工业废水排放与经济增长脱钩的省际差异研究
2017-11-22马海良侯雅如李珊珊
马海良 侯雅如 李珊珊
摘要 工业的迅猛发展为我国经济增长奠定了坚实的基础，但与此同时其排放的大量工业废水对生态环境和民生福祉造成了恶劣的影响。基于2009—2014年我国31省区的数据，首次尝试构建工业废水排放与经济增长的脱钩模型，利用Tapio脱钩体系中的8种状态具体分析两者的相互关系及作用程度，并进一步从产业与资源两个视角对脱钩状态从技术、结构、生态和效率四个方面进行因素分解，最终通过对比分析后得到工业废水与经济增长脱钩的主导因素，结果表明：①研究期内，除贵州为增长连接状态外，我国余下30个省区均实现了工业废水与经济增长的脱钩，其中19个省区为强脱钩，基本分布在我国地理上中部和南部地区，其余11个省区为弱脱钩，大多在我国的北部地区，脱钩状态呈现“南弱北强”的分布局势。②以产业角度对脱钩总指标进行分解发现，全国87%的省份尚未实现结构脱钩，而只有贵州尚未达到技术的脱钩标准，另外，除了黑龙江，贵州是以结构脱钩为主导，其他29省均表现为技术脱钩占优势，即技术指标为脱钩关键因素。③以资源的角度对脱钩总指标分解发现，全国均满足了效率脱钩的条件，但不同地区在结构与生态脱钩状态上存在明显的地区差异特色，即效率指标为脱钩关键因素。据此，本文提出针对性建议：①国家层面上，应该及时更新工业废水排放标准，充分利用经济手段，对污水处理分档次计费，增强管理制度的规范性和科学性。②省份层面上，应深入理解脱钩关系背后的实质问题，处理好效率、技术、结构三者的关系，以其协调发展逐步实现工业废水与经济增长的强脱钩状态。
关键词 工业废水；经济增长；脱钩；省际差异
中图分类号 F062.1
文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2017）11-0185-08 DOI：10.12062/cpre.20170425
工业作为国民经济的主导力量，对我国经济增长和社会发展起着中流砥柱的作用。为进一步规范其发展，中共十八大明确指出，我国必须坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化路子，这不仅改进了产业结构，还对资源使用与生态保护提出具体的要求。其中水作为最根本的自然资源，对工业经济的增长起着基础性和战略性的支持作用，但现状表明，我国工业用水一直居高不下，其排放的大量废水对环境污染造成重大影响。因此，2015年4月国务院通过《水污染防治行动计划》（简称“水十条”）提出明确要求，对工业废水采取强力监管，全面系统推进水污染防治。但是据中国水利部公报显示，2014年我国万元工业增加值用水量59.5 m3，虽同比减少了8.3%，但与“水十条”提出的2020前全国万元工业增加值用水量比2013年下降30%以上还有很大的落差，同时我国每增加单位GDP的废水排放量为1.5万t/亿元，约为同期发达国家排放量的4倍，尚未达到国际标准。因此为深入分析工业废水与经济增长的作用程度，从而采取更好的措施来响应水十条规划，我们拟采用脱钩方法对每个省工业废水排放量与经济增长的关系进行探讨。
1 文献综述
对于工业废水排放与经济增长两者关系这个细分领域，只有较少的学者有所涉猎，整理可得现有研究大致分为两个方向，第一个方向：构建不同的模型说明两者存在的关系，如李少红[1]基于1995—2009年人均GDP和工业废水排放量的时间序列数据，建立VAR模型，表明在一定程度上中国经济的增长是工业废水排放量的格兰杰原因，即工业废水排放量不会对经济增长产生必然的影响，周璇[2]通过环境库兹涅茨曲线，得到不同地区工业废水排放量与经济增长呈现EKC曲线形状，并指出各地因发展情况不同而存在着较大差异。第二个方向：利用LMDI分解分析法找出工业废水与经济增长关系背后的原因：如国外学者Lei H J[3]以产业为视角，探究了生产，结构，强度等因素对2001—2009年中国废水排量的贡献率，得出强度因素为中国工业废水排放量增加的主导原因；张静[4]通过分析1980—2004年江苏省工业废水排放与经济增长的相关数据，阐述了资源结构中广义技术效应的关键作用；黄宝敏[5]运用松弛的超效率理论，证明了回弹效应对工业废水排放无显著性印象，而资源的使用效率是影响工业废水排放的重要因素。
