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临沂市经济发展与环境变化间的
关系研究
专业班级:
电子商务08级1班
姓名:
汲磊
指导教师:
赵冰茹
交通运输管理学院
内容摘要
经济发展与环境变化之间的关系一直以来都是世界各国学者经常研究的问题,其中最为著名的理论当属“环境库兹涅茨曲线”(EKC)。
该理论呈现了经济发展与环境压力的倒U型曲线特征,是评价一国或一个地区经济与环境关系的重要理论依据。
北京市作为我国首都,其经济实力和环境水平在全国和世界都具有代表性和典型性。
通过对北京市的经济发展与环境变化研究,可以为全国的环境治理提供合理的导向。
本文采用了存量和流量两类环境指标,包括工业固体废弃物产生量、工业废气排放量、工业废水排放量、工业COD排放量、工业SO2排放量、工业烟尘排放量、工业粉尘排放量、SO2浓度、NO2浓度、CO浓度、可吸入颗粒物浓度十一个环境指标,经济指标采用人均地区生产总值,运用SPSS软件对经济指标和环境指标进行拟合,证明了北京市的EKC的特征,并找出转折点,结合历年的环境政策,对北京市环境与经济和谐建设提出建议。
本文总共分为三大部分。
第一部分为研究意义、背景和研究方法的介绍。
第二部分为运用经济与环境指标的数据进行EKC拟合和分析。
第三部分是对EKC验证的总结,并结合北京市环境政策对其效果进行评价和建议。
关键词:
环境库兹涅茨曲线北京市经济发展环境变化
临沂市经济发展与环境变化间的关系研究
1引言
改革开放以来,中国经济经历了一个持续的高速增长阶段。
然而,在中国高经济增长同时,也出现了环境的恶化。
目前国内有关经济增长与环境污染的经验研究并未取得一致的结论,这很大程度上是源于用来衡量经济增长与环境质量的参数不同所致。
但是,人类的经济发展规律表明,经济发展与环境污染会存在一定的联系。
2理论与方法
2.1基本思路
1992年世界银行在世界发展报告中,对发展与环境的关系进行了讨论,发现部分环境指标会随经济的发展而恶化,但经济的进一步发展又会得到改善,呈现出倒U曲线,但部分环境指标与发展的关系与倒U曲线不合。
有的图形像直线型,经济越发展,代表环境质量指标的数值就越糟糕,或者反过来,经济发展越好,指标的参数值越好。
为了探明发展与资源环境的关系,西方很多经济学家运用各国数据对经济发展与资源环境的关系进行了估计。
估计的结果有的与倒U曲线相符,有的与倒U曲线不符,有的指标变化像N型,人均GDP达到一定水平后资源环境状况发生好转,但这种好转不会是直线的,经济发展到另一水平后,环境资源状况好转的趋势会再次逆转;有的指标变化像L型,经济发展水平很低时,资源消耗较小,环境破坏较小,经济发展一越过某临界点,经济越发展,对资源环境的破坏就越大。
尽管发展与资源环境的关系就不同的环境指标而言,呈现的关系会有所不同,但总体而论,倒U曲线关系是一种较为基本的形式。
所以对于北京市的经济与环境研究,重点就在于是否存在倒U型的曲线。
2.2环境库兹涅茨曲线
环境库兹涅茨曲线是描述经济发展与环境污染水平关系的典型计量模型。
它是20世纪90年代初美国环境经济学家Grossman和Krueger根据经验数据提出的概念。
环境库兹涅茨曲线是通过人均收入与环境污染指标之间的演变模拟,说明经济发展对环境污染程度的影响,也就是说,在经济发展过程中,环境状况先是恶化而后得到逐步改善。
该曲线(后面简称EKC)揭示出环境质量开始随着收入增加而退化,收入水平上升到一定程度后随收入增加而改善,即环境质量与收入为倒U型关系。
EKC理论假说提出后,实证研究不断,结论呈多样化。
有的支持倒U型,也有结论显示两者呈U型、N型、单调上升型、单调下降型等,并且不同污染物的污染与收入间关系呈现差异形态,因而有些环境经济学家对环境库兹涅茨曲线模型持有异议。
他们认为EKC存在一定的局限性,并不能说明收入水平和某些环境指标之间存在必然的关系,而且该曲线并不能适用于所有的环境指标,如土地使用的变化、生物多样性的丧失等。
即使一部分环境指标存在EKC,这部分EKC的存在并不能确保延续到将来,即将来收入提高过程中环境并不一定会改善。
EKC反映了多种环境—收入理论关系的一种形态,且更适用于流量污染物和短期的情况,而不适用于存量污染物,在长期内可能呈N型。
