，唐伟

(1.浙江联强环境工程技术有限公司，杭州 311200；2.杭州市环境保护科学研究院，杭州 310014；3.杭州市生态环境局萧山分局，杭州 311200)

1 研究模型

1.1 指标选取和数据来源

EKC的研究涉及经济增长和环境质量两方面的变量。在经济增长方面，人均GDP作为为发展经济学衡量经济发展状况的指标，是重要的宏观经济指标之一，比总量更能准确地衡量真实的经济水平。在环境质量方面，SO2、NO2、PM10和PM2.5等环境空气质量指标能够直接反映环境空气的污染程度，但PM2.5指标在2013年才纳入国家常规空气质量评价标准，数据时间序列跨度有限。因此本研究结合国家污染减排考核指标，鉴于相关资料可获得性，采用人均GDP来衡量经济的发展水平，选取同时期的城市环境空气中3项指标(SO2，NO2，PM10)来表征环境空气质量。以上数据来自于2001-2016年杭州市环境质量报告书、杭州市环境质量状况公报、杭州市统计年鉴及杭州市国民经济和社会发展统计公报。

1.2 计量模型的选择

EKC研究中污染物指标(或空气质量指标)和经济增长(收入)的一般模型的形式如下：

y=α+β1x+β2x2+β3x3+β4z+ε

(1)

在实际模型构建中，影响收入的其他因素Z项在计算和模拟过程中常忽略不计，国内外学者通常选用的简化模型有：

y=β0+β1x+β2x2+ε

(2)

y=β0+β1x+β2x2+β3x3+ε

(3)

y=αeβx(4)

lny=β0+β1lnx+ε

(5)

式中,y为大气污染物指标(或环境空气质量指标)；x为收入(一般用人均GDP)；α为常数；β为系数；z为除收入之外影响环境的其他因素；ε为误差项。在统计分析软件SPSS中分别对模型(2)、(3)、(4)、(5)进行模拟，并根据曲线的拟合度及参数检验的显著性结果来选取模型。

1.3 模拟结果

研究借助SPSS统计软件，对杭州市2001-2016年各种时间序列的环境空气质量指标(SO2，NO2，PM10)数据和人均GDP数据，采用二次型、三次型及指数型等多种方式进行拟合试算，回归拟合结果见表1。对比拟合结果发现三次回归曲线能更好地反映杭州市各项环境指标与人均国内生产总值之间的关系，拟合结果均显示除NO2外，其他环境指标的拟合优度R2均大于0.8。同时发现3项环境指标在三次回归方程中sig值均小于0.05，说明3项环境指标均在三次回归方程中可用且具有统计学的意义，三次模型模拟结果如图1-3所示。

表1杭州市环境EKC曲线的回归结果

图1 杭州市2001-2016年人均GDP与SO2年均 浓度拟合曲线图

图2 杭州市2001-2016年人均GDP与NO2年均 浓度拟合曲线图

图3 杭州市2001-2016年人均GDP与PM10年均 浓度拟合曲线图

2 分析与讨论

2.1 EKC模拟结果分析

2.1.1 环境空气SO2浓度与人均GDP

图1为2001-2016年人均GDP与SO2年均浓度拟合曲线图，拟合优度R2为0.813，拟合效果比较理想，整体呈现出倒“U”型，即随着人均GDP的增长，SO2年均浓度是先上升的，到达一定的经济水平，SO2年均浓度又开始出现下降趋势，这与国内研究者[11-13]对南京、广州和深圳等城市的研究结果类似。图1显示，SO2年均浓度拐点位于2007年，即在人均GDP达到61 315元以前，SO2年均浓度呈上升趋势，人均GDP达到61 315元以后，随着经济的增长，SO2年均浓度逐步下降。

2.1.2 环境空气NO2浓度与人均GDP

图2为2001-2016年人均GDP与杭州市NO2年均浓度拟合曲线图，基本呈现倒“U”型，NO2年均浓度在2007-2009年出现过显著下降，但随后又急剧上升，并于人均GDP达到111 758元时(2012年)达到峰值，之后逐步下降。该曲线拟合优度R2仅为0.480，F检验值也较低，拟合效果较差，这意味着典型的EKC理论对杭州市NO2浓度变化趋势的解释力不足。

