四川省工业污染脱钩分析与减排绩效研究

张卫兵，黄庆

(四川省环境政策研究与规划院，成都 610041)

“十二五”“十三五”期间四川省国内生产总值不断攀升，经济增长速度始终处于全国前列。2018 年，四川省GDP 达到42902.10 亿元，比2012 年的23872.8 亿元增加了近一倍，全国排名第六。经济快速增长带来的环境污染问题越发凸显，“十二五”期间工业污染问题尤为突出。随着国家近年来一系列的生态环境保护政策出台，环境保护措施不断加严，环境污染问题得到缓解，尤其是“十三五”期间工业污染治理成效显著。2018 年，四川省单位工业增加值SO2排放量比2012 年降低85.3%，NOx排放量降低75.1%，烟粉尘排放量降低66.1%；与此同时，2018 年，四川省PM2.5、SO2年平均浓度较2015 年分别下降20%、30%，NO2年平均浓度较2015 年上升1.8%，工业污染减排中SO2和烟粉尘减排取得的成效明显。四川省经济快速增长，同时环境质量改善明显，经济发展与环境质量之间实现了良性互动。

关于经济增长与环境质量关系的研究较多，最早国内学者使用环境库兹涅茨曲线(EKC，Environmental Kuznets Curve)理论对各地经济与环境关系进行研究，探讨两者之间是否呈“U”型关联[1-3]。有研究显示经济增长与环境质量之间关系并非呈倒U 型，而是出现N 型、U 型等多种类型[4]；有学者运用EKC 理论研究各省区市的“拐点期”[5]；也有学者对环境库兹涅茨曲线理论存在质疑[6]。另外，EKC 理论仅能识别经济增长与环境污染排放之间的关系，难以定量识别环境与经济矛盾所处的具体阶段。“脱钩理论”于2001 年由经济合作与发展组织(OECD，Organization for Economic Cooperation and Development)首次提出，经济增长与污染排放之间是否同步变化被描述为“脱钩”[7]。为了消除基期选择上的误差，Tapio[8-9]构建了弹性脱钩系数。国内学者把“脱钩理论”广泛应用于工业污染物排放[10]、碳排放[11-12]、资源消耗[13]与经济发展的关系等领域研究；盖美等[14]构建了综合脱钩指数，用资源脱钩指数和环境脱钩指数的算术平均和进行表征；还有学者将脱钩理论与EKC 曲线进行结合[15-16]，运用两种方法之间的耦合判定经济增长与环境质量所处的阶段。

目前绝大多数脱钩指数选择GDP 或人均GDP 经济指标，选择工业“三废”环境污染指标，评价方法多采用经济指标和单污染要素进行简单耦合。然而，首先GDP 或人均GDP 关联的环境污染因素众多，如城镇生活污染源、农业面源等，并不能简单与工业“三废”直接进行连线；其次，单污染要素不能反映当前多数环境污染治理措施达到的协同治理效果。另外，传统脱钩理论仅凭本期值与上期值差值间的正负来判断是否脱钩，并不能准确反映当污染水平处于低位值时，相邻两期正常波动的情况；同时缺乏实际减排绩效进行验证。

综上，为分析四川经济发展与环境质量之间的关系，本文做以下几个方面研究:一是选取工业增加值和工业SO2、NOx、烟粉尘的排放量，构建脱钩系数和滞后一期脱钩系数相结合的综合脱钩指数，分析2012—2018 年期间，四川省21 个市(州)污染排放与工业发展之间的脱钩状态；二是实证研究四川省21 个市(州)单位工业增加值污染减排绩效，分析工业废气排放脱钩状态与减排绩效的结果是否吻合；三是针对各市(州)污染减排绩效情况，提出针对性减排方向，为四川省“十四五”期间地方环境保护工作提供决策支持。

1 四川省污染减排与工业发展现状分析

1.1 指标选取及数据来源

本文经济指标选取2012—2018 年工业增加值。为消除价格变动影响，以2011 年为不变价，将21 市(州)工业增加值均换算成2011 年不变价。环境污染指标选取工业二氧化硫排放量(SO2)、工业氮氧化物排放量(NOx)、工业烟粉尘排放量(SW)。经济数据来源于2012—2018 年四川省及21 市(州)国民经济和社会发展统计公报，环境污染指标数据来源于《四川省环境统计年鉴》。

