李曉娜

(營口市水利勘測建筑設計院有限公司，遼寧 營口 115000)

太子河屬于渾河的重要支流，近些年來隨著流域社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，太子河流的水環(huán)境狀況不容樂觀[1]。多個研究成果表明[2-6]，太子河流水環(huán)境得到一定程度的改善，但是總體水質(zhì)質(zhì)量還是存在遞減變化。為加大太子河流域的水環(huán)境保護，需要對流域水環(huán)境影響因素進行分析，確定主要敏感因素，重點對敏感因素進行分析和探討，從而提高流域的水環(huán)境質(zhì)量[7]。近些年來，對于水環(huán)境影響因素敏感性分析逐步得到國內(nèi)學者的廣泛關注和研究，取得一定的研究成果[8-15]，其中環(huán)境庫茲涅茲曲線通過多要素分析水環(huán)境影響因素的敏感程度，在許多區(qū)域水環(huán)境影響因素敏感度分析中應用效果較好，但是在太子河流域還未得到相關應用，為此文章結(jié)合環(huán)境庫茲涅茲曲線，對太子河流域水環(huán)境影響因素的敏感度進行分析，研究成果對于制定太子河流域水環(huán)境保護規(guī)劃具有參考意義。

1 水環(huán)境敏感度分析模型

廢水排污量(C)，區(qū)域經(jīng)濟收入(Y)與水資源耗水量(E)按照環(huán)境庫茲涅茲曲線假定存在一定的相關性，其回歸方程為

C=a0+a1Y+a2Y+a3E+ε

(1)

式中，a0，a1，a2，a3—回歸系數(shù)；ε—回歸方程誤差。

區(qū)域水環(huán)境受社會發(fā)展水平綜合影響，環(huán)境庫茲涅茲曲線假定廢水排污量作為社會發(fā)展水平HDI，即

C=a0+a1Y+a2Y2+a3E+a4·MAN+a5·HDI+ε

(2)

式中，MAN—生產(chǎn)附加值；HDI—社會發(fā)展水平系數(shù)。

面板單位根檢驗采用簡單計量經(jīng)濟方法進行檢驗，即

(3)

式中，Wi，t—變換向量；ΔX—統(tǒng)計變量；i—統(tǒng)計單元數(shù)；j—變換單元數(shù)目；β—變換系數(shù)；ξ—方程誤差。在進行單根檢驗時，需要建立統(tǒng)計檢驗量：

(4)

式中，σ—方差檢驗值；w′—變量轉(zhuǎn)化值；N—統(tǒng)計單元總數(shù)；A′—變量轉(zhuǎn)換矩陣?；貧w系數(shù)的檢驗方程為

(5)

式中，r—方程自相關系數(shù)；v—回歸變量；δ—回歸系數(shù)。對單根進行協(xié)整檢驗：

(6)

式中，Wit、Xj，it—不同變量的一階自積。

2 太子河水環(huán)境影響因素敏感性分析

2.1 太子河流域概況

太子河流域面積為13493km2，河流長363km，河流平均比降為0.740‰，多年平均年降水量為767.5mm，多年平均年徑流深為253.4mm，流域平均寬度為37.2km，河道彎曲系數(shù)為1.7，河流形狀系數(shù)為0.10，河網(wǎng)密度為0.4。流域面積在10km2以下的一級支流有60條，二級支流177條，三級支流106條，四級支流14條；流域面積為10～50km2的河流有285條；流域面積為50～100km2的河流有31條；流域面積為100～1000km2的河流有37條；流域面積為1000～5000km2的河流有4條。

2.2 單根檢驗結(jié)果

對各水環(huán)境影響因素進行單根檢驗，檢驗結(jié)果見表1。

表1 環(huán)境庫茲涅茲曲線水環(huán)境指標影響單根檢驗結(jié)果

從表1可看出，一階差分格式下IPS平穩(wěn)假設檢驗和BRETIUNG無效假設均低于平均檢驗值，一階差分格式下的LLG平穩(wěn)假設檢驗高于平均檢驗值，因此環(huán)境庫茲涅茲曲線的LLG平穩(wěn)檢驗值通過單根檢驗。

