南京市工業“三廢”排放量環境庫茲涅茨曲線分析

鄭新梅， 鐘桂芬， 謝軼嵩

(1.南京市環境保護科學研究院,江蘇南京 210013；2.江蘇蘇地仁合土地房地產評估咨詢有限公司,江蘇南京 210008)

南京市工業“三廢”排放量環境庫茲涅茨曲線分析

鄭新梅1， 鐘桂芬2， 謝軼嵩1

(1.南京市環境保護科學研究院,江蘇南京 210013；2.江蘇蘇地仁合土地房地產評估咨詢有限公司,江蘇南京 210008)

摘要[目的]分析南京市工業“三廢”排放量環境庫茲涅茨曲線，為該市環境污染治理提供理論依據。[方法]選取了南京市25年(1990～2014年)工業“三廢”(廢水、廢氣、一般工業固體廢物)排放量與人均GDP為計量數據基礎，分析了南京市的環境庫茲涅茨曲線。[結果]南京市工業廢氣符合倒“U”型曲線的左側部分，拐點即將到來，GDP與工業廢氣之間的正相關關系即將打破；南京市工業廢水符合正“U”型曲線的左側部分，隨著GDP的增長，仍呈現逐年遞減的趨勢；南京市一般固體廢棄物則呈現出“N”型曲線，越過第2個轉折點后，水環境壓力還有可能隨著經濟的增長而增大。[結論]未來工業固廢和目前處于高位的工業廢氣將是南京市工業“三廢”污染的重點。

關鍵詞環境庫茲涅茨曲線；廢水；廢氣；固廢；南京

環境庫茲涅茨曲線(EnvironmentalKuzneteCurve,EKC)是1991年由美國著名環境經濟學家格魯斯曼和克魯格在經濟學概念庫茲涅茨曲線的基礎上共同引申出來的概念。他們對全球60余個國家的不同地區多年污染物排放量的變動情況分析研究后，提出了大部分污染物(如SO2、TSP等)與人均GDP收入水平的變動趨勢存在倒“U”關系的環境庫茲涅茨曲線理論假說[1]。這一假說的基本原理是在國家或地區經濟發展早期，由于人口、技術、資源等原因，污染水平隨收入的增長不斷上升，但是當經濟發展到一定階段后，以科技進步為標志的產業發展對經濟的貢獻作用越來越突出，人們控制環境污染的意識能力增強，導致污染水平降低，環境質量改善，表現為倒“U”型關系。目前，我國關于環境庫茲涅茨曲線的實證性研究較多。潘文婧等[2]對安徽省工業“三廢”的環境庫茲涅茨曲線進行分析，認為目前只有工業廢水指標出現了庫茲涅茨曲線特征。工業廢氣擬合曲線呈現單調上升特征，基本處于“N”型曲線左側，工業固廢排放量可以認為是“U”型的左半部分，轉折點尚未達到。馬俊[3]對上海市工業“三廢”的庫茲涅茨曲線特征進行了分析，認為上海市人均工業廢氣和人均工業固廢呈現出“倒U”型曲線，但是人均廢水呈現“U”型曲線。

南京市是長江流域四大中心城市之一，是滬寧杭經濟核心區的重要重工業城市。隨著南京市經濟的快速發展，經濟發展與環境污染之間的矛盾越來越突出，二者之間的協調發展已經成為熱點問題。李彥明[4]利用1986～2004年數據對南京市工業“三廢”排放進行了環境庫茲涅茨曲線分析，研究發現南京市工業廢水排放量的環境庫茲涅茨曲線呈“N”型，已過轉折點，工業廢氣排放量的環境庫茲涅茨曲線呈倒“N”形，工業固廢生產量的環境庫茲涅茨曲線與經濟發展關系呈同步關系，工業廢氣和工業固廢是未來南京市環境污染主要來源。筆者選取1990～2014年的工業“三廢”和人均GDP排放量數據作為基礎數據，研究了南京市工業“三廢”排放的環境庫茲涅茨曲線，并對該曲線的特征進行了分析，旨在為南京市工業污染治理提供科學依據。