“十五”“十一五”时期，第二产业成为杭州市经济增长的主要推动力量，能源消费结构中煤炭占比较大。“十五”期间，国家总量控制中大气污染物只有二氧化硫(SO2)，氮氧化物(NOx)尚未进行总量控制，杭州市未针对大气污染物NOx采取减排措施，NO2排放量的持续增加导致环境空气中NO2浓度的不断攀升。“十一五”，杭州市开始了城市“禁燃区”工程，但大气污染仍以煤烟型污染为主。鉴于SO2和NO2的主要排放源为燃煤锅炉，具有同根同源性，NO2排放量增长趋势随SO2同步放缓，在杭州市SO2年均浓度达峰的2007年，NO2年均浓度亦出现显著下降。然而，NO2年均浓度在经历了短暂的下降后，又开始显著上升，主要原因在于2010年前后杭州市NO2另一排放源——机动车全社会拥有量呈爆炸式增长(从2007年的132.7万辆增至2011年的207.8万辆)，且交通拥堵十分严重，机动车尾气排放的NO2量占比越来越高。“十二五”期间，氮氧化物(NOx)也被列入为国家总量控制指标，杭州市开展试点，将电力、水泥行业的降氮脱硝工程作为改善大气环境质量行动的工作重点，下发一系列文件，全市电厂、水泥厂在“十二五”期间批完成了脱硝改造工程。与此同时，杭州市采取多措并举推进机动车尾气污染防治，如：严格新增车辆和转入车辆的环保管理，全面执行机动车尾气排放国Ⅳ标准，实施机动车总量控制和错峰限行政策。以上措施使得杭州市大气NO2年均浓度从2012年开始持续下降。

2.1.3 环境空气PM10浓度与人均GDP

图3为2001-2016年人均GDP与PM10年均浓度拟合曲线图，拟合优度R2为0.809，拟合效果比较理想，整体上单调递减，略显倒“N”的特征，即随着人均GDP的增长，PM10年均浓度基本处于下降态势，但并不稳定，中间略有上涨趋势，这与国内研究者[13]对深圳PM10的研究结果类似，与民众的“雾霾”感知也比较一致[14]。图3显示，在人均GDP达到86 691元(2010年)之前，PM10年均浓度呈下降趋势，此后略有上涨趋势，但在人均GDP达到129 448元(2014年)以后，随着经济的增长，PM10年均浓度又再次下降。

2.2 影响因素分析

2.2.1 产业结构

产业结构的变迁标志着经济发展的水平、阶段特征和方向变化。产业结构的结构性差异，一定程度上，决定了自然资源消耗的差异，也决定了污染物排放水平和特征的差异，进而决定了对环境质量影响的差异。2001年以后，杭州市经济呈现出强劲的增长趋势，三次产业结构比例由2001年的4.8∶47.7∶47.5调整为2016年的1.4∶38.6∶60.0，其中在2008年第三产业占比首次超过50%。综观三大产业变化，第一、二产业比例逐渐回落，而第三产业平稳增长，“十五”到“十一五”期间的绝大部分时期第二产业虽然占比下降，但对经济增长仍起着举足轻重的作用，直到“十一五”中期，杭州市第三产业比例超过50%，成为服务业主导型城市，产业结构优化趋于合理。因此，虽然杭州市经济增长指标与3项污染物之间基本呈现倒“U”型EKC曲线或单调递减，但仍存在一定不确定趋势。未来，杭州市资源环境约束日益趋紧的严峻形势下，要实现污染减排及环境空气质量达标的目标，就需要优化产业结构，进一步提升第三产业比重；加大重污染、高能耗行业污染减排技术研究，着重抓结构减排；加大新型战略性新兴产业扶持力度，切实改变经济发展方式等。

