基于EKC曲线的陕西省经济增长和主要污染物排放量关系分析

摘 要：为分析陕西省经济增长与环境污染特征关系，判断陕西省生态环保工作所处阶段，本研究基于EKC曲线对2004—2019年国家统计局发布数据中陕西省主要污染物排放量及人均GDP进行统计分析。结果表明，不同污染物的ECK曲线具有不同特征，其中化学需氧量、氨氮、SO2排放量随经济增长呈先增长后减少的倒U型趋势，NOx排放量随经济增长呈下降趋势。

关键词：EKC曲线；经济增长；环境污染特征；陕西省

中图分类号：X196 文献标志码：A 文章编号：1673-9655（2024）05-00-04

0 引言

EKC曲线是描述环境污染与经济发展之间关系的一种经济理论模型，最早在20世纪90年代初，由Grossman和Krunger提出。EKC曲线揭示出在经济发展初期，随着工业化程度的加深、人均收入增加，环境质量随着经济增长而退化；当经济增长超过临界点后，环境质量随着收入增加而不断改善，即环境污染排放量与经济增长呈现倒“U”型的曲线关系。随后，国内外众多学者围绕该假说进行了EKC曲线检验、模型扩展、存在缺陷等方面实证研究。如王西琴对我国东中西部6个典型城市综合环境污染水平与人均GDP进行EKC曲线验证，判断其所处阶段并提出相关建议[1]；刘磊、杨全武对湖北省经济增长与环境污染关系进行EKC检验，结果表明各环境污染指标与人均GDP之间不是严格复核EKC曲线假说[2]；代智能、刘汇、朱丹梅对传统EKC模型进行改进，采用双对数模型对福建省经济数据和大气环境质量数据进行EKC检验[3]。经过大量实证研究分析，在指标类型、数据选取等影响因素下，经济发展与环境污染之间的EKC曲线也存在“U型、倒N型、双U型、单调递增型、单调递减型”等多样性，但EKC假说为分析生态环境与经济增长之间关系提供了一种实用可行的研究方法[4-8]。

经过多年发展，陕西省经济建设取得了一定成就，陕西省是资源能源大省，长期依托资源优势，使得陕西省经济发展和生态环境之间存在不协同、不匹配等问题[9]。本研究旨在利用EKC曲线对陕西省经济发展与环境污染关系进行统计分析，为实现陕西省经济与生态环境高质量可持续发展提供参考。

1 数据来源及研究方法

1.1 研究方法

国内学者多采用多项式进行EKC计量研究模型的拟合[10， 11]，如夏百川采用二次及三次回归曲线构建模型，对云南省人均GDP与工业“三废”排放量进行拟合[12]；李小颖采用线性、二次及三次回归曲线对安徽省人均GDP与工业废水排放量、氨氮排放量、COD排放量进行模拟[13]。本研究为进行陕西省经济增长和环境污染关系的初步探究，选用二次曲线和三次曲线进行拟合，即认为主要污染物排放量与人均收入存在二次曲线或三次曲线的关系。

Et=β1Yt2+β2Yt+μ （1）

Et=β1Yt3+β2Yt2+β3Yt+μ （2）

式中：Et—环境污染指标，分别为：2004—2019年陕西省SO2排放量、2011—2019年NOx排放量（统计数据仅获取至2011年）、2004—2019年COD排放量、2004—2019年氨氮排放量；Yt—人均GDP；β1、β2、β3—待估参数；μ—随机扰动项。

1.2 研究对象及数据来源

本文研究对象为陕西省，为反映陕西省经济发展与环境污染关系，鉴于环境统计数据的准确性、可获得性，基础数据来源于2004—2019年国家统计局数据。

2 结果与分析

2.1 EKC检验

拟合结果表明，大气污染物排放量与人均GDP拟合结果优于水污染物排放量与人均GDP拟合结果，三次模型拟合出的结果优于二次模型拟合结果，R2分别为：0.578、0.595、0.834、0.940。根据拟合结果，选取拟合度较好的拟合模型进行分析。

