杭州市經濟增長與環境污染水平關系研究

丁祥海，王書一，張馨媛

（杭州電子科技大學 管理學院，浙江 杭州 310018）

杭州市經濟增長與環境污染水平關系研究

丁祥海，王書一，張馨媛

（杭州電子科技大學 管理學院，浙江 杭州 310018）

隨著經濟的迅速發展，杭州市的環境問題引人注意。文章以EK C為理論基礎，根據杭州市1988—2015年經濟狀況(以人均 G D P表示)與環境狀況（以工業污染物排放量表示）的數據，運用SPSS和 M atlab軟件系統，通過二次、三次函數模型擬合，建立了兩者之間的最優計量模型，進行實證研究，研究發現，杭州市人均G D P與工業廢水排放量呈現出倒”U型“曲線關系，而人均G D P與工業固體廢物產生量、工業廢氣排放量呈現出倒”U型“左側曲線關系，人均G D P與工業二氧化硫排放量呈現出擬合度較低的”N型“曲線關系，人均G D P與工業煙（粉）塵排放量不具有統計意義。最后，結合杭州市環境實際情況,從影響杭州市環境庫茲涅茨曲線的主要因素著手，提出了改善杭州市環境狀況的政策建議，為政府制定環保政策提供參考。

EK C；工業污染物；人均G D P

關于EKC的研究，最早可以追溯到國外的Grossman-Krueger等所做的獨立研究[1]。之后有大量研究集中于對EKC的實證方面，但是這些研究得出的轉折點出現的時間所對應的人均收入水平相差很大，且至今還沒有統一的指標，來全面地反映環境污染狀況和資源損耗水平[2]。

伴隨著經濟的持續快速發展，我國很多大城市出現了嚴重的環境污染問題，經濟增長與環境污染的矛盾越來越突出，已危害到人們的日常生活，促使國內科學家開始對這一問題進行深入研究。目前國內主要用二次或三次模型建立環境庫茲涅茨曲線[3]。王西琴等對1998—2008年湖州市經濟增長與環境質量關系的研究，得出湖州市環境庫茲涅茨曲線大體呈現倒U型的變化特征，工業污染物排放量均已達到轉折點，開始出現下降的趨勢[4]。蘇營營等的研究表明嘉興市工業“三廢”排放量仍然處于上升階段，經濟增長還處在加重環境負擔的階段，還未實現環境與經濟的協調發展[5]。沈滿洪等通過分析浙江省1981—1998年期間經濟水平與工業“三廢”之間的相互關系，發現了一種新型的“N”型波浪式的環境庫茲涅茨曲線，并且認為三次函數型環境經濟計量模型比二次函數擬合優度更好，浙江省未來的環境政策取向對其環境變化具有決定性作用，如果以后忽視對生態環境的建設，浙江省的環境污染狀況還會加重[6]。

以上研究表明，同歐美等發達國家的發展歷程有所不同，我國的經濟在發展過程中存在更多波動，導致在不同的區域上呈現出不同形式的環境庫茲涅茨曲線，同時轉折點出現的時間、對應的人均GDP也有很大的差異，但是，環境質量隨經濟發展水平的“倒U”型演變規律從長期和整體情況來看是客觀存在的。目前在我國很多省市區域已經發現了“倒 U形”曲線的存在，并且在各個區域上表現出不同形式的環境庫茲涅茨曲線，主要有“倒U型”、“U型”和“N型”等[7]。

本文收集杭州市1988—2015年工業污染物排放量的數據，對經濟增長與環境污染水平之間的關系進行實證分析，揭示杭州市環境庫茲涅茲曲線的變化特征、轉折點及其原因，為杭州市經濟與環境協調發展提供決策參考，以盡快跨越環境庫茲涅茨曲線的轉折點，實現環境經濟協調發展。

