吳永花，葉鴻蔚，賈秀飛

（河海大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇　　南京　211100）

江蘇省經(jīng)濟增長與水環(huán)境污染之間的關(guān)系研究

吳永花，葉鴻蔚，賈秀飛

（河海大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇南京211100）

1　　江蘇省經(jīng)濟發(fā)展與水環(huán)境污染概況

2000—2013年江蘇省經(jīng)濟增長總體上呈上升趨勢，從2000年8 584.7億元增長到2013年59 161.8億元。人均GDP增長速度更為顯著，按常住人口計算，2000年人均GDP為11 765元，到2013年人均GDP已達(dá)74 607元，相比2000年增長了5.3倍。

伴隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，江蘇省水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化。2000年江蘇省工業(yè)廢水排放量為2.019× 109t，生活污水排放量1.474×109t，2013年分別增長到2.206×109t和3.735×109t，增長率分別為9.26%和153.39%［1］。由圖1所示，工業(yè)廢水排放量變化在2000年之前基本保持穩(wěn)定狀態(tài)，2000年以后波動幅度較大，經(jīng)歷了先增后減再增再減的復(fù)雜過程；同時，生活污水排放量不斷增長，且從2010年后增長率大幅度上升。

圖1　1984—2013年江蘇省工業(yè)廢水及生活污水排放量

2　　經(jīng)濟增長與環(huán)境間關(guān)系模型構(gòu)建

2.1指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)來源

選取經(jīng)濟和環(huán)境2類指標(biāo)。工業(yè)廢水排放量及城鎮(zhèn)生活污水排放量表征水環(huán)境污染水平，江蘇省人均GDP代表經(jīng)濟增長水平。工業(yè)廢水和人均GDP統(tǒng)計數(shù)據(jù)選取1984—2013年的指標(biāo)，而城鎮(zhèn)生活污水由于數(shù)據(jù)分散性強，考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，只選取了2000—2013年的指標(biāo)數(shù)據(jù)，2類指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表1所示［2-3］。

表1　1984—2013年江蘇省工業(yè)廢水和生活污水排放量與人均GDP統(tǒng)計數(shù)據(jù)

2.2計量模型構(gòu)建

設(shè)有y和x的n對觀測值數(shù)據(jù)，變量y的每個觀測值應(yīng)由式（1）決定：

式（1）稱為雙變量線性回歸模型或簡單線性回歸模型。其中α和β為回歸模型系數(shù)（coefficients），u表示個體偏差，下標(biāo)i是觀測值的序號。當(dāng)數(shù)據(jù)為時間序列時，一般用下標(biāo)t來表示觀測值的序號，式（1）變成：

在給定x和y一組觀測值（x1，y1），（x2，y2），…，（xn，yn） 情況下擬合的直線y?=α?+β?x稱為擬合的回歸線。為了優(yōu)化擬合直線，用殘差平方和作為理想的測度，即

公式（4）和公式（5）給出了最小二乘法（OLS）計算 α?和β?的公式，α?和β?稱為線性回歸模型yt=α+βxt+ut的參數(shù)α和β的普通最小二乘估計量（OLSestimators）。

在國內(nèi)外相關(guān)研究中，描述環(huán)境庫茲涅茨曲線的函數(shù)模型有線性函數(shù)、二次多項式、三次多項式、指數(shù)函數(shù)及對數(shù)函數(shù)等。根據(jù)國內(nèi)外研究結(jié)果與U型EKC相關(guān)理論已有模型，借助EXCEL軟件經(jīng)過多種曲線回歸模擬分析，結(jié)合擬合優(yōu)度R2、t值、各項系數(shù)的顯著性檢驗及圖形的形狀，發(fā)現(xiàn)二次回歸曲線能較好地反映工業(yè)廢水排放量與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系。因此選用二次回歸曲線進(jìn)行模擬，工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間的模型如公式（6）所示：

式中：yit為工業(yè)廢水排放量（IWW）；i表示江蘇省，t表示時間；β0、β1、β2為待估模型參數(shù)；x為人均GDP；ε為隨機誤差項。

①β1=β2=0，y與x之間沒有必然聯(lián)系；②β1＞0，β2=0，y與x之間呈單調(diào)遞增關(guān)系；③β1＜0，β2=0，y與x之間呈單調(diào)遞減關(guān)系；④β1＞0，β2＜0，y與x之間呈倒U型關(guān)系，即EKC關(guān)系，EKC曲線的拐點為x=-β1/（2β2）；⑤β1＜0，β2＞0，y與x呈正U型關(guān)系。

研究發(fā)現(xiàn)選用線性回歸進(jìn)行模擬，可更好體現(xiàn)城鎮(zhèn)生活污水排放量與經(jīng)濟增長的關(guān)系，模型如公式（7）：式中：yit生活廢水排放量；i表示江蘇省，t表示時間；β0、β1為待估模型參數(shù)；x為人均GDP；ε為隨機誤差項。

①β1=β2=0，y與x之間沒有必然聯(lián)系；②β1＞0，β2=0，y與x之間呈單調(diào)遞增關(guān)系；③β1＜0，β2=0，y與x之間呈單調(diào)遞減關(guān)系。

