辽宁沿海经济带经济发展与海洋环境研究

范帅邦，赵丽玲

(1.北京大学城市与环境学院，北京100871;2.普兰店国土资源局，辽宁大连116200;3.辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心，辽宁大连116029)

辽宁沿海经济带经济发展与海洋环境研究

范帅邦1，赵丽玲2，3

(1.北京大学城市与环境学院，北京100871;2.普兰店国土资源局，辽宁大连116200;3.辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心，辽宁大连116029)

以环境库茨涅茨曲线(EKC曲线)为理论基础，选取2001—2013年辽宁沿海经济带无机氮浓度、石油类浓度、磷酸盐浓度、生活污水排放量和工业废水排放量作为海洋环境指标，采用人均实际GDP作为经济发展水平指标，通过拟合方程建立最优模型，综合分析经济指标与海洋环境指标之间的关系。辽宁沿海经济带综合EKC曲线处于“冲突”阶段，大连和锦州综合EKC曲线呈正“U”型，而盘锦、丹东、营口和葫芦岛呈倒“U”型。通过产业结构变化模型、变异系数及其单尾概率的方法，对综合EKC曲线特征的成因进行剖析。除盘锦外，辽宁沿海经济带其他各子区以工业发展为主，产业结构单一，资源过度消耗，污染物过度排放，造成海洋环境恶化。将辽宁沿海经济与海洋环境的空间轨迹进行对比分析，除葫芦岛、盘锦外，其他各子区海洋环境未得到良好改善。

经济发展;海洋环境;EKC曲线;辽宁沿海经济带

0 引言

辽宁沿海经济带位于环渤海地带，北接以沈阳为中心的沈阳经济区及东北内陆地区，南望山东半岛蓝色经济区，东临朝鲜半岛，西连京津冀城市群，是东北亚经济圈的主要组成部分，工业基础雄厚，交通发达。2009年7月1日国务院批准《辽宁沿海经济带发展规划》，辽宁沿海经济带作为整体开发区域被纳入国家发展战略，该区域的发展对东北老工业基地的振兴、沿海经济布局的完善以及协调区域发展、促进对外开放均具有重要作用。然而，辽宁沿海经济带的发展引入了大量重化工业项目，造成了海洋环境污染日益严重，沿海经济发展与海洋环境的关系成为学术界讨论的焦点。很多学者和机构都对EKC曲线进行过大量的研究［1－5］。国外学者主要侧重以理论为基础的效用函数与EKC假定的实证检验。K.Dutt［6］，C.P.Maria［7］通过建立代际交叠模型的方式对EKC的形成原因进行分析。X.Liu等［8］针对中国沿海地区海洋环境与经济发展不协调的事实，对沿海地区经济发展与海洋环境的关系问题进行了分析。段晓峰等［9］以山东省为例得到“N”型曲线，张丕景等［10］以青岛市为例得到“U”型曲线，这与 X.Liu等［8］，H.Egli等［11］的研究思路相吻合，说明中外学者在这一点上已达成共识。本研究在对辽宁沿海经济带各子区的相关指标逐一分析后，深入探讨了经济发展与海洋环境之间的关系。辽宁省需积极进行产业调整，遏制污染物的排放，加大污染治理投资，协调经济发展与海洋环境的关系，这对促进辽宁沿海经济带产业发展和海洋环境保护政策实施有很好的借鉴意义。

