工業廢水排放分解因素效應研究
——基于湖南的實證分析

劉希蘭

(中共湖南省委黨校 湖南行政學院經濟學教研部，湖南 長沙 410063)

2015年國務院發布《水污染防治行動計劃》，2018年湖南省人民政府又印發《湖南省生態保護紅線》的通知，指出要全面推進全省生態文明建設。其中，對水源頭區及重要水域的保護和治理被列為重點工作。因此，研究工業廢水排放的影響因素不僅有利于進一步減少工業廢水排放、提高工業用水效率，也有助于湖南省建設環境友好型社會和踐行《水污染防治行動計劃》。

目前關于工業廢水排放影響因素的研究主要集中在對我國或各省級城市工業污染物排放與經濟增長之間的靜態或動態關系的考察[1-4]，而沒有充分考慮區域異質性對工業廢水排放產生的影響，對省級及以下單位工業廢水與經濟增長之間關系的研究不多。因此，本文利用LMDI方法，將研究對象定為湖南省及其14個市州，分析工業廢水排放量與當地人口和地區經濟增長之間的關系，并考察區域人口流動、產業結構分布對工業廢水排放的影響，以期為控制湖南省工業廢水排放、改善水生態環境提供方向。

1 模型設置與數據來源

1.1 模型設置

本研究借鑒Ang[5]的對數均值指數分解法(LMDI)進行湖南省工業廢水排放分解因素效應的考察。本文主要采用加法LMDI模型，其模型構建如下：

工業廢水排放總量W可以由式(1)來表示:

(1)

式中：Wi為第i個地區工業廢水排放量(億t);Vi為第i個地區工業增加值(億元);Gi為第i個地區生產總值(億元);Pi為第i個地區人口數(萬人);P為總人口數(萬人) 。

對式(1) 進一步整理，得到式(2):

(2)

式中：EIPi為第i個地區工業廢水排放量與地區工業增加值的比值，即地區廢水排放強度;ESi為第i個地區工業增加值占地區生產總值的比重;ESi為第i個地區人均生產總值;SPi為第i個地區人口占湖南省總人口的比重;P為湖南省總人口數。

借鑒章淵和吳鳳平[6]關于LMDI加法模型的研究，引入時間因素，將工業廢水排放量加法分解，得到工業廢水排放變化的五個驅動因素，分別如式(3)至式(8)所示。

D=DEIP+DIS+DES+DSP+DP

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

式中：D表示工業廢水排放的變化，即D=Wt-W0;DEIP、DIS、DES、DSP和DP分別反映廢水排放強度效應、產業結構變動效應、收入變動效應、人口流動效應和人口效應。廢水排放強度效應反映單位工業GDP所排放的廢水量對工業廢水總排放量的貢獻；產業結構效應是產業結構的變化對工業廢水排放總量產生的影響；收入變動效應是隨著經濟的增長，收入水平變化對廢水排放總量的貢獻；人口流動效應反映該地區人口流動對工業廢水排放量的影響；人口效應反映總人口變化對工業廢水排放總量的影響。效應值為正/負分別表明該效應促進/抑制了工業廢水排放的增加。

1.2 數據來源

(1)本文所用數據包括2011—2017 年湖南省各地區廢水排放量、工業增加值、地區人口數、地區生產總值及湖南省總人口數。除湘西州外，其他13個地區的廢水排放量來自《中國城市統計年鑒》，湘西州廢水排放量來自《湘西州年鑒》，各地區工業增加值、地區人口數、地區生產總值及湖南省總人口皆來自2012—2018年的《湖南統計年鑒》。

(2)為消除價格因素影響，工業增加值和地區生產總值均按照 2011 年不變價格進行調整，地區廢水排放強度由地區廢水排放量除以調整后的工業增加值得到; 工業增加值占地區生產總值的比重按照調整后的產值計算；本文的人口數據均以《湖南統計年鑒》中的常住人口作為人口指標。

2 工業廢水排放總量變化趨勢分析

圖1展示了2011—2017年湖南省工業廢水排放及湖南省GDP、工業GDP的變化趨勢。由圖 1 可見，2011—2017 年湖南省GDP和工業GDP均呈現出平穩增長態勢，而工業廢水排放則呈現出逐步下降的趨勢，對比可知工業廢水排放未與經濟增長同步，需要進一步研究。

