基于EKC曲線的陜西省經濟增長和主要污染物排放量關系分析

摘 要：為分析陜西省經濟增長與環境污染特征關系，判斷陜西省生態環保工作所處階段，本研究基于EKC曲線對2004—2019年國家統計局發布數據中陜西省主要污染物排放量及人均GDP進行統計分析。結果表明，不同污染物的ECK曲線具有不同特征，其中化學需氧量、氨氮、SO2排放量隨經濟增長呈先增長后減少的倒U型趨勢，NOx排放量隨經濟增長呈下降趨勢。

關鍵詞：EKC曲線；經濟增長；環境污染特征；陜西省

中圖分類號：X196 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9655（2024）05-00-04

0 引言

EKC曲線是描述環境污染與經濟發展之間關系的一種經濟理論模型，最早在20世紀90年代初，由Grossman和Krunger提出。EKC曲線揭示出在經濟發展初期，隨著工業化程度的加深、人均收入增加，環境質量隨著經濟增長而退化；當經濟增長超過臨界點后，環境質量隨著收入增加而不斷改善，即環境污染排放量與經濟增長呈現倒“U”型的曲線關系。隨后，國內外眾多學者圍繞該假說進行了EKC曲線檢驗、模型擴展、存在缺陷等方面實證研究。如王西琴對我國東中西部6個典型城市綜合環境污染水平與人均GDP進行EKC曲線驗證，判斷其所處階段并提出相關建議[1]；劉磊、楊全武對湖北省經濟增長與環境污染關系進行EKC檢驗，結果表明各環境污染指標與人均GDP之間不是嚴格復核EKC曲線假說[2]；代智能、劉匯、朱丹梅對傳統EKC模型進行改進，采用雙對數模型對福建省經濟數據和大氣環境質量數據進行EKC檢驗[3]。經過大量實證研究分析，在指標類型、數據選取等影響因素下，經濟發展與環境污染之間的EKC曲線也存在“U型、倒N型、雙U型、單調遞增型、單調遞減型”等多樣性，但EKC假說為分析生態環境與經濟增長之間關系提供了一種實用可行的研究方法[4-8]。

經過多年發展，陜西省經濟建設取得了一定成就，陜西省是資源能源大省，長期依托資源優勢，使得陜西省經濟發展和生態環境之間存在不協同、不匹配等問題[9]。本研究旨在利用EKC曲線對陜西省經濟發展與環境污染關系進行統計分析，為實現陜西省經濟與生態環境高質量可持續發展提供參考。

1 數據來源及研究方法

1.1 研究方法

國內學者多采用多項式進行EKC計量研究模型的擬合[10， 11]，如夏百川采用二次及三次回歸曲線構建模型，對云南省人均GDP與工業“三廢”排放量進行擬合[12]；李小穎采用線性、二次及三次回歸曲線對安徽省人均GDP與工業廢水排放量、氨氮排放量、COD排放量進行模擬[13]。本研究為進行陜西省經濟增長和環境污染關系的初步探究，選用二次曲線和三次曲線進行擬合，即認為主要污染物排放量與人均收入存在二次曲線或三次曲線的關系。

Et=β1Yt2+β2Yt+μ （1）

Et=β1Yt3+β2Yt2+β3Yt+μ （2）

式中：Et—環境污染指標，分別為：2004—2019年陜西省SO2排放量、2011—2019年NOx排放量（統計數據僅獲取至2011年）、2004—2019年COD排放量、2004—2019年氨氮排放量；Yt—人均GDP；β1、β2、β3—待估參數；μ—隨機擾動項。

1.2 研究對象及數據來源

本文研究對象為陜西省，為反映陜西省經濟發展與環境污染關系，鑒于環境統計數據的準確性、可獲得性，基礎數據來源于2004—2019年國家統計局數據。

2 結果與分析

2.1 EKC檢驗

擬合結果表明，大氣污染物排放量與人均GDP擬合結果優于水污染物排放量與人均GDP擬合結果，三次模型擬合出的結果優于二次模型擬合結果，R2分別為：0.578、0.595、0.834、0.940。根據擬合結果，選取擬合度較好的擬合模型進行分析。

2.2 主要污染排放量與人均GDP的EKC檢驗分析

2.2.1 COD排放量與人均GDP的EKC檢驗分析

陜西省化學需氧量排放量的統計年限為2004—2019年，最大值為557700 t，最小值為98400 t，平均值為336538 t，化學需氧量與人均GDP的曲線擬合結果見圖1，化學需氧量排放量隨經濟增長呈先增長后減少的倒U型趨勢，拐點為人均GDP達32562元

（2011年）。“十一五”時期，國家首次提出發展經濟要與保護環境并重，生態環保工作邁上新高度，“十二五”時期，陜西先后發布《渭河流域水污染防治三年行動方案》《渭河流域水污染防治鞏固提高三年行動方案》《陜西省水污染防治工作方案》等政策文件，在一系列政策刺激推動下，水污染排放呈現持續顯著的下降趨勢。

2.2.2 氨氮排放量與人均GDP的EKC檢驗

陜西省氨氮排放量的統計年限為2004—2019年，

最大值為63400 t，最小值為9200 t，平均值為33650 t，氨氮與人均GDP的曲線擬合結果見圖2，氨氮排放量隨經濟增長呈先增長后減少的倒U型趨勢，拐點為人均GDP達32562元（2011年）。氨氮與COD排放具有較高同源性，近年來也呈現明顯下降趨勢。