一、杭州市經濟環境概況

近年來，杭州市第二、第三產業并駕齊驅，經濟社會持續快速發展，經濟總量在全國省會城市中名列前茅。2015年上半年，杭州市經濟增速高達10.3%，居副省級城市首位，人均GDP將實現從1萬美元向2萬美元新跨越，經濟發展將進入更高階段。2006年以來，杭州市第三產業比重逐步上升，從2009年開始，第三產業的產值開始超過第二產業，產業結構的調整開始初露端倪，2012年服務業比重已超過50%，旅游休閑、電子商務、信息軟件等新興現代服務業欣欣向榮，已成為杭州市現代服務業中的主要組成部分。另一方面，杭州市工業經濟主要由低端制造業構成，制革、化工和造紙等對環境造成重大污染的傳統制造行業占據較大比重，而一些高科技含量高、環境污染較小的高端制造業，如電氣機械及器材制造業、通用設備制造業和通信設備計算機等，占據經濟總量中較小的比重，產業結構調整和轉型升級面臨諸多阻礙，工業污染排放在杭州市環境污染源中占據主導地位。

近年來隨著杭州市的經濟發展進入黃金時期，全市的污染物排放總量一直居高不下，結構性污染問題越來越嚴重，已超出當地環境承載能力。由于污染物的過度排放，杭州市在2013年秋冬爆發前所未有的嚴重霧霾天氣，錢塘江流域中上游地區的化工、造紙等產業排放的污水，已經十分嚴重的污染到全市人民的飲用水源，全市大部分地區仍然處在酸雨重度污染區域，酸雨污染形勢嚴峻，環境問題已成為影響居民生活環境，危害人體健康的重大問題。2000年以來，杭州市開始實施“環境立市”政策，努力樹立“美麗杭州”城市品牌，通過“十一五”、“十二五”環保規劃，深入推進實施環境污染整治計劃，杭州市主要工業污染物的排放總量正在不斷下降，環境污染狀況開始漸漸好轉。2014年霧霾天數由去年的200多天減少為154天，空氣質量得到了一定程度的改善，全市酸雨率和酸度也均有所下降。

二、計量模型構建

（一）指標、數據選取

根據杭州市實際情況和數據的可獲得性選取下列指標和數據，環境污染指標：工業廢水排放量（萬噸）、工業固體廢物產生量（萬噸）、工業廢氣排放量（億標立方米）、工業二氧化硫排放量（萬噸）、工業煙（粉）塵排放量（萬噸），經濟指標：人均GDP（元/人，當年價）。選取1988—2015年間杭州市經濟數據和環境污染數據進行研究，數據主要來源包括《杭州統計年鑒》、《杭州市環境狀況公報》和《浙江統計年鑒》。“工業廢氣排放量”指標缺少，1988—1990年與 2004年數據，忽略 1988—1990年的數據，對2004年缺失數據采用點處線性趨勢法進行填補。

（二）計量模型

借助SPSS軟件系統，以 Y表示上述選取的典型環境指標，以X表示人均GDP，進行二次、三次曲線回歸模型，來反映人均GDP與工業“三廢”排放量之間關系[8]，并對模型進行統計檢驗。

其中ξ表示隨機誤差項。

借助 Matlab軟件進行編程求曲線的拐點。使用到matlab的代碼：

syms x y；y=b0+b1x+b2x2+b3x3；

diff（y）；ans=temp；solve（ans）；ans=轉折點；

diff（y，2）；ans=temp；solve（ans）；ans=拐點；

回歸結果顯示，在 5%顯著性水平下，工業廢水排放量、工業固體廢物產生量與人均GDP的二次函數估計模型具有統計意義；工業廢氣排放量、工業二氧化硫排放量與人均GDP的三次函數估計模型具有統計意義，工業煙（粉）塵排放量與人均GDP的估計模型擬合優度較低，不具有統計意義。具體結果如表1所示。

