彭 博

(法庫縣農業(yè)技術推廣與行政執(zhí)法中心，遼寧 法庫 110400)

受人類社會、經(jīng)濟快速發(fā)展影響，流域水環(huán)境已經(jīng)逐步成為社會關注和研究熱點[1]。社會經(jīng)濟、人類生產生活與水環(huán)境之間的關系密不可分，是水環(huán)境影響的重要因素[2]。國外學者為對水環(huán)境各因素進行貢獻度的定量分析，研究出一條基于水環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展關系的曲線，該曲線即為著名的環(huán)境庫茲涅茲曲線[3]。90年代國內許多學者應用該曲線對流域水環(huán)境影響貢獻度進行分離研究，從而為流域水環(huán)境保護規(guī)劃提供重要參考值[4-10]，然后有多項研究成果表明，環(huán)境庫茲涅茲曲線在許多區(qū)域評估效果有所欠缺，重點在于其未能考慮社會經(jīng)濟發(fā)展因素，并有學者對其進行修正[11-15]，研究結果表明修正后的環(huán)境庫茲涅茲曲線更適合國內河流水環(huán)境的變化特點，分析結果更為合理，但該修正曲線在遼寧地區(qū)還未得到應用，近些年來，遼寧省加大對區(qū)域河流的水環(huán)境保護，尤其是在大凌河，通過多年的大凌河保護規(guī)劃，大凌河生態(tài)環(huán)境得到一定程度修復，但還是存在少許的水環(huán)境問題，為加大大凌河保護，流域開展了水環(huán)境治理重點規(guī)劃，而規(guī)劃的重要依據(jù)是對其水環(huán)境影響度進行定量分析，為此本文結合修正的環(huán)境庫茲涅茲曲線，對大凌河水環(huán)境的影響因素進行貢獻度的綜合分析。

1 MEKC曲線計算方法

環(huán)境庫茲涅茲曲線以區(qū)域財政收入(Y)、生產生活排污量(C)、以及水資源消耗的水量(E)作為評估指標進行相關分析，方程如式(1)：

C=a0+a1Y+a2Y2+a3E+ε

(1)

式中:a0、a1、a2、a3為方程的相關系數(shù)；ε為誤差值。

修正曲線綜合考慮社會發(fā)展水平對水環(huán)境的影響程度，在上述三個因素基礎上增加社會發(fā)展系數(shù)HDI作為廢水排放的重要指標，修正方程如式(2)所示：

C=a0+a1Y+a2Y2+a3E+

a4MAN+a5HDI+ε

(2)

式中:MAN為區(qū)域生產附加比例。

2 實例研究

2.1 區(qū)域指標概況

大凌河為遼西地區(qū)最大的河流，遼寧省境內的集水面積占河流總面積的86%，遼寧地區(qū)流經(jīng)的城市為錦州市、朝陽區(qū)以及阜新地區(qū)。大凌河屬于水資源相對短缺的流域，流域內人均占有量僅為365 m3，不足全省比重的一半，在全國人均占用量的比重的1/6，從2000年開始，大凌河流域經(jīng)濟得到快速發(fā)展，2011年區(qū)域生產總值達到170.69億元，是1978年生產總值的210.62倍之多。由于區(qū)域社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，大凌河水環(huán)境受到不同程度的影響，流域綜合污染指數(shù)呈現(xiàn)遞增趨勢，通過近些年的生態(tài)環(huán)境保護治理，大凌河流域水環(huán)境得到一定程度的改善，為深度對大凌河流域生態(tài)環(huán)境影響因素進行分析，結合改進的環(huán)境庫茲涅茲曲線對其水環(huán)境因素進行定量分離。

2.2 曲線的單根檢驗統(tǒng)計結果

在曲線進行修正后，首先需要對水環(huán)境各影響因素的單根檢驗，修正前后曲線檢驗結果如表1和表2所示。

表1 修正前EKC曲線單根檢驗效果

表2 修正后MEKC曲線單根檢驗效果

從三種檢驗數(shù)據(jù)對比檢驗結果均可看出，采用修正曲線后，其單根檢驗均值變化相比于修正前總體較為平穩(wěn)，采用修正曲線進行檢驗后，水環(huán)境各影響因素IPS檢驗數(shù)據(jù)的均值變化最大，為-0.479，因此其差分值也要高于其他兩個類型數(shù)據(jù)。相比于曲線修正前，修正曲線在IPS類型數(shù)據(jù)下變化較為不穩(wěn)定，而從LLG類型數(shù)據(jù)變化檢驗統(tǒng)計值可看出，其水環(huán)境影響各因素變化的差分格式值均要大于均值，表明LLG類型數(shù)據(jù)下各水環(huán)境因素假設檢驗平穩(wěn)度較低。BRETIUNG為模型檢驗無效數(shù)據(jù)，從該類型數(shù)據(jù)的檢驗效果可看出，采用修正曲線后，各檢驗統(tǒng)計值均要低于修正曲線后的統(tǒng)計值，表明無效檢驗數(shù)據(jù)有效降低，曲線在水環(huán)境影響度定量分析的標準得到提高。

