EKC視角下陜西省工業污染與經濟發展關系探究

摘 要：為探討陜西省工業環境污染與區域經濟發展的關系，以陜西省1999—2018年人均（GDP）為經濟發展指標，以“工業三廢”排放量為環境質量指標，建立了環境庫茲涅茨計量分析模型，并對環境質量數據進行標準歸一化處理。結果顯示，1999—2018年，陜西省“工業三廢”排放量和人均GDP的擬合結果均符合環境庫茲涅茨曲線（EKC）基本理論，其中工業廢氣和工業固廢與人均GDP的擬合曲線暫未達到拐點，工業廢水與人均GDP擬合曲線已達到拐點；隨著社會經濟的發展，工業對環境的污染程度逐漸降低，陜西省工業污染與社會經濟系統逐步進入協調、可持續發展階段。

關鍵詞：工業污染；經濟發展；環境污染系數；環境庫茲涅茨理論；環境經濟分析

中圖分類號：X22 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-04

改革開放以來，我國工業化和城市化快速發展，工業經濟實力增強，成為城市發展的主要動力。然而，城市的快速發展也帶來了嚴重的環境污染。許多學者利用環境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）探討經濟發展水平與環境污染之間的關系。盡管各地的發展和自然環境不同，但EKC在評價環境質量和經濟發展方面仍具有普遍適用性[1-2]。張博文等[3]利用我國2012—2019年的30個省級面板數據，探究了污染排放、環境治理投資與經濟高質量發展之間的關系，結果表明，在經濟高質量發展的進程中，不同污染排放物與人均GDP之間存在不同曲線關系，并非單一的“倒U型”曲線關系。劉藝[4]研究山東省2003—2017年水環境質量與經濟之間的關系，研究表明工業廢水排放量的EKC呈明顯的“倒U型”。為探討陜西省“工業三廢”（廢氣、廢水、廢渣）排放量與人均GDP的關系，通過建立EKC環境經濟計量模型，創新性地采用標準歸一化手段，將“工業三廢”排放量與人均GDP進行綜合性的聯合分析，全面研究陜西省工業環境污染與區域經濟增長的關系。

1 研究方法

1.1 指標選取

在運用EKC計量模型分析時，需確保所選數據的跨度性和代表性。因此，選取陜西省1999—2018年的統計數據進行深入研究和比較，以“工業三廢”排放量作為環境質量指標，將人均GDP作為經濟發展指標。

環境質量指標和經濟發展指標數據趨勢如圖1所示，1999—2018年，人均GDP平均增長率為15.28%，工業廢水平均排放量為369.181 3百萬t，工業廢氣平均排放量為1 023.719 3十億m3；1999—2011年，工業廢氣排放量快速增長，2011年工業廢氣排放量達到1 570.427 0十億m3，增長率達572.10%；1999—2018年，工業固體廢物產生量急劇增加，從125.00十萬t增至1 114.65十萬t，增長約7.9倍。

1.2 模型選擇

利用EKC擬合曲線觀察分析經濟發展與環境污染的變化趨勢及相關性時，部分學者為降低異方差、減少極端值、避免非平穩現象，對時間序列數據取對數[5-6]。此次研究采取三次函數模型分析陜西省經濟增長與工業污染的關系[7-9]。模型設置如下：

ln（E）=β1ln（μ）+β2ln2（μ）+β3ln3（μ）+ε（1）

式（1）中：E為環境質量指標，μ為經濟增長指標，β1、β2、β3為模型參數，ε為隨機誤差項。

基于EKC假說，對陜西省的各項指標數據進行了EKC符合度檢驗，發現“工業三廢”排放量與人均GDP均滿足“倒U型”趨勢。使用式（1）進行擬合檢驗，結果如表1所示，顯示擬合指數R2值分別為0.90、0.99、0.97，擬合度好且符合“倒U型”。這說明可以采用式（1）作為分析陜西省“工業三廢”排放量與人均GDP關系的模型。

2 實證分析

2.1 陜西省工業污染與經濟發展單一耦合分析

由圖2可見，工業廢水排放量與人均GDP擬合曲線拐點出現在2009—2010年，人均GDP分別為21 688.00元和27 133.00元。此后，工業廢水排放量隨人均收入增加而減少。當前處于拐點右側，這表明陜西省在快速發展過程中，嚴格實施了水污染防治政策，有效控制了工業廢水排放，治理技術手段相對成熟。