圖2展示了2011—2017年湖南省工業廢水排放強度及工業GDP占GDP的比值即產業結構的變化趨勢，工業廢水排放強度呈緩慢下降趨勢，由2011年的12.35t/萬元下降至2017年的2.49t/萬元，工業GDP占GDP的比值波動較小，但也呈現出先升后降的二次拋物線趨勢，由2011年的42%上升到2013年的43%，后又逐步下降至2017年的42%，說明2011—2017年湖南省工業廢水排放并未完全與產業結構的變化同步，還需進一步分析。

3 工業廢水排放變化分解因素分析

3.1 全省工業廢水排放影響因素分析

根據上述LMDI加法模型對湖南省工業廢水排放量進行年度分解，分別計算出各年度工業廢水排放量的廢水排放強度效應、產業結構效應、收入變動效應和人口效應(見表1)。

表1 湖南省工業廢水排放變化的分解因素效應

由表1可知，2011—2017年湖南省工業廢水排放總量呈下降趨勢，累計減少66955.24 萬t。其中，廢水排放強度效應是造成工業廢水排放減少的主要因素，2011—2017年的廢水排放強度效應累計達到-109517.86 萬t。這表明工業發展帶來的技術進步極大地抑制了工業廢水的排放。

2011—2013年產業結構效應為正，說明工業增加值占GDP比重有所上升，產業結構的調整拉動了對工業用水量的需求。2013—2017年產業結構效應均為負值，說明工業增加值占GDP比重逐年下降，減少了對工業用水量的需求，進而抑制了工業廢水排放的增加。

人口效應對工業廢水排放起正面促進作用，2011—2017年湖南省人口效應均為正值，人口效應累計達到3187.56 萬t，表明湖南省為人口凈流入地，常住人口持續增加使得對工業產品的需求增加，進而導致湖南省工業廢水排放增加。

2011—2017年收入效應使得湖南省工業廢水排放量累計增加40884.14 萬t，說明居民收入增加所帶來的工業經濟增長極大地促進了工業廢水排放的增加。但從表1也可看出，2011—2017年收入效應的貢獻呈明顯下降趨勢，對比GDP逐年增長趨勢可知，雖然居民收入不斷在提高，但居民的綠色觀念也在增強。

3.2 區域工業廢水排放影響因素分析

將2011—2017年湖南省四大區域及14個市州工業廢水排放的影響因素進一步分解，分為廢水排放強度效應、產業結構效應、收入變動效應、人口流動效應和人口效應，如圖3所示。從圖中可以看出，各市州間工業廢水排放的變化存在較大差異。

3.2.1 廢水排放強度效應

廢水排放強度效應是影響污染物排放量變化的主要因素。2011—2017年，湖南省四大區域的廢水排放強度效應均為負值，說明技術進步導致工業用水效率提高，工業節水技術和管理水平都得到了很大提升，抑制了工業廢水排放的增加。具體來看，各市州中絕對值最大和最小的分別是郴州市(-12604.18萬t)和張家界市(-704.90萬t)，標準差達到3967.43 萬t，表明各市工業廢水處理技術和管理水平存在一定差距。

3.2.2 產業結構效應

如圖3所示，2011—2017年湖南省四大區域中，湘南地區總的產業結構效應為正值(26.52萬t)，其他三大區域總的產業結構效應均為負值，說明各區域在產業結構調整方面都初見成效。具體來看，各市州產業結構效應存在較大差距，效應值的范圍是從159.96萬t到-427.12萬t，其中，株洲、岳陽、郴州、永州、邵陽、懷化、婁底產業結構效應為正值，說明工業增加值占地區GDP比重上升，產業結構的變化帶來了工業廢水的增加。其他七個市州產業結構效應為負值，說明工業增加值在地區GDP中比重下降，產業結構的調整使得對水資源的需求減少，進而對工業廢水排放起到了抑制作用。

