江苏省经济增长与水环境污染之间的关系研究

吴永花，叶鸿蔚，贾秀飞

（河海大学公共管理学院，江苏　　南京　211100）

江苏省经济增长与水环境污染之间的关系研究

吴永花，叶鸿蔚，贾秀飞

（河海大学公共管理学院，江苏南京211100）

1　　江苏省经济发展与水环境污染概况

2000—2013年江苏省经济增长总体上呈上升趋势，从2000年8 584.7亿元增长到2013年59 161.8亿元。人均GDP增长速度更为显著，按常住人口计算，2000年人均GDP为11 765元，到2013年人均GDP已达74 607元，相比2000年增长了5.3倍。

伴随着经济的高速发展，江苏省水环境质量不断恶化。2000年江苏省工业废水排放量为2.019× 109t，生活污水排放量1.474×109t，2013年分别增长到2.206×109t和3.735×109t，增长率分别为9.26%和153.39%［1］。由图1所示，工业废水排放量变化在2000年之前基本保持稳定状态，2000年以后波动幅度较大，经历了先增后减再增再减的复杂过程；同时，生活污水排放量不断增长，且从2010年后增长率大幅度上升。

图1　1984—2013年江苏省工业废水及生活污水排放量

2　　经济增长与环境间关系模型构建

2.1指标选取和数据来源

选取经济和环境2类指标。工业废水排放量及城镇生活污水排放量表征水环境污染水平，江苏省人均GDP代表经济增长水平。工业废水和人均GDP统计数据选取1984—2013年的指标，而城镇生活污水由于数据分散性强，考虑到数据的可获得性，只选取了2000—2013年的指标数据，2类指标统计数据如表1所示［2-3］。

表1　1984—2013年江苏省工业废水和生活污水排放量与人均GDP统计数据

2.2计量模型构建

设有y和x的n对观测值数据，变量y的每个观测值应由式（1）决定：

式（1）称为双变量线性回归模型或简单线性回归模型。其中α和β为回归模型系数（coefficients），u表示个体偏差，下标i是观测值的序号。当数据为时间序列时，一般用下标t来表示观测值的序号，式（1）变成：

在给定x和y一组观测值（x1，y1），（x2，y2），…，（xn，yn） 情况下拟合的直线yˆ=αˆ+βˆx称为拟合的回归线。为了优化拟合直线，用残差平方和作为理想的测度，即

公式（4）和公式（5）给出了最小二乘法（OLS）计算 αˆ和βˆ的公式，αˆ和βˆ称为线性回归模型yt=α+βxt+ut的参数α和β的普通最小二乘估计量（OLSestimators）。

在国内外相关研究中，描述环境库兹涅茨曲线的函数模型有线性函数、二次多项式、三次多项式、指数函数及对数函数等。根据国内外研究结果与U型EKC相关理论已有模型，借助EXCEL软件经过多种曲线回归模拟分析，结合拟合优度R2、t值、各项系数的显著性检验及图形的形状，发现二次回归曲线能较好地反映工业废水排放量与经济增长之间的关系。因此选用二次回归曲线进行模拟，工业废水排放量与人均GDP之间的模型如公式（6）所示：

式中：yit为工业废水排放量（IWW）；i表示江苏省，t表示时间；β0、β1、β2为待估模型参数；x为人均GDP；ε为随机误差项。

①β1=β2=0，y与x之间没有必然联系；②β1＞0，β2=0，y与x之间呈单调递增关系；③β1＜0，β2=0，y与x之间呈单调递减关系；④β1＞0，β2＜0，y与x之间呈倒U型关系，即EKC关系，EKC曲线的拐点为x=-β1/（2β2）；⑤β1＜0，β2＞0，y与x呈正U型关系。

研究发现选用线性回归进行模拟，可更好体现城镇生活污水排放量与经济增长的关系，模型如公式（7）：式中：yit生活废水排放量；i表示江苏省，t表示时间；β0、β1为待估模型参数；x为人均GDP；ε为随机误差项。