2.3 協(xié)整檢驗結(jié)果

對太子河流域環(huán)境庫茲涅茲曲線的變量指標進行協(xié)整檢驗，檢驗結(jié)果見表2。

從表2可看出，各評價指標的協(xié)整檢驗統(tǒng)計結(jié)果均高于-3.0，表明各指標均可通過90%的協(xié)整檢驗水平，太子河流各水環(huán)境指標的影響度均可通過協(xié)整檢驗，太子河流域水環(huán)境指標對流域影響度均較高，協(xié)整檢驗水平相比于傳統(tǒng)檢驗，更能突出流域水環(huán)境指標之間的相關性，而水環(huán)境影響指標之間的關聯(lián)度不可被忽略，因此協(xié)整檢驗水平要好于傳統(tǒng)檢驗水平。從兩種檢驗方式的概率分析結(jié)果可看出，傳統(tǒng)檢驗水平下維度內(nèi)和維度間的概率值總體為0.0021～0.0082，概率值均低于0.01；而協(xié)整檢驗水平下，太子河流域各水環(huán)境指標之間的概率值要高于傳統(tǒng)檢驗水平下各水環(huán)境指標檢驗值，表明協(xié)整檢驗下各水環(huán)境指標具有較好的顯著相關度。

表2 太子河流域環(huán)境庫茲涅茲曲線水環(huán)境指標影響協(xié)整檢驗結(jié)果

2.4 太子河流域水環(huán)境影響敏感度

在各水環(huán)境指標檢驗的基礎上，結(jié)合環(huán)境庫茲涅茲曲線對太子河流域各水環(huán)境影響指標進行定量分析，分析結(jié)果見表3—4。

表3 以廢水排污量指標為變量的分析結(jié)果

分別以太子河流域廢水排污量和宏觀經(jīng)濟可持續(xù)度作為變量分析各指標對流域水環(huán)境質(zhì)量的綜合影響，從兩個變量分析的結(jié)果可看出，人均GDP與排污量之間的彈性尺度在0.4以下，區(qū)域排污率遞增0.36%、水資源人均消耗比例以及貿(mào)易開放度將遞增2%，而排污人均比例將達到2.63%。而將太子河流域宏觀經(jīng)濟可持續(xù)度作為變量指標進行環(huán)境庫茲涅茲曲線分析時，指標回歸系數(shù)為1.352～-2.451，表明在區(qū)域排污率增加2%的前提下，社會發(fā)展水平以及經(jīng)濟貿(mào)易開發(fā)度分別增加2%，排污量以及生產(chǎn)附加值比例將分別提高1.053%和0.47%，污水排放量以及排污量的遞增比例將超過2%。

表4 以宏觀經(jīng)濟可持續(xù)度為變量的分析結(jié)果

3 研究結(jié)論

(1)傳統(tǒng)檢驗水平下維度內(nèi)和維度間的概率值總體為0.0021～0.0082，概率值均低于0.01，而協(xié)整檢驗水平下，太子河流域各水環(huán)境指標之間的概率值要高于傳統(tǒng)檢驗水平下各水環(huán)境指標檢驗值，表明協(xié)整檢驗下各水環(huán)境指標具有較好的顯著相關度。

(2)在太子河流域排污率增加2%的前提下，社會發(fā)展水平以及經(jīng)濟貿(mào)易開發(fā)度分別增加2%，排污量以及生產(chǎn)附加值比例將分別提高1.053%和0.47%，污水排放量以及排污量的遞增比例將超過2%。

文章未對太子河水環(huán)境影響原因進行探討，在以后的研究中還應對其水環(huán)境影響因素進行重點分析。