3.2.3 收入變動效應

從圖3來看，與其他四個效應相比，收入變動效應是促進工業廢水排放量增加的主要因素。2011—2017年湖南省各市州收入變動效應均為正值，說明收入效應使得各地區工業廢水排放量增加。四大區域中，收入效應最大和最小的分別是洞庭湖地區(13013.06萬t)和長株潭地區(7821.27萬t)；各市之間收入效應也存在較大差距，工業廢水的收入變動效應值從207.36萬t到5521.25萬t，標準差為1437.35萬t。

3.2.4 人口流動效應

圖 3 還顯示了2011—2017年湖南省14個市州的人口流動效應，其中，除長株潭地區外，其他三大區域總的人口流動效應均為負值。具體來看，長沙、岳陽、永州、懷化為人口凈流入市，長沙為省會城市，而岳陽和懷化具有相對較優越的地理和交通運輸條件，因此該地區人口流動效應呈現出正值，對工業廢水排放起到促進作用。湘潭、衡陽等10個市州人口流動效應呈現出負值，為人口凈流出，人口流出使得對工業產品需求減少，工業用水相應減少，從而降低工業廢水排放。

3.2.5 人口效應

湖南省人口規模總體上呈不斷擴大趨勢，各區域人口效應均為正值，說明由于全省人口規模增長，導致全省工業產品需求上升，也使得工業規模增加，對工業用水的需求同步上升，用水量增加又使得廢水排放量相應增加。與其他效應相比，人口效應非主要影響因素，但改善人口規模也有助于減少工業廢水排放量。

4 結論與建議

4.1 結論

(1) 從全省來看：2011—2017年湖南省工業廢水排放總體上呈下降趨勢。在影響湖南省工業廢水排放變化的各因素中，廢水排放強度效應對工業廢水排放起到極大抑制作用，而產業結構效應、收入效應、人口效應均對工業廢水排放起正向促進作用，且收入效應的促進作用更加顯著。

(2) 從各地區來看： 2011—2017年全省工業廢水排放的增加主要是由洞庭湖地區引起; 各地區廢水排放強度效應、收入效應對工業廢水排放的影響方向與全省一致，但影響程度各不相同，而產業結構效應和人口流動效應具有地區差異性，湘南地區總的產業結構效應為正值，其他三大區域總的產業結構效應為負值；長株潭地區總的人口流動效應為正值，其他區域均為負值。

4.2 建議

(1) 較強的廢水排放強度效應說明技術進步是抑制工業廢水排放增加的關鍵因素，因此，全省和各市州要不斷進行技術創新，通過改進生產工藝、提高工業節水技術、優化產品結構等方式防治工業污染；此外，還應進一步加強對工業污染源的監管，從源頭上抑制工業廢水排放量的增加。

(2) 產業結構的調整有助于抑制工業廢水排放的增加，因此，全省和各地區，尤其是湘南地區，需進一步調整產業結構，產業內部要進行優化升級，發展更多三低企業，對高污染、高耗能企業進行整頓并引導部分企業有序退出。同時要促進產業間融合發展，使各產業根據對水質要求的不同實現水的梯級使用，從而實現污水排放量的最小化。

(3) 居民收入水平提高會帶來消費的增加，特別是對部分工業產品需求增加，從而導致工業廢水排放增加。因此，要引導居民消費轉型升級，并以此帶動相關產業轉型升級，進而提供更多綠色無污染產品。同時，還應引導居民健康消費，對于能夠提供同等滿意度的產品，應選擇那些消耗更低、污染更小的產品。

(4) 人口流動效應在部分地區呈現為正值，其他地區則為負值，在人口流動的相互作用中，人口流出更有利于該地區廢水排放的下降，因此，要加快城市間和城鄉人口流動，人口流動也能促進產業結構優化，從而抑制工業廢水排放。

(5) 各地應因地制宜，采取適合該地區的政策和措施。如湘南地區技術進步對工業廢水排放帶來的抑制效應最大，因此湘南地區要想進一步減少工業廢水排放，就更應從其他方面，如調整產業結構等入手。總而言之，各地區需根據自身實際情況，在尚具有較大節水潛力的方向上，進一步提高工業用水效率并降低工業廢水排放的增加。