2.2.2 环保政策

近年来，为打好节能减排攻坚战，杭州市实施的一系列环境治理政策举措，如：全面落实差别电价和差别排污费政策，积极探索实行节能减排与用地指标、财政补贴挂钩机制；强化目标考核，严格执行节能减排工作问责制和“一票否决制”，将环境保护作为评价政府工作、考核领导干部政绩的一项重要内容。2002年杭州市实施了“禁燃区”工程，推进全市能源结构调整，成立了市大气污染综合正式协调小组和办公室，与市有关部门和区、县(市)政府签订了目标责任书，并由市环保局制定了《杭州市大气环境污染综合整治方案》、《杭州市大气污染综合整治实施意见》等多项大气污染综合治理相关政策，将环境保护作为评价政府工作、考核领导干部政绩的一项重要内容。2007年杭州市政府成立市减排工作领导小组，与各区、县(市)政府签订减排目标责任书，并由市有关部门先后出台《关于切实加强污染物减排工作的实施意见》《关于进一步加大杭州市污染减排工作力度实施方案》和《杭州市主要污染物排放总量控制配额分配方案》等文件。2013年杭州市成立大气污染整治工作领导小组，制定实施《2013-2017年杭州市大气污染防治行动计划》，2015 年编制了大气“西湖蓝”行动方案，进一步明确了杭州市大气空气质量改善的各项工作任务。2016年围绕G20峰会环境质量保障，以“五气共治”为重点，全面实施和推进大气污染整治工作，使杭州市率先成为无钢铁生产基地、无燃煤火电机组、基本无黄标车的“三无”城市。近年来，杭州市加大大气污染防治力度，致使环境质量有新的突破，这与环境库兹涅茨曲线的分析结果是一致的，说明分析结果合理、可信。

3 结束语

对杭州市人均GDP与城市环境空气中3项主要污染物(SO2，NO2，PM10)指标进行拟合的结果表明，2001-2016年杭州市不同的环境污染指标得到的EKC 曲线形状不尽相同，环境空气中SO2浓度与人均GDP之间存在明显的三次曲线特征，呈现出倒“U”型；NO2浓度与人均GDP之间模型拟合度并不高，但总体上仍呈现倒“U”型；PM10浓度与人均GDP之间呈现单调递减，略显倒“N”的特征。可见，经济增长并不会自动导致环境质量的改善，环境污染的路径并非确定不变，这种不确定性主要来自于产业结构调整、污染治理投入和环境政策等因素的综合作用结果。虽然EKC曲线的可靠性受样本空间、模型选取以及数据精度等多方面的影响，但EKC曲线所呈现的状态说明杭州市大气环境质量问题并非随着经济增长可以自然而然地得到解决，它在一定程度上反映了当地政府对大气环境问题的认识程度和在大气污染方面的治理力度。

杭州市的大气环境质量逐步改善且与经济发展之间日益协调，但仍存在一些问题，大气污染尚未根本改善，雾霾天气时有发生，细颗粒物组分复杂，臭氧污染问题逐步凸显等。“十三五”期间，杭州市的环保工作仍将以改善环境空气质量为核心，文中提出如下政策建议：①持续加强空气污染治理力度，实施精细化和科学化的大气环境管理。通过大气污染物源清单研究，对杭州市大气环境关键问题进行诊断，对环境空气超标指标进行来源解析，制定科学的治理对策，针对重点地区、重点污染源和重点污染时段实施精准治理，在秋冬重污染时段，坚持科学经济的企业错峰生产和错峰运输，坚持重点区域的重点行业企业实行差异化错峰生产。②加快转变经济发展方式，不断优化产业布局、产业结构和能源结构。在产业布局方面，通过三线一单(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单)约束，制定严格的行业准入条件，推进产业布局的优化；在产业结构方面，以国家、省出台的“散乱污”综合整治行动和工业企业全面达标为切入点，倒逼产业结构调整，淘汰落后产能，为杭州市经济发展腾出环境容量空间；在能源结构方面，加大天然气供应能力和电力供给保障力度，以降低煤炭消费占比和提升非化石能源占比为重点，通过持续推进“无燃煤区”建设，燃煤锅炉淘汰改造，拓展天然气利用渠道，推进可再生能源开发应用，不断优化杭州市能源消费结构。③政府、企业、社会共同努力，协同作战打好大气污染防治攻坚战。政府严格落实环境保护“党政同责”“一岗双责”，全力以赴抓好大气污染防治任务落实；加强企业主体责任意识，强环境管理，确保达标排放，落实特殊时段停产限产等措施；通过出台价格、税收、补贴等经济政策，培育公众形成简约适度、绿色低碳的生活方式，推进自觉履行大气环境保护义务，对环境违法行为进行舆论监督和社会监督。④只有坚持经济发展与环境保护相协调，全面构建空气质量持续改善的长效机制，才能真正打赢蓝天保卫战，从根本上实现环境效益、经济效益与社会效益的多赢。