1材料與方法

1.1指標選取與數據來源選取典型的經濟增長指標人均GDP和環境指標(工業廢水、工業廢氣和一般工業固廢排放量)作為數據分析對象(表1)。

1.2模型建立選擇二項式模型、三次多項式模型、對數模型和冪指數模型分別對數據進行擬合。以人均GDP為自變量，工業“三廢”為因變量分別擬合，各回歸曲線的擬合度檢驗見表2。根據擬合情況，選擇最終擬合度較好(R2>0.8)且具有一定解釋意義的三次多項式函數作為工業廢水排放量、工業固廢排放量與人均GDP的模擬回歸曲線， 而工業廢水排放量與人均GDP的回歸曲線選取二次多項式函數來表達。廢氣排放量與人均GDP的關系模型:

y=-4.556E-12X3+6.322E-7X2+0.050X+1 105.284

工業廢水排放量與人均GDP的關系模型：

y=5.005E-6X2-1.073X+78 456.081

工業固廢與人均GDP的關系模型：

y=-1.804E-12X3+1.38E-7x2+0.180x+330.198

表1　1990～2014年南京市工業“三廢”排放量與人均GDP

注：數據來源于1990～2014年《南京市統計年鑒》和《南京市環境統計資料》。

Note:DataarefromNanjing Statistical YearbookandEnvironmental Statistical Data of Nanjing Cityduring1990-2014.

表2南京市工業“三廢”排放量與人均GDP擬合回歸曲線檢驗

Table2Regressioncurvefittinginspectionofindustrial“threewastes”emissionsandpercapitaGDPinNanjing

檢測模型Detectionmodel擬合度Fittingdegree廢氣Watstewater廢水Wastegas固廢Solidwaste冪指數模型Powerexponentmod-el0.9060.8220.931對數模型Logarithmicmodel0.8070.8830.866二次式模型Binomialmodel0.9860.9680.969三次多項式模型Polynomialmodel0.9880.9670.976

2結果與分析

2.1模型分析從圖1可見，隨著人均GDP的增長，廢氣排放量呈現同步增長的關系，尚未達到最高值。根據擬合曲線可以發現，廢氣增長曲線正處于三次函數曲線倒“U”型曲線的左側，達到拐點時對應的排放量為8 342億m3，以目前的增長情況看，已經與該值比較接近，可以預見的是隨著人均GDP的提高，拐點可能即將到來，隨后隨GDP增加，工業廢氣排放降低。

圖1　工業廢氣排放量與人均GDP擬合曲線Fig.1　Fitting curve of industrial waste gas emission and per capita GDP

從圖2可見，工業廢水排放量曲線呈現“U”型的左側部分，轉折點超出了所獲數據范圍，與環境庫茲涅茲曲線倒“U”型不同，這可能是由樣本數據量范圍有限造成。另外，從曲線右半段也可以看出，南京市在人均GDP迅速增長階段，工業廢水的排放量趨于平穩逐步下降。

圖2　工業廢水排放量與人均GDP擬合曲線Fig.2　Fitting curve of industrial waste water emission and per capita GDP

從圖3可見，工業固廢擬合曲線擬合度較好，但是隨著GDP的逐漸提高，排放量呈現出與擬合曲線較大的波動差異，尤其是2008年以后表現出1個先升后降再升的“N”型曲線。“N”型曲線可以彌補經典倒“U”型曲線不能很好地解釋經濟發展與環境之間的后階段關系的不足, 因越過第2個轉折點后, 水環境壓力還有可能隨著經濟的增長而增大。這種環境壓力和經濟增長的關系屬于“重組假說”所描述的情況[ 5]。從近幾年的情況來看，隨著人均GDP的增長，固廢排放可能有增大的趨勢。

圖3　工業固廢排放量與人均GDP擬合曲線Fig.3　Fitting curve of industrial solid waste emission and per capita GDP

2.2南京市環境庫茲涅茨曲線成因分析

2.2.1產業結構變動。從圖4可見，產業結構方面，1995～2014年，南京市第一產業和第二產業比重呈現逐年下降趨勢，第三產業比重呈逐年上升趨勢。1995～2014年，南京市產業結構變動大體經歷了4次大轉型。第1階段(1995～1998年)為 “二、三、一”產業結構形態；第2階段(1999～2003年)為“三、二、一”產業結構形態；第3階段(2004～2007年)再次形成了“二、三、 一”的產業結構形態；第4階段(2008年以后)重新調整為“三 二、一”的產業結構形態。從南京市三大產業產值結構變動的趨勢來看， 2008年以前，產值相對較低，第三產業與第二產業以較逼近的方式演變，從2008年開始，第三產業就開始上升并超過了第二產業，成為南京市的主導產業，第二產業與第三產業占比順序的調換有利于減輕工業對于環境的污染，這一點可以用來解釋南京市工業廢氣曲線逐漸平緩，慢慢逼近倒“U”型曲線拐點，也可以用來解釋一般工業固廢在2010～2011年出現了1個拐點。

