从经济与环境双重制约性视角探讨安庆市产业结构调整

2012-11-15吴扬秦周晓铁何祥亮

绿色科技 2012年3期

吴扬秦，周晓铁，何祥亮，陶涛

（1.合肥工业大学资源与环境学院，安徽合肥230002；2.安徽省环境科学研究院，安徽合肥230061）

1 引言

产业结构调整和能源效率提高是目前我国降低单位GDP能耗的两种主要方式。调整经济结构是转变发展方式、改善民生的重要抓手，是改善环境质量、解决区域性环境问题的重要手段。“十二五”期间我国仍然处于工业化中后期，工业化和城市化仍将处于加快发展阶段，资源能源与环境矛盾将更加集中。为实现2020年全面建设小康社会、主要污染物排放量得到有效控制、生态环境质量明显改善的战略目标，应抓住“十二五”这一经济社会发展的转型期和解决重大环境问题的战略机遇期，继续强化污染减排，加大落后产能淘汰力度，促进经济发展模式转变，推动经济与环境协调发展［1］。可产业结构的调整对单位GDP能耗的影响是正面的，还是负面的，各产业的影响度究竟有多大？这些都需要通过分析进行解答。因此，通过产业结构与单位GDP能耗关系的分析，形成一个产业结构对单位GDP能耗的定量分析体系，能够客观全面的认识产业结构与单位GDP能耗的关系，清楚地认识和评价产业结构产生的作用和现阶段存在的问题，从而极大地优化产业结构对降低单位GDP能耗的积极作用，对科学地调整产业结构有着重要的意义［2］。本研究从单位GDP能耗概念引出环境污染成本这个概念，从环境和经济双重性来进行产业结构调整。

2 研究方法

从地区管理的角度，进行产业结构调整的前提是综合评估相关产业对于本地区的积极贡献和消极影响，判断其是否适合地区的发展要求。产业发展的积极贡献体现在地区GDP增长、财政收入增加、社会就业岗位的增加等；而消极影响则表现在区域内资源的消耗、污染的排放、人口增加对社会资源的需求加大等方面。生态环境影响是产业消极影响评估的重要方面，也是本文关注的评估重点。本研究旨在建立综合评估各行业造成的生态环境压力的方法，提出环境污染成本的概念进而为区域产业政策的制定提供环境方面的评估参考［3］。

环境污染成本主要考虑产业所带来的水污染、大气污染，评价产业的污染水平。

Cp为环境污染成本，Pi为污染物的治理成本，Min为某行业分类中第n个企业的第i种污染物的产生量，In为某行业分类中的第n个企业单位时间内的工业产值。

而就预测经济发展而言，其更多体现是依赖投资规模的扩大和产业的外延扩张求得发展。科学发展观主张转变经济增长方式，通过产业结构优化升级和以自主创新提升产业技术水平，把经济社会发展切实转入到全面协调可持续发展的轨道上来。因此，适宜采用耦合分析方法。本次研究选用了投入产出法监理发展逻辑，各产业（工业行业）的结构优化，通过投入产出优化设计计算确定，产业技术水平的提高，通过将先进的单位GDP能耗、水耗、排污指标，代入投入产出方程变量来体现。

具体计算方法如下：目标函数为各产业（工业行业）GDP最大化。

选择国家、省节能指标、污染物排放总量控制指标为约束条件，传递函数为：各行业GDP与排污量、能耗、水耗的逻辑关系（驱动因子量化），根据国家节能、节水、排污和清洁生产标准选取并归一化。

产业结构调整计算为通过投入产出模型，求得定向的优化结果。对各个行业进行资源利用和排污方面的敏感度分析，根据各行业资源利用效率、排污率的高低差异，结合试差法，调整各个行业GDP规模，直到找出目标函数最接近规划目标各个行业GDP的结果。此结果与原规模产业结构的区别，即为产业结构调整方案。