1 经济和海洋环境现状

辽宁沿海经济带位于中国东北地区，毗邻渤海、黄海，包括大连、丹东、锦州、营口、盘锦和葫芦岛6个沿海城市所辖的行政区域，陆域面积5.65万km2，占辽宁省陆域总面积的38.15%，海岸线长2 920 km，海域面积约6.81万km2。辽宁沿海经济带经济增长快速，人均实际GDP由2001年的12 015元上升到2013年的65 496元，增幅为445.12%;2013年实现地区生产总值13 769亿元，占全省的50.85%，占东北三省的25.29%;海洋经济占据辽宁省经济总量重要地位，2013年辽宁省海洋主要产业总产值实现5 263亿元，增长15.92%;海洋生产总值实现4 065亿元，增长11.83%，占全省生产总值的15.01%。2013年辽宁省近岸海域海水环境总体污染程度依然较高，近岸海域符合第一类海水水质标准的海域面积约为8 000 km2，较2001年减少51.01%，仅占全省管控海域面积2.17万km2的36.86%;符合第二类、第三类和第四类海水水质标准的海域面积分别为2 420，5 950，560 km2;劣于第四类海水水质标准的海域面积为4 790 km2，较2001年增长84.94%，占管控海域面积的22.07%。劣于第四类海水水质标准的区域主要分布在锦州湾至大辽河口、青堆子湾至鸭绿江口、大连湾近岸海域，主要污染要素是无机氮、石油类和活性磷酸盐。近岸海域沉积物综合质量状况总体一般，局部海域沉积物受到石油类、硫化物和部分重金属的污染。辽宁沿海经济带海洋环境整体状况较差，污染严重。

2 经济发展与环境质量的关系

2.1 指标选取及模型建立

S.Dasgupta等［12］，N.Shafik等［13］根据经验数据提出了环境库兹涅茨曲线(KEC)的概念，用以描述经济发展与环境污染水平演变关系的计量模型。而目前国内对这一问题的实证研究大多趋向于污染物的排放总量或者是单一的水环境污染因子，对于综合环境来说，所得结论势必具有一定的单一性。因此，针对辽宁沿海经济带6个子区的现状，选取了2001—2013年无机氮浓度、磷酸盐浓度、石油类浓度、生活污水排放量和工业废水排放量作为海洋环境的评价指标，同时选取辽宁沿海经济带各子区的人均实际GDP作为经济指标，采用Pearson法对各项指标进行分析:式中:xi为各地区2001—2013年无机氮浓度、磷酸盐浓度、石油类浓度、生活污水排放量和工业废水排放量各指标每年的实际测得值;为全体样本平均值;yi为各地区2001—2013年每年人均实际GDP值;为全体样本人均实际GDP平均值;ρ为相关系数，即0.8≤|ρ|＜1.0为极强相关，0.6≤|ρ|＜0.8为强相关，0.4≤|ρ|＜0.6为中等程度相关，0.2≤|ρ|＜0.4为弱相关，0≤|ρ|＜0.2为极弱相关或无相关;n为样本数量。

2.2 数据来源

选取2001年为基期，基期数据和GDP指数来源于历年《辽宁省统计年鉴》，海洋污染数据来源于《2013年辽宁省海洋环境状况公报》。为消除通货膨胀对于人均名义GDP的影响，人均GDP采用实际人均GDP，由基期人均GDP与随后的人均GDP指数连乘而得。

2.3 模拟结果

采用源于库兹涅茨曲线理论的数理模型［14］，应用SPSS软件对2001—2013年辽宁沿海经济带相关数据进行分析，得到模拟分析结果(表1)。

表1 辽宁沿海经济带各海洋污染物与人均GDP的模拟结果Tab.1 The model results of the marine’s pollution and the GDP in Liaoning Coastal Economic Belt

2.4 拟合结果分析

2.4.1 大连市。石油类和无机氮浓度拟合效果较好，转折点的人均GDP在46 000～48 000元之间，2006年后，拟合曲线呈上升趋势;人均GDP和工业废水排放量的拟合呈倒“U”趋势，最低点左边较陡峭，右边较平缓;磷酸盐浓度的增加速率始终较快;人均GDP与生活污水量的拟合结果呈正“U”型，最低点出现在人均GDP为30 000元左右，之后逐年攀升。这主要是因为辽宁沿海经济带战略实施后，第三产业比重上升速率较第二产业低，居民生活水平提高后生活用水增长较快，工业生产和居民生活对于海洋环境的影响较大。

2.4.2 丹东市。工业废水指标与人均GDP指标拟合呈正“U”趋势，其余指标与人均GDP拟合曲线均存在四处拐点。其中，磷酸盐浓度呈正“N”型;无机氮浓度呈倒“N”型;2006年生活污水量与人均GDP的拟合出现拐点;工业废水量与人均GDP的拟合呈正“U”型。这主要是因为辽宁沿海经地带开发以来海洋环保投资跟不上产业园区的扩大和发展速度，工业废水排放量仍逐年上升。