圖4　1995～2014年南京市三產變化情況Fig.4　Industry changes of Nanjing from 1995 to 2014

雖然南京市第二產業比重逐步降低，但是按照錢納里對地區經濟增長的劃分，南京市目前正處于經濟發展中級階段向高級階段的過渡時期，經濟增長仍是當前社會的重點，因此第二產業比重較高的情況短期內難以改變，工業“三廢”尤其是廢氣和固廢的污染仍將是未來較長期的重要問題。

2.2.2環保治理力度。南京市逐年加大對環保的投入，從歷年南京市廢水排放的實際情況來看，南京市在污水治理方面成績顯著，市財政用于城市河流綜合治理、城市污水處理廠及管網建設等投入也逐年增加。20世紀90年代工業廢水處理率達80%以上，2000年之后甚至達90%以上。隨著工業產值的增加，工業廢水排放量基本保持穩定，達到了“增產不增污”的目的，表現為隨著人均GDP的增加，工業廢水排放不增反減的情況。近年來，隨著“藍天行動計劃”、“清水行動計劃”等的大力開展，環保投資仍在逐年加大，“十一五”期間，南京環保總投入超600億元，全市環保投入占GDP的比重達到3%以上，“十二五”期間南京市環保目標明確指出環保投入維持3%以上的GDP占比。隨著環境保護投入機制的逐漸改善，實現減物質化和減污染化的技術條件將逐漸成熟，南京市的環境庫茲涅茨曲線走勢將呈良性發展。

3結論

通過對1990～2014年工業“三廢”和人均GDP進行擬合分析發現，南京市工業廢氣符合倒“U”型曲線的左側部分，目前處于高位，拐點可能即將到來；南京市工業廢水符合正“U”型曲線的左側部分，隨著GDP的增長，仍然呈現逐年遞減的趨勢；南京市一般固體廢棄物則呈現出一種“N”型曲線形勢，環境壓力有可能隨著經濟的增長而增大。因此，目前排放量處于高位的工業廢氣排放和工業固廢排放將是南京市工業“三廢”控制的重點。

參考文獻

[1]GROSSMANG，KREUGERA.Economicgrowthandtheenvironment[J].Quarterlyjournalofeconomic,1995, 110 (2):353-378.

[2] 潘文婧，葛雅莉，楊佩.安徽省工業“三廢”排放的環境庫茲涅茨曲線分析[J].中國集體經濟，2011(16)：97-99.

[3] 馬俊.上海市工業“三廢”的環境庫茲涅茨曲線研究[J].重慶工商大學學報(西部論壇)，2007，17(6)：79-81.

[4] 李彥明.南京市工業“三廢”排放的環境庫茲涅茨特征研究[J].世界科技研究與發展，2007，29(3)：82-86.

[5] 李玉文，徐中民，王勇，等.環境庫茲涅茨曲線研究進展[J].中國人口·資源與環境，2005,15(5):7-14.

ResearchontheEKCoftheIndustrial“ThreeWastes”inNanjing

ZHENGXin-mei1,ZHONGGui-fen2,XIEYi-song1

(1.NanjingAcademyofEnvironmentalProtectionSciences,Nanjing,Jiangsu210013; 2.JiangsuSudiRenheRealEstateAppraisal&ConsultationLimitedCompany,Nanjing,Jiangsu210008)

Abstract[Objective] The aim was to analyze the EKC of the industrial “three wastes” in Nanjing, provide theoretical basis for environment pollution control. [Method] Industrial three wastes(waste water, waste gas, general industrial solid waste) emissions and per capita GDP in Nanjing City during 1990-2014 were selected as basic data,the environmental Kuznete Curve(EKC) of Nanjing City was analyzed. [Result] Results showed that the industrial waste gas emission of Nanjing was in accordance with the left part of the inverted U-shaped curve, and the turning point is coming, then the positive correlation relationship between per capita GDP and industrial waste gas is about to break. The industrial waste water emission was in accordance with the left part of the U-shaped curve. As the growth of the per capita GDP, the industrial waste water emission will decrease year by year. The general solid waste emissoin presented an N-type curve situation and the second turning point has acrossed, so the water environment pressure may increase with the growth of the economy. [Conclusion] The industrial solid waste and the industrial waste gas which has high emission right now will be the main sources of Nanjing environmental pollution.

Key wordsEnvironmental Kuznete Curve (EKC); Waste water; Waste gas; Solid waste; Nanjing

作者簡介鄭新梅(1985- )，女，山東臨沂人，工程師，博士，從事環境規劃與大氣污染研究。

收稿日期2016-03-25

中圖分類號S 181.3

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)12-084-03