模型如下：

目标函数：maxf（m）＝∑mi，

约束条件：∑Ei≤E0；

∑wi≤W0；

∑qi≤Q；

∑ni≤N；

∑pi≤P；

∑hi≤H。

式中，i为第一、第二、第三产业，m为产业的增加值，亿元／年，E为产业的综合能耗，吨标煤／年，E0为规划年的综合能耗，吨标煤／年，w为产业消耗的新鲜水量，吨新鲜水／年，W0为规划年安庆市消耗的新鲜水量，吨新鲜水／年，q为产业SO2排放量，t／年，Q为城市规划年SO2的总量控制目标，t／年，n为产业NOx排放量，t／年，N为城市规划年NOx的总量控制目标，t／年，p为产业 COD排放量，t／年，P为城市规划年COD的总量控制目标，t／年。

h为产业氨氮排放量，t／年，H为城市规划年氨氮的总量控制目标，t／年。

3 案例数据分析

本文以安庆市为例进行实证分析。安庆市，是皖西南中心城市，安徽省“皖江开发”的重点城市之一，长江沿岸的港口城市。面积15 398km2，人口615.88万（2009年数据）安庆市的产业构成是15.8%为第一产业，52.5%为第二产业，31.7%为第三产业。以石油化工、轻纺食品、建筑材料、机械电子为4大支柱工业。各企业的能源数据水资源数据、污染物排放数据来自环境主管部门的统计资料和污染源普查数据。

随着城市面临来自区域甚至全球其他城市的竞争，光有微观的建设管理已经无法满足经营城市的需要，城市必须进行符合自身情况的宏观战略管理，把握大的发展方向［4］。本研究分别通过四个污染物因子（SO2，NOx，COD，氨氮）对安庆市各行业环境成本进行计算，计算结果见表1～表4。

表1 安庆市SO2排放量与产业环境成本关系

由表1可以看出，工业SO2排放量占全市的96.82%，其中电力热力的生产和供应的贡献率最大，其次是非金属矿物制品业（主要以水泥行业为主），生活SO2排放量占全市的3.18%。

2009年电力热力的生产和供应、非金属矿物制品业和造纸及纸制品业这3种行业经济贡献率只占全市经济贡献率的1.59%、2.52%和0.81%，而SO2排放量占全市的65.52%、15.80%和2.75%，因此，这三大行业对安庆市的SO2大气环境显著敏感，环境成本较高；2009年农副食品加工、通用设备制造业和石油加工、炼焦及核燃料加工业这3个行业经济贡献率为3.85%、2.63%和8.72%，但其SO2贡献率是0.98%、0.09%和2.5%，这3个行业对全市的经济的贡献较大，对SO2环境影响不显著，环境成本较低。

由表2可以看出，工业NOx排放量占全市的74.99%，其中非金属矿物制品业的贡献率最大，其次是电力热力的生产和供应、交通运输业，生活NOx排放量只占全市域NOx排放量的1.07%。

2009年非金属矿物制品业和电力热力的生产和供应这两个行业经济贡献率只占全市经济贡献率的2.52%和1.59%，而 NOx排放量占全市的48.84%和21.89%，因此，这两个行业对安庆市的NOx大气环境显著敏感，即环境成本较高；2009年石油加工、炼焦及核燃料加工业、纺织业和农副食品加工这3个行业经济贡献率为8.72%、3.98%和农副食品加工3.85%，但其NOx贡献率是0.76%、0.32%和0.07%，这3个行业对全市的经济的贡献较大，对NOx环境影响不显著，即环境成本较低。

表2 安庆市NOx排放量与产业环境成本关系

表3 安庆市COD排放量与产业环境成本关系

由表3可以看出，生活污水和畜禽养殖排放的COD对水环境的影响显著，生活污水排放的COD量居于首位，其次是畜禽养殖排放的COD排放的COD量。而工业废水排放的COD量仅占全市COD排放量的4.99%，其中，工业废水排放的COD前三位的分别是造纸及纸制品业、石油加工、炼焦及核燃料加工业和纺织业。

2009年COD环境敏感度（tCOD／亿元·年）排在前三位的行业是造纸及纸制品业、黑色金属冶炼及压延加工业和饮料制造，即为环境成本较高的行业。

由表4看出，2009年工业废水排放的氨氮前三位的分别是化学原料及化学制品制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业和医药制造业。而工业中氨氮环境敏感度（t氨氮／亿元·年）较高的行业是医药制造业和化学原料及化学制品制造业，即为环境成本较高行业。

由于生活污水排放对水环境的敏感度最大，因此应加大生活污水处理设施的建设，减少生活污水中COD和氨氮的排放量；畜禽养殖对水环境的敏感度也较大，应该限制畜禽养殖废水的随意排放，应该加强农田废水排放的管理，进一步降低第一产业废水排放对水环境的影响。虽然工业对水环境的敏感度不是最大，但造纸及纸制品业、医药制造业和化学原料及化学制品制造业这些行业的环境敏感度却很大，应该适度控制这些行业的规模，加强废水排放的管理。