脱钩理论自20世纪90年代起开始在研究中得到运用，经济发展与合作组织（OECD）[6]定义其为打破环境危害与经济绩效之间的相互联系，即环境资源等因素随着经济增长逐渐表现的背離趋势。由于这种方法简单直观，国际上较多的学者采用它来研究资源与经济增长的关系。而国内学者对脱钩的研究还不够完善，已有的相关文献多是用它对碳排放与经济的关系探索，而在水资源方面应用较少。如孙耀华[7]通过Tapio脱钩指标对1999—2008年中国碳排放与经济增长之间的脱钩关系进行测度，分解分析后得到能源利用效率的重要地位；刘爱东[8]基于1990—2011年中国碳排放量和出口贸易额之间的时间序列数据，构建了Tapio脱钩模型，得出中国碳排放与出口贸易总体呈弱脱钩关系的结论；王君华[9]测度了2000—2011年间中国分要素密集度工业的经济增长与CO2排放之间的脱钩关系，剖析了二者脱钩发展的时间演变趋势，发现同劳动力密集型行业与资本技术密集型行业相比较，资源密集型行业的脱钩指数总体上处于较高状态。
综合文献可知，现有研究虽然从工业废水排放与经济增长两者关系进行了较深入的分析，但仍存在以下不足：首先学者们从各自视角采用了不同方法解释了工业废水排放与经济增长存在某种关系，但对两者作用的程度尚未进行深入探索。其次，上述文献大多以时间序列为出发点，探讨工业废水与经济增长的演变发展关系，而未能考虑各省份的地域差异。故本文在消化吸收现有文献的基础上，将脱钩模型首次应用于工业废水与GDP增长关系的研究，希望通过定量的研究，发现两者间的关系及影响程度。具体而言，本文将从下面2个方面提出探索与创新：①将研究对象界定为我国工业废水排放量与经济增长脱钩状态的省际差异，运用脱钩模型具体分析两者的影响程度，并进一步从区域分布层面展开具体分析。②分别以产业与资源为视角，从技术脱钩、结构脱钩、生态脱钩和效率脱钩四方面进行因素分解，通过对比分析找出造成工业废水排放与经济增长脱钩的主导因素。我们希望通过对工业废水排放量与经济的脱钩现象做出定量的研究，从而为实现“青山绿水”的现代化中国提供一定的理论支持。endprint
2 研究方法与数据
2.1 研究方法
国际上通用的脱钩分析模型有OECD模型，Tapio模型[9]等。
（1）OECD模型。根据驱动力-环境压力-环境状态的结构建立指标体系，构建以资源环境压力与经济驱动力的比值作为指标的脱钩模型，并把脱钩分为绝对脱钩与相对脱钩。所谓绝对脱钩，即随着经济的增长，环境压力保持稳定或下降的状态；相对脱钩则意味着经济驱动力与资源环境压力都为正值，但环境压力增长值小于经济增长值。在OECD指数模型的具体构建中，由于在时间上只引入了基期值与末期值，导致数据的选择存在随意性，对于脱钩状态的判定，不可避免的存在着误差。
（2）Tapio模型。Tapio打破了时间的限制，立足弹性，综合相对量与绝对量，以增长变化率的比值重新定义了脱钩指标，即e（A，B）=△A/A△B/B，其中A代表资源环境，B为经济社会发展，e（A，B）则表示了资源环境随经济发展的相对变化关系。并在OECD的基础上，进一步将指标体系划分为负脱钩，脱钩，连接3种状态。所谓脱钩，上文已有阐述，是A与B关系的背离；负脱钩则与脱钩相对，表明两者仍存在同步变化的关系；而连接处于脱钩与负脱钩的中间，是一种过渡状态。在3种基础状态下，Tapio又以0，0.8，1.2为临界值，继续细分，最终得到8种具体脱钩状态，分别为扩张负脱钩，弱负脱钩，强负脱钩，衰退脱钩，强脱钩，弱脱钩，见表1。
比较来看，Tapio脱钩模型可避免OECD模型基期时间选择的随意性和其带来的高度敏感性，故本文采用Tapio脱钩模型，并从产业与资源两个角度，对其进一步分解：
首先，基于产业的角度，将Tapio脱钩弹性指标分为产业技术脱钩指标和产业结构脱钩指标：
e（IWW，GDP）=△IWW/IWW△GDP/GDP（1）