1.2 各市（州）工业发展状况

四川省内21 市(州)2018 年GDP 总量达到42902.10 亿元，第二产业增加值为16056.94 亿元，比重为37.4%；2018 年全省工业增加值12190.5 亿元，同比增长8.1%，比2012 年增长27.6%。21 市(州)中，除凉山州外，其余均呈现增长态势(图1)。

图1 四川省21 市（州）2018 年工业增加值及增长率

1.3 各市（州）污染减排状况

2012—2018 年，四川省工业SO2排放量减少60.17 万吨，除巴中市和阿坝州外，其余市(州)均减少(图2)；减排比例最高的是自贡市，减排达到95.2%；减排最低的是阿坝州，较2012 年增加83.6%。全省工业NOx排放量减少25.90 万吨，21 市(州)均减少；减排比例最高的是广安市，减排77.0%；最低的是凉山州0.2%。全省工业烟粉尘排放量减少11.86 万吨，除绵阳市和阿坝州外，其余市(州)均减少；减排比例最高的是南充市89.0%，最低的是阿坝州，较2012 年增加152.8%；另外，绵阳市工业烟粉尘较2012 年增加26.3%。

图2 四川省21 市（州）2012—2018 年主要大气污染物减排比例

2 理论分析与研究方法

2.1 脱钩理论和模型

Tapio 脱钩模型是目前研究经济与环境脱钩关系的主流方法之一，国内多数学者研究的脱钩系数函数表达式为:

式中，e为脱钩系数；ΔE表示污染排放量变化率；ΔF表示GDP 或人均GDP 变化率。

本文选取直接关联的工业增加值和单位工业增加值大气污染排放量作为研究指标，具体的函数表达式如下:

式中，DFi为指标i的弹性脱钩系数；ΔPi表示单位工业增加值指标i排放量的变化率；Pit、Pit-1分别表示指标i在第t年(本期)和第t-1 年(上期)的单位工业增加值污染排放量；ΔW表示工业增加值变化率；Wt、Wt-1分别表示第t年和第t-1 年的工业增加值；Yit表示指标i在第t年的污染排放量；i表示环境污染指标(工业二氧化硫排放量、工业氮氧化物排放量或工业烟粉尘排放量)；t表示年份(取值为2013—2018)。

当前国内研究主要考虑当ΔPi＞0 或ΔPi＜0，ΔW＞0 或ΔW＜0 的情况下，根据e＞0 或e＜0 来判断经济增长与环境污染之间是否脱钩，同时将脱钩程度划分为多个区间[15，17]。综合国际研究成果，以0.8、1.2 作为脱钩程度的区间划分标准，见表1。

表1 脱钩弹性系数判断标准

2.2 综合脱钩指数

当某市(州)单位工业增加值污染排放量Pit持续下降至低位值时，Pit值可能出现小幅度反弹，出现ΔPi＞0 的情况。根据Tapio 脱钩弹性系数判断标准，此时为弱脱钩、扩张负脱钩、强负脱钩或增长连结。而根据实际经验，我们认为Pit从高位值下降至低位值时，只要ΔPi不出现较大升幅，仍认为其为强脱钩；为了避免出现误判的情况，本研究引入滞后一期脱钩系数。

式中，DFi′为指标i的滞后一期脱钩系数；ΔPi′、ΔW′分别表示第t年(本期)和第t-2 年(上上期)指标i的排放量变化率和工业增加值变化率。t的取值从2014 年开始。

当ΔPi＞0 时，再结合ΔPi′的情况，综合判断脱钩情况，参见表2。

表2 滞后一期脱钩系数判断标准

综合脱钩指数相对于单指标系数能更为全面地反映工业大气污染物与经济增长之间的脱钩状态。本文构建综合脱钩指数:

式中，CDI为3 个环境污染指标的综合脱钩指数，表示DFi或DFi′的算术平均值；i为环境污染指标；∪表示“或”的意思。

滞后一期脱钩系数区别于传统脱钩系数仅用本期与上期(一年内)的变化率比值来表征，而是再向前推一期(两年内)，综合判断小幅波动状态下的真实脱钩状态。综合脱钩指数是将所评价的三种环境污染指标脱钩系数取算术平均值，综合评价废气污染物的减排成效。