表1 工業廢物污染水平與人均GDP計量模型擬合檢驗結果

三、曲線特征及原因分析

（一）人均GDP與工業廢水排放量

根據水污染防治“十一五”專項規劃，杭州市加大對水污染整治的力度，陸續開展了一系列污水整治工程。在太湖流域共有17個鎮級污水處理廠建成并投入使用，蕭山東片大型污水處理廠完成提標改造，為了治理城西“四港四河”的污染，在城西區域陸續建成了若干個污水處理廠，城西水體得到不斷改善。從2009年開始，杭州正式實施排污權交易政策，通過對排污權有償使用和交易政策的推行，迫使企想辦法從源頭上和整個生產過程中治理污染，減少污染物的排放[9]。由擬合曲線可知（見圖1），當人均GDP達到67 185元時，曲線達到其極大值，在2008（70 948元/人，75 600萬噸）年、2009（74 761元/人，80 000萬噸）年、2010（86 691元/人，80 500萬噸）年，杭州市工業廢水排放量達到最高水平，隨著2011年人均GDP超過10萬元，工業廢水排放量開始迅速減少。

因此，杭州市人均GDP與工業廢水排放量二次回歸模型呈現出明顯的倒U型的關系，已過EKC轉折點，進入雙贏區間，說明杭州市工業廢水污染狀況已經進入良性發展區間，工業廢水污染情況已得到控制。

（二）人均 GDP與工業固體廢物產生量

圖1 1988—2015年人均GDP與工業廢水排放量

杭州市工業固體廢物主要來源于富陽、蕭山、拱墅的造紙、電力和熱電業、黑色金屬冶煉及壓延加工等行業，“十二五”期間，杭州市建立重點固體廢物產生企業監控系統，將在線監控引入固體廢物管理工作中，固體廢物收集、貯存、處置行為進行實施監控，不斷規范企業的環境行為，確保全市工業固體廢物得到妥善、安全、有效的處置利用[10]。根據擬合曲線可知（見圖2），當人均GDP到達113 850元時，曲線達到其轉折點，2012（111 758元/人，706.84萬噸）年杭州市的工業固體廢物產生量達到最大，之后的幾年，工業固體廢物排放量開始緩慢下降，但仍處于較高水平。

圖2 1988—2015年人均GDP與工業固體廢物產量

因此，杭州市人均GDP與工業固體廢物產生量二次回歸模型呈現出倒U型左側的曲線關系，目前正處于曲線的轉折點附近，未來的工業固體廢物產生量將隨著人均GDP的增加將出現下降的趨勢，要注重政策的配合使用，加快工業固體廢物產生量的下降速度。

（三）人均GDP與工業廢氣排放量

杭州市在“十一五”期間大力推行環境污染物減排等措施，2009年，半山、北大橋整治項目取得重大階段性成果，杭州空氣質量成為2000年以來最好的一年。2010年，杭州正式開展整治灰霾工作，通過與氣象部門通力合作，建成若干個監測點構成的大氣復合污染監測網。工業廢氣污染物從源頭上得到遏制，大氣環境整治專項行動效果顯著。由擬合曲線（見圖3）可知，從2010（86 691元/人，4 071.19億標立方米）年開始，工業廢氣排放量增長速度放緩，但仍保持增長，直到2011（101 370元/人，4 614.79億標立方米）年，達到擬合N型曲線的左側轉折點，之后，開始迅速下降。

圖3 1991—2015年人均GDP與工業廢氣排放量

因此，杭州市人均GDP與工業廢氣排放量三次回歸模型呈現出N型左側曲線關系，同工業固體廢物產生量的變化趨勢類似，近幾年雖處于較高水平，但已開始出現下降的趨勢。

（四）人均 GDP與工業二氧化硫排放量

2009年，作為整治大氣污染的重要措施，市政府將燃煤鍋爐脫硫除塵改造行動提上日程，開始對全市熱電及非熱電燃煤鍋爐進行深度脫硫改造，同時對列入整治計劃的工業企業給予高額資金補助，意推動脫硫除塵改造工作的順利進行。根據擬合曲線可知，當人均GDP到達79 366元時，曲線達到其拐點。由擬合曲線（見圖4）可知，隨著經濟水平的增長，工業二氧化硫排放量在2005（44 871.00元/人，12.58萬噸）年達到一個極大值點，而后開始緩慢下降，到2012（111 758.00元/人，8.62萬噸）年排放量的極小值點，之后又出現上升的趨勢。

