以前，我國水體呈現明顯惡化趨勢，劣V類水質斷面占比不斷攀升，I～III類水質斷面占比不斷下降。上世紀90年代中期至后期，我國水環境質量狀況基本持平，I～III類水質斷面占比波動提升，但劣V類水體未見好轉。2001年起，我國水環境質量逐步好轉，截至2014年，全國I～III類水質斷面占比已達到71.2%，劣V類斷面占9%。由圖7（d）可見，我國主要江河水質于2001年前后開始向改善方向轉變，實現水質改善“拐點”。

發達國家與我國全面建成小康社會的歷史同期，即人均GDP約1.1萬～1.2萬美元時，發達國家優于III類河流

4 結論和建議

4.1 主要結論

（1）發達國家環境質量出現的拐點在20世紀70年代末到80年代初期，人均GDP在1.4萬～1.5萬美元。發達國家的環境問題與經濟結構、發展階段、技術進步緊密相關，具有明顯的階段性特征。如大氣方面，前期是煤煙污染、“酸雨”問題，中期是機動車尾氣排放造成的NOx和VOCs引發的光化學煙霧污染以及持續性有機化合物（POPs）污染，2000年至今，細顆粒物（PM2.5）以及地面臭氧（O3）是發達國家大氣污染的主要問題。隨著這些國家經濟發展進入后工業化時期，資源能源消費增速放緩，環境污染治理的法規和政策不斷完善和嚴格，主要污染物排放總量出現拐點，環境質量逐步改善。

（2）人均GDP在1.1萬～1.2萬美元時，我國大氣污染物排放強度低于發達國家，但大氣環境質量可能差于發達國家。與發達國家在歷史同期相比，我國大氣污染物排放出現拐點的時間要比發達國家提前，但排放總量較大。到2020年，我國大氣主要污染物排放強度，如單位GDP排放強度、人均排放強度以及單位國土面積排放強度等指標均低于主要發達國家相同發展階段水平。但大氣環境質量主要指標（PM10、PM2.5）仍然無法達到發達國家相同發展階段水平，重要原因之一就是煤炭為主的能源消費結構。

（3）主要水污染排放量高于發達國家，水環境質量基本可達到發達國家同期水平。水污染排放方面，與發達國家在歷史同期相比，我國污染物排放出現拐點的時間要比發達國家提前，但排放總量較大。預計到2020年長江、黃河、珠江、淮河、海河、遼河、松花江等七大流域干流及主要支流優于III類的斷面比例達到80%左右，與發達國家同期水平基本持平。但我國城市內河黑臭現象普遍，消除劣V類、黑臭水體任務十分繁重，要想達到發達國家現有水平，實現水環境質量全面改善，仍需要15年乃至更長時間的努力。

圖7 中國與主要發達國家歷年水環境質量變化情況比較

4.2 政策建議

（1）正確認識環境與經濟之間的EKC曲線關系，制定具有中國特色的環境問題解決路線圖。EKC拐點背后表征的是產業結構變化、技術水平進步、環境治理、環境監管、環境意識等因素共同作用的結果。不同國家對污染物排放量統計、環境質量監測和評估方法有時不具有完全可比性。因此，要認真和慎重對待EKC曲線的使用。在認識EKC曲線規律同時，關鍵是要加速產業轉型升級、能源結構調整、環境污染治理，在人均GDP較低階段、污染峰值較低時突破EKC拐點，制定符合中國國情的環境污染治理路線圖。

（2）合理看待小康社會的歷史定位，制定階段性差異化環境質量目標。全面建成小康社會的環境目標必須與我國所處的發展階段相適應，應在借鑒主要發達國家同期環境質量目標經驗、平衡公眾環境質量訴求以及目標可行可達的基礎上，確定與經濟社會發展相適應的階段性環境質量改善目標；應兼顧經濟發展水平和環境現狀的區域差異，注重中西部地區、少數民族地區等“環境精準化扶貧”，制定重點區域、重點城市差異化的環境質量目標。

（3）重視后發優勢與制度優勢，制定適度超前環境質量目標。我國經濟長時間保持高速增長，經濟實力明顯加強，東部經濟發達地區主要經濟指標基本與發達經濟體相當，到2020年，我國經濟發展應該能夠達到發達國家實現環境質量好轉的階段。既有歐美國家在污染治理過程中的經驗教訓可以借鑒，也有我國30多年環境保護工作積累的工作基礎，更有社會主義制度可以集中力量辦大事的政治和制度優勢。因此，在一些經濟發達地區、環境承載力較好地區可以適度制定比發達國家同時期超前的水、大氣、生態等環境質量目標[12]。

[1] Dinda S. Environmental kuznets curve hypothesis: A survey[J]. Ecological Economics, 2004, 49(4): 431-455.

