胡彩云，張思沖，石 月，李 富

(1.黑龍江省高校地理資源與環(huán)境遙感重點實驗室 哈爾濱師范大學(xué)，哈爾濱 150080；2.佳木斯大學(xué) 理學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007，Heilongjiang Province)

近些年，隨著我國經(jīng)濟持續(xù)、快速發(fā)展，人們生活水平提高的同時，難免會對環(huán)境產(chǎn)生影響。環(huán)境污染與經(jīng)濟增長二者既相互制約又相互促進，一方面，發(fā)展經(jīng)濟必然會消耗大量的能源與資源，產(chǎn)生大氣污染，導(dǎo)致環(huán)境惡化。另一方面，經(jīng)濟增長提高了人們的生活水平，更多資金用于污染治理，有利于環(huán)境的改善。目前整個社會越來越提倡環(huán)境經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，不以犧牲環(huán)境為代價發(fā)展經(jīng)濟。因此通常狀況下，環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟增長先增加后下降[1-2]，這也符合環(huán)境庫茨涅茨曲線所假設(shè)。

環(huán)境庫茲涅茨曲線最早是由美國經(jīng)濟學(xué)家Grossman和Krueger1991年在研究北美自由貿(mào)易協(xié)定對環(huán)境影響是提出的，他們通過對42個國家的相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)一些環(huán)境污染物的排放量與經(jīng)濟增長之間呈現(xiàn)倒“U”型曲線關(guān)系，也就是在經(jīng)濟發(fā)展初期，經(jīng)濟的增長會加劇環(huán)境的污染，但是當(dāng)經(jīng)濟增長到某種特定的轉(zhuǎn)折點時，隨著經(jīng)濟的繼續(xù)增長，環(huán)境的質(zhì)量就會有所改善[3-6]。環(huán)境EKC曲線提出后，引起了中外廣大學(xué)者的重視，從而關(guān)于EKC曲線的研究也就由此展開了。Selden和Song對懸浮顆粒物、二氧化硫、氮氧化物以及一氧化碳與人均GDP之間的關(guān)系進行了研究，結(jié)果表明4種污染物的排放量與人均GDP存在倒“U”型關(guān)系[7]，從而驗證了EKC曲線。而Perman和Stern的研究則認(rèn)為在硫污染物和GDP之間不符合EKC曲線關(guān)系[8]。我國學(xué)者盧寧和李國平采用我國1995到2007年的面板數(shù)據(jù)對EKC曲線進行檢驗，研究結(jié)果表明，我國工業(yè)二氧化硫排放量與經(jīng)濟增長之間存在倒“U”型曲線關(guān)系[9]。也就是說，該假說在我國省級區(qū)域?qū)用嫔鲜浅闪⒌摹５嵌沛面肹10]等人運用EKC曲線進行研究后認(rèn)為，我國的經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量之間存在的是“N”型關(guān)系而不是倒“U”型。王西琴[11]對天津市經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的關(guān)系進行研究，結(jié)果呈現(xiàn)的是倒“U”型+“U”曲線。這些學(xué)者的研究說明并不是所有的環(huán)境指標(biāo)和經(jīng)濟增長均有倒“U”型關(guān)系，有可能是“N”型、線性曲線或者是其他。特別是我國，我國是發(fā)展中國家，同發(fā)達(dá)國家相比，發(fā)展曲線存在更多的波動，呈現(xiàn)的曲線形狀更加多樣化[12-14]，本文通過EKC假說來研究大慶市的經(jīng)濟增長和大氣污染物的排放之間的關(guān)系。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然概況

大慶市地處黑龍江省西南部，松嫩平原的中部，地理位置為123°45′～125°47′E45°23′～47°28′N，東與安達(dá)市、肇東市相鄰，西與泰來交界，西與吉林毗鄰，與扶余市隔江相望，北與齊齊哈爾市接壤。包括薩爾圖、龍鳳、讓胡路、紅崗、大同5區(qū)和肇源、肇州、林甸、杜爾伯特蒙古族自治縣4縣，總面積212.19×104hm2。