圖4 1988—2015年人均GDP與工業二氧化硫排放量

因此，杭州市人均GDP與工業二氧化硫排放量三次回歸模型呈現出N型的關系，并且擬合度較低，工業二氧化硫排放量經過上下波動，在2012以后有抬頭的趨勢，需要重點關注。

四、措施

從整體上看，近幾年杭州市的經濟增長與環境質量演變正處于由高污染、高能耗的粗放型增長向低污染高產出增長的轉折階段，工業污染狀況將隨著杭州市經濟的持續穩步增長，呈現出下降的趨勢。由于近年來杭州市工業污染物排放量仍處于較高水平，已超出當地環境承載能力，因此不能沿用歐美等發達國家的模式，采用“先污染，后治理”的措施，必須采取有效的政策措施使污染水平快速下降，否則污染水平有可能出現反復波動情況。

（一）加大對工業污染源的整治

嚴格控制新污染源的出現，對于鋼鐵、水泥等國家重點調控的污染嚴重行業要進行嚴格的準入審查，嚴禁不符合條件企業進入。工業企業從市區搬遷出去，加快標準廠房和工業園區建設。對于生產落后，污染嚴重的工業企業，實施關、停、整改等措施，同時帶動企業加大對技術改進的投入，優化企業的生產工藝流程和產品檔次，對技術落后的工業企業完成改造。重點加強半山和北大橋地區的環境污染整治，完善半山電廠、蕭山電廠等熱電廠的脫硫脫硝設施，爭取除塵、脫硝和脫硫等任務早日完成。促進水泥企業的除塵設施建設，嚴格控制水泥行業生產過程中煙粉塵的排放，對印染、化工等企業造成的廢氣污染，要加強治理，力爭將廢氣收集起來先進行凈化后再排放。

（二）強勢推進能源結構的調整[11]

煤炭資源在杭州市目前的能源結構中依然占據較大的比重，一些清潔能源如太陽能、風能、天然氣等所占的比重較低。要將天然氣充分利用起來，重點加強與西氣東輸一線、川氣等供應氣源的聯系，接納各種供應氣源，加快燃氣熱電廠的建設速度。同時，要強勢推進新能源的開發進程，加快建設太陽能光伏示范電站，實施“陽光屋頂”、“金太陽”等示范性工程，打造省內綠色能源使用的示范基地，充分利用新安江、富春江、錢塘江等地下水熱能資源和水源，發展地源熱泵和水源熱泵。

（三）持續推進結構性減排

強調結構性減排，對于污染嚴重的重點行業，如蕭山染化、富陽造紙、建德化工等要全面進行結構調整。推行“服務業優先”戰略，重點扶植文化創意、信息軟件、旅游休閑、金融服務、電子商務和物聯網等現代服務業發展，促進杭州市產業結構的優化升級。

（四）加強水污染重點行業和企業的治理

杭州市的造紙、印染、制革、醫藥、化工等行業是工業廢水污染的主要來源，對于這些行業產生的工業廢水，必須對其進行深度加工處理后才能排放，推動這些行業工藝廢水的分質處理，以減少主要污染物排放總量，同時，開展中水的循環利用，降低企業單位工業產值的用水量[12]。加快對工業園區污水集中處理工程的建設和改造，確保污染處理設備的持續穩定運轉。

五、結論

本文通過對杭州市人均GDP和工業污染物的關系研究，找到經濟環境變化的規律和原因，有針對性地提出改善環境的具體措施，將有利于工業污染物的產生和排放量快速下降，減少污染水平的反復波動，為政府制定環保政策提供依據，具有一定的現實意義。

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（責任編輯：D 校對：R）

F127.55

A

1004-2768（2016）12-0073-04

2016-10-13

浙江省自然科學基金資助項目（LY137010007）

丁祥海（1971-），男，湖南湘潭人，杭州電子科技大學管理學院副教授、碩士生導師，研究方向：城市生產、柔性用工；王書一（1991-），女，河南南陽人，杭州電子科技大學管理學院碩士研究生，研究方向：城市生產；張馨媛（1990-），女，遼寧遼陽人，杭州電子科技大學管理學院碩士研究生，研究方向：城市生產。