山東省水環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系研究
——基于EKC模型的回歸分析

張 燕，汪 徐

（河海大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇 南京 210098）

1 山東省水環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展狀況

1.1 水環(huán)境污染狀況

山東省地處我國東部是重要的沿海省份之一。山東省的水環(huán)境污染問題日益嚴重，主要表現(xiàn)為工業(yè)廢水與城鎮(zhèn)生活污水的排放。1991—2014年，工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水呈波動上升態(tài)勢，如圖1所示［1-2］。其中，工業(yè)廢水排放量在1991年為8.87×108t，到2014年已增長至1.80×109t，增長率為102.93%，其間，主要分為2個階段，在1991—1997年，總體呈上升趨勢，增長較為緩慢；1998—2014年經(jīng)歷了先減再增再減的復(fù)雜過程。城鎮(zhèn)生活污水排放量在1991年為1.014×109t，2014年為3.341×109t，增長率為229.49%，主要分為3個階段，1991—1999年呈增長趨勢，但速度較為緩慢，1999—2001年呈現(xiàn)短暫的下降趨勢，2001—2014年，呈現(xiàn)急劇上升的態(tài)勢。可見山東省水資源日益緊缺，水污染日益嚴重，水環(huán)境狀況堪憂。

圖1 1991—2014年山東省工業(yè)廢水排放量和城鎮(zhèn)生活污水排放量

1.2 經(jīng)濟發(fā)展狀況

山東省是我國經(jīng)濟最為發(fā)達的省份之一，經(jīng)濟實力居全國前列。2000年GDP總量為8 542.44億元，2014年GDP總量為59 426.6億元，居全國第三位，且人均GDP由2000年的9 326元增長到2014年的60879元，增長率為552.79%［3］。

2 水環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展之間關(guān)系的模型構(gòu)建

2.1 環(huán)境庫茲涅茨曲線概述

環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC） 在20世紀90年代被美國環(huán)境經(jīng)濟學(xué)家Grossman和Krueger提出，用以反映人均收入與某些環(huán)境指標的相關(guān)關(guān)系。EKC模型顯示環(huán)境指標的變化隨著經(jīng)濟的增長呈倒“U”型分布，即在一定發(fā)展水平下，環(huán)境逐漸惡化的趨勢將隨著經(jīng)濟發(fā)展達到一定水平后出現(xiàn)拐點，此后，環(huán)境狀況將呈現(xiàn)逐步好轉(zhuǎn)的趨勢，環(huán)境質(zhì)量逐漸得到改善［4］。

2.2 指標與數(shù)據(jù)的選取

水污染主要選取工業(yè)廢水以及城鎮(zhèn)生活污水排放量2項指標，經(jīng)濟發(fā)展選取人均GDP指標，如表 1 所示［1-3］。

表1 2000—2014年山東省工業(yè)廢水城鎮(zhèn)生活污水排放量以及人均GDP統(tǒng)計數(shù)據(jù)

2.3 關(guān)系模型的構(gòu)建

2.3.1 工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的關(guān)系模型

利用SPSS17.0軟件對山東省1991—2014年工業(yè)廢水排放量以及人均GDP分別進行線性、二次以及三次回歸曲線模擬，得出各項可決系數(shù)，如表2所示。3個模型sig＜0.05，回歸方程通過檢驗；二次和三次回歸曲線的R2值大于0.85，可知其擬合效果較好，將這2種模型作為備選方案；F值得到117.691＜134.206＜174.777，因此二次型曲線的擬合效果最優(yōu)。由此，構(gòu)建出工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的模型，如公式（1）所示：

式中：y代表工業(yè)廢水排放量，x代表人均GDP，β1、β2、β3為模型參數(shù)，ε為隨機誤差項。可以得出：當β3＞0時，曲線呈正“U”型，有極小值；當β3＜0時，曲線呈倒“U”型，即EKC關(guān)系，有極大值，并且極點坐標為（-β2/2β3，β1β3-0.25β2/β3）。