3 评价结果分析

3.1 各市（州）工业增加值与污染排放脱钩状态

根据公式(2)～公式(5)对数据进行处理计算，得到四川省21 市(州)环境污染与工业增加值的综合脱钩指数(表3)。根据表1 标准，T1～T6 期间(T1 为2013—2012 年，依次类推)，成都、泸州、遂宁、南充、眉山、宜宾、广安、资阳8 市为强脱钩状态，工业增加值逐年上升的情况下，单位工业增加值污染排放量逐年下降。

表3 四川省21 市（州）工业增加值与污染排放脱钩指数

续表

自贡、攀枝花、德阳、乐山、达州、巴中6 市在T1～T6 期间，经历了相对脱钩—强脱钩的历程——“十二五”期间，随着工业增加值的快速增长，环境污染排放量缓慢上升，到“十三五”期间实现强脱钩，工业增加值上升，单位工业增加值污染排放量下降。

绵阳、广元、内江和雅安4 市在“十三五”期间均出现未脱钩的情况，4 市在T6 时期脱钩系数均为正值，滞后一期脱钩系数在T6′时期(滞后一期2018—2016 年，依次类推)，只有内江市为正值。根据表2 标准，绵阳、广元和雅安3 市实际处于强脱钩，T6 时期略有起伏，只有内江市为相对脱钩状态。内江市在T1～T6 时期，脱钩系数起伏较大，在其工业增加值逐年增加的情况下，单位工业增加值污染排放量呈起伏状，脱钩状态并不稳定。

3 个自治州中，阿坝州和甘孜州经历了扩张负脱钩—增长连结—强脱钩的过程，T6 期基本处于强脱钩状态；而凉山州在T3、T4′、T6、T6′期出现工业增加值下降，单位工业增加值污染排放量上升或下降，因而凉山州为衰退脱钩，属后期发展迟滞型。

四川省在T1～T6 期间整体表现优秀，处于强脱钩状态，仅T2 期间为弱脱钩状态，不过其滞后一期脱钩系数T2′为负值，根据表2 标准，实际为强脱钩。

3.2 各市（州）工业废气污染减排绩效

根据上述脱钩指数分析，四川省大部分地市(州)工业废气排放与工业增加值之间已处于强脱钩状态，但脱钩状态并不能准确反映各地工业废气减排绩效实际情况。如自贡市2012 年单位工业增加值SO2排放量为64.8 吨/亿元，到2018年下降至1.9 吨/亿元，降幅达到97.1%；内江市2012 年单位工业增加值SO2排放量为144.4 吨/亿元，到2018 年下降至29.3 吨/亿元，降幅达到79.7%，两地SO2减排强度差距较大，且内江市2018 年单位工业增加值SO2排放量是自贡市的15.4 倍。阿坝州2018 年单位工业增加值SO2排放量较2012 年增加21.2%。对2018 年21 市(州)工业SO2、NOx、烟粉尘减排绩效进行排名，结果见表4。

表4 四川省21 市（州）单位工业增加值污染减排绩效

续表

单位工业增加值污染排放量方面，SO2排放量最低的前三名分别是甘孜州、南充市和成都市，61.9%的市(州)单位工业增加值SO2排放量低于四川省平均值，阿坝州、攀枝花市和凉山州排名后三位，其中阿坝州高于全省平均值3.1 倍；NOx排放量最低的前三名分别是资阳市、南充市和成都市，只有47.6%的市(州)单位工业增加值NOx排放量低于四川省平均值，内江市、乐山市和阿坝州排名最差；烟粉尘方面，排放量低的前三个城市为南充市、遂宁市和成都市，同样只有47.6%的市(州)低于全省平均值，其中第一名的南充市和最后一名的阿坝州相差89.8 倍。

2018—2012 年期间，SO2减排比例排名前四的市(州)分别是自贡市、南充市、广元市和成都市，最高达到了97.1%，最低的是阿坝州，反而较2012 年增加了21.18%，其次是凉山州；NOx减排比例排名前四的分别是广安市、资阳市、成都市和绵阳市，最高不超过90%，最低的是凉山州和阿坝州；烟粉尘减排比例最高的分别是南充市、遂宁市、广元市和眉山市，最高93.5%，最低的还是阿坝州，相比2012 年增加了66.9%，其次是绵阳市。