2.3經(jīng)濟增長與工業(yè)廢水排放量之間關(guān)系模型的設(shè)定

通過上述模型及表1數(shù)據(jù)，模擬了工業(yè)廢水與人均GDP之間的關(guān)系，回歸模擬結(jié)果見表2。由表2可得：人均GDP與工業(yè)廢水排放量的Linear、R2Quadratic以及Cubic擬合的可決系數(shù)（擬合優(yōu)度）分別為0.121、0.448和0.471，其中，只有二次型曲線的復(fù)測定系數(shù)大于0.4，F(xiàn)值最大且大于10，并且t檢驗值為4.52，大于2，通過了顯著性檢驗，因而二次型曲線擬合效果最好。為了更加直觀地分析回歸模型的估計結(jié)果，用圖2表示了回歸模型的圖形與方程。

2.4經(jīng)濟增長與生活污水排放量之間關(guān)系模型的設(shè)定

通過上述模型及表1數(shù)據(jù)，模擬了江蘇省人均GDP與生活污水之間的關(guān)系，模型結(jié)果見表3。人均GDP與生活污水排放量之間的線性、二次和三次曲線擬合的可決系數(shù)（R2）分別為0.983、0.971和0.974，擬合程度均較高。一次性曲線F值高于二次和三次，筆者選取一次回歸為此次研究的數(shù)學(xué)模型。

表3　　江蘇省人均GDP與生活污水排放量之間模型模擬結(jié)果

表2　　江蘇省人均GDP與工業(yè)廢水排放量之間模型模擬結(jié)果

根據(jù)圖3可知，人均GDP與生活污水排放量的方程為：y=3.477 3x+1 119 284，與傳統(tǒng)的環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）倒U型特征不符。人均GDP增長與生活污水的排放量呈正比，生活污水排放量隨著人均GDP的增多而不斷增多，水環(huán)境污染伴隨著經(jīng)濟的增長有不斷惡化的趨勢。

圖2　　江蘇省人均GDP與工業(yè)廢水排放量曲線（Quadratic）

圖3　　江蘇省人均GDP與生活污水排放量之間的關(guān)系

圖2為江蘇省人均GDP與工業(yè)廢水排放量之間的環(huán)境庫茲涅茨曲線圖，選取的工業(yè)廢水指標(biāo)與經(jīng)濟增長的回歸模型擬合的效果十分理想，曲線類型為倒U型。人均GDP與工業(yè)廢水之間的EKC模型擬合方程為：y=-8×10-15x2+4×10-5x+228 208，曲線（見圖1）表現(xiàn)為倒U型，相關(guān)數(shù)據(jù)點分布于一條倒U型曲線兩側(cè)，且集中在曲線左側(cè)，轉(zhuǎn)折點X=-β1/（2β2）=15 811.3元，江蘇省2003年人均GDP達(dá)到這一點（2002年人均GDP為14 369元）。江蘇省12 a前已經(jīng)越過曲線定點位于下走的趨勢。以目前現(xiàn)有的數(shù)據(jù)預(yù)測，未來江蘇省工業(yè)廢水排放量仍將處于下降的態(tài)勢。

3　　江蘇省水環(huán)境政策評價

3.1江蘇省水環(huán)境政策回顧

江蘇省自1997年以來陸續(xù)出臺了相關(guān)防治水環(huán)境污染的系列環(huán)境政策。1999年3月16日出臺的《江蘇省按排放水污染物總量征收排污費暫行辦法》規(guī)定排污單位應(yīng)如實按月或按季向當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護部門申報排放廢（污）水的數(shù)量、污染物的種類和濃度，經(jīng)環(huán)境保護部門或其指定的單位核定后，作為征收排污費的依據(jù)。故意不正常使用污染物處理設(shè)施，污染物排放超標(biāo)，排污單位應(yīng)按有關(guān)規(guī)定加倍征收排污費。2000年，江蘇省工業(yè)廢水處理率為95.2%，工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率為91.9%；2004年，工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率已達(dá)97.2%；2008年6月，江蘇省環(huán)保廳、建設(shè)廳聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強全省污水處理廠污泥處置工作的意見》，意見表明各地要在10月底完成城鎮(zhèn)生活污水處理廠和工業(yè)污水集中處理廠污泥處置現(xiàn)狀調(diào)查摸底工作，做到污泥產(chǎn)生情況清楚，去向有據(jù)可查；2011年12月28日南京市第十四屆人民代表大會常務(wù)委員會第二十七次會議制定，2012年1月12日江蘇省第十一屆人民代表大會常務(wù)委員會第二十六次會議批準(zhǔn)出臺了《南京市水環(huán)境保護條例》，其他市也出臺相應(yīng)的水環(huán)境保護條例；2013年江蘇省完成水主要污染物減排項目1 652個，新增城鎮(zhèn)污水處理能力8.8×105m3/d，建設(shè)城鎮(zhèn)污水收集主干管道3 000 km，新增集中式污水處理設(shè)施覆蓋建制鎮(zhèn)80余個，建設(shè)企業(yè)深度治理和再生水回用工程59家［1］。