1.2 經(jīng)濟概況

大慶市是一座以石油、石化為支柱的城市，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，大慶市的經(jīng)濟狀況也不斷的發(fā)生變化，工業(yè)帶動經(jīng)濟的發(fā)展，使人均GDP逐年發(fā)生變化。圖1為大慶市1996～2010年的人均GDP的變化情況，數(shù)據(jù)均來自《黑龍江省統(tǒng)計年鑒》[15]。

如圖1所示，大慶市1996年人均GDP為20 435元，2010年為103 576元，中間2008年到2009年雖有小幅度的下降，但總體呈增長趨勢。大慶市經(jīng)濟不斷的增長，但同時也給空氣環(huán)境帶來了一定的影響，這種影響是好還是壞，就要通過分析二者關(guān)系來說明了。

圖1 大慶市人均GDP變化情況

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)選取

在經(jīng)濟增長與工業(yè)污染源產(chǎn)生的大氣污染關(guān)系的研究中，用單一指標(biāo)難以預(yù)測二者之間的關(guān)系，只有綜合多種指標(biāo)，構(gòu)造綜合測度指標(biāo)體系才能更全面、更完整地表現(xiàn)經(jīng)濟增長與大氣環(huán)境污染之間的復(fù)雜關(guān)系。本文結(jié)合大慶市經(jīng)濟發(fā)展與大氣環(huán)境污染實際情況，依據(jù)大量的研究文獻和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，按照科學(xué)性、簡單性、針對性和可得性的原則，設(shè)定大氣工業(yè)污染源為研究對象，人均GDP為大慶市的經(jīng)濟發(fā)展的指標(biāo)，以每年工業(yè)二氧化硫排放量、廢氣排放量、煙塵排放量和粉塵排放量4項為大氣環(huán)境污染指標(biāo)，對兩個指標(biāo)進行分析研究，從而反映出大慶市經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染源之間的關(guān)系。這些數(shù)據(jù)均來自1996～2010年黑龍江省統(tǒng)計年鑒[15]。

2.2 研究方法

本文是基于EKC曲線，通過SPSS軟件，將環(huán)境指標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)進行散點圖分析，分別作多種回歸模型進行擬合，通過比較擬合系數(shù)R2，發(fā)現(xiàn)三次曲線擬合度較高，效果較好。因此本文采用三次擬合曲線對各指標(biāo)進行研究。

2.3 經(jīng)濟增長與廢氣排放的關(guān)系模型

2.3.1 人均GDP與二氧化硫排放量的關(guān)系

圖2是1996～2010年間人均GDP和工業(yè)二氧化硫排放量之間的擬合曲線圖。從圖2中可以看出，二氧化硫排放量隨著經(jīng)濟的增長總體呈先上升后下降的變化趨勢。1996年到2006年，由31 550 t逐漸增長到61 594 t，到達(dá)這一值后，二氧化硫排放量又緩慢下降到2010年的60 517 t。由此可以看出，在2006年之前，經(jīng)濟的增長加劇了工業(yè)二氧化硫的排放，經(jīng)濟持續(xù)增長，二氧化硫的排放也隨著持續(xù)增長。而在2006年以后，國家在發(fā)展經(jīng)濟的同時，也不忘增強對環(huán)境的保護意識。大慶市亦是如此，在環(huán)境保護政策方面加以維護，因此從2006年以后，人均GDP在不斷的增長，而二氧化硫卻是在不斷減少的。

圖2 二氧化硫排放量與經(jīng)濟增長的模擬

2.3.2 人均GDP與廢氣排放量的關(guān)系

圖3為1996～2010年人均GDP與工業(yè)廢氣排放量之間的模擬圖。從圖3中可以看出，廢氣排放量隨著人均GDP的增長總體呈先下降后又上升的變化趨勢。當(dāng)人均GDP為24 039元時，廢氣排放量最少，為849億m3，相對應(yīng)的時間是1997年。1996～1997年，廢氣排放量呈下降趨勢，1997～2002年浮動不定，以2002年為界，2002年后排放量回升。其中在2002和2009年，人均GDP較上年有所下降，廢氣排放量隨之也下降了。2004年到2008年，總體增長緩慢。由圖1可以看出人均GDP在1996～2000年上升幅度較大，2000～2003年基本變化很小，2003年以后上升幅度加劇，在此期間，廢氣排放量總體呈增長趨勢。特別是2010年，人均GDP大幅度增加，廢氣排放量也大幅度增加。由此可以看出，經(jīng)濟增長對廢氣排放量是有一定影響的，即使廢氣排放量的變化很小。

