2污染變化的空間特征及影響因素的分解分析"/>
摘要 運用分解分析方法對工業(yè)污染變化進行地區(qū)分解、影響因素分解和綜合分解,建立包含地區(qū)和影響因素的工業(yè)污染分解模型,并且應(yīng)用該模型對2001-2005年無錫市工業(yè)SO2排放量的變化進行實證分析。分析結(jié)果表明,無錫市工業(yè)SO2排放量的變化主要是江陰的經(jīng)濟規(guī)模、能耗技術(shù)和排污技術(shù),市區(qū)的經(jīng)濟規(guī)模和能耗技術(shù),以及宜興的經(jīng)濟規(guī)模共同作用的結(jié)果。從地區(qū)來看,無錫市工業(yè)SO2排放量的變化主要源于江陰,而宜興的影響逐漸增強,市區(qū)的影響趨于減弱。從影響因素來看,三個地區(qū)的經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)都為正,而且顯著大于其他三種效應(yīng);經(jīng)濟結(jié)構(gòu)是影響力最弱的因素;技術(shù)變遷有顯著影響,但在三個地區(qū)間存在差異性。為了同時實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)SO2減排,無錫需要采取節(jié)能減排措施以降低(特別是江陰的)工業(yè)SO2排放強度。
關(guān)鍵詞 工業(yè)污染;分解分析;多地區(qū);影響因素;綜合分解
中圖分類號 F062.2 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104(2008)05-0128-05
從20世紀(jì)50年代起,居民的生活質(zhì)量日益受到環(huán)境污染的影響,許多學(xué)者對經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染的關(guān)系進行了研究。有些學(xué)者利用分解分析方法研究了經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境質(zhì)量的影響。胡鞍鋼通過分解分析建立了環(huán)境質(zhì)量變遷方程,分析了人口增長、經(jīng)濟增長和技術(shù)變遷對環(huán)境質(zhì)量的影響,并研究了1952-1990年中國環(huán)境變遷的規(guī)律和成因[1];Grossman Krueger把經(jīng)濟增長對環(huán)境質(zhì)量的效應(yīng)分解為規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng),以解釋經(jīng)濟增長與環(huán)境退化之間的倒U型關(guān)系[2];Bruyn將環(huán)境政策引入分解分析,并應(yīng)用該方法研究西德和荷蘭SO2排放減少的原因,其研究結(jié)果表明:經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變不是主要原因,而環(huán)境政策才是真正原因[3];Stern把污染物排放量的變化歸因于投入結(jié)構(gòu)、產(chǎn)出結(jié)構(gòu)、規(guī)模和技術(shù)的變化,建立了非線性排放分解模型,并且運用該模型對全球SO2排放變化進行了實證分析[4];于峰等在Stern的非線性排放分解模型的基礎(chǔ)上,估算了中國的經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率和環(huán)保技術(shù)對工業(yè)SO2排放的貢獻率[5]。此外,李長明在研究中國經(jīng)濟增長、能源消費和SOx排放之間的關(guān)系時,把SOx排放分解為經(jīng)濟增長效果、節(jié)能效果和能源轉(zhuǎn)換效果[6];陳六君等把污染排放的變化分解為規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、清潔技術(shù)效應(yīng)和污染治理效應(yīng),分離了清潔技術(shù)和污染治理技術(shù)對減輕污染的貢獻[7]。
在上述研究中,通過分解分析方法分離出的影響因素可歸為四類:經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)和政策。包括這四類因素的模型可以較好地解釋不同因素對同一國家或地區(qū)污染變化的影響,但是在對一個存在較大區(qū)域差異的國家或地區(qū)進行分解分析時,就有必要把地區(qū)差異引入污染變化的分解模型??紤]地區(qū)差異的分解模型將有助于回答:究竟是哪些地區(qū)導(dǎo)致了整個地區(qū)的污染變化?各種因素對不同地區(qū)污染變化的影響存在差異嗎?究竟是哪個地區(qū)的哪種影響因素對整個地區(qū)污染變化的影響最大?對于這些問題的回答,將有助于綜合評價某地區(qū)環(huán)境污染變化和有針對性地制定污染防治措施。在上述研究基礎(chǔ)上,本文將工業(yè)污染排放按照地區(qū)和影響因素進行分解分析,并且對無錫市工業(yè)SO2給予實證分析。第一部分將工業(yè)污染進行地區(qū)分解、影響因素分解和綜合分解,構(gòu)建工業(yè)污染的多地區(qū)分解模型;第二部分應(yīng)用此模型對無錫市工業(yè)SO2進行實證分析;第三部分,給出結(jié)論性評述。