2.2.3 SO2排放量與人均GDP的EKC檢驗

陜西省二氧化硫排放量的統計年限為2004—2019年，最大值為981000 t，最小值為143300 t，平均值為683093 t，二氧化硫與人均GDP的曲線擬合結果見圖3，趨勢為SO2排放量隨經濟增長呈短暫增長后減少的倒U型趨勢，拐點為人均GDP達12439元（2006年）。“十一五”時期，國家首次提出發展經濟要與保護環境“并重”“同步”，同時將SO2列為約束性指標，隨后開展淘汰小火電機組、落后產能等一系列污染減排措施，對SO2污染排放治理起到了較強的政策干預作用。

2.2.4 NOX排放量與人均GDP的EKC檢驗

陜西省氮氧化物排放量的統計年限為2011—2019年，最大值為831700 t，最小值為328900 t，平均值為572167 t，氮氧化物與人均GDP的曲線擬合結果見圖4，趨勢為NOX排放量隨經濟增長呈減少的趨勢。2011年，氮氧化物首次被列入約束性指標，隨后開展燃煤鍋爐淘汰、燃氣鍋爐低氮改造、工業NOx深度治理、能源清潔化替代等一系列舉措，有效降低氮氧化物排放。

3 結論與建議

3.1 持續加強政策對環境污染治理的導向作用

從各污染物EKC曲線擬合結果來看，陜西省SO2、NOX等大氣污染物拐點集中在“十一五”中后期，COD、氨氮等水污染物拐點集中在“十二五”前期，拐點以后，各項污染物呈現大幅下降趨勢，結合同時期環保工作要求，“十一五”期間，國家首次提出環境保護要實現歷史性轉變，發展經濟要與保護環境“并重”“同步”，將SO2列為約束性指標，開展淘汰小火電機組、落后產能等一系列污染減排措施，“十二五”期間，國家制定“水十條”，陜西省也先后出臺《渭河流域水污染防治三年行動方案》《渭河流域水污染防治鞏固提高三年行動方案》，時間結點與污染物拐點一致，表明在技術適用的前提下政策導向對環境污染治理的重要作用，“十四五”時期，應圍繞生態環保重點及難點問題，進一步強化政策導向。

3.2 “十四五”期間應扎實鞏固污染防治成果，堅持分類精準施策

陜西省SO2排放量人均GDP的曲線擬合結果呈現出先上漲后下降的倒U型趨勢，NOX排放量與人均GDP的曲線擬合結果呈現出下降趨勢，COD排放量、氨氮排放量與人均GDP的曲線擬合結果呈現出先下降后上漲再下降的倒N型趨勢，在短時間周期內存在小幅度波動。綜合來看，對于二氧化硫、氮氧化物、COD、氨氮等傳統型環境污染物，陜西省已跨過“高增長、高污染”階段，進入污染水平隨經濟增長改善的階段，“十四五”期間，應在扎實鞏固污染防治成果的基礎上進一步識別各類污染物排放的新主體和新型污染物，分類施治。其中，大氣污染方面應關注揮發性有機物、臭氧等影響大氣環境質量的新型污染物，水環境方面由于污染物排放濃度大幅降低，但廢水排放量仍處上升態勢，應關注生活源水污染治理及水資源循環利用。

3.3 抓牢機遇期，實現經濟高質量發展助推環境質量持續改善

從“十五”到“十三五”階段，經濟發展與生態保護兩項工作經歷了從“一要吃飯，二要建設，兼顧生態環境”到“堅持綠色發展，促進人與自然和諧發展”的轉變，本研究的EKC曲線擬合結果也證明了經濟發展與環境保護兩者間存在的協調關系，從環境污染綜合指數與經濟指標的擬合曲線來看，陜西省現階段已邁過EKCE曲線的拐點，處于曲線的下降階段，進入經濟發展與環境質量改善的“機遇期”，為了保持這一態勢，應在扎實鞏固污染防治成果的基礎上，充分發揮技術進步效應對環境質量改善的推動作用，提升綠色、循環及環境友好型產業在GDP的比重，實現經濟社會發展與環境質量改善雙贏。

參考文獻：

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[13] 李小穎.基于EKC和彈性分析法的安徽省水環境與經濟增長研究[J].四川環境，2023，42（2）：281-287.

Analysis of the Relations between Economic Growth and Environmental Pollution Characteristics in Shaanxi Province Based on EKC Curve

CAO Xiao-han， ZHAO Dan， JIAO Qian， YU Ji-xiang

（Shaanxi Province Academy of Environment Science， Xi’an Shanxi 710061 China）

Abstract： In order to study the relationship between economic growth and environmental pollution characteristics and determine the stage of ecological and environmental protection in Shaanxi Province， this study conducted a statistical analysis of the main pollutant emissions and per capita GDP in Shaanxi Province based on the EKC curve obtained the data released by the National Bureau of Statistics from 2004—2019. The results showed that the EKC curves of different pollutants had different characteristics， in which chemical oxygen demand， ammonia nitrogen and SO2 emissions increased first and then decreased with economic growth in an inverted U-shaped trend， and NOX emissions declined with economic growth.

Key words： Shaanxi Province; EKC curve; economic growth; environmental pollution characteristics

基金項目：陜西省重點研發計劃（2021ZDLSF05-08）。

作者簡介：曹筱晗（1991-），女，陜西漢中人，碩士，研究方向為環境經濟、環境規劃。