成都市环境库兹涅茨曲线分析

2017-01-09西南民族大学化学与环境保护工程学院四川成都610041

四川建筑 2016年6期

彭越，柏松，严平，马晴(西南民族大学化学与环境保护工程学院，四川成都 610041)

成都市环境库兹涅茨曲线分析

彭越，柏松，严平，马晴
(西南民族大学化学与环境保护工程学院，四川成都 610041)

采用成都市2005年至2014年间的环境与经济时间序列数据建立计量模型，解析成都市三类环境流量指标的EKC演变轨迹和特征。结果表明，成都市工业SO2排放量、工业COD排放量与人均GDP之间均呈正U形关系，工业粉尘排放量与人均GDP之间呈倒N形关系，均不符合倒U形特征，因此在城市发展过程中不能依靠经济增长来解决环境问题，需加强对工业污染物排放的控制，改善城区大气环境质量，降低环境风险。

环境库兹涅茨曲线；环境经济学；城市化

成都市地处我国西南，属于全国大中城市之一，是西南地区重要的社会经济文化中心，在西部大开发中发挥着重要作用，近年来发展迅速。成都市从2000年到2010年十年间城市化率增长12.5个百分点，2010年至2012年两年间增长近5个百分点，处于城市化的加速阶段。但是，快速城市化发展过程中其环境状况堪忧：交通拥堵，污染性缺水问题突现[1]，大气细颗粒物含量高[2-3]，存在大气污染[4]、水污染[5]和土壤污染[6]，属于总体协调发展类环境滞后型城市[7]。为了研究城市经济增长与环境压力间的耦合机制，本文采集成都市2005年至2014年间的环境与经济时间序列数据，模拟构建经济增长与污染排放之间的计量模型，分析探讨城市化过程中环境保护与经济发展之间的协调途径，促使城市经济增长与环境压力之间尽快解耦。

1 城市环境库兹涅茨曲线理论与方法

1.1 城市环境库兹涅茨曲线理论

20世纪90年代，美国经济学家Grossman和Krueger研究发现，环境退化水平随着收入水平的增加先增大后减小，呈倒U形曲线，被称为“环境Kuznets曲线”(EKC)。“环境Kuznets曲线”说明环境变化与经济增长之间存在“和谐-矛盾-和谐”的发展变化关系，即在经济增长、产业结构和科学技术发展演变过程中，环境问题逐渐加剧，然后逐渐减少直至消失。由此认为环境问题可以依赖经济增长最终得以解决。有实证研究发现，环境指标与收入水平之间不仅有倒U形关系，还有正U形关系、N形关系(倒N形关系)以及同步关系。因此，环境问题有时会随着经济增长而加剧，并不能得到有效解决。即使是倒U形关系，当发展经济所造成的环境破坏超过当地的环境承载能力，环境出现退化，甚至崩溃，那么倒U形理论上的转折点很难甚至永远也不能达到。因此，城市在快速发展过程中其环境与经济之间需要相互协调，发展经济的同时开展环境保护与环境治理，避免环境破坏超过承载力水平，在较低人均GDP下通过EKC拐点，使经济增长与环境压力之间解耦，从而确保城市可持续发展。

1.2 环境库兹涅茨曲线计量模型

描述EKC的计量模型通常有线性函数、二次多项式、三次多项式、对数函数和指数函数等。最常用的有二次函数、三次函数及对数函数，函数式如下：

Y=a0+a1x+a2x2+e

(1)

Y=a0+a1x+a2x2+a3x3+e

(2)

Y=a0+a1(lnx)+a2(lnx)2+e

(3)

式中：Y为环境指标；x为人均GDP；a0、a1、a2、a3为常数及各次项的系数；e为随机扰动项。

2 研究区域

成都位于中国西南地区，四川省中部，四川盆地西部，东经102°54′至104°53′和北纬30°05′至31°26'之间，东北与德阳市、东南与资阳市毗邻，南面与眉山市相连，西南与雅安市、西北与阿坝藏族羌族自治州接壤。东西长192 km，南北宽166 km，总面积12 121 km2，属内陆地带。全市包括9区4市(县级市)6县(图1)。市区包括锦江区、青羊区、金牛区、武侯区(含高新区)、成华区、龙泉驿区、青白江区、新都区、温江区，城区包括锦江区、青羊区、金牛区、武侯区(含高新区)、成华区。

图1 成都市行政区划

3 成都市环境库兹涅茨曲线拟合与分析

城市中的环境污染物主要来自于生产生活过程中的人为排放。成都市经济结构以二、三产业为主，第二产业所占比重较大，环境污染物主要来自第二产业。为了研究成都市经济增长与污染物排放量之间的关系，从2005年至2014年的《中国环境统计年鉴》中选取成都市工业SO2、工业粉尘以及工业COD排放量，人均GDP则根据2005年至2014年《成都市社会经济统计年鉴》取全市人均GDP，相关数据如表1所示。

表1 成都市2005年至2014年人均GDP及工业污染物排放量

根据以上数据，以人均GDP为横坐标，工业SO2排放量为纵坐标，绘制工业SO2排放量的EKC曲线，并进行二次曲线拟合，结果如图2所示。同样，绘制工业粉尘排放量的EKC曲线，并进行三次曲线拟合，结果如图3所示；绘制工业COD排放量的EKC曲线，并进行二次曲线拟合，结果如图4所示。

图2 工业SO2排放量的EKC曲线

图3 工业粉尘排放量的EKC曲线

图4 工业COD排放量的EKC曲线

以上拟合曲线的R2值均大于0.85，说明拟合较好。从曲线的形状看，工业SO2排放量与工业COD排放量的EKC曲线均属于正U形曲线。工业SO2排放量的最低点在人均GDP为76 667元处，工业COD排放量的最低点在人均GDP为75 000元处，目前两类指标都位于曲线最低点附近，处于曲线较为平坦部位。工业粉尘排放量的EKC曲线属于倒N形曲线，如将时间跨度缩小，目前曲线经历了倒U形曲线的最大值，进入倒U形曲线右侧，呈现出随人均GDP增加排放量减少的趋势。以上情况说明，三类流量污染物近年来得到有效控制。这是近年来成都市大力调整产业结构推行清洁生产的结果，由于第一、第二产业比重降低，适当增加第三产业比重，因此GDP增加的同时，工业污染物的排放量增加不多甚至在逐渐减少。