南京市环境库兹涅茨特征分析

来超峰

(江苏省南京市机动车排气污染监督管理中心,江苏南京210013)

1 引言

环境库兹涅茨曲线是通过人均收入与环境污染指标之间的演变模拟,说明经济发展对环境污染程度的影响[1～3],可以从宏观尺度上提供有益的参考,近几年来,国内外的一些研究者利用环境库兹涅茨曲线并结合具体地区的经济发展与环境问题,分析了各地区经济增长和环境保护的关系,寻求环境质量和经济增长之间的规律,为探索环境治理的科学方法提供重要依据的同时,也为经济的可持续发展提供更为可靠的参考[4～8]。南京市作为江苏省的省会,长三角地区经济发展的重要城市之一,研究其经济发展与环境质量之间的关系不仅能促进南京市经济的长期可持续发展,也可以作为江苏省内其他经济高速发展城市的借鉴。

2 研究区概况

2.1 经济发展方面

南京市是江苏省的省会,辖13个县、区,其中包括6个城区、5个郊区和2个县。据2008年的统计资料,全市总面积6 582.3km2,市区面积4 723.1km2,其中建成区面积512.6km2;2008年年末全市总人口达624.4万人,其中市区人口541.5万人;全市实现生产总值3 814.62亿元,增长16.2%,其中第二产业1 771.3亿元,第三产业1 923.9亿元,分别较上年增长10.2%和21.0%,按户籍平均人口计算的人均地区生产总值为61 445元,较上年增长14.8%。

2.2 经济环境可持续发展方面

城市化是当今世界最重要的经济、社会现象。伴随着城市化过程的人口聚集和土地利用变化,必然对生态环境产生一系列的影响[9]。在2006年中国城市经济学会召开的“2006中国可持续发展高层论坛”上,对长三角地区16城市可持续发展状况进行了实证分析,按照系统性、完备性、客观性、合理性等原则,建立了评价城市可持续发展的指标体系,以经济子系统、社会子系统和资源与环境子系统为主要框架,以各种经济指标和治理环境污染投入为评价依据,经过分析,虽然南京市经济发展水平、社会发展水平和资源环境整体水平分列长三角16城市第4、第2和第5位,但南京的城市可持续发展水平却位居长三角16城市第2位,表明南京市经济、社会、环境3者匹配关系较为合理。

3 经济发展与环境污染模型与分析

3.1 模型建立

根据南京市1982～2008年间人均GDP与工业废水排放量、工业废气排放量、工业固废排放量等环境因素(表1),借助Excel软件,以人均GDP为自变量,分别以综合环境污染指标、工业废水排放总量、工业废气排放总量和工业固废排放量等环境指标为因变量,进行3次曲线回归模拟。

综合环境污染指标是在所选3个指标的基础上,先采用无量纲方法[10]进行同度量处理,然后采用层次分析方法计算出3种指标的权数,最后得到每年的综合环境污染水平,公式为：

式中i=1,2,…,27;j=1,2,3(分别代表工业废水、工业废气和工业固废);xij是第j组污染物在第i年实际排放量,Mij为第i年指标评价值为第j组样本平均值,sj为第j组样本标准差：

式中n为年数,即为27,由于环境污染指标有3个,因此需要考虑3种指标的权数,可采用反应评价指标特征值之间差异性的参数——变异系数作为评价指标的权重,计算公式如下：

表1 南京市1982～2008年污染物排放总量与人均GDP

w j即为权数,经计算后得到：工业废水、工业废气和工业固废权重依次为0.21、0.4和0.39。由此得到每年的综合环境污染水平Msi为：

Msi=0.2Msi1+0.4Msi2+0.39Msi3,i=1,2,…,27.

采用同样的方法将人均GDP进行标准化,记标准化的人均GDP为 ys,即得到如表2的所示的1982～2008年的经济增长和环境污染水平指数,按标准化后的各个指标进行3次曲线回归模拟。

表2 1982～2008年南京市经济增长(人均 GDP)与环境污染水平的量化值

3.2 模型结果分析

如图1所示的南京市环境库兹涅茨曲线(y=0.000 5x3-0.103 1x2+7.606 7x-132.16,R2=0.935 6),其形状表现为倒“U”型曲线的左侧,虽然近几年随着城市化进程的加速,环境污染水平增长迅速,但曲线将会在未来出现转折点,根据模拟的曲线方程可计算出曲线转折点出现在经济增长指数约为110时,即人均GDP约为89 300元时出现转折点,说明了南京市在治理环境污染方面已经有所成效,虽然最近几年的污染问题日趋严重,但可能在未来几年得到缓解,环境污染防治的投入仍需加强,否则以前环境治理的成效可能难保。

南京市经济增长与工业废水排放拟合曲线(y=0.004 3x3-0.885 3x2+58.771x-1 205.3,R2=0.715 5)表现为“倒 U型+U型”分布,如图2所示,其间的废水排放出现反复波动现象,第1次的转折点发生在1994年,随后的11年时间里工业废水的排放逐年减少,表现为水环境的改善,但在2005年出现第2个转折点,工业废水的排放量又开始增加,又呈现出恶化的趋势,这和经济压力过大有关,曲线总趋势可解释为,1994～2005年由于对工业废水的关注较强,因此呈下降趋势,取得了较好的成效,但最近几年防治重点转移至大气环境治理,因此要时刻关注工业废水污染的排放,避免其出现波动和反弹。

经济增长与工业废气排放拟合曲线(y=-0.000 9x3+0.185 1x2-10.981x+254.83,R2=0.948 9)表现为倒“U”型曲线的左侧,如图3所示,工业废气排放虽然在近几年呈上升的趋势,但增速减缓,并且已经到达或接近转折点,表现为大气环境质量的日趋改善,大气环境与人的日常活动密切相关,对人体健康危害尤为严重,特别是近几年来南京市机动车保有量激增,大量的机动车尾气对大气环境造成极大的威胁,因此今后在治理工业废气的同时,也要做好对机动车尾气的防治。

图1 南京市经济增长与环境污染水平拟合曲线

如图4所示的经济增长与工业固体废弃物排放拟合曲线(y=-0.000 08x3+0.022 6x2-0.879x+48.785,R2=0.987 3),整个曲线表现为“U”型右侧,近似直线,随着经济的增长,工业固体废弃物排放量增长明显,并无增长减缓的趋势,表明南京市目前仍处于工业高速发展期,但对工业固体废弃物排放量的控制不足,因此对工业固体废弃物的投入在今后有必要保持较高的水平。

图2 南京市经济增长与工业废水排放拟合曲线

图3 南京市经济增长与工业废气排放拟合曲线

图4 南京市经济增长与工业固废排放拟合曲线

4 结语

(1)南京市在治理环境污染方面已经有所成效,虽然最近几年的污染问题日趋严重,但可能在未来几年得到缓解,环境污染防治的投入仍需加强。

(2)南京市工业废水排放出现反复波动现象,拟合曲线呈现“倒U型+U型”分布,除了经济压力过大的原因之外,污染防治重点的倾向性也起到了一定的作用,因此仍要关注工业废水污染的排放。

(3)工业废气排放量增速减缓,但仍需在加强治理的同时做好对机动车尾气的防治,以保证南京市大气环境的日趋改善。

(4)由于对工业固体废弃物排放量的控制不足,其排放量增长明显,且无增长减缓的趋势,因此对其投入在今后有必要保持较高的水平。

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