2.3 曲線協(xié)整度分析結果

環(huán)境庫茲涅茲曲線對水環(huán)境影響度分離準確度的關鍵在于其協(xié)整度的檢驗，對比曲線修正前后的協(xié)整度，如表3所示。

表3 各統(tǒng)計尺度下協(xié)同度分析結果

從不同尺度下的修正前后環(huán)境庫茲涅茲曲線的協(xié)同度分析結果可看出，相比于修正前，各維度下曲線修正后的統(tǒng)計值和概率值都有所減少，表明相比于修正前，曲線修正后的協(xié)同度得到明顯改善，從而增加環(huán)境庫茲涅茲曲線在大凌河水環(huán)境影響因素定量分離的準確度，從統(tǒng)計結果可看出，修正前后的曲線在區(qū)域生產總值(GDP)以及社會經(jīng)濟發(fā)揮系數(shù)(HDI)上存在明顯的倒U型關系，曲線修正后，由于綜合考慮社會發(fā)展系數(shù)的影響，使得其更符合區(qū)域河流水環(huán)境變化的特點。

2.4 修正曲線下大凌河水環(huán)境影響因素定量分離結構

在曲線兩種檢驗方式分析基礎上，對比修正前后的環(huán)境庫茲涅茲曲線在大凌河流域水環(huán)境影響因素的定量分離效果，如表4、表5以及表6和表7所示。

表4 采用修正曲線下的各影響因素分離結構(C作為變量)

表5 采用傳統(tǒng)曲線下的各影響因素分離結構(C作為變量)

表6 采用修正曲線下的各影響因素分離結構(GS作為變量)

表7 采用傳統(tǒng)曲線下的各影響因素分離結構(GS作為變量)

表4和表5為假定區(qū)域排污量為動態(tài)變化進行分析，修正后各影響因素分離度分別為2.253、-0.276、0.839、0.365、0.089、1.525以及-5.263，且均較為明顯，各因素分離度表明區(qū)域排污量均值和區(qū)域生產總值GDP之間的彈性尺度在2.245～0.236之間，從修正曲線各水環(huán)境因素分離度的對比結果可看出，修正后各因素分離度降低，這主要是因為修正曲線增加了社會經(jīng)濟發(fā)展水平作為考量指標，從而使得其他因素分離度有所減小。在排污量動態(tài)變化及水資源人均消耗率遞增1%條件下，區(qū)域排污量將遞增0.946%,貿易開放度提升1%的前提下，排污量遞增率將達到0.541%，生成附加比例提高1%的條件下，排污量遞增率將提高到0.075%，區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展度MHDI提高1%的前提下，大凌河流域排污量將遞增到1.952%。而當假定大凌河流域宏觀經(jīng)濟可持續(xù)度GS動態(tài)變化的情況下，修正后各影響因素分離度分別為1.636、-0.845、1.042、0.195、0.063、-0.0326以及-7.247(表6)，相比于假定排污量的動態(tài)變化下，水環(huán)境影響因素更低。修正前各因素影響度和假定排污量動態(tài)變化較為一致(表7)。在假定大凌河流域宏觀經(jīng)濟可持續(xù)度GS動態(tài)變化條件下，當大凌河流域水資源人均消耗率遞增1%條件下，區(qū)域排污量將遞增0.843%,貿易開放度提升1%的前提下，排污量遞增率將達到0.447%，生成附加比例提高1%的條件下，排污量遞增率將提高到0.062%，區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展度MHDI提高1%的前提下，大凌河流域排污量將遞增到1.765%。

3 結 論

(1)在大凌河流域，當水資源人均消耗率遞增1%條件下，區(qū)域排污量將遞增0.946%,貿易開放度提升1%的前提下，排污量遞增率將達到0.541%，生成附加比例提高1%的條件下，排污量遞增率將提高到0.075%，區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展度MHDI提高1%的前提下，大凌河流域排污量將遞增到1.952%。

(2)宏觀經(jīng)濟可持續(xù)度也應作為修正環(huán)境庫茲涅茲曲線重點考量指標，該參數(shù)可依據(jù)區(qū)域社會經(jīng)濟狀況進行設定，一般分為四類，具體值為：高(0.85～1.00)、中(0.60～0.84)、差(0.3～0.59)、極差(0.1～0.29)之間。

(3)水環(huán)境影響因素較為復雜，在后期研究中還應通過影響 因素分離結果對區(qū)域水環(huán)境承載能力內在影響機理進行重點探討。