1 工業(yè)污染變化的多地區(qū)分解模型的推導(dǎo)
分解分析方法常被用來分析各種影響因素對總量變量變動的貢獻[3],例如用來計算三次產(chǎn)業(yè)貢獻率,分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對經(jīng)濟增長的影響。與衡量經(jīng)濟規(guī)模的指標(biāo)GDP相類似,工業(yè)污染排放量也是一個總量變量。從地區(qū)來看,某地區(qū)工業(yè)污染排放總量是其各個小地區(qū)工業(yè)污染排放量的加總;從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)污染排放總量是各產(chǎn)業(yè)污染排放量的總和。
程磊磊等:無錫市工業(yè)SO2污染變化的空間特征及影響因素的分解分析中國人口#8226;資源與環(huán)境 2008年 第5期[HT]1.1 工業(yè)污染變化的地區(qū)分解
設(shè)某地區(qū)包括n個小地區(qū),IPEt(Industrial Pollutant Emissions)表示第t年該地區(qū)的工業(yè)污染排放總量,IPEit表示第t年小地區(qū)i的工業(yè)污染排放量。整個地區(qū)的工業(yè)污染排放量等于n個小地區(qū)工業(yè)污染排放量的總和,于是得到工業(yè)污染的地區(qū)總量方程:
工業(yè)污染的地區(qū)增量方程的含義是:整個地區(qū)工業(yè)污染排放量的增長率是各個小地區(qū)工業(yè)污染排放量增長率的加權(quán)平均,權(quán)重就是各個小地區(qū)工業(yè)污染排放量占總排放量的比重。
(2)式兩邊同除以gt,得到工業(yè)污染變化的地區(qū)貢獻方程:
100%=∑ni=1git#8226;sit-1gt。(3)
工業(yè)污染變化的地區(qū)貢獻方程表明,某一小地區(qū)的工業(yè)污染排放量增長得越快,其工業(yè)污染排放量比重越高,則該小地區(qū)對整個地區(qū)工業(yè)污染變化的貢獻就越大。
1.2 工業(yè)污染變化的影響因素分解
其中,GDP為地區(qū)生產(chǎn)總值,INDU為工業(yè)增加值,ENER為工業(yè)能源消耗量。(4)式把各種因素對工業(yè)污染的影響分解為四種效應(yīng):經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能耗技術(shù)效應(yīng)和排污技術(shù)效應(yīng)。本文將技術(shù)效應(yīng)進一步分解為兩部分:能耗技術(shù)效應(yīng)和排污技術(shù)效應(yīng),兩者的共同作用就是工業(yè)污染排放強度的變化。需要指出的是,能耗技術(shù)效應(yīng)和排污技術(shù)效應(yīng)包含著工業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和相關(guān)環(huán)境政策對工業(yè)污染排放的影響(由于較難獲取各產(chǎn)業(yè)能源消耗和污染排放等方面的數(shù)據(jù),本文沒有將工業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)等因素從能耗技術(shù)效應(yīng)和排污技術(shù)效應(yīng)中分離出來,而是采用了相對簡化的分解模型)。
把上式展開,得到工業(yè)污染變化的綜合貢獻方程:
工業(yè)污染變化的綜合貢獻方程表明,小地區(qū)i對整個地區(qū)工業(yè)污染變化(gt)的貢獻率(git#8226;sit-1/gt)越大,某因素(如經(jīng)濟規(guī)模)對小地區(qū)i工業(yè)污染變化(git)的貢獻率(gscait/git)越大,則小地區(qū)i的該因素(經(jīng)濟規(guī)模)對整個地區(qū)工業(yè)污染變化的貢獻率就越大。
至此,本文完成了對工業(yè)污染變化的地區(qū)分解、影響因素分解和綜合分解,建立了工業(yè)污染變化的多地區(qū)分解模型。
2 無錫市工業(yè)SO2排放變化的分解分析
第二部分將運用工業(yè)污染變化的多地區(qū)分解模型,對2001-2005年無錫市工業(yè)SO2排放變化進行實證分析。本文所使用的數(shù)據(jù)均來源于《無錫市統(tǒng)計年鑒》(2001-2006)。
2.1 地區(qū)分解
依據(jù)行政區(qū)劃和數(shù)據(jù)的可獲得性,本文把無錫市劃分為三個地區(qū):市區(qū)、江陰和宜興(2000年以前,按照行政區(qū)劃無錫市被劃分為四個地區(qū),除市區(qū)、江陰和宜興之外還包括錫山;2001年,錫山并入市區(qū),所以本文相應(yīng)地把2000年錫山的數(shù)據(jù)并入市區(qū))。利用工業(yè)污染變化的地區(qū)貢獻方程,計算出2001-2005年市區(qū)、江陰和宜興對無錫市工業(yè)SO2排放量變化的貢獻率,結(jié)果見表1。由表1可以看出:
