天津市水质与产业密度的关系

2017-11-02邓亚楠汪陈汉知

赤峰学院学报·自然科学版 2017年19期

关键词：天津市服务业水质

邓亚楠，汪陈汉知

（安徽大学，安徽合肥 230601）

天津市水质与产业密度的关系

邓亚楠，汪陈汉知

（安徽大学，安徽合肥 230601）

通过对天津市各区域的水质与产业密度数据的收集，确定两者之间的拟合相关关系.根据统计结果进行分析，得到：虽然天津市随着经济水平的提高，水质情况有所好转，但目前的经济发展确实是以水环境的牺牲所换取，以工业为主导产业的地区，水质污染情况仍旧严重.为改善水环境质量，推动区域的可持续发展，应优化升级产业结构，提升产业质量并结合相应的国家政策加大对环境保护的投入.此外，对水资源保护方案提出相关的建议，以缓解当前中国面临的水资源短缺的局势.

天津市各区域；水质；产业密度；产业结构

天津市，首批沿海开放城市，位于环渤海经济区的中心地带，其综合实力稳居全国前列，其中，工业实力占据主导地位.然而，经济发展带来环境污染，工业化的大力推进不仅拉动了城市经济的高速攀升，同时也给环境带来了一定的破坏.天津市水环境污染状况相对较重，工业污染物的超标排放使得以海河为主干流的流域承受着严重压力，居民生活用水日益缺乏.李克强总理曾提出，要强力推进经济增长与环境改善的双赢之路.因此，对天津市的经济发展与水质污染情况间的关系进行研究分析有着十分重要的意义.本文选取天津市16个市辖区的水环境质量与其对应的产业密度进行研究分析，得出两者间的关系，从而明确天津市的经济发展是否以水环境质量的牺牲为代价；通过各区之间的横向对比，找出其产业发展对水质影响程度的区域差异，为天津市的协调发展提供信息与决策支持.同时，为其他城市提供参考，借鉴其发展经验，更好地协调经济与环境两者之间的关系，创建可持续发展，生态文明和谐的现代化城市.

1 天津市各区域现状概述[2]

1.1 主城区

红桥区主要推进商贸流通业、教育事业；和平区是高端服务业集聚的商务中心区；南开区电子、机械制造技术先进、规模宏大，是科技领先的高等教育科研高地；河北区发展高端商贸业以及特色文化旅游业；河东区以商贸物流、文化旅游等现代化服务业为重点，同时建设生态友好型都市工业；河西区第三产业占比较大，深化金融商务的主导地位，现代服务业快速发展.

1.2 近郊

北辰区工业基础坚实，电子、新能源材料、装备制造、医药产业构成其主导产业；东丽区位于海河重化工带，是现代研发、制造基地；电子、生物制药、汽车制造构成了西青区三大主导产业；津南区以电子、现代冶金、机械制造等为主导产业；作为高端产业聚集地，滨海新区重点发展航空科技、新能源、电子信息技术等战略性新兴产业，同时加速聚集高端金融等现代服务业.

1.3 远郊

宁河区工业形成了食品加工、化学工业、冶金工业、技术装备制造四大主导产业并围绕“绿色农业”，加速转变农业的发展方式；宝坻区重点培育发展新兴战略性产业，建设高附加值的现代服务业体系并逐步健全现代农业体系；蓟州区借助生态景观，重点打造旅游文化都市；武清区加快引进高新技术产业，积极推进以金融、商贸、旅游为主的现代服务业，着力打造农产品的品牌化，完善农业产业链；静海区科技引领产业升级转型，服务业规模质量逐渐提高，电子商务与现代物流业快速发展，都市农业逐渐走向产业化.

天津市各区域产业结构不同，主城区第三产业占主导地位，重点发展金融、商务、旅游等现代服务业，但区内无第一产业；对于环城四区与滨海新区，第二产业占据主导地位；远郊五区以第一产业为基础，第二产业为支撑.

2 天津市地表水概况

天津市地跨海河两岸，海河由大沽口入海，作为华北地区最大的河流，海河对于天津市区有着重大的意义.总共有19条一级河道经过天津市区，总长度达1095.1km，二级河道总共79条，总长度达1363.4km[3].天津作为港口城市，水资源丰富，然而随着工农业经济的快速增长，耗水量急剧上升，废水的排放也日趋严重.近年来，海河疏于管理，未达标的工业废水的直接排放以及农业污灌造成的清水污水混同等原因，给海河水质造成了严重的污染，使得海河供水功能下降.为解决水体污染造成的市区供水困难问题，天津市多次引黄济津，实施大型的水利工程项目，确保高质量的生活用水.

3 水质与产业密度的量化分析

3.1 产业密度ρ[4]

产业密度是一个地区内生产总值与地域面积的比值，单位为万元/平方千米，是指一个地区内单位面积土地上经济发展水平的高低，产业密度的值越大，单位面积土地上的生产总值越大，其经济发展水平越高.作为反映区域经济效益大小的一个重要指标，产业密度在协调地区发展、政策制订与施行的过程中承担着重要的角色.

其中，GDP——区域生产总值，万元；

AR——区域面积，平方千米.

3.2 区域水质

天津市各区域水质情况由天津市环境保护局发布的水污染综合指数I表示，综合指数越小，表明水环境质量越好.

3.3 数据的处理与拟合

本文选取2016年作为研究分析年度，因天津市各区域产业密度数值差值较大，为更好地分析水质与产业密度之间的关系，通过取对数来缩小自变量ρ的数值范围，从而避免因数据间差值过大造成的部分数据点间隔过小.因此以ρ'=ln(ρ)为自变量，水污染综合指数I为因变量进行多项式拟合.