3.2江蘇省水環(huán)境政策成效

如圖2所示，2003年后江蘇省工業(yè)廢水排放量越過轉(zhuǎn)折點呈緩慢下降趨勢，水環(huán)境污染得到部分緩解，江蘇省水環(huán)境政策實施取得了一定實效，但工業(yè)廢水排污現(xiàn)象依然存在。目前，江蘇省水環(huán)境保護力度偏向于工業(yè)廢水排放的防控，而忽視了對生活污水排放的治理。從公共政策分析角度來看，一方面，政府針對生活污水排放制定及實施的政策相對較少；另一方面，鑒于2000年之前的生活污水排放數(shù)據(jù)相對較難找尋，側(cè)面反映出人們對生活污水排放的意識性較差，公眾對生活污水處理的政策需求還處在初級階段。

4　　結(jié)論及建議

通過多種曲線回歸模擬，發(fā)現(xiàn)江蘇省人均GDP與工業(yè)廢水排放量之間關(guān)系符合環(huán)境EKC模型。由模型模擬結(jié)果可以清晰地看出1985—2013年江蘇省工業(yè)廢水排放量在2003年已越過拐點并隨著人均GDP的增長呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢；經(jīng)濟增長即人均GDP與生活污水排放量之間的關(guān)系為一次線性關(guān)系。生活污水排放量隨著經(jīng)濟的不斷增長而持續(xù)增多。通過以上總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)：①環(huán)境庫茲涅茨曲線只是一種可能并非必然，不同地區(qū)或選取水環(huán)境污染指標(biāo)的不同，模擬的曲線會不盡相同；②除選取水環(huán)境污染指標(biāo)這一因素外，政府部門針對水環(huán)境污染制定的保護水環(huán)境的政策及政策實施的效果對EKC模型同樣產(chǎn)生影響，模擬的曲線也會大不相同；③此次研究生活污水排放量選取的數(shù)據(jù)時間刻度（2000—2013年）比較短，不能全面而完整地體現(xiàn)江蘇省經(jīng)濟增長與水環(huán)境污染之間的關(guān)系，所得結(jié)果具有局限性。一些隨機及突發(fā)因素尚未考慮，在今后的研究中需加以完善。

綜上所述，為了保持經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，需要改善生活污水的處理，減少排放量，故提出以下對策建議：①政府作為公眾的代理人，對危及公眾安全的水環(huán)境污染問題需克服其行為偏差并推動政策創(chuàng)新，針對工業(yè)廢水排放制定并實施合理有效的政策；②對城鎮(zhèn)生活污水排放實行收費制度。制定污水排放收費標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格遵循“誰污染，誰付費”原則；③對生活污水排放的各個環(huán)節(jié)實行合理監(jiān)控，設(shè)立必要的懲處機制，比如在垃圾處理層面，嚴(yán)禁將生活垃圾、污水排向河流、湖泊，對違反者實施大數(shù)額罰款；④鼓勵環(huán)保機構(gòu)、非政府組織（NGO）組織有關(guān)防治水環(huán)境污染相關(guān)的活動，給予政策、資金、補貼等方面的支持。⑤設(shè)立舉報、反饋機制，為公眾參與水環(huán)境治理提供合理渠道，避免公眾與政府之間，委托人與代理人之間關(guān)系的僵裂，引發(fā)不必要的沖突。

［1］ 江蘇省環(huán)境狀況公報（2000—2013年）［EB/OL］.江蘇環(huán)保，http：//www.jshb.gov.cn/jshbw/hbzl/ndhjzkgb/.

［2］ 中國統(tǒng)計年鑒（1984—2013年）［EB/OL］.中華人民共和國國家統(tǒng)計局，http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/.

［3］ 江蘇統(tǒng)計年鑒（1984—2013年）［EB/OL］.江蘇統(tǒng)計局http：// www.jssb.gov.cn/.

Relationship between Economic Development and Water Pollution in Jiangsu Province

Wu Yonghua，Ye Hongwei，Jia Xiufei
（School of Public Administration，Hohai University，NanjingJiangsu211100）

On the basic of EKC model and research paradigm，combined with data from 1984 to 2013 in Jiangsu province，the relationship between economic development and water environment has been announced.The result shows not only the reverse“U”of EKC but also linear relation and multiple relationsbetween economic development and water environment.There isa curve with the reverse“U”ofEKC between per capita GDP and industrial waste water.At present，the relation between economic development and water environment is in the declining trend.And economic level has crossed the inflection point in 2003.There is a one step growth curve between per capita GDP and the quantity of sanitary sewage.The discharge of sanitary sewage is escalating with the continuous growth of economy.The paper finally puts forward some suggestions to protect the water environment in Jiangsu province on the base ofempirical analysis.

ECK model；economic development；water environment pollution

吳永花（1990—），碩士研究生，研究方向為環(huán)境政治。

E-mail：1149366491@qq.com。

2015-06-05