其转折点的估计值仅仅建立在若干时间序列数据的实证分析基础上,所以该模型只能是对经验数据的描述而不能用于预测。
3临沂市的经济发展与环境变化
3.1经济发展状况
改革开发以来,北京市的经济水平高速发展。
1990年,北京市的常住人口为1086万人,地区生产总值为500.8亿元,人均可支配收入为1787.1元。
而到了2008年,北京市的常住人口为1695万人,地区生产总值高达10488亿元,人均可支配收入达到24725元。
如图1,北京市“九五”期间,地区生产总值稳步逐年提高,就2000—2008年期间来看,其在几年的时间里,地区生产总值就翻了三番多。
1984—2004年期间,北京市工业产值(图2)由276.2亿元提高到5099.8亿元,并保持持续增长,期间相差将近20倍。
2001年以来,北京借着奥运会的契机,更是大力发展第三产业。
2006年,三次产业构成为1.3:
28.7:
70,其中第三产业比重较2001年提高3个百分点。
在此期间,北京市第三产业就业人数大幅度增加,2008年的第三产业就业人数就比2001年的人数增加了两倍多,该期间第三产业对地区生产总值的贡献率由72.4%增加到了92.1%,增加幅度较大。
图1:
北京市地区生产总值(亿元)
数据来源:
北京市统计年鉴
图2:
北京市工业总产值(亿元)
数据来源:
北京市统计年鉴
如图3所示,第三产业增加值占全市比重和从业人数占全市比重在2000—2008年期间保持着较高的比重,并且逐年比重加大。
2002—2006年短短几年期间,全市基础设施投资达到2838.9亿元,相当于1997—2001年的1.8倍。
全市GDP年均增长12.1%,较1997—2001年提高1.3个百分点。
其中,第一产业年均增长1.9%,第二产业年均增12%,第三产业年均增长12.4%,第二产业和第三产业年均增速分别高于1997—2001年1.9个和0.4个百分点。
全市地方固定资产投资年均增长20.3%,社会消费品零售额年均增长12.3%,分别比1997—2001年提高了6.1个和0.8个百分点。
第三产业的比例如此加大,以及整个产业结构的逐步调整,让北京市在短时间内的经济水平得到了飞速的提升。
据2009年统计数据显示,北京城市GDP为11865.9亿元,在全国范围内仅次于上海市,位居第二。
图3:
第三产业主要指标占全市比重
数据来源:
北京市统计年鉴
3.2环境污染状况
图4:
北京市“三废”污染状况
数据来源:
北京市环境状况公报
北京经济的高速发展不可避免地带来了城市环境质量的恶化和生态环境的破坏。
1990年北京的环境基础设施还很不完善,工业废水处理率为45.3%,城市污水处理率仅仅为7.2%,城市河段污染严重,燃煤型大气污染尤为严重。
“十五”期间,工业废水、SO2和氨氮的排放量年均增长约为5%。
2000—2008年期间,以工业“三废”为例(图4),北京市的工业废气持续保持上升趋势,由2000年的3227亿标准立方米增加到了2007年的5146亿标准立方米,年平均增长率为3%。
废气排放总量的上升,必然对北京市大气质量形成一定影响,尤其是对大气环境质量中的可吸入颗粒物含量的影响较大。
工业固体废物排放量由下降的趋势变成了上升的趋势,2002年发生了转折,表明经济发展水平在短时间内的快速增长,造成了原本趋于解耦的环境因素得到反向增长,经济增长同时又反过来加剧了环境的压力,说明了环境的污染严重性。
相反,工业废水的排放却是逐年递减,呈现出了一个比较好的趋势。
根据EKC的假说推断,北京市在2000年就可能过了EKC的转折点,即北京市工业废水排放这个环境指标已经随着经济增长而减小,并逐步趋于解耦。
4经济发展与环境变化关系研究
4.1经济与环境指标的选取
针对北京市环境与经济发展关系的研究,考虑到EKC的研究方法的优缺点,即研究的环境变量首先要满足是跨越不同发展阶段且具有一定跨度的时间序列,其次环境和经济指标一定是要具有代表性。
因此,本文选取了人均地区生产总值作为经济变量来衡量北京市的经济增长水平,选取的环境变量包括工业废气、废水和固体废弃物等七个流量指标,以及SO2、NO2等四个存量指标。
(见表1)
表1:
环境变量的选取及属性
环境变量名称
单位
指标属性
工业固体废物产生量
万吨
流量
工业废气排放总量
万吨
流量
工业废水排放总量
亿标准立方米
流量
工业COD排放量
万吨