成都市经济发展与环境空气污染关系研究

李琳

1.四川大学经济学院；2.四川省成都生态环境监测中心站

成都作为成渝经济圈中重要的中心城市，经济发展势头持续向好，但经济的快速增长也带来了一系列的环境问题。据《成都市环境质量报告书(2018年)》显示，成都市2018年以PM2.5为首要污染物的污染天数占全部污染天数的比例为58.5%；其次为O3，占40.6%；区域复合型污染严重，空气污染治理进入攻坚阶段。因此，研究成都市经济发展与空气环境污染之间的关系，探索不同经济发展阶段的空气环境污染特征，对指导成都市的大气环境保护工作具有重要意义。

一、相关理论及研究进展

1991年，美国经济学家Grossman和Krueger在库兹涅茨曲线的基础上提出了环境库兹涅茨曲线（EKC曲线），即当一个国家经济发展水平较低的时候，环境污染程度较轻，随着人均收入的增加，环境恶化程度逐渐加剧；但当经济发展达到一定水平后，即到达某个临界点或“拐点”以后，随着人均收入的进一步增加，环境污染的程度又逐渐减缓，环境质量得到改善。

EKC曲线提出后，许多学者都对经济增长与环境污染之间的关系进行了进一步实证研究。结果表明，大多数情况下环境质量与人均收入之间确实存在一个倒“U”型关系。如Shafik等判断验证了一些空气污染物排放和人均GDP呈倒“U”型关系[1]；陈文华等（2004）对上海市的研究表明，除SO2外，其他三种环境质量指标均表现出随经济增长出现先污染后改善的现象[2]；范金（2002）发现除氮氧化物外，其他污染物与收入之间存在倒U型关系[3]。李健等（2019）基于2006—2017年面板数据对京津冀地区空气质量与经济增长的研究表明，环境库兹涅茨曲线为倒“N”型，但未达到拐点[4]。

综上所述，由于区域差异及指标选取、研究方法等因素不同，经济增长与环境污染的倒U型对一个地区而言并不是普遍的规律。因此，本文以成都市作为研究对象，运用EKC曲线的相关理论，分析人均GDP与大气环境主要污染物年均浓度之间的关系，最后提出改善成都市空气环境质量的建议，以期为成都市的大气污染防治提供一定的借鉴。

二、成都市环境库兹涅茨曲线研究

（一）指标选取

考虑到成都市从2013年才开始开展PM2.5和O3监测，因此本文以2013-2018年为研究跨度，选取大气主要污染物PM2.5、PM10、NO2的年均浓度和三日最大八小时滑动平均值第九十百分位数作为环境污染指标，选取人均GDP作为经济指标。本文的样本数据来自《成都统计年鉴—2018》以及成都市环境监测中心站。

（二）模型构建

根据文献对环境库兹涅茨曲线的设定，主要有如下三个模型：

其中Et表示第t年成都市环境空气污染指标；Xt表示第t年成都市人均GDP；β0、β1、β2、β3为方程待估系数；εt为随机干扰项。其中，β1、β2、β3取值不同会导致不同的曲线形态。

本文采用Eviews8软件，分别对三个模型进行曲线拟合，根据拟合优度统计量（R2）来选择最适合的曲线模型。

（三）结果分析与讨论

1.各污染物浓度与人均GDP的回归分析结果

对各污染物浓度与人均GDP采用一次、二次、三次多项式进行曲线模拟，结果见表1。从四类污染物的一阶模拟结果可以看出，除O3外其余三类模型拟合效果较好，且系数均显著；二阶模拟结果显示，PM2.5、PM10和NO2拟合效果很好，但NO2的系数不显著；三阶模拟结果显示，PM2.5、PM10和NO2拟合效果很好，但只有PM2.5、PM10在10%的显著水平下显著。综上所述，PM2.5和PM10采用二次多项式模型拟合效果最好，NO2采用一次多项式模型拟合效果较好，而O3无论采取哪种模型，拟合度都很低，且系数均不显著。

表1 各污染物浓度与人均GDP各阶拟合结果

2.各污染物的EKC曲线

（1）PM2.5与PM10的EKC曲线

由于PM2.5占PM10的很大比例，因此两者年均浓度与人均GDP之间基本趋于一致，符合“U”型关系，且处于“U”型的前半部分，即随着经济的增长，PM2.5和PM10的年均浓度呈下降趋势，表明现阶段成都市的颗粒物污染与人均GDP处于良性发展阶段，如图1所示。

图1 PM2.5、PM10和NO2年均浓度与人均GDP的拟合曲线

（2）NO2的EKC曲线

NO2年均浓度与人均GDP在一阶下相关度较高且显著，因此，NO2年均浓度与人均GDP之间符合“单调递减”线性关系，也就是随着人均GDP的提高，NO2年均浓度逐渐下降。

（3）O3的EKC曲线

O3浓度与人均GDP曲线拟合度很低，且系数并不显著，表明两者的拟合曲线可能呈现其它形状或者并无确定的曲线关系，这可能与臭氧特殊的形成机制有关。臭氧是大气中氮氧化物和挥发性有机物在光照下发生光化学反应的二次产物，因此臭氧污染并不是经济的发展直接产物，两者之间不存在直接关系。

三、结论及建议

本文通过将大气主要污染物PM2.5、PM10、NO2年均浓度和O3日最大八小时第90百分浓度与经济发展指标人均GDP进行回归分析，根据拟合曲线及相关统计量，发现PM2.5、PM10年均浓度与人均GDP之间的EKC呈“U”型关系，且目前处于“U”型的前半部分；NO2年均浓度与人均GDP之间的EKC呈“单调递减”关系；三日最大八小时第九十百分位浓度与人均GDP之间没有显著关系。

基于以上研究结论，针对成都市空气污染治理给出以下政策建议：第一，加大环保投入，推进节能减排；第二，调整产业结构，扶持新兴产业；第三，加大执法力度，创新监管方式与监管手段。