圖3 廢氣排放量與經(jīng)濟增長的模擬

2.3.3 人均GDP與粉塵排放量的關(guān)系

圖4為1996～2010年人均GDP與工業(yè)粉塵排放量之間的模擬圖。由圖可以看出，粉塵排放量隨著人均GDP的增長總體呈先下降后上升再下降的趨勢。1996年，粉塵排放量為4 338 t，人均GDP為20 435元，隨后，1996年到2002年，粉塵排放量由4 338 t減少到1 167 t，此時是15年中的最小值。2003～2004年，粉塵排放量稍有增長，但這僅持續(xù)了兩年，2004年之后，粉塵排放量逐年下降。到2010年，還沒有回升的跡象，希望這樣的發(fā)展趨勢一直持續(xù)下去。

圖4 粉塵排放量與經(jīng)濟增長的模擬

2.3.4 人均GDP與煙塵排放量的關(guān)系

圖5為1996～2010年人均GDP與工業(yè)煙塵排放量之間的模擬圖。從圖5中可以看出，煙塵排放量隨著人均GDP的增長呈先上升后下降的趨勢。1996年，大慶市人均GDP為20 435元，煙塵排放量為24 966 t。1996～1997年，隨著人均GDP的增長，煙塵排放量有所減少，2003～2006年，大慶市的煙塵排放量一直在4萬t之上。2005年之后，煙塵排放量逐漸下降。1997 ～2010年中人均GDP最大的一年，對應(yīng)的時間是2010年，此時的煙塵排放量是9 a間排放量最少的一年。由曲線可以看出，此時符合EKC曲線的倒“U”型曲線。如果今后按這個曲線發(fā)展，那么其中2005年的煙塵排放量43 366 t將會是曲線的拐點，在拐點之前，經(jīng)濟和環(huán)境不協(xié)調(diào)發(fā)展，在拐點之后，隨著人們對環(huán)境的重視，預(yù)防與修復(fù)綜合治理，使經(jīng)濟與環(huán)境逐漸走向協(xié)調(diào)發(fā)展的道路。煙塵的排放量得到控制的同時，人均GDP卻呈持續(xù)上升，這說明大慶市在經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展方面向前邁進了一步。

圖5 煙塵排放量與經(jīng)濟增長的模擬

3 結(jié) 論

通過以上對1996～2010年15 a經(jīng)濟指標(biāo)人均GDP與工業(yè)污染源的四項大氣污染指標(biāo)的關(guān)系分析，可以得出以下結(jié)論：

(1)工業(yè)二氧化硫和廢氣排放量，隨著人均GDP的增長，總體呈上漲的變化，說明大慶市對廢氣排放量的控制的力度需要加強；而粉塵和煙塵的排放量總體呈下降變化，這說明空氣中含有的粉塵和煙塵的含量逐漸有所減少，空氣質(zhì)量有所上升，這是大慶市環(huán)境保護工作的一張優(yōu)秀成績表。

(2)環(huán)境庫茲涅茨曲線并不都是倒“U”型。在對大慶市環(huán)境指標(biāo)與經(jīng)濟指標(biāo)的研究中，大氣市的二氧化硫排放量模擬曲線是倒“U”型左半邊。在2009年到2010年，經(jīng)濟增長，而二氧化硫排放量卻在增加，所以，在今后的發(fā)展中，環(huán)境與經(jīng)濟是否能協(xié)調(diào)發(fā)展，完成倒“U”型曲線的右半邊還有待進一步研究。

(3)廢氣排放量呈上升趨勢。粉塵排放量的曲線關(guān)系則是倒“N”型。煙塵排放量的關(guān)系曲線則是EKC曲線的倒“U”型，說明大慶市在經(jīng)濟發(fā)展過程中，煙塵的排放一度達(dá)到峰值。對于發(fā)展中國家的工業(yè)化城市，如果在經(jīng)濟發(fā)展的同時注重空氣環(huán)境的保護，就可以避免峰值或者高于峰值的排放量再次出現(xiàn)，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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