通过查阅相关文献以及统计数据[5～8]得到如表1所示的水质与产业密度的计算结果.

表1 天津市各区域水质与产业密度计算结果

通过多次的数据处理，确定了水质与产业密度的三次函数关系:

由于该模型没有用于定量预测，仅仅只是探讨两者之间的相关关系，所以不需要较高的可决系数和做严格的统计检验.

得到的拟合曲线如下图1所示：

图1 天津市各区域水质与产业密度三次多项式拟合曲线

3.4 数据分析

由时空等价模型[4]可知：在一个足够大的区域之内，一个地区不同时间段的发展状态可以由一个时间段不同地区的发展状态来获取相关的发展信息.

由图1分析得到：

从整体来看：随着产业密度的增大，水质状况表现出先下降，然后上升，最后略微下降的趋势.这也符合一般的自然规律.根据时空等价模型可知：在经济发展的初期，由于地区的经济基础比较薄弱，需要适当的以水质环境的破坏为代价来实现该地区经济的增长.然而发展到了一定的阶段拥有了一定的经济实力之后，就会引进对水质污染比较小的高新技术产业以及现代服务业推动产业密度的增加.由于对水环境改善的高度重视，政策的发布与实施以及大自然的自我修复能力，均会使得水质情况向好的方向发展.然而生态系统对环境的变化有承受的限度，当产业密度增长到一定程度过于密集的时候会超出自然的承受限度使得水质恶化.

从极端值来看：红桥区相对于产业密度来说拥有良好的水质，作为天津近代商业的发祥地，红桥区拥有浓厚悠久的历史文化，众多的老字号和地区荣誉如狗不理包子.区内驻有知名中学及高等院校，是天津市教育事业的集中地.红桥区以街区商贸、教育和文化旅游等服务业为主，产业水平较高，对水质的污染较轻.这是地区独特的资源优势所致，值得其他地区借鉴，大力发展教育和文化旅游事业会促进一个地区经济的发展.武清区相对产业密度拥有较差的水质，与河北廊坊北京通州相邻，承接了北京等发达地区的重污染产业的产业转移，处于经济发展的初始阶段，对水环境的破坏较为严重.

从数据点来看：代表各地区的数据点的分布比较分散，说明天津市各区域水环境质量与其相应的经济发展之间的关系有较为显著的差异.主城区的水质大体优于远郊的水质优于近郊的水质，产业结构对水质的影响比较大.

4 结论

4.1 虽然天津市随着经济水平的提高，水质情况有所好转，但目前的经济发展确实是以水环境的牺牲所换取，工业占据主导地位的近郊区域，其水质污染情况尤其严重，工业中未达标废水的排放对水质的污染影响重大，水环境质量的改善不可怠慢.

4.2 产业结构对水质有一定的影响.相较于主城区和远郊，近郊地区工业所占比重较大，机械制造、冶金、化工等产业对水环境影响较大，其产业结构水平较低，致使水质污染的恶化.而主城区产业结构水平较高，以环境友好型的现代服务业为主，红桥区的教育资源、和平区的高端商务以及河西区的文化旅游不仅带动了经济效益的提高同时减少了对水环境的破坏.

4.3 近郊数据点拟合曲线大致呈现下降的趋势，天津市“十一五”、“十二五”以及现行的“十三五”发展规划均强调了产业结构优化升级的重要性，提出着力发展安全清洁、技术领先、高附加值的高端产业，提升产业发展质量，加速钢铁、化工、印染等重污染的劣势产能的退出；同时完善政策体系，进一步推进高等商务、物流、文化旅游等现代性服务业的发展，加大财政投入，为现代服务业的发展提供优良环境.国家政府的政策支持有效地防治了水环境的再度污染.

5 建议

为协调城市区域发展，更好得处理经济发展与水环境质量之间的关系，本文根据以上研究结果提出以下建议，以供其他城市借鉴和参考.

5.1 优化产业结构，提升产业质量.对于污染严重产业密度低的区域，应当根据自身资源条件，合理地改善当地的产业结构，积极响应国家经济转型的政策，重点加强治理；对于污染严重产业密度高的区域，政府应当加大财政投入，鼓励发展战略新兴产业及现代服务业，摆脱经济增长对环境破坏的依赖性，改变仅以GDP为目标的发展模式；对于污染较轻产业密度低的区域，采取发展教育、旅游文化事业及金融、商贸、物流等高增值的现代服务业，响应经济新常态政策；对于污染较轻产业密度高的区域，则是其他组合区域借鉴的发展模式，是较为成功的组合.

5.2 促进产业转移，积极响应国家西部大开发的战略，东部对西部进行援助以及产业的转移可以实现互利共赢.为保证水质处于较好的状态，当产业密度增长到一定的时期之后需要进行产业转移，既可以缓解过高的产业密度对本地区水质的压力，又可以帮助欠发达区域实现产业的规模化发展，对中国整体的协调发展有较大促进作用.

5.3 发展教育事业，响应科教兴国战略.河北秦皇岛、山东威海等地均引进了著名高校的分校.教育对地区经济的促进效果明显，良好的教育水平能在较低限度破坏环境的前提下促进经济的发展.引进高质量的人才，大量的优秀人才储备是实现产业转型发展高新技术产业的基础.

5.4 推动”十三五“绿色发展.习主席指出：要将生态文明融入经济建设的全方面，大力提倡绿色文化与绿色环境，仅以GDP增长为目标的政策已经不能顺应现在国家发展的方向.各地区不同的环境政策对水质有很大的影响，政府应积极响应可持续发展战略，倡导环境保护，加大财政投入力度，为环境友好型产业发展保驾护航.