表2 工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的模型模擬結(jié)果

為了更加直觀地展示兩者之間的關(guān)系，借助EXCEL畫出兩者之間的二次回歸曲線，如圖2所示，該曲線也可稱為工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的環(huán)境庫茲涅茨曲線，根據(jù)表2中的各項參數(shù)值以及公式（1），可以得到二次回歸方程為y=0.735+4.56×10-5x-4.543×10-10x2，可從圖2中看到曲線呈現(xiàn)倒“U”型，與傳統(tǒng)的倒“U”型EKC曲線相符。圖中出現(xiàn)了一個極大值點，該點的人均GDP值為50 187元，即當x＜50 187時，工業(yè)廢水排放量與人均GDP呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，隨著人均GDP的增加，工業(yè)廢水排放量也會隨之增加；當x＞50 187時，兩者呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系，即隨著人均GDP的增加，工業(yè)廢水排放量反而會減少。結(jié)合山東省目前發(fā)展狀況，可以得知目前正處于極大值點的右側(cè)，因此預(yù)測山東省未來幾年的工業(yè)廢水排放量會隨著人均GDP的增加而不斷減少。

圖2 工業(yè)廢水量與人均GDP之間的回歸曲線

工業(yè)廢水排放量和人均GDP呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系，一方面是由于山東省近年來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，從表3［1］可以看到，在2000—2014年間，第一產(chǎn)業(yè)總體呈下降趨勢，2014年相比于2000年下降了46.71%；第二產(chǎn)業(yè)在2000—2006年之間呈上升趨勢，2006—2014年總體呈下降趨勢，2014年相較于2006年下降了16.12%；而第三產(chǎn)業(yè)除了在2002—2004年期間有短暫的下降之外，總體呈上升趨勢，2014年相比于2000年上升了25%。綜合以上數(shù)據(jù)，近年來山東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，第三產(chǎn)業(yè)在地區(qū)總產(chǎn)值中的比例不斷增加，工業(yè)所占比例不斷下降，一定程度上使工業(yè)廢水排放量減少；另一方面，與山東省政府目前在控制工業(yè)廢水污染方面強有力的措施是分不開的，隨著山東省經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，人們對環(huán)境問題日益重視，環(huán)境治理技術(shù)也日漸提高，山東省政府在2015年12月31日已正式印發(fā)《山東省落實＜水污染防治行動計劃＞實施方案》，通過全面排查裝備水平低、環(huán)保設(shè)施差的小型工業(yè)企業(yè)，制定城市建成區(qū)重污染行業(yè)企業(yè)退出方案等措施［5］，在一定程度上規(guī)范了工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，抑制了工業(yè)廢水排放量。

表3 2000-2014年山東省第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值比例 %

2.3.2 城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的關(guān)系模型

同樣利用SPSS17.0軟件對山東省1991—2014城鎮(zhèn)生活污水排放量以及人均GDP分別進行3種回歸曲線模擬，如表4所示。sig＜0.05，回歸方程都能通過檢驗；比較R2值，得到0.933＞0.932＞0.864＞0.85，因此二次和三次曲線的擬合效果都比較好，將這2種模型作為備選方案；F值，92.551＜139.498＜144.976，因此二次型曲線擬合效果最優(yōu)。

表4 城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的模型模擬結(jié)果

因此，構(gòu)建出城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的模型，與公式（1） 相同。同樣借助EXCEL畫出2者之間關(guān)系的二次回歸曲線，如圖3所示，該曲線也可稱為城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的環(huán)境庫茲涅茨曲線，根據(jù)表4中的各項參數(shù)值以及公式（1），可以得到兩者之間的二次回歸方程為 y=1.366-3.927×10-6x+6.155×10-10x2，可以從圖3中看到曲線呈現(xiàn)正“U”型，與傳統(tǒng)的倒“U”型EKC曲線相反。由于數(shù)據(jù)有限，無法展現(xiàn)出曲線全貌，也無法斷定極小值位置，但是可以判斷山東省目前正處于該曲線的右側(cè)，城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間存在正相關(guān)關(guān)系，即城鎮(zhèn)生活污水量會隨著經(jīng)濟的發(fā)展而持續(xù)增加。

圖3 城鎮(zhèn)生活污水排放量與人均GDP之間的回歸曲線

3 山東省水環(huán)境污染的治理路徑

3.1 加強源頭控制

源頭控制是治理水環(huán)境污染的首要環(huán)節(jié)。①應(yīng)大力推行清潔產(chǎn)品的使用，減少質(zhì)量不達標的生活用品的使用，如含磷洗衣粉等；②提高廢水的回用率，即將廢水按相關(guān)標準處理后，回用為沖廁及城市綠化、洗車等，從而大大減少廢水的排放量［6］；③山東省各級政府應(yīng)制定管網(wǎng)建設(shè)和改造計劃，加強城中村、老舊城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部污水截流、收集，加快實施排水系統(tǒng)雨污分流改造，這樣不僅可以減少污水排放量，也便于污水的集中處理。