2.4.3 营口市。海洋环境各项指标与人均GDP的拟合结果较差，石油类和无机氮浓度均呈正“N”型，极大、极小值点分别出现在人均GDP为30 167.08，37 615.32，10 693.13，7 384.69元，物质强度的减少稍低于经济增长率，同时存在重新组合的情况;生活污水和磷酸盐的拟合结果呈正“U”型，极小值点出现在人均 GDP为8 051.31，24 642.83元时，极小值点左侧，污染程度和人均GDP成反比，极小值点右侧，污染程度与人均GDP成正比;工业废水与人均GDP的拟合结果不是很理想，拟合率仅为0.201。营口市的拟合结果主要原因在于历年来环境投资存在较大波动，东北老工业基地政策实施以来营口加大了第二产业投资。

2.4.4 锦州市。无机氮和磷酸盐浓度呈正“N”型，2006年后，无机氮和磷酸盐浓度随人均GDP的增加而迅速升高，原因在于锦州经济蓬勃发展，第二产业比重增加，第三产业比重下降;人均GDP与生活污水量拟合为一条上升趋势显著的正“U”型曲线，原因在于锦州市生活污水在不达标的情况下直接入海，致使该区域海水质量始终为三、四类;人均GDP为16 321.59，22 808.88元时，工业废水拟合曲线达到最小值和最大值，主要是因为2006年后工业废水达标率升至84%，2008年锦州市环保投入高达32.2亿元。

2.4.5 盘锦市。工业废水和生活污水排放量与人均GDP的拟合结果呈正“U”型，无机氮、石油类和磷酸盐与经济指标的拟合曲线为倒“U”型，左侧斜率大，右侧反之。由于历年环境投资波动较大，故除石油类外，其余各项指标的R2都较低。盘锦市污水排放达标率和环境政策实施较好，无机氮、磷酸盐等污染较低。

2.4.6 葫芦岛市。人均GDP与各项海洋环境指标拟合较好，工业废水量、磷酸盐和石油类均呈倒“U”型，石油类和工业废水曲线左侧陡峭，右侧平缓，二产和三产比重差不断减少，人口增速加快，生活污水量拟合呈正“U”型。

3 环境评价与经济指标量化

3.1 量化过程及计算结果

对数据采用无量纲法进行同度量处理，将AHP与熵权法相结合［15－17］，确定各指标权重，建立环境质量综合评价指标体系，系统地计算辽宁沿海经济带各海域的各指标权重W，标准化公式为:

式中:Zij为标准化的环境评价指标;Z'ij为第i年的j种污染物的排放初始值;Zmin为第i年的j种污染物的最小排放值;Zmax为第i年的j种污染物的最大排放值。在此基础上计算环境污染程度，公式为:

表2 辽宁沿海经济带各项海洋环境指标与GDP变化模拟结果Tab.2 Fit results of differences of GDP and ocean environment index in Liaoning Coastal Economic Belt

式中:Yi为i年环境污染程度;j为排放的污染物类型;Zij为标准化的环境评价指标;Wj为j种指标权重值。采用几何平均法计算年度平均经济增长率，以2001年各地级市GDP为基期，按不变价格来进行统计，将末期GDP与基期GDP进行比较，获得实际经济增长率。据此计算得到海洋环境指标与实际经济增长的模拟结果(表2)。

3.2 综合环境库茨涅茨曲线

根据表2绘制出辽宁沿海经济带各子区拟合曲线(图1)。大连和锦州呈正“U”型曲线，其他地区均呈倒“U”型，说明大连和锦州在经济增长初期环境较好，后期随经济增长逐渐恶化，其他地区则反之。

图1 辽宁沿海经济带各子区拟合曲线Fig.1 Comprehensive fitting curves of districts in Liaoning Coastal Economic Belt

3.3 环境库茨涅茨曲线原因分析

3.3.1 产业结构的变动。为了更好地分析各子区对辽宁沿海经济带整体的牵动指数，对各子区产业结构变动值进行计算，公式为［18－19］:

