成都市經濟發展與環境空氣污染關系研究

李琳

1.四川大學經濟學院；2.四川省成都生態環境監測中心站

成都作為成渝經濟圈中重要的中心城市，經濟發展勢頭持續向好，但經濟的快速增長也帶來了一系列的環境問題。據《成都市環境質量報告書(2018年)》顯示，成都市2018年以PM2.5為首要污染物的污染天數占全部污染天數的比例為58.5%；其次為O3，占40.6%；區域復合型污染嚴重，空氣污染治理進入攻堅階段。因此，研究成都市經濟發展與空氣環境污染之間的關系，探索不同經濟發展階段的空氣環境污染特征，對指導成都市的大氣環境保護工作具有重要意義。

一、相關理論及研究進展

1991年，美國經濟學家Grossman和Krueger在庫茲涅茨曲線的基礎上提出了環境庫茲涅茨曲線（EKC曲線），即當一個國家經濟發展水平較低的時候，環境污染程度較輕，隨著人均收入的增加，環境惡化程度逐漸加劇；但當經濟發展達到一定水平后，即到達某個臨界點或“拐點”以后，隨著人均收入的進一步增加，環境污染的程度又逐漸減緩，環境質量得到改善。

EKC曲線提出后，許多學者都對經濟增長與環境污染之間的關系進行了進一步實證研究。結果表明，大多數情況下環境質量與人均收入之間確實存在一個倒“U”型關系。如Shafik等判斷驗證了一些空氣污染物排放和人均GDP呈倒“U”型關系[1]；陳文華等（2004）對上海市的研究表明，除SO2外，其他三種環境質量指標均表現出隨經濟增長出現先污染后改善的現象[2]；范金（2002）發現除氮氧化物外，其他污染物與收入之間存在倒U型關系[3]。李健等（2019）基于2006—2017年面板數據對京津冀地區空氣質量與經濟增長的研究表明，環境庫茲涅茨曲線為倒“N”型，但未達到拐點[4]。

綜上所述，由于區域差異及指標選取、研究方法等因素不同，經濟增長與環境污染的倒U型對一個地區而言并不是普遍的規律。因此，本文以成都市作為研究對象，運用EKC曲線的相關理論，分析人均GDP與大氣環境主要污染物年均濃度之間的關系，最后提出改善成都市空氣環境質量的建議，以期為成都市的大氣污染防治提供一定的借鑒。

二、成都市環境庫茲涅茨曲線研究

（一）指標選取

考慮到成都市從2013年才開始開展PM2.5和O3監測，因此本文以2013-2018年為研究跨度，選取大氣主要污染物PM2.5、PM10、NO2的年均濃度和三日最大八小時滑動平均值第九十百分位數作為環境污染指標，選取人均GDP作為經濟指標。本文的樣本數據來自《成都統計年鑒—2018》以及成都市環境監測中心站。

（二）模型構建

根據文獻對環境庫茲涅茨曲線的設定，主要有如下三個模型：

其中Et表示第t年成都市環境空氣污染指標；Xt表示第t年成都市人均GDP；β0、β1、β2、β3為方程待估系數；εt為隨機干擾項。其中，β1、β2、β3取值不同會導致不同的曲線形態。

本文采用Eviews8軟件，分別對三個模型進行曲線擬合，根據擬合優度統計量（R2）來選擇最適合的曲線模型。

（三）結果分析與討論

1.各污染物濃度與人均GDP的回歸分析結果

對各污染物濃度與人均GDP采用一次、二次、三次多項式進行曲線模擬，結果見表1。從四類污染物的一階模擬結果可以看出，除O3外其余三類模型擬合效果較好，且系數均顯著；二階模擬結果顯示，PM2.5、PM10和NO2擬合效果很好，但NO2的系數不顯著；三階模擬結果顯示，PM2.5、PM10和NO2擬合效果很好，但只有PM2.5、PM10在10%的顯著水平下顯著。綜上所述，PM2.5和PM10采用二次多項式模型擬合效果最好，NO2采用一次多項式模型擬合效果較好，而O3無論采取哪種模型，擬合度都很低，且系數均不顯著。

表1 各污染物濃度與人均GDP各階擬合結果

2.各污染物的EKC曲線

（1）PM2.5與PM10的EKC曲線

由于PM2.5占PM10的很大比例，因此兩者年均濃度與人均GDP之間基本趨于一致，符合“U”型關系，且處于“U”型的前半部分，即隨著經濟的增長，PM2.5和PM10的年均濃度呈下降趨勢，表明現階段成都市的顆粒物污染與人均GDP處于良性發展階段，如圖1所示。

圖1 PM2.5、PM10和NO2年均濃度與人均GDP的擬合曲線

（2）NO2的EKC曲線

NO2年均濃度與人均GDP在一階下相關度較高且顯著，因此，NO2年均濃度與人均GDP之間符合“單調遞減”線性關系，也就是隨著人均GDP的提高，NO2年均濃度逐漸下降。

（3）O3的EKC曲線

O3濃度與人均GDP曲線擬合度很低，且系數并不顯著，表明兩者的擬合曲線可能呈現其它形狀或者并無確定的曲線關系，這可能與臭氧特殊的形成機制有關。臭氧是大氣中氮氧化物和揮發性有機物在光照下發生光化學反應的二次產物，因此臭氧污染并不是經濟的發展直接產物，兩者之間不存在直接關系。

三、結論及建議

本文通過將大氣主要污染物PM2.5、PM10、NO2年均濃度和O3日最大八小時第90百分濃度與經濟發展指標人均GDP進行回歸分析，根據擬合曲線及相關統計量，發現PM2.5、PM10年均濃度與人均GDP之間的EKC呈“U”型關系，且目前處于“U”型的前半部分；NO2年均濃度與人均GDP之間的EKC呈“單調遞減”關系；三日最大八小時第九十百分位濃度與人均GDP之間沒有顯著關系。

基于以上研究結論，針對成都市空氣污染治理給出以下政策建議：第一，加大環保投入，推進節能減排；第二，調整產業結構，扶持新興產業；第三，加大執法力度，創新監管方式與監管手段。