3.2 健全體制機制

健全的體制機制是推進水污染防治工作的前提保證。①要建立嚴格的考核機制，為貫徹落實國務(wù)院印發(fā)的《水污染防治行動計劃》，山東省政府正式印發(fā)《山東省落實＜水污染防治行動計劃＞實施方案》，并報國務(wù)院備案，并且將《實施方案》確定的10項任務(wù)和15項措施逐一落實到各部門、直屬單位和市人民政府，要使每條任務(wù)、措施均可量化、可考核、可追責［7］，使考核機制常態(tài)化；②要健全激勵機制，鼓勵節(jié)能減排先進企業(yè)、工業(yè)集聚區(qū)以及縣市，給予相應(yīng)補貼；③對于超標的企業(yè)及縣市，征收超標排污費。

3.3 改進技術(shù)工藝

技術(shù)工藝的改善為水環(huán)境污染治理提供技術(shù)保障。①城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)同步建設(shè)脫氮除磷設(shè)施，已建成的集中式污水處理廠要求全部完成脫氮除磷設(shè)施和污泥無害化處理設(shè)施改造；②有條件的集中式污水處理廠要進行尾水生態(tài)處理；③所有集中式污水處理廠都要嚴格執(zhí)行污水處理排放新標準［8］。

3.4 提高環(huán)保意識

轉(zhuǎn)變企業(yè)及城鎮(zhèn)居民的水環(huán)境觀念是當前水污染防治工作的重中之重。企業(yè)是工業(yè)廢水排放的主體，也是水環(huán)境治理的重要主體，雖然山東省工業(yè)廢水污染在近年來得到控制，但由于企業(yè)追求自身利益最大化傾向的存在，依然需要鞏固各項措施，要在企業(yè)間大力弘揚環(huán)境文化，推動低碳經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟的發(fā)展。對于居民來說，要充分利用微博、微信等新媒體，加強生態(tài)文化的宣傳教育，提高全社會生態(tài)文明意識，倡導(dǎo)綠色低碳、文明健康的生活方式和消費模式。

［1］ 山東省統(tǒng)計局.山東統(tǒng)計年鑒（1999—2014）［M］.北京：中國統(tǒng)計出版社.

［2］ 國家統(tǒng)計局，環(huán)境保護部.中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒（1999-2014）［M］.北京：中國統(tǒng)計出版社.

［3］ 中華人民共和國國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒（2000—2014）［M］．北京：中國統(tǒng)計出版社，2000-2014.

［4］ 韓貴鋒，徐建華，蘇方林，等.環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）研究評述［J］.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2006（1）：1-3.

［5］ 山東省人民政府．山東省落實《水污染防治行動計劃》實施方案［Z］．2015-12-31.

［6］ 閆凌云.提高水資源利用率的措施［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（5）：8.

［7］ 齊魯網(wǎng)．山東出臺“水十條”實施方案明確分工嚴格考核［EB/OL］．（2016-01-08）．http://news.iqilu.com/shandong/yuanchuang/2016/0108/2658781.shtml.

［8］ 周鑫根.低碳背景下浙江省城鎮(zhèn)污水治理戰(zhàn)略思考［J］.中國給水排水，2013，29（18）：7-10.

戈爾·濾必達催化濾柋助力企業(yè)二惡英排放實現(xiàn)“常態(tài)達標”

本刊訊近日，國家多部委聯(lián)合多省市共同印發(fā)了 《京津冀及周邊地區(qū)2017—2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》。為達環(huán)保標準，從源頭解決污染防治問題，國家也正在逐步建立日趨完善的環(huán)保督察體系。以二惡英排放為例，其污染物限值由舊標準的1.0 ng/m3進一步降低為0.1 ng/m3，更加嚴格的排放控制標準要求企業(yè)不能僅僅只是在某一時間內(nèi)或某一條件下實現(xiàn)環(huán)保目標，而要做到持續(xù)性的綠色生產(chǎn)常態(tài)達標。戈爾濾必達催化濾袋由膨體聚四氟乙烯 （ePTFE）構(gòu)成的戈爾薄膜與催化基料覆合而成，通過催化過濾和表面過濾相結(jié)合的方法來解決垃圾焚燒中的二惡英控制問題。上海市行政區(qū)域內(nèi)首個醫(yī)療廢物、危險廢物和一般工業(yè)固廢處置中心分別于2013年和2014年直接更換了戈爾濾必達催化濾袋裝置，在戈爾技術(shù)支持下，該項目因二惡英嚴格達到歐標，于2015年獲得中國環(huán)保部與世界銀行的嘉獎。