工業廢氣排放量與人均GDP擬合曲線尚未到達“倒U型”拐點。1999—2018年，工業廢氣排放量隨經濟增長遞增，但增速逐漸放緩。2018年廢氣排放量＜2017年廢氣排放量，但仍高達18 386.05億m3。這說明大氣環境質量仍有待改善，政府應持續打好污染防治攻堅戰，鞏固“散亂污”整治手段，深化重度污染工業企業專項治理，依法削減大氣污染物排放[10-13]。

工業固廢產生量與人均GDP的擬合曲線仍未到達拐點。1999—2018年陜西省工業固廢產生量隨工業企業數量的增加而增加，在處置工業固廢時，相關企業應加強技術創新，加大工業生產技術的投入，減少固體廢物的前端產生。

2.2 陜西省工業污染與經濟發展綜合分析

陜西省“工業三廢”排放量與人均GDP單因子耦合分析表明，工業廢水排放量與人均GDP的擬合曲線已到達拐點，而工業廢氣排放量和工業固廢產生量仍未到達拐點。為深入分析陜西省工業污染與社會經濟關系，將“工業三廢”排放量標準歸一化，得到環境污染系數這一綜合指標，彌補單因素分析的不足。

2.2.1 指標歸一化處理

綜合分析前，采用式（2）Z-score標準化公式進行無量綱標準化處理，降低不同指標間的差異。

x′ij=（2）

式（2）中：xij為第i年的第j個變量的值，xj為第j個變量的算術平均值，Sj為第j個變量的標準差，x′ij為標準化后的值。

按照0.4、0.4、0.2的權重，對環境質量指標標準化數據加權賦值，并進行歸一化處理，得出環境污染系數。污染系數越小說明三種污染的綜合影響越小，反之則越大[14-16]。如表2所示，1999—2018年，陜西省2010年環境污染系數最大，值為0.877 4，而2001年的環境污染系數最小，值為-1.182 3。

2.2.2 陜西省人均GDP與環境污染系數分析

利用環境污染系數進行EKC綜合分析，人均GDP和環境污染系數分別設定為經濟發展指標和環境質量指標[17-18]。結果如圖3所示，陜西省1999—2018年人均GDP與環境污染系數的EKC擬合曲線擬合程度較好，R2=0.95，整體呈“倒U型”。其中，2010—2011年為擬合結果拐點區間，表明在2010年前，當陜西省經濟發展水平較低時，工業環境污染程度隨經濟增長而加重；反之，當2011年人均GDP達到拐點，工業環境污染程度隨經濟水平增長而下降；2011年以后，陜西省工業污染程度與經濟發展水平總體上呈現出協調發展的趨勢。但2016—2018年EKC擬合曲線波動較大，說明陜西省仍需高度關注工業廢物對實現環境與經濟協調發展的影響和風險。

3 結論

（1）選取陜西省1999—2018年“工業三廢”排放量和人均GDP作為環境質量指標和經濟發展指標，通過EKC符合度檢驗，采用單因子和多因子綜合分析，研究了陜西省工業污染與經濟發展之間的關系。EKC單因子擬合分析結果表明：陜西省“工業三廢”排放量和人均GDP的分析結果均呈現出“倒U型”關系，工業廢水排放量已處于拐點右端，進入協調發展階段，應持續對廢水排放進行嚴格管控；而工業廢氣排放量和工業固體廢物產生量尚未達到拐點，應加強鞏固“散亂污”整治，加大工業技術科研投資，走新型工業化道路。

（2）采用Z-score模型對“工業三廢”排放量進行標準化處理，賦值加權歸一化后建立了人均GDP與環境污染系數的EKC綜合計量模型，進一步分析了陜西省工業環境污染與經濟水平之間的關系。結果表明，隨著社會經濟的發展，工業對環境的污染程度逐漸降低，陜西省工業污染與社會經濟系統逐步進入協調、可持續發展階段。

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收稿日期：2024-06-11

基金項目：陜西省土地工程建設集團內部科研項目“陜西省環境質量與經濟發展關系擬合探究”（DJNY2024-15）。

作者簡介：曹磊（1996—），男，陜西蒲城人，助理工程師，研究方向為環境科學與工程。