在三种污染物协同减排方面，自贡市、南充市、广安市、广元市、成都市、宜宾市、资阳市、泸州市、德阳市、眉山市、乐山市共11 个市，52.4%的地市实现了协同减排(以每种污染物减排比例达到60%以上计)；另外，如甘孜州、遂宁市等本身属于污染排放总量低、单位工业增加值污染排放量低的“双低”城市，其减排难度大，减排比例一般；而攀枝花市、内江市属于污染排放总量高、单位工业增加值污染排放量高的“双高”城市，由于涉气企业众多，污染排放基数高，减排难度较大，需加强减排力度，同时注重协同减排效率。凉山州和阿坝州属于污染排放总量不高，但单位工业增加值污染排放量高的“一中一高”城市，减排绩效差，阿坝州单位工业增加值SO2和烟粉尘较2012 年出现增长，属于粗放扩张型发展模式；凉山州在2018 年和2015 年工业增加值下降的情况下，减排效率仍处于末位，存在经济衰退型脱钩风险(单指工业发展)。

3.3 各市（州）工业废气脱钩状态与减排绩效分析

根据T6、T6′期脱钩系数(图3)分析，除内江市和凉山州外，其余市(州)均已为强脱钩，内江市为相对脱钩，凉山州为衰退脱钩。雅安市在T6时期，SO2和烟粉尘排放量有小幅升高，导致脱钩系数大于1.2，但滞后一期脱钩系数显示实际为强脱钩。除此外，绵阳市和广安市脱钩系数虽处于0 至0.8 之间，但实际为强脱钩。

图3 四川省21 市（州）T6、T6′期脱钩指数分布情况示意图

根据2012—2018 年三种污染物减排绩效(图4～图6)，除凉山、阿坝、甘孜三州外，巴中市、雅安市、内江市协同减排绩效差。雅安和巴中同属“两中”城市，内江属于“双高”城市，因此内江市存在的问题更大；凉山州出现工业增加值下降，污染排放量增加的情况，存在工业衰退风险。

图4 四川省21 市（州）2018 年单位工业增加值SO2 减排分布示意图

图5 四川省21 市（州）2018 年单位工业增加值NOx 减排分布示意图

图6 四川省21 市（州）2018 年单位工业增加值烟粉尘减排分布示意图

综上，脱钩系数和滞后一期脱钩系数相结合的综合脱钩指数分析结果与减排绩效实证结果相吻合。

4 研究结论与政策建议

本文选取工业增加值与单位工业增加值污染排放量作为评价指标进行脱钩分析，同时引入滞后一期脱钩系数构建综合脱钩指数，分析得到如下结果:四川省内21 市(州)中，成都、泸州、遂宁、南充、眉山、宜宾、广安、资阳8 市为强脱钩，实现了工业绿色发展；绵阳、广元、雅安3 市在“十三五”后期工业废气污染有所反弹，脱钩状态不稳定；内江市仍处于相对脱钩状态，工业快速发展，单位工业增加值污染排放量也缓慢增加；凉山州为衰退脱钩，存在工业衰退风险；其余市(州)在“十三五”期间基本实现了强脱钩。参见表5。

表5 四川省21 市（州）工业废气污染减排政策建议

续表

“十二五”至“十三五”强脱钩的市(州)三种污染物协同减排绩效高；“十三五”期间强脱钩的市(州)协同减排绩效大多数较高，雅安市、巴中市和阿坝州协同减排绩效较低；内江市处于相对脱钩状态，减排绩效较低；凉山州为衰退脱钩，减排绩效低。综上，综合脱钩指数分析结果与减排绩效实证结果相吻合，说明本文构建的综合脱钩指数较好地反映了工业增长与污染排放之间的关系。

“十四五”期间，加快内江市脱钩进程，对重点涉气产业结构进行调整，合理布局，深入推进重点行业超低排放改造及重点行业污染治理升级改造。合理引导凉山州产业发展类型，控制资源消耗型产业规模，推动生态价值转化，大力发展生态经济。大幅降低阿坝州、攀枝花市、凉山州、内江市、乐山市、达州市等市(州)单位工业增加值污染排放量，提高涉气行业清洁生产及绿色发展水平；提高阿坝州、凉山州、巴中市、甘孜州、雅安市、内江市、攀枝花市、达州市等市(州)污染减排绩效，加强协同减排，针对重点突出的污染物，加强污染防治针对性，实施重点行业清洁生产改造，提高绿色发展水平。