①β1=β2=0，y与x之间没有必然联系；②β1＞0，β2=0，y与x之间呈单调递增关系；③β1＜0，β2=0，y与x之间呈单调递减关系。

2.3经济增长与工业废水排放量之间关系模型的设定

通过上述模型及表1数据，模拟了工业废水与人均GDP之间的关系，回归模拟结果见表2。由表2可得：人均GDP与工业废水排放量的Linear、R2Quadratic以及Cubic拟合的可决系数（拟合优度）分别为0.121、0.448和0.471，其中，只有二次型曲线的复测定系数大于0.4，F值最大且大于10，并且t检验值为4.52，大于2，通过了显著性检验，因而二次型曲线拟合效果最好。为了更加直观地分析回归模型的估计结果，用图2表示了回归模型的图形与方程。

2.4经济增长与生活污水排放量之间关系模型的设定

通过上述模型及表1数据，模拟了江苏省人均GDP与生活污水之间的关系，模型结果见表3。人均GDP与生活污水排放量之间的线性、二次和三次曲线拟合的可决系数（R2）分别为0.983、0.971和0.974，拟合程度均较高。一次性曲线F值高于二次和三次，笔者选取一次回归为此次研究的数学模型。

表3　　江苏省人均GDP与生活污水排放量之间模型模拟结果

表2　　江苏省人均GDP与工业废水排放量之间模型模拟结果

根据图3可知，人均GDP与生活污水排放量的方程为：y=3.477 3x+1 119 284，与传统的环境库兹涅茨曲线（EKC）倒U型特征不符。人均GDP增长与生活污水的排放量呈正比，生活污水排放量随着人均GDP的增多而不断增多，水环境污染伴随着经济的增长有不断恶化的趋势。

图2　　江苏省人均GDP与工业废水排放量曲线（Quadratic）

图3　　江苏省人均GDP与生活污水排放量之间的关系

图2为江苏省人均GDP与工业废水排放量之间的环境库兹涅茨曲线图，选取的工业废水指标与经济增长的回归模型拟合的效果十分理想，曲线类型为倒U型。人均GDP与工业废水之间的EKC模型拟合方程为：y=-8×10-15x2+4×10-5x+228 208，曲线（见图1）表现为倒U型，相关数据点分布于一条倒U型曲线两侧，且集中在曲线左侧，转折点X=-β1/（2β2）=15 811.3元，江苏省2003年人均GDP达到这一点（2002年人均GDP为14 369元）。江苏省12 a前已经越过曲线定点位于下走的趋势。以目前现有的数据预测，未来江苏省工业废水排放量仍将处于下降的态势。

3　　江苏省水环境政策评价

3.1江苏省水环境政策回顾

江苏省自1997年以来陆续出台了相关防治水环境污染的系列环境政策。1999年3月16日出台的《江苏省按排放水污染物总量征收排污费暂行办法》规定排污单位应如实按月或按季向当地环境保护部门申报排放废（污）水的数量、污染物的种类和浓度，经环境保护部门或其指定的单位核定后，作为征收排污费的依据。故意不正常使用污染物处理设施，污染物排放超标，排污单位应按有关规定加倍征收排污费。2000年，江苏省工业废水处理率为95.2%，工业废水排放达标率为91.9%；2004年，工业废水排放达标率已达97.2%；2008年6月，江苏省环保厅、建设厅联合发布《关于加强全省污水处理厂污泥处置工作的意见》，意见表明各地要在10月底完成城镇生活污水处理厂和工业污水集中处理厂污泥处置现状调查摸底工作，做到污泥产生情况清楚，去向有据可查；2011年12月28日南京市第十四届人民代表大会常务委员会第二十七次会议制定，2012年1月12日江苏省第十一届人民代表大会常务委员会第二十六次会议批准出台了《南京市水环境保护条例》，其他市也出台相应的水环境保护条例；2013年江苏省完成水主要污染物减排项目1 652个，新增城镇污水处理能力8.8×105m3/d，建设城镇污水收集主干管道3 000 km，新增集中式污水处理设施覆盖建制镇80余个，建设企业深度治理和再生水回用工程59家［1］。