(1)市區(qū)對無錫市工業(yè)SO2排放變化的影響趨于減弱。2005年,市區(qū)對無錫市工業(yè)SO2排放變化的貢獻率僅為2.43%,遠(yuǎn)小2001年的55.32%。近幾年,市區(qū)工業(yè)SO2排放量占全市的比重穩(wěn)定在24%左右,而排放量的變化幅度不斷變小,所以市區(qū)的貢獻率不斷下降。
(2)江陰是無錫市工業(yè)SO2排放變化的主要來源。2001-2005年,江陰工業(yè)SO2排放量占全市的比重一直保持在60%以上,而且排放量的變化幅度較大,因此主要是江陰導(dǎo)致了全市工業(yè)SO2排放的變化,其五年平均貢獻率達到60.06%。2003年無錫市工業(yè)SO2排放量的小幅減少和2004年的大幅增加都主要源于江陰。
(3)宜興對無錫市工業(yè)SO2排放變化的影響逐漸增強。2004年和2005年宜興工業(yè)SO2排放量的增長率分別達到55%和33%,高于江陰和市區(qū),這使得宜興工業(yè)SO2排放量比重有所上升,因而宜興的貢獻率隨之逐漸提高:從2001年的6.58%增至2005年的38.57%。
2.2 影響因素分解
本文分別用GDP(萬元,2000價格水平)、工業(yè)增加值比重(%)、單位工業(yè)增加值的能源消耗量(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元)、單位工業(yè)能源的SO2排放量(噸/噸標(biāo)準(zhǔn)煤)來衡量經(jīng)濟規(guī)模、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、能耗技術(shù)和排污技術(shù),并運用工業(yè)污染
2.3 綜合分解
在地區(qū)分解和影響因素分解的基礎(chǔ)上,利用工業(yè)污染變化的綜合貢獻方程,計算2001-2005年市區(qū)、江陰、宜興3個地區(qū)與經(jīng)濟規(guī)模、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、能耗技術(shù)、排污技術(shù)4種影響因素的綜合貢獻率,結(jié)果見表5。
從表5中選取貢獻率絕對值最大的6種影響因素,這些因素分別是:江陰的經(jīng)濟規(guī)模(82.97%)、排污技術(shù)(-79.45%)和能耗技術(shù)(48.21%),市區(qū)的經(jīng)濟規(guī)模(26.90%)和能耗技術(shù)(-15.25%),以及宜興的經(jīng)濟規(guī)模(16.81%)。無錫市工業(yè)SO2排放量的變化主要是這六種影響因素共同作用的結(jié)果。雖然江陰的排污技術(shù)效應(yīng)同市區(qū)的能耗技術(shù)效應(yīng)一起在減輕工業(yè)SO2的排放強度,但是三個地區(qū)的經(jīng)濟規(guī)模的共同擴張,以及江陰的單位工業(yè)增加值能源消耗量的增加,使得無錫工業(yè)SO2排放量在“十五”期間大幅增加。
3 結(jié) 論
本文通過地區(qū)分解、影響因素分解和綜合分解,推導(dǎo)了工業(yè)污染變化的地區(qū)貢獻方程、影響因素貢獻方程和綜合貢獻方程,建立了工業(yè)污染變化的多地區(qū)分解模型。該模型不僅適用于分析工業(yè)SO2排放量的變化,而且適用于分析其它與能源消耗相關(guān)的污染物排放的變化;適用于分析無錫市的污染變化,也適用于分析其它地區(qū)。
應(yīng)用工業(yè)污染變化的多地區(qū)分解模型,本文對2001-2005年無錫市工業(yè)SO2排放量的變化進行了實證分析。分析結(jié)果表明,無錫市工業(yè)SO2排放變化主要是江陰的經(jīng)濟規(guī)模、能耗技術(shù)和排污技術(shù),市區(qū)的經(jīng)濟規(guī)模和能耗技術(shù),以及宜興的經(jīng)濟規(guī)模共同作用的結(jié)果。從地區(qū)來看,無錫市工業(yè)SO2排放增加主要源于江陰,宜興的貢獻也逐步增加,因此為了實現(xiàn)無錫市工業(yè)SO2減排目標(biāo),就需要重點控制和減少江陰以及宜興的工業(yè)SO2排放。從影響因素來看,雖然市區(qū)和江陰的工業(yè)SO2排放強度有所減輕,但是全市(特別是江陰)的經(jīng)濟規(guī)??焖贁U張仍然導(dǎo)致了工業(yè)SO2排放量增加。因此,無錫市需要進一步推進節(jié)能技術(shù)和清潔技術(shù)的應(yīng)用和推廣,開發(fā)利用新能源,以降低工業(yè)SO2排放強度,從而實現(xiàn)經(jīng)濟增長和工業(yè)SO2減排的雙贏。
(編輯:于 杰)
參考文獻(References)
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