郑新梅， 钟桂芬， 谢轶嵩

(1.南京市环境保护科学研究院,江苏南京 210013；2.江苏苏地仁合土地房地产评估咨询有限公司,江苏南京 210008)

南京市工业“三废”排放量环境库兹涅茨曲线分析

郑新梅1， 钟桂芬2， 谢轶嵩1

(1.南京市环境保护科学研究院,江苏南京 210013；2.江苏苏地仁合土地房地产评估咨询有限公司,江苏南京 210008)

摘要[目的]分析南京市工业“三废”排放量环境库兹涅茨曲线，为该市环境污染治理提供理论依据。[方法]选取了南京市25年(1990～2014年)工业“三废”(废水、废气、一般工业固体废物)排放量与人均GDP为计量数据基础，分析了南京市的环境库兹涅茨曲线。[结果]南京市工业废气符合倒“U”型曲线的左侧部分，拐点即将到来，GDP与工业废气之间的正相关关系即将打破；南京市工业废水符合正“U”型曲线的左侧部分，随着GDP的增长，仍呈现逐年递减的趋势；南京市一般固体废弃物则呈现出“N”型曲线，越过第2个转折点后，水环境压力还有可能随着经济的增长而增大。[结论]未来工业固废和目前处于高位的工业废气将是南京市工业“三废”污染的重点。

关键词环境库兹涅茨曲线；废水；废气；固废；南京

环境库兹涅茨曲线(EnvironmentalKuzneteCurve,EKC)是1991年由美国著名环境经济学家格鲁斯曼和克鲁格在经济学概念库兹涅茨曲线的基础上共同引申出来的概念。他们对全球60余个国家的不同地区多年污染物排放量的变动情况分析研究后，提出了大部分污染物(如SO2、TSP等)与人均GDP收入水平的变动趋势存在倒“U”关系的环境库兹涅茨曲线理论假说[1]。这一假说的基本原理是在国家或地区经济发展早期，由于人口、技术、资源等原因，污染水平随收入的增长不断上升，但是当经济发展到一定阶段后，以科技进步为标志的产业发展对经济的贡献作用越来越突出，人们控制环境污染的意识能力增强，导致污染水平降低，环境质量改善，表现为倒“U”型关系。目前，我国关于环境库兹涅茨曲线的实证性研究较多。潘文婧等[2]对安徽省工业“三废”的环境库兹涅茨曲线进行分析，认为目前只有工业废水指标出现了库兹涅茨曲线特征。工业废气拟合曲线呈现单调上升特征，基本处于“N”型曲线左侧，工业固废排放量可以认为是“U”型的左半部分，转折点尚未达到。马俊[3]对上海市工业“三废”的库兹涅茨曲线特征进行了分析，认为上海市人均工业废气和人均工业固废呈现出“倒U”型曲线，但是人均废水呈现“U”型曲线。

南京市是长江流域四大中心城市之一，是沪宁杭经济核心区的重要重工业城市。随着南京市经济的快速发展，经济发展与环境污染之间的矛盾越来越突出，二者之间的协调发展已经成为热点问题。李彦明[4]利用1986～2004年数据对南京市工业“三废”排放进行了环境库兹涅茨曲线分析，研究发现南京市工业废水排放量的环境库兹涅茨曲线呈“N”型，已过转折点，工业废气排放量的环境库兹涅茨曲线呈倒“N”形，工业固废生产量的环境库兹涅茨曲线与经济发展关系呈同步关系，工业废气和工业固废是未来南京市环境污染主要来源。笔者选取1990～2014年的工业“三废”和人均GDP排放量数据作为基础数据，研究了南京市工业“三废”排放的环境库兹涅茨曲线，并对该曲线的特征进行了分析，旨在为南京市工业污染治理提供科学依据。