[2] Stern D I, Common M S, Barbier E B. Economic growth and environmental degradation: The environmental Kuznets curve and sustainable development[J]. World Development, 1996, 24(7): 1151-1160.

[3] 蔣洪強, 祁京梅, 于森, 等. 全面建成小康社會的環境經濟預測研究報告[M]. 北京: 中國環境出版社, 2015.

[4] 蔣洪強, 張偉, 于森, 等. 經濟新常態下的“十三五”環境壓力預測[J]. 中國環境管理, 2015, 7(3): 47-51.

[5] 王金南, 秦昌波, 吳悅穎, 等. 中國與發達國家傳統環境污染庫茲涅茨曲線比較研究[J]. 重要環境決策參考(中國環境規劃院內刊), 2015, 11(13): 1-29.

[6] Environment Protection Agency(EPA). National emissions inventory air pollutant emissions trends data[DB/OL]. [2015-03-05]. http://www.epa.gov/ttn/chief/trends/.

[7] Environment Protection Agency(EPA). National air pollutant emission trends: 1900-1998[DB/OL]. [2008-10-31]. http:// www.epa.gov/ttn/chief/trends/trends98/.

[8] Environment Protection Agency(EPA). National trends in sulfur dioxide levels[EB/OL]. [2014-10-08]. http://www.epa. gov/airtrends/sulfur.html.

[9] Lim S S, Vos T, Flaxman A D, et al. A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions, 1990-2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010[J]. The Lancet, 2013, 380(9859): 2224-2260.

[10] 中日水污染物總量控制研究課題組. 中日水污染物總量控制研究[M]. 北京: 中國環境出版社, 2013.

[11] European Environment Agency. Data visualisations: River water quality[DB/OL]. [2015-05-06]. http://www.eea.europa. eu/data-and-maps/daviz/sebi16-water-quality-trend.

[12] 吳舜澤, 萬軍, 秦昌波, 等. “十三五”環境挑戰及環境管理轉型戰略與政策研究[J]. 重要環境決策參考(中國環境規劃院內刊), 2015, 11(15): 1-60.

A EKC-based Comparison of Environmental Quality between China with Overall Well-being and Developed Countries

Wang Jinnan, Zhang Jing, Liu Nianlei, Jiang Hongqiang, Zhang Wei*, Qin Changbo, Wang Qian
(State Environmental Protection Key Laboratory of Environmental Planning and Policy Simulation, Chinese Academy of Environmental Planning, Beijing 100012)

Based on the objective of building an overall well-being society in 2020, this paper compared the differences between China in 2020 and developed countries in the same economic development stage in ways such as energy consumption pattern, atmospheric and water quality. According to the research in the most developed countries, the turning point of the main environmental quality appeared from 1970s to 80s, with annual GDP of around $14,000 to 15,000 per capita. And when the GDP per capita reaches $11,000～12,000, China will have lower air pollution intensity, but worse air quality than developed countries. In terms of water quality, China will have more water pollution emissions but the same water quality relative to developed countries in the same economic development stage. The results of the paper suggest that it is necessary to have a clear understanding of EKC relationship between environment and economy. In addition, in order to provide periodical, differentiated and advanced environmental quality targets, a roadmap specifically designed to solve Chinese environmental problems needs to be developed.

Environmental Kuznets Curve；target in 2020；well-being society；developed countries；comparative analysis

X22

1674-6252（2016）02-0009-08

A

10.16868/j.cnki.1674-6252.2016.02.009

王金南（1963—），男，環境保護部環境規劃院副院長兼

總工，研究員，主要研究領域為環境規劃、環境政策等。

*責任作者：張偉（1984—），男，環境保護部環境規劃院助理研究員，主要從事環境經濟模擬與預測等。