巢湖流域环境Kuznets曲线分析

叶圆圆，高良敏，母玉敏，李少朋

（安徽理工大学 地球与环境学院，安徽 淮南 232001）

1 环境Kuznets曲线

库兹涅茨曲线（Kuznets curve），又称倒“U”曲线（inverted U curve）、库兹涅茨倒“U”字形曲线假说。美国经济学家西蒙·史密斯·库兹涅茨于1955年首次论述了一种观点，即：随着经济发展而来的“创造”与“破坏”改变着社会、经济结构，并影响着收入分配［1-2］。

环境库兹涅茨曲线 （environmental Kuznets curve，EKC）则是在原始库兹涅茨曲线上的一个衍生，这个概念最早出现在20世纪90年代，著名的环境经济学家 Grossman 和 Krueger（1991）将倒“U”型曲线应用在环境领域，衡量的是人均收入与环境污染之间的关系，其基本含义是：在经济发展的初期，由于人口增长、资源的开发，使环境污染加剧，但随着社会经济的发展，科技的进步，人类控制环境污染的意识、能力和投入逐渐提高，污染得到治理，环境质量变好。此含义阐述的便是环境质量与人均收入之间典型的倒“U”型曲线［3］。

国内外的关于环境库兹涅茨曲线的研究很多［4-5］，模型归类大致可以分为线性方程、level式和log式，还分为二次式和三次式，各种模型和方法都有不少学者在使用［6-9］。

2 巢湖流域EKC模拟

巢湖流域根据行政区域划分为西南部、西北部和东部地区三大块，西南部地区主要位于六安市行政区域内，西北部地区主要位于合肥市行政区域内，也是湖区内70%入湖营养负荷来源地，东部地区只要是原巢湖市行政区域内，各个区域分别占总流域面积的35.5%、18.5%和46%。本文主要选择西北部地区进行分析研究。

2.1 经济指标提取

西北部地区选取了从1978年至2011年的合肥市生产总值、第一产业生产总值、第二产业生产总值、工业生产总值、第三产业总值以及按照户籍计算的人均生产总值；资料来源有 《安徽省统计年鉴》、《合肥市统计年鉴》、《合肥市国民经济和社会发展统计公报》和《安徽省环境统计年报》。

2.2 环境指标选取

一般研究环境库兹涅茨曲线时，选取的是废水、废气和废固“三废”指标。

本文选取了1995年和2000年至2011年间合肥市的“三废”指标数据［10］。

2.3 各指标EKC模拟

城市污水排放量与人均生产总值的关系如图1所示。

图1 城市污水排放量EKC拟合曲线

城市污水排放量和人均生产总值的线性、对数、2次和3次非线性拟合的R2接近，都达到0.6以上，拟合度较好。

从图1可以得出，拟合曲线符合EKC倒“U”曲线，并且处于倒“U”曲线的上升阶段，没有达到经济增长的分离阶段。

工业废水排放量与人均生产总值的各项拟合均很好（图2），R2都达到0.6以上，其中3次非线性拟合的R2达到0.821。

工业废水排放量的拟合曲线呈现EKC曲线形态中的正U型形态。工业废水的排放量随着人均生产总值的增加而降低，达到一定值以后（在4.2万元附近），随着人均生产总值的增加而增加。

工业COD排放量的EKC模拟曲线呈现正“U”型的EKC形态 （图3），2次和3次非线性拟合的R2达到0.512。

石油类与人均生产总值的各种模拟曲线拟合度均达到 0.7以上 （图 4），3次非线性拟合的 R2为0.895，模拟的EKC曲线呈现“N”型EKC形态。

图2 工业废水排放量EKC拟合曲线

图3 工业COD排放量EKC拟合曲线

图4 石油类EKC拟合曲线

工业SO2排放量的EKC模拟呈现EKC曲线的倒“U”型形态，图5中处于倒“U”型曲线的上升阶段，SO2的排放量随着人均生产总值的增加而增加，但是未达到分离点，曲线的2次和3次非线性拟合的 R2达到 0.637。

工业固体废物的产生量的EKC模拟曲线如图6所示，其中2次和3次非线性拟合R2分别为0.502和0.503，曲线呈现EKC曲线的倒“U”型形态，并且处于上升阶段，工区固废的排放量随着人均生产总值的增加而增加。