1材料与方法

1.1指标选取与数据来源选取典型的经济增长指标人均GDP和环境指标(工业废水、工业废气和一般工业固废排放量)作为数据分析对象(表1)。

1.2模型建立选择二项式模型、三次多项式模型、对数模型和幂指数模型分别对数据进行拟合。以人均GDP为自变量，工业“三废”为因变量分别拟合，各回归曲线的拟合度检验见表2。根据拟合情况，选择最终拟合度较好(R2>0.8)且具有一定解释意义的三次多项式函数作为工业废水排放量、工业固废排放量与人均GDP的模拟回归曲线， 而工业废水排放量与人均GDP的回归曲线选取二次多项式函数来表达。废气排放量与人均GDP的关系模型:

y=-4.556E-12X3+6.322E-7X2+0.050X+1 105.284

工业废水排放量与人均GDP的关系模型：

y=5.005E-6X2-1.073X+78 456.081

工业固废与人均GDP的关系模型：

y=-1.804E-12X3+1.38E-7x2+0.180x+330.198

表1　1990～2014年南京市工业“三废”排放量与人均GDP

注：数据来源于1990～2014年《南京市统计年鉴》和《南京市环境统计资料》。

Note:DataarefromNanjing Statistical YearbookandEnvironmental Statistical Data of Nanjing Cityduring1990-2014.

表2南京市工业“三废”排放量与人均GDP拟合回归曲线检验

Table2Regressioncurvefittinginspectionofindustrial“threewastes”emissionsandpercapitaGDPinNanjing

检测模型Detectionmodel拟合度Fittingdegree废气Watstewater废水Wastegas固废Solidwaste幂指数模型Powerexponentmod-el0.9060.8220.931对数模型Logarithmicmodel0.8070.8830.866二次式模型Binomialmodel0.9860.9680.969三次多项式模型Polynomialmodel0.9880.9670.976

2结果与分析

2.1模型分析从图1可见，随着人均GDP的增长，废气排放量呈现同步增长的关系，尚未达到最高值。根据拟合曲线可以发现，废气增长曲线正处于三次函数曲线倒“U”型曲线的左侧，达到拐点时对应的排放量为8 342亿m3，以目前的增长情况看，已经与该值比较接近，可以预见的是随着人均GDP的提高，拐点可能即将到来，随后随GDP增加，工业废气排放降低。

图1　工业废气排放量与人均GDP拟合曲线Fig.1　Fitting curve of industrial waste gas emission and per capita GDP

从图2可见，工业废水排放量曲线呈现“U”型的左侧部分，转折点超出了所获数据范围，与环境库兹涅兹曲线倒“U”型不同，这可能是由样本数据量范围有限造成。另外，从曲线右半段也可以看出，南京市在人均GDP迅速增长阶段，工业废水的排放量趋于平稳逐步下降。

图2　工业废水排放量与人均GDP拟合曲线Fig.2　Fitting curve of industrial waste water emission and per capita GDP

从图3可见，工业固废拟合曲线拟合度较好，但是随着GDP的逐渐提高，排放量呈现出与拟合曲线较大的波动差异，尤其是2008年以后表现出1个先升后降再升的“N”型曲线。“N”型曲线可以弥补经典倒“U”型曲线不能很好地解释经济发展与环境之间的后阶段关系的不足, 因越过第2个转折点后, 水环境压力还有可能随着经济的增长而增大。这种环境压力和经济增长的关系属于“重组假说”所描述的情况[ 5]。从近几年的情况来看，随着人均GDP的增长，固废排放可能有增大的趋势。

图3　工业固废排放量与人均GDP拟合曲线Fig.3　Fitting curve of industrial solid waste emission and per capita GDP

2.2南京市环境库兹涅茨曲线成因分析

2.2.1产业结构变动。从图4可见，产业结构方面，1995～2014年，南京市第一产业和第二产业比重呈现逐年下降趋势，第三产业比重呈逐年上升趋势。1995～2014年，南京市产业结构变动大体经历了4次大转型。第1阶段(1995～1998年)为 “二、三、一”产业结构形态；第2阶段(1999～2003年)为“三、二、一”产业结构形态；第3阶段(2004～2007年)再次形成了“二、三、 一”的产业结构形态；第4阶段(2008年以后)重新调整为“三 二、一”的产业结构形态。从南京市三大产业产值结构变动的趋势来看， 2008年以前，产值相对较低，第三产业与第二产业以较逼近的方式演变，从2008年开始，第三产业就开始上升并超过了第二产业，成为南京市的主导产业，第二产业与第三产业占比顺序的调换有利于减轻工业对于环境的污染，这一点可以用来解释南京市工业废气曲线逐渐平缓，慢慢逼近倒“U”型曲线拐点，也可以用来解释一般工业固废在2010～2011年出现了1个拐点。