式中:K为产业结构变动值;Wi1为i产业产值在报告期所占比重;Wi0为i产业产值在基期年所占比重。对产业结构的熵值指数进行计算，公式为:

式中:et为产业结构熵;Wit为i产业产值在t期所占比重。由于产业结构是连续、渐进地变化着的，因此将各子区基期年定为2001年，报告期定为2013年，得到辽宁沿海经济带各子区各产业结构熵值与变化(表3)。

表3 辽宁沿海经济带各子区各产业结构熵值与变动值Tab.3 Entropy and change value in the subareas of Liaoning Coastal Economic Belt

锦州、丹东和营口等地产业结构变动幅度较大，经济前景较好;大连和葫芦岛产业变动浮动较小，所以要积极拉动产业结构变化;2013年大连、营口和锦州产业结构熵值较2001，2006年有所减少，产业结构较单一。综上，辽宁沿海经济带除盘锦产业结构发展比较均衡外，其他各子区的经济发展一直是以工业发展为主，尤其在振兴东北老工业基地后，产业结构则更加单一，呈现工业为主、农业和服务业为辅的态势。就工业结构内部来看，2006年，大连、丹东、营口、盘锦、锦州、葫芦岛的霍夫曼比率依次为0.305，0.393，0.692，0.149，0.035，0.033。2013年，除营口外，其他地区均呈上升趋势，说明辽宁沿海经济带虽然工业发展进程较快，但是发展过于单一，重轻工业比重不协调。由于辽宁老工业基地尚处于粗放型经济发展的过渡阶段，所以资源过度消耗现象明显存在，工业污染物排放量连年攀升。

3.3.2 污染物排放对环境的影响。为了更好地剖析经济发展(产业结构)对海洋环境(以工业废水和生活污水为主)的影响，对辽宁沿海的变异系数(标准差/平均值)，即污水废水排放量与产业间的变异趋势进行计算(表4)。2013年大连、锦州的变异系数较2001年有所增加，而丹东、营口、盘锦和葫芦岛的变异系数则有所减少，说明大连与锦州废、污水排放越来越聚集，其他区域越来越分散，这与辽宁省海洋环境监测情况基本相符，即受到经济的冲击后，丹东、营口、盘锦和葫芦岛地区海洋环境状况变差，出现过度反应或者不适应性;大连由于产业结构升级和城市污水治理投入增加提高了环境适应性;锦州由于产业发展缓慢而对海洋环境影响较小。由于污染物排放量的不断增加，辽宁沿海城市环境污染治理工作压力变大，环境政策的推广实施举步维艰。

表4 辽宁沿海经济带各子区的变异系数Tab.4 Coefficient of variation in the subareas of Liaoning Coastal Economic Belt

3.3.3 环境政策的依托。近年来，辽宁沿海经济带提高环境治理的资金投入，实施相应环境政策，进一步落实污染物总量控制及节能减排等措施，推进清洁生产，发展循环经济，积极控制工业污染，提高了环境污染控制和治理能力。对经济指标和环境指标进行相关分析的单尾概率计算，将经济与海洋环境的空间轨迹进行对比(图2)。大连、锦州、营口和丹东单尾概率依次为0.395，0.119，0.558，0.765，说明在政策影响作用下该子区环境并未得到良好改善。葫芦岛和盘锦的单尾概率分别为0.009 2，0.008 1，说明该区域在发展经济的同时，在能力范围内对海洋环境给予了适当关注。根据实际经验，一个地区将GDP总量的1%～1.5%投入环保可以达到控制污染的目的;将地区GDP总量的3%以上投入环保，可以有效改善环境质量。辽宁沿海经济带的实际情况与上述投入存在一定差距，因此，要继续加大环境治理投入，改善辽宁沿海经济带的海洋环境［20－21］。

图2 辽宁沿海经济带各子区概率分布Fig.2 The distributed probability of the subareas in Liaoning Coastal Economic Belt