=△IWW/IWW△IP/IP×△IP/IP△GDP/GDP（2）
=e（IWW，IP）×e（IP，GDP）（3）
式中，e（IWW，IP）代表工业废水与工业增长值的脱钩，为实现两者关系的背离，就需要我国不断改进污水排放系统，引进合理处置、优化废水的技术，故称为产业技术脱钩指标；e（IP，GDP）代表工业增长值与国民收入的脱钩，为实现两者关系的背离，这就要求我国努力推进经济增长方式的根本转变，逐渐调整结构，故称为产业结构脱钩指标。
其次，基于资源的角度，将Tapio脱钩弹性指标分为资源结构脱钩指标，资源生态脱钩指标和资源效率脱钩指标：
e（IWW，GDP）=△IWW/IWW△WW/WW×△WW/WW△WR/WR×△WR/WR△GDP/GDP（4）
=e（IWW，WW）×e（WW，WR）×e（WR，GDP）（5）
式中，e（IWW，WW）代表工业废水排放量与废水排放量的脱钩，为实现两者关系的背离，需要我国调整用水结构，加快废水排放量多的传统工业改造，大力发展废水排放量少的新型产业，故称为资源结构脱钩指标；e（WW，WR）代表废水排放量与水资源使用量的脱钩，为实现两者关系的背离，需要我国全面排查水污染严重的企业，实施差别化环境准入政策，故称为资源生态脱钩指标；e（WR，GDP）代表水资源使用量与经济增长的脱钩，为实现两者关系的背离，要求我国不断提高技术水平，改善水资源利用效率和配置效率，以较低的水资源使用量实现最优的经济增长，故称为资源效率脱钩指标，
值得注意的是，e（IWW，WW）、e（WW，WR）均描述的是两资源的脱钩关系，其脱钩程度的判断与表1存在较大差异。以强脱钩为例，对于e（WR，GDP），资源随着GDP的增加而减少，即ΔA<0，ΔB>0，符合传统Tapio脱钩指标弹性表（表1）的要求，此时把e<0视为强脱钩，但对于e（IWW，WW）、e（WW，WR）来讲，显然两资源消耗量同时减少，即ΔA′<0，ΔB′<0是最好的一种状态，此时应该将e>0看做强脱钩，以此类推，得到表示两资源作用关系的Tapio脱钩指标弹性表（见表2）。
2.2 数据来源
由于废水治理结果公布存在滞后性，本文原计划研究 “十二五”规划中工业废水与经济增长的脱钩现象，但考虑到2015年数据不可得，故以2009—2014的数据为替代，分别选取我国31个省区（不考虑港澳台地区）工业废水排放量（IWW）、废水排放量（WW）、水资源消耗量（WR）、工业生产总值（IP）和国内生产总值（GDP）的平均值，从区域层面研究中国各省区的脱钩现象。其中水资源数据来自我国水资源公报，经济数据来源《中国统计年鉴》。为避免价格变动等影响因素，本文将2009—2014年当年价格计算的各地区GDP修正为2009年不变价格地区GDP。
3 实证分析
3.1 中国31个省份脱钩测算及分析
依据公式（1），测算出工业废水排放量与经济增长的脱钩弹性指标，对照表1，得到2009—2014平均5年里各个省区的脱钩状态（见表3）。
由表3看出，我国19个省工业废水排放量和经济增长的关系表现为强脱钩，占比为61.29%，11个省脱钩状态表现为弱脱钩，占比为35.48%，与此同时，在研究期内只有贵州1个省脱钩状态表现为扩张负脱钩。这表明在2009—2014年间，我国绝大多数省份，如天津、河北、河南、山东、江苏等省（直辖市）等，在较好保持经济增长的同时，有效地控制了工业废水排放量的增长，一定程度上遏制了水环境污染局面的扩大之势。但也需清醒地认识到，还有黑龙江、吉林、辽宁、北京、上海等11各省（直辖市）工业废水排放量和经济增长表现为弱脱钩，即在经济增长的同时，工业废水排放量也得到了较大幅度的增加，这些省份（直辖市）工业废水治理的程度还得强化。有意思的是，全国只有贵州一个省脱钩状态表现为扩张负脱钩，说明这个省废水排放量增长的速度超过了经济增长的速度，研究期内仍表现为以环境污染换取经济增长的发展模式，因此這需要当地的管理者采取积极有效的措施，通过有效的环境规制手段来刺激经济发展。endprint
