社会经济发展对空气污染的影响探析——以武汉市为例

李蔚程

（湖北经济学院金融学院，武汉430205）

社会经济发展对空气污染的影响探析
——以武汉市为例

李蔚程

（湖北经济学院金融学院，武汉430205）

利用环境库兹涅茨曲线模型，以人均GDP为主要的经济指标，以第一、二、三产业占地区生产总值的比重为附加影响因子，分析经济发展与各主要的污染成分浓度之间的关系，以及产业机构与各主要的污染成分浓度之间的关系，并据此分析，对空气质量的管理提出相关建议：大力倡导绛仓GDP概念；调整产业结构；减轻空气污染。

库兹涅茨曲线模型；回归分析；经济发展

一、引言

伴随着经济的发展，环境污染和资源短缺已经成为人类社会可持续发展所面临的主要问题。经济发展和环境污染之间存在相互制约的关系，经济发展—能源消费—环境空气污染水平的关联研究有助于推动转变经济增长模式，调整能源消费结构和改善环境空气质量。中国地质大学的学者师晓华在《武汉市环境质量演变趋势研究》得出结论：在“十一五”时期和中部崛起的压力下，武汉市经济将进入新一轮持续快速发展的阶段，工业化从中期向中后期迈进，武汉市将在城市功能转换、产业布局、重工业加速改造、交通建设、旧城改造、市容改造等方面做出重大调整。这些举措都会对武汉市环境质量带来重大影响。华中科技大学的学者彭鸿曾经用环境库兹涅茨曲线研究了武汉市从1986年到2006年的经济与环境变化状况。本文以武汉市为例，在前人的基础上选取武汉市近十年的各项空气污染指标和相关经济数据，借助环境库兹涅茨曲线，对武汉市空气污染和经济发展经济的关系进行分析。根据不同的产业类型对空气污染产生的不同影响，对产业结构的调整和经济增长模式提出了相关的建议。

二、理论模型

（一）数据准备

本文选取反映武汉市大气污染的三个典型的分项指标：SO2年平均浓度、NO2年平均浓度和可吸入微粒年平均浓度进行分析。选取的反映武汉市经济发展水平的因子是武汉市人均GDP和武汉市三大产业的产值分别在经济总量中的占比。

以《武汉市环境质量报告书》和《武汉统计年鉴》为主要的数据来源，收集了武汉市大气污染物和反映武汉市经济发展的各因子的原始数据。

为了解决各指标不同量纲难以进行综合汇总的问题，本文在完成数据采集工作后还对原始数据进行无量纲化处理。

（二）理论分析

利用大气污染物与反映武汉市经济发展的各因子，试图探讨武汉市经济发展与大气污染之间的环境库兹涅茨曲线模型特征。

1.大气污染物SO2环境库兹涅茨曲线模型研究

用传统的环境库兹涅茨曲线二次模型模拟可以得到如下图所示的拟合曲线。

Model Summary and Parameter Estimates Dependent Variable:SO2年平均浓度

从上图可以看出，模型的拟合度R2=0.560，拟合度不是很高，说明单个变量人均GDP不能很好的解释SO2的污染状况，为此，我们尝试引入武汉市经济发展的其他相关因子。以反映武汉市经济发展的各因子为自变量，以SO2浓度的年均值为因变量，对SO2浓度年均值和反映武汉市经济发展的各因子进行多元线性回归，选取其中拟合度最高的模型，结果如下。

Model Summaryb

上表是同时将人均GDP和第一产业占生产总值的比重：

模型表达式为：SO2＝β0+β1gdp+β2agr

其中：gdp人均GDP，agr为第一产业占第三产业的比重，β0，β1，β2分别为回归模型中常数项和各变量的系数。

β0＝1.686，β1=-0.404，β2=-8.482

所以有：SO2＝1.682-0.404gdp-8.482agr

所以从上表可知，SO2多元回归模型的拟合度R2=0.75，好于二次模型的拟合度R2=0.560，所以多元回归模型要好于二次模型，人均GDP对SO2回归模型有显著性影响，第一产业占比对SO2回归模型也有显著性影响。

结论：从上面的库兹涅茨曲线模型倒U型结果，可以知道在一定的程度范围内，随着经济增长，空气污染越来越严重，但是经济发展到一定的程度以后，人们可能会越来越注意生存环境的质量问题，空气污染的问题逐渐减弱，并开始好转。另外从上面的关系式可以看出，农业经济的发展也会对大气中SO2浓度产生影响，一般农业经济越发达，SO2浓度越小，所以我们可以考虑适当调整经济结构来控制空气污染。