4 结论与讨论

环境库茨涅茨曲线是区域经济、环境的综合作用结果，可以呈现不同的类型。大连和锦州呈正“U”型，而盘锦、丹东、营口和葫芦岛呈倒“U”型，表明辽宁沿海经济带经济发展与海洋环境处于“冲突”阶段，处于“冲突”阶段的环境库兹涅茨曲线对于辽宁沿海经济带的未来经济发展趋势是一个严峻考验，当务之急就是全面开展海洋环境治理工作，协调经济发展与海洋环境保护的关系。例如，丹东市通过控制污染物排放，加大治理力度，提高污水排放标准，开展清洁生产，更新生产技术，将污水治理成本高的企业分散排放的污水集中化处理，明显提高了丹东市海洋环境质量。葫芦岛市严格控制污染排放区的石油类污染物，使其对近海海域的影响大大降低。丹东和葫芦岛对于海洋环境的治理经验，印证了这两个子区呈现的倒“U”型环境库茨涅茨曲线，然而大连、锦州两个区域则需要进一步保护和治理海洋环境，促进经济与海洋环境的协调发展。

产业结构变动模型和变异系数分析表明，辽宁沿海经济带除盘锦产业结构发展比较均衡外，其他各子区的经济发展一直是以工业发展为主，尤其在振兴东北老工业基地后，更呈现出以工业为主、农业和服务业为辅的态势。产业结构单一、轻重工业不协调导致高能耗、高污染、高排放难以避免，这成为辽宁沿海经济带形成“冲突型”环境库兹涅茨曲线的重要原因。因此，调整产业结构，提倡产业转型，充分发挥技术手段和科技力量的共同作用，是改善辽宁省区域海洋环境质量的重要途径;辽宁沿海经济带还应协调各子区的产业转移与产业升级，积极参与区域联动，加强与周围地区的联系，共享经济发展和海洋资源优势，共同发展，共谋利益。

通过对经济指标和环境指标进行相关分析的单尾概率计算，将经济与海洋环境的空间轨迹进行对比剖析，研究表明，辽宁沿海经济带中除葫芦岛、盘锦显示对海洋环境治理有效外，其他各子区海洋环境未得到良好改善，大连、锦州、营口和丹东海洋环境仍有恶化趋势。因此，尽管环境库茨涅茨曲线理论表明经济增长势必会因环境改善予以回归，但是不采取相关政策支持和法律制约，这一概念也仅仅止步于理论而已。鉴于此，辽宁沿海经济带需要在发展经济的同时加大环境保护力度和环保的投入，积极出台相关产业的扶持政策，加强监管，利用产业导向和优惠政策的积极作用，鼓励高新技术、污染防治、节能和资源综合利用等生态环保型产业发展，达到经济与海洋环境协调发展的目的。

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Relationship between Economic Growth and Pollution of the Marine Environment in Liaoning Coastal Economic Belt

Fan Shuaibang1，Zhao Liling2，3
(1.The College of Urban and Environmental Sciences of Peking University，Beijing 100871，China;2.Land＆Resources Bureau of Pulandian，Dalian 116200，China;3.Center for Studies of Marine Economy and Sustainable Development of Liaoning Normal University，Dalian 116029，China)

The cooperation of economic development and marine environment is an important approach to promote the sustainable development of marine and inland economy.According to the historical statistics data and based on the environmental Kuznets curve(EKC)theory，the paper carried out an empirical study of the relationship between socio-economic development and marine environmental conditions in the Liaoning Coastal Economic Belt.The results showed that there are many marine pollution factors closely related to regional GDP(Gross Domestic Product)，in which Jinzhou and Dalian’s integrated EKC curves show U-type，while Panjin，Dandong，Yingkou and Huludao show inverted U-type.According to the actual situation of Liaoning Coastal Economic Belt，industrial structures singleness is the chief factor which restricts the type of EKC curves，excessive resource consumption and pollutant emissions cause the deterioration of the marine environment.The second factor is the failure of marine environment regulation.The marine environmental policy and regulation have not yet

good results in the areas of the Liaoning Coastal Economic Belt except for Huludao and Panjin.

economic development;marine environment;curve of EKC;Liaoning Coastal Economic Belt

F124.6

:A

:1003-2363(2015)02-0040-05

2014－05－25;

:2015－02－15

范帅邦(1987－)，男，辽宁大连市人，博士研究生，主要从事经济地理、海洋经济、公共政策等方面的研究，(E-mail) frank.fan1213@163.com。