3 巢湖流域西北部地区EKC曲线形成分析

3.1 产业结构

巢湖流域西北部地区主要在合肥市的行政管理区域内，因此在分析此地区的经济产业结构时，采用合肥市经济数据。

图7和图8为1978年至2011年的三大产业结构图与产值对比图，合肥市经济在近十几年来获得飞速发展，图8显示，第一产业的生产值在总生产值中的比例有逐年减小的趋势，第二产业产值占总产值的比例逐年增加，但增加的趋势不大。结合合肥市的环境污染情况，工业废气排放量、工业固体废物排放量和工业SO2排放量都随着人均生产总值的增加而增加，工业的发展给环境带来了影响，使环境质量恶化；第三产业生产值的比例占总生产值的比例在2004年以前呈增大趋势，在2005年以后比例又开始有所减小，但是处于一直增加的状态。

3.2 污染治理效率分析

巢湖流域西北部地区的环境现状跟工业发展和产业结构有必然的联系，同时环境治理力度也很大程度决定了环境现状。

图9是工业SO2去除率在各个年份的变化图，从1995年至2006年工业SO2的去除率都处于较低的水平，2007年以后，工业SO2的去除率显著增加，结合工业SO2的EKC拟合的情况，可以说明SO2的去除率提高是巢湖流域西北部地区环境恶化没有随着经济发展显著正相关的一个很重要的因素，因此在“十二五”期间，要继续控制工业SO2排放量，提高工业SO2的去除率。

图10是工业固体废弃物综合利用率在不同年份的变化图，工业固体废物的去除率普遍较高，都达到94%以上，变化比较平稳。结合工业固体废物的EKC模拟较好的情况，说明工业固体废物较高的综合利用率对环境具有很好的正面作用，能够抑制工业发展对环境的负面影响。

图11是工业废水的达标排放量在不同年份的变化图，从图中可以发现，从2001年以后，工业废水的达标排放率基本上都达到了100%。工业废水排放量的EKC模拟曲线拟合度很好，工业废水的排放量随着人均生产总值的增加呈现减少的趋势，在4万元以后开始有所缓慢升高，这说明环境保护措施对于研究区域的环境治理起到的效果，改善了经济增长带来的环境恶化，但是必须继续加强管理控制措施，才能继续改善环境质量。

图12是工业烟尘粉尘去除率在不同年份的对比图，工业烟尘粉尘的去除率在这些主要年份里都控制在80%以上，从2000年后去除率逐年上升，在2003年以后去除率保持在97%以上，结合工业烟尘粉尘排放量的趋势图，排放量随着人均生产总值的增加呈现缓慢的减小趋势，这说明烟尘粉尘的控制措施对环境保护已经起到了作用。

4 结语

（1）通过对合肥市1978至2011年经济增长和环境污染数据的相关分析表明，不同地区的EKC曲线形状是呈现不同的表现形式的，到达转折点的时间也不尽相同，研究区域作为巢湖流域的经济和行政中心，其 EKC 形态呈现“U”型、倒“U”型、“N”型等多种形态，研究区域内的生活污染和工业污染指标与人均生产总值的环境库兹涅茨三次非线性拟合都具有较高的拟合度。

（2）合肥市近年来的经济发展一定程度上是建立在环境污染的基础之上的，在经济高速发展的同时，环境也付出了很大代价，可这并不是经济增长的长远之计，也不符合我国的可持续发展的基本国策。目前，合肥市在经济发展的同时，已经开始注意环境的保护和治理工作，但是必须还要加强环境治理的力度，完善环境保护政策，提高资源的重复利用效率，实现经济和环境的双赢。

［1］Grossman M，KruegerAB.EnvironmentalImpactsofthe North American Free Trade Agreement［R］.NBER.Working Paper 3914，1991.

［2］Panayotou T.Empirical Tests and Policy Analysis of Environmental Degradation at Different Stage of Economic Development［R］.Technology and Employment Programme， Geneva，1993.

［3］李玉文，徐中民，王勇，等.环境库兹涅茨曲线研究进展［J］.中国人口·资源与环境，2005，15（5）：7-14.

［4］何立华，金江.自然资源、技术进步与环境库兹涅茨曲线［J］.中国人口.资源环境，2010（20）.

［5］虞依娜，陈丽丽.中国环境库兹涅茨曲线研究进展［J］.生态环境学报，2012（12）： 2018-2023.

［6］丁继红，年艳.经济增长与环境污染关系剖析——以江苏省为例［J］.南开经济研究，2010（2）：64-79.

［7］许广月，宋德勇.中国碳排放环境库兹涅茨曲线的实证研究［J］.中国工业经济，2010（5）：37-47.

［8］傅胜.浙江省经济增长与环境污染关系研究［D］.杭州：浙江工商大学，2012.

［9］乔宇静，张新民.重庆市工业“三废”排放的环境库兹涅茨曲线的实证分析［J］.安徽农业科学，2012，40（13）：7865-7866.

［10］方铭，许振成，董家华.广东省工业“三废”的环境库兹涅茨曲线实证分析［J］.环境科学与管理，2009，34（10）：45-49.