2.2 主要污染排放量与人均GDP的EKC检验分析

2.2.1 COD排放量与人均GDP的EKC检验分析

陕西省化学需氧量排放量的统计年限为2004—2019年，最大值为557700 t，最小值为98400 t，平均值为336538 t，化学需氧量与人均GDP的曲线拟合结果见图1，化学需氧量排放量随经济增长呈先增长后减少的倒U型趋势，拐点为人均GDP达32562元

（2011年）。“十一五”时期，国家首次提出发展经济要与保护环境并重，生态环保工作迈上新高度，“十二五”时期，陕西先后发布《渭河流域水污染防治三年行动方案》《渭河流域水污染防治巩固提高三年行动方案》《陕西省水污染防治工作方案》等政策文件，在一系列政策刺激推动下，水污染排放呈现持续显著的下降趋势。

2.2.2 氨氮排放量与人均GDP的EKC检验

陕西省氨氮排放量的统计年限为2004—2019年，

最大值为63400 t，最小值为9200 t，平均值为33650 t，氨氮与人均GDP的曲线拟合结果见图2，氨氮排放量随经济增长呈先增长后减少的倒U型趋势，拐点为人均GDP达32562元（2011年）。氨氮与COD排放具有较高同源性，近年来也呈现明显下降趋势。

2.2.3 SO2排放量与人均GDP的EKC检验

陕西省二氧化硫排放量的统计年限为2004—2019年，最大值为981000 t，最小值为143300 t，平均值为683093 t，二氧化硫与人均GDP的曲线拟合结果见图3，趋势为SO2排放量随经济增长呈短暂增长后减少的倒U型趋势，拐点为人均GDP达12439元（2006年）。“十一五”时期，国家首次提出发展经济要与保护环境“并重”“同步”，同时将SO2列为约束性指标，随后开展淘汰小火电机组、落后产能等一系列污染减排措施，对SO2污染排放治理起到了较强的政策干预作用。

2.2.4 NOX排放量与人均GDP的EKC检验

陕西省氮氧化物排放量的统计年限为2011—2019年，最大值为831700 t，最小值为328900 t，平均值为572167 t，氮氧化物与人均GDP的曲线拟合结果见图4，趋势为NOX排放量随经济增长呈减少的趋势。2011年，氮氧化物首次被列入约束性指标，随后开展燃煤锅炉淘汰、燃气锅炉低氮改造、工业NOx深度治理、能源清洁化替代等一系列举措，有效降低氮氧化物排放。

3 结论与建议

3.1 持续加强政策对环境污染治理的导向作用

从各污染物EKC曲线拟合结果来看，陕西省SO2、NOX等大气污染物拐点集中在“十一五”中后期，COD、氨氮等水污染物拐点集中在“十二五”前期，拐点以后，各项污染物呈现大幅下降趋势，结合同时期环保工作要求，“十一五”期间，国家首次提出环境保护要实现历史性转变，发展经济要与保护环境“并重”“同步”，将SO2列为约束性指标，开展淘汰小火电机组、落后产能等一系列污染减排措施，“十二五”期间，国家制定“水十条”，陕西省也先后出台《渭河流域水污染防治三年行动方案》《渭河流域水污染防治巩固提高三年行动方案》，时间结点与污染物拐点一致，表明在技术适用的前提下政策导向对环境污染治理的重要作用，“十四五”时期，应围绕生态环保重点及难点问题，进一步强化政策导向。

3.2 “十四五”期间应扎实巩固污染防治成果，坚持分类精准施策

陕西省SO2排放量人均GDP的曲线拟合结果呈现出先上涨后下降的倒U型趋势，NOX排放量与人均GDP的曲线拟合结果呈现出下降趋势，COD排放量、氨氮排放量与人均GDP的曲线拟合结果呈现出先下降后上涨再下降的倒N型趋势，在短时间周期内存在小幅度波动。综合来看，对于二氧化硫、氮氧化物、COD、氨氮等传统型环境污染物，陕西省已跨过“高增长、高污染”阶段，进入污染水平随经济增长改善的阶段，“十四五”期间，应在扎实巩固污染防治成果的基础上进一步识别各类污染物排放的新主体和新型污染物，分类施治。其中，大气污染方面应关注挥发性有机物、臭氧等影响大气环境质量的新型污染物，水环境方面由于污染物排放浓度大幅降低，但废水排放量仍处上升态势，应关注生活源水污染治理及水资源循环利用。