图4　1995～2014年南京市三产变化情况Fig.4　Industry changes of Nanjing from 1995 to 2014

虽然南京市第二产业比重逐步降低，但是按照钱纳里对地区经济增长的划分，南京市目前正处于经济发展中级阶段向高级阶段的过渡时期，经济增长仍是当前社会的重点，因此第二产业比重较高的情况短期内难以改变，工业“三废”尤其是废气和固废的污染仍将是未来较长期的重要问题。

2.2.2环保治理力度。南京市逐年加大对环保的投入，从历年南京市废水排放的实际情况来看，南京市在污水治理方面成绩显著，市财政用于城市河流综合治理、城市污水处理厂及管网建设等投入也逐年增加。20世纪90年代工业废水处理率达80%以上，2000年之后甚至达90%以上。随着工业产值的增加，工业废水排放量基本保持稳定，达到了“增产不增污”的目的，表现为随着人均GDP的增加，工业废水排放不增反减的情况。近年来，随着“蓝天行动计划”、“清水行动计划”等的大力开展，环保投资仍在逐年加大，“十一五”期间，南京环保总投入超600亿元，全市环保投入占GDP的比重达到3%以上，“十二五”期间南京市环保目标明确指出环保投入维持3%以上的GDP占比。随着环境保护投入机制的逐渐改善，实现减物质化和减污染化的技术条件将逐渐成熟，南京市的环境库兹涅茨曲线走势将呈良性发展。

3结论

通过对1990～2014年工业“三废”和人均GDP进行拟合分析发现，南京市工业废气符合倒“U”型曲线的左侧部分，目前处于高位，拐点可能即将到来；南京市工业废水符合正“U”型曲线的左侧部分，随着GDP的增长，仍然呈现逐年递减的趋势；南京市一般固体废弃物则呈现出一种“N”型曲线形势，环境压力有可能随着经济的增长而增大。因此，目前排放量处于高位的工业废气排放和工业固废排放将是南京市工业“三废”控制的重点。

参考文献

[1]GROSSMANG，KREUGERA.Economicgrowthandtheenvironment[J].Quarterlyjournalofeconomic,1995, 110 (2):353-378.

[2] 潘文婧，葛雅莉，杨佩.安徽省工业“三废”排放的环境库兹涅茨曲线分析[J].中国集体经济，2011(16)：97-99.

[3] 马俊.上海市工业“三废”的环境库兹涅茨曲线研究[J].重庆工商大学学报(西部论坛)，2007，17(6)：79-81.

[4] 李彦明.南京市工业“三废”排放的环境库兹涅茨特征研究[J].世界科技研究与发展，2007，29(3)：82-86.

[5] 李玉文，徐中民，王勇，等.环境库兹涅茨曲线研究进展[J].中国人口·资源与环境，2005,15(5):7-14.

ResearchontheEKCoftheIndustrial“ThreeWastes”inNanjing

ZHENGXin-mei1,ZHONGGui-fen2,XIEYi-song1

(1.NanjingAcademyofEnvironmentalProtectionSciences,Nanjing,Jiangsu210013; 2.JiangsuSudiRenheRealEstateAppraisal&ConsultationLimitedCompany,Nanjing,Jiangsu210008)

Abstract[Objective] The aim was to analyze the EKC of the industrial “three wastes” in Nanjing, provide theoretical basis for environment pollution control. [Method] Industrial three wastes(waste water, waste gas, general industrial solid waste) emissions and per capita GDP in Nanjing City during 1990-2014 were selected as basic data,the environmental Kuznete Curve(EKC) of Nanjing City was analyzed. [Result] Results showed that the industrial waste gas emission of Nanjing was in accordance with the left part of the inverted U-shaped curve, and the turning point is coming, then the positive correlation relationship between per capita GDP and industrial waste gas is about to break. The industrial waste water emission was in accordance with the left part of the U-shaped curve. As the growth of the per capita GDP, the industrial waste water emission will decrease year by year. The general solid waste emissoin presented an N-type curve situation and the second turning point has acrossed, so the water environment pressure may increase with the growth of the economy. [Conclusion] The industrial solid waste and the industrial waste gas which has high emission right now will be the main sources of Nanjing environmental pollution.

Key wordsEnvironmental Kuznete Curve (EKC); Waste water; Waste gas; Solid waste; Nanjing

作者简介郑新梅(1985- )，女，山东临沂人，工程师，博士，从事环境规划与大气污染研究。

收稿日期2016-03-25

中图分类号S 181.3

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)12-084-03