2.大气污染物NO2环境库兹涅茨曲线模型研究

用二次模型对其进行模拟，但模拟的拟合度R2=0.494＜0.5，不具有说服力，我们改用三次模型再对其进行模拟，拟合情况如下图和下表。

Model Summary and Parameter Estimates Dependent Variable:NO2浓度

从上表中可以看出，NO2的三次回归模型拟合度R2=0.921，明显大于二次模型的拟合度，模型的显著度为高度显著。

模型表达式为：NO2＝β0+β1gdp+β2gdp＾2+β3gdp＾3

其中：gdp为人均GDP，β0，β1，β2，β3分别为回归模型中常数项和各变量的系数。

β0=1.693，β1=-2.534，β2=2.491，β3=-0.705

所以模型表达式为：

NO2＝1.693-2.543gdp+2.491gdp＾2-0.705gdp＾3

3.可吸入微粒环境库兹涅茨曲线模型

同时对可吸入微粒平均浓度和人均GDP做二次模型和三次模型，结果如下。

Model Summary and Parameter Estimates Dependent Variable:可吸入微粒

由上图可知，三次模型的拟合度大于二次模型，但是三次模型没有通过显著性检验，于是我们引入另外一个相关的经济因子，因为研究的是可吸入微粒，所以我们引入第二产业占年生产总值比重。我们进行多元线性相关分析，结果如下。

Model Summaryb

多元线性回归模型的拟合度为0.73大于三次模型的拟合度0.649；

模型的表达式为：particle＝β0+β1gdp+β2industry

其中：particle代表可吸入微粒，gdp为人均 GDP，industry为第二产业占比。

β0＝-0.836，β1=-0.138，β2=4.209

模型表达式为：particle＝-0.836-0.138gdp+4.209industry

通过表达式分析，产生可吸入微粒的主要是工业，所以在控制空气污染的时候，要适当减少第二产业在整个经济链中的比重。

三、主要影响因素分析及相关建议

从上面的分析中可以看出，随着经济的发展影响武汉市大气污染环境库兹涅茨曲线模型的主要因素除了人均GDP以外，还有武汉市的产业结构等。

（一）人均GDP对大气环境库兹涅茨曲线模型的影响

从上面的分析中可以看出，不是所有的模型都可以用传统的环境库兹涅茨曲线二次或者三次模型解释，即随着人均GDP的增长，并不是所有污染物都呈现出先增加后减少的趋势，除了SO2的浓度呈现出明显的这种趋势以外，其它的各项污染指标都没有明显的或者稳定的呈现出这种倒U的形态趋势，所以环保部门或者其它相关职能部门不能把希望全部寄托在经济自身增长同时，空气环境能够自我调控上。

（二）产业结构变动对大气环境库兹涅茨曲线模型的影响

武汉市属于偏重型工业结构，经济发展仍处于工业化初期的阶段，而工业属于高能耗高污染变动行业，所以工业化程度将直接影响大气污染的排放量。从SO2浓度年均值的多元回归模型中，我们可以看到第一产业的占比量与SO2浓度的关系呈现出负相关的关系，说明以农业为主的第一产业排放污染物少，对改善SO2污染状况有积极地作用。

（三）对空气质量管理的相关建议

1.从上面的分析中可以看出，当人均GDP增加到一定的程度时，随着人均GDP的增长，SO2浓度和可吸入微粒的浓度都会有所下降，空气质量有所好转，说明随着经济的发展人们会自发产生对高质量的生存环境的需求，所以武汉市在大力发展经济同时也应大力倡导绿色GDP的概念，引导经济增长向高效、低耗、低污染的方向转化，促使经济走上可持续发展的道路。

2.调整产能结构，减轻空气污染。调整产业结构，即调整第一产业、第二产业、第三产业分别占整个经济的比重，武汉市属于偏重型工业化城市，我们由上面的分析可以知道，第一产业的发展有利于空气污染，第二产业的发展则会加剧空气污染，所以为保证武汉市的经济能够更好更快发展，应当适当减少第二产业的占比，增加第一产业的占比。

[1] http∶//wenku.baidu.com/view/b7d04f4ff7ec4afe04a1df1d. html.

[2] 彭 鸿.武汉市环境库兹涅茨曲线模拟研究[J].华中科技大学，2010(5).

[3] 李 周，包晓斌.中国环境库兹涅茨曲线的估计[J].科技导报，2002(4).

[4] 师晓华.武汉市武汉市环境质量演变趋势研究[J].中国地质大学，2007(3).

［责任编辑：兰欣卉］

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1005-913X（2015）06-0078-03

2015-03-26

李蔚程(1993-)，男，湖北洪湖人，本科学生，研究方向：金融学。