同时可以发现，我国工业废水排放量与经济增长的脱钩存在明显的地域差异。弱脱钩的11个省份有8个在我国地理上的北部地区，而强脱钩的19个省份基本都在我国中部和南部地区，呈现出“南弱北强”的局势。上海、北京两直辖市虽然脱钩值较小，但依然表现为弱脱钩状态。作为我国产业结构最优，技术发展水平最高的两个典型城市，为何在研究期内表现出如此状态，到底又有哪些深层次的原因导致这一结果呢？我们下面将从产业和资源两个视角对脱钩值进行分解，以期找出相应解释。
3.2 脱钩程度的分解
在测算出我国工业废水与经济增长脱钩的基础上，为明确说明脱钩程度和脱钩原因，我们借鉴LMDI分解分析的思路，分别以产业和资源为视角，综合脱钩状态与脱钩弹性值两方面，进行详细的分析说明。
首先，从产业角度进行分析，根据公式（2），测算出基于产业角度的技术脱钩与结构脫钩的弹性指标，对照表1，得到相对应的脱钩状态（见表4），分析表4可知：技术脱钩状态中，除贵州为增长连接，我国其他30省区都实现了工业废水与工业增长值的脱钩，全国呈现逐步节水增效的趋势。一方面是因为用水重复率被纳入强制性工业废水处理标准，各省份的废水排放量有了明显的下降，另一方面在于各省环境力度不断加大，要求各工业企业提升生产工艺，大力淘汰老旧设备，提高水资源利用效率。但从技术脱钩弹性值上看，重庆市达到强脱钩状态中的最优值，但脱钩值也仅为-1.362，即脱钩程度还不够，这意味着比起发达国家，我国在提升废水循环与提高水资源利用效率技术方面还有很大的改进空间。结构脱钩状态中，鉴于中国尚处工业化快速发展阶段，工业比重仍然较大，故存在弱脱钩、增长连接与扩张负脱钩3种状态，虽脱钩效果不甚理想，但脱钩弹性值都基本控制在1.4以下。从政策上理解，表明2010年中央经济工作会议提出的“稳增长、调结构、促转变”的基本方针是有效的，我国产业结构正逐渐转型，服务业得到了快速的发展。以表4前三个省份北京、天津、河北为例，其第三产业占地区生产总值比重在2016年1季度分别达到了81.4%、54.4%和42.3%，比上年同期提高1.4%、3.7%和3%。因此，有理由认为随着十三五规划的深入实施，以及我国人民生活水平的增加，我国第三产业还将继续保持增长趋势，这也意味着我国工业产值与国民经济实现结构上的脱钩即将实现。
对比表（4）中的技术指标，结构指标和总指标的脱钩状态，不难发现强脱钩一直占主导地位，因为表4中的4种状态里（弱脱钩，强脱钩，增长连接，扩张负脱钩）只有强脱钩的符号为负，也就是说只要技术（或结构）指标中出现了强脱钩，那么技术（或结构）指标就是影响总脱钩状态的主导因素。以天津为例，其技术弹性值为-0.034（强脱钩），结构弹性值为0.974（增长连接），脱钩总指标值等于两者相乘，结果必定为负值，即为-0.033，表现为强脱钩状态，即天津的技术脱钩指标是造成工业废水排放量与经济增长脱钩的主导原因。如果指标的两种状态分别为弱脱钩（0
其次，从资源的角度进行分析，根据公式（5）测算出基于资源角度的结构脱钩、生态脱钩和效率脱钩的弹性指标。同时对照表2，得到结构与生态的脱钩状态，结合表1的数据，得到效率的脱钩状态（见表5）。
观察表（5）发现，资源结构脱钩状态中，20个省份（直辖市）区为负脱钩，8个省份（直辖市）为脱钩，3个省份表现为连接状态，且相同脱钩状态下的各省份的脱钩程度差距也较大。值得注意的是，由于工业废水排放量与废水排放总量的比值，主要取决于产业结构，而产业结构脱钩指标已在上文叙述，故本文对资源结构脱钩不再深入分析。资源生态脱钩状态中，不难看出扩张负脱钩，强负脱钩，衰退脱钩，弱脱钩，强脱钩呈现同时并存的局面。但从比例上观测，其中84%的省份为负脱钩，即我国较多省份仍普遍存在废水排放量与水资源使用量同时递增的现象，这一定程度上表明研究期内我国较多省份废水处理技术落后，废水污染严重的事实。进一步分析生态弹性值，以天津为例，其生态脱钩弹性值为13.206，处于同类强负脱钩状态中的劣值状态，这意味着水资源使用量每增加1%，废水排放量就会增加13.206%。而众所周知，天津属于严重缺水城市，因此如何全方位提高水资源利用效率，减少废水排量，仍是现阶段亟需解决的一大难题。