3.2江苏省水环境政策成效

如图2所示，2003年后江苏省工业废水排放量越过转折点呈缓慢下降趋势，水环境污染得到部分缓解，江苏省水环境政策实施取得了一定实效，但工业废水排污现象依然存在。目前，江苏省水环境保护力度偏向于工业废水排放的防控，而忽视了对生活污水排放的治理。从公共政策分析角度来看，一方面，政府针对生活污水排放制定及实施的政策相对较少；另一方面，鉴于2000年之前的生活污水排放数据相对较难找寻，侧面反映出人们对生活污水排放的意识性较差，公众对生活污水处理的政策需求还处在初级阶段。

4　　结论及建议

通过多种曲线回归模拟，发现江苏省人均GDP与工业废水排放量之间关系符合环境EKC模型。由模型模拟结果可以清晰地看出1985—2013年江苏省工业废水排放量在2003年已越过拐点并随着人均GDP的增长呈现缓慢下降的趋势；经济增长即人均GDP与生活污水排放量之间的关系为一次线性关系。生活污水排放量随着经济的不断增长而持续增多。通过以上总结可以发现：①环境库兹涅茨曲线只是一种可能并非必然，不同地区或选取水环境污染指标的不同，模拟的曲线会不尽相同；②除选取水环境污染指标这一因素外，政府部门针对水环境污染制定的保护水环境的政策及政策实施的效果对EKC模型同样产生影响，模拟的曲线也会大不相同；③此次研究生活污水排放量选取的数据时间刻度（2000—2013年）比较短，不能全面而完整地体现江苏省经济增长与水环境污染之间的关系，所得结果具有局限性。一些随机及突发因素尚未考虑，在今后的研究中需加以完善。

综上所述，为了保持经济的可持续发展，需要改善生活污水的处理，减少排放量，故提出以下对策建议：①政府作为公众的代理人，对危及公众安全的水环境污染问题需克服其行为偏差并推动政策创新，针对工业废水排放制定并实施合理有效的政策；②对城镇生活污水排放实行收费制度。制定污水排放收费标准，严格遵循“谁污染，谁付费”原则；③对生活污水排放的各个环节实行合理监控，设立必要的惩处机制，比如在垃圾处理层面，严禁将生活垃圾、污水排向河流、湖泊，对违反者实施大数额罚款；④鼓励环保机构、非政府组织（NGO）组织有关防治水环境污染相关的活动，给予政策、资金、补贴等方面的支持。⑤设立举报、反馈机制，为公众参与水环境治理提供合理渠道，避免公众与政府之间，委托人与代理人之间关系的僵裂，引发不必要的冲突。

［1］ 江苏省环境状况公报（2000—2013年）［EB/OL］.江苏环保，http：//www.jshb.gov.cn/jshbw/hbzl/ndhjzkgb/.

［2］ 中国统计年鉴（1984—2013年）［EB/OL］.中华人民共和国国家统计局，http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/.

［3］ 江苏统计年鉴（1984—2013年）［EB/OL］.江苏统计局http：// www.jssb.gov.cn/.

Relationship between Economic Development and Water Pollution in Jiangsu Province

Wu Yonghua，Ye Hongwei，Jia Xiufei
（School of Public Administration，Hohai University，NanjingJiangsu211100）

On the basic of EKC model and research paradigm，combined with data from 1984 to 2013 in Jiangsu province，the relationship between economic development and water environment has been announced.The result shows not only the reverse“U”of EKC but also linear relation and multiple relationsbetween economic development and water environment.There isa curve with the reverse“U”ofEKC between per capita GDP and industrial waste water.At present，the relation between economic development and water environment is in the declining trend.And economic level has crossed the inflection point in 2003.There is a one step growth curve between per capita GDP and the quantity of sanitary sewage.The discharge of sanitary sewage is escalating with the continuous growth of economy.The paper finally puts forward some suggestions to protect the water environment in Jiangsu province on the base ofempirical analysis.

ECK model；economic development；water environment pollution

吴永花（1990—），硕士研究生，研究方向为环境政治。

E-mail：1149366491@qq.com。

2015-06-05