3.3 抓牢机遇期，实现经济高质量发展助推环境质量持续改善

从“十五”到“十三五”阶段，经济发展与生态保护两项工作经历了从“一要吃饭，二要建设，兼顾生态环境”到“坚持绿色发展，促进人与自然和谐发展”的转变，本研究的EKC曲线拟合结果也证明了经济发展与环境保护两者间存在的协调关系，从环境污染综合指数与经济指标的拟合曲线来看，陕西省现阶段已迈过EKCE曲线的拐点，处于曲线的下降阶段，进入经济发展与环境质量改善的“机遇期”，为了保持这一态势，应在扎实巩固污染防治成果的基础上，充分发挥技术进步效应对环境质量改善的推动作用，提升绿色、循环及环境友好型产业在GDP的比重，实现经济社会发展与环境质量改善双赢。

参考文献：

[1] 王西琴，杜倩倩，张远.我国东中西部典型城市EKC曲线的阶段判断[J].生态经济，2013，266（5）：56-60.

[2] 刘磊，杨全武.湖北省经济增长与环境污染的EKC曲线分析[J].湖北工业大学学报，2019，34（4）：117-120.

[3] 代智能，刘汇，朱丹梅.基于EKC改进模型的福建经济与大气环境质量关系分析[J].厦门理工学院学报，2020，28（1）：73-78.

[4] 吴玉萍，董锁成，宋键峰.北京市经济增长与环境污染水平计量模型研究[J].地理研究，2002，21（2）：239-246.

[5] 徐盈之，杨英超，郭进.环境规制对碳减排的作用路径及效应—基于中国省级数据的实证分析[J].科学学与科学技术管理，2015，36（10）：135-146.

[6] 曹磊，刘珊，董小林等.基于EKC符合度检验的环境与经济关系研究[J].环境科学与管理，2021，46（9）：149-154.

[7] 段欣荣，张淑敏，崔伯豪，等.中国沿海地区省域经济发展与海洋环境污染关系的EKC模型检验[J].海洋经济，2020，10（1）：13-21.

[8] 姚昱阳.湖北省经济增长与工业污染排放的EKC曲线检验分析[J].当代经济，2017，467（35）：152-153.

[9] 黄仁全，董娟.陕西省经济发展、科技创新与生态环境的耦合协调发展研究[J].运筹与管理，2022，31（10）：161-168.

[10] 李炫妮，刘珊，廖磊，等.煤炭资源型城市经济增长与环境污染的EKC分析：以大同市为例[J].中国矿业，2021，30（6）：50-56.

[11] 刘远书，籍国东，罗忠新，等.南水北调东线治污对山东段的环境与经济影响——基于EKC曲线理论的实证分析[J].中国人口·资源与环境，2020，30（10）：73-81.

[12] 夏百川，毕天云，陈长瑶.基于EKC理论的云南省经济增长与环境污染关系实证研究[J].生态经济，2021，37（11）：201-208.

[13] 李小颖.基于EKC和弹性分析法的安徽省水环境与经济增长研究[J].四川环境，2023，42（2）：281-287.

Analysis of the Relations between Economic Growth and Environmental Pollution Characteristics in Shaanxi Province Based on EKC Curve

CAO Xiao-han， ZHAO Dan， JIAO Qian， YU Ji-xiang

（Shaanxi Province Academy of Environment Science， Xi’an Shanxi 710061 China）

Abstract： In order to study the relationship between economic growth and environmental pollution characteristics and determine the stage of ecological and environmental protection in Shaanxi Province， this study conducted a statistical analysis of the main pollutant emissions and per capita GDP in Shaanxi Province based on the EKC curve obtained the data released by the National Bureau of Statistics from 2004—2019. The results showed that the EKC curves of different pollutants had different characteristics， in which chemical oxygen demand， ammonia nitrogen and SO2 emissions increased first and then decreased with economic growth in an inverted U-shaped trend， and NOX emissions declined with economic growth.

Key words： Shaanxi Province; EKC curve; economic growth; environmental pollution characteristics

基金项目：陕西省重点研发计划（2021ZDLSF05-08）。

作者简介：曹筱晗（1991-），女，陕西汉中人，硕士，研究方向为环境经济、环境规划。