资源效率脱钩状态中，不难看出我国已初步实现规定范围内用水量与经济增长的脱钩，细看脱钩数值，除山西，吉林，黑龙江介于0.2—0.5间，余下各省区指标值均在0附近，分布较为均衡，这在一定程度表明各省区均正在积极响应，落实国家开源节流的政策，通过控制省内各个高耗水行业用水幅度，促进经济自身转型换档，逐步减少各行业的用水量，另一方面，相关部门也不断加强对相关技术的研发，争取用海水、半咸水、产出水和废水等非淡水水源部分替代淡水资源，并加强社会及各经济部门的节水教育，以保证在经济增长的基础上尽力减少用水量，提高水资源利用率。
由于上文已从产业角度对脱钩主导因素判定的过程做了具体阐释，下面对以资源为角度的分析过程不再赘
述。同样，根据先看符号，再看贡献系数的原则判定重点因素，汇总后发现，北京，河北，山西，内蒙古，辽宁，吉林，黑龙江，浙江，安徽，山东，河南，广东，海南，重庆，西藏，青海，宁夏，新疆等18个省份（直辖市）以效率脱钩为主，而天津，江苏，福建，江西，湖北，湖南，四川，贵州，云南，陕西，甘肃11个省份（直辖市）以结构脱钩为主要因素，仅仅只有上海，贵州表现为生态因素作为脱钩的关键。从强度上看，以结构，效率为脱钩主导因素的省份，其对应的总脱钩强度也更明显，基本上为强脱钩，而以生态为脱钩主导因素的省份，其对应的总脱钩状态仅是弱脱钩和扩张负脱钩。从地域上看，中南部地区多以结构脱钩为主，表明这些地区在工业变革，发展新型产业上棋高一着；而东部西部地区则大多为效率脱钩，这说明这些地区的省份通过技术创新积极提高水资源利用程度，在利用效率方面更胜一筹，这些结论也在一定程度上验证了孙才志[11]、马海良[12]等学者关于水资源利用效率的研究结果。综合分析可知，效率是总脱钩的关键因素，而提高工业用水使用效率需要不断改进技术，因此效率因素和技术因素两者相辅相成，这也间接的证明前面产业视角分析中技术指标的战略地位。
4 结论与建议
4.1 结论
运用Tapio脱钩模型，以产业与资源两方面为视角，引入技术脱钩指标，结构脱钩指标，生态脱钩指标，效率脱钩指标，深入剖析2009—2014年我国31个省份工业废水排放量与经济增长的脱钩现象及原因，得到如下结论：①截至2014年，我国除贵州为扩张负脱钩外，余下30个省区均实现了工业废水与经济增长的脱钩，其中我国北部地区全为弱脱钩，中部南部地区多为强脱钩。②从产业角度对脱钩总指标分解分析，发现仅贵州未达到技术的脱钩，87%的省区还未实现结构的脱钩；从资源的角度对脱钩总指标分解分析，全国均满足了效率脱钩的条件，而结构与生态脱钩存在明显的省际差异。③综合产业与资源两方面的考虑，得出技术脱钩指标、效率脱钩指标对整体脱钩效应的贡献最大，即技术与效率为工业废水与经济增长脱钩的主导因素。
4.2 建议
为全面减少工业废水的排放，做到“青山绿水”和“金山银山”的同步协调。根据研究结论，提出如下建议：
（1）从国家层面上讲，国家应该及时更新工业废水排放标准，并使之具体可操作，尤其需要在12种具体的工业废水标准以外对其他污染性较强的行业提高排污标准。在进行流域管理的区域，在各省市排污报告透明情况下，根据上下游产业和发展阶段等因素，合理协商制定排污总量，坚决避免上下游地区的推诿和排污矛盾。同时明确责任，由监管部门监督，排水单位指挥，将排污管理过程细化到各排污源头。并充分利用经济手段，对污水处理分档次计费，增强管理制度的规范性和科学性。
（2）从省份层面上讲，应深入理解脱钩关系背后的实质问题，做到效率、技术、结构脱钩的协调配合。首先是实现效率的脱钩，农业上变漫灌为喷灌，工业上加强用水循环，生活上采用节水装置，不断推进节水教育，提倡节水意识，以减少国家整体的水资源使用量。其次是落实技术上的脱钩，改进生产工艺，提高废水处理技术，提升水资源循环利用程度，全方位实现工业废水与经济增长的脱钩。最后是达到结构上的脱钩，调整产业结构，对能耗大，用水多，污染强的企业实行采取“关、停、转、迁”政策，同时积极培育高新技术产业以及大力发展第三产业，实现工业废水排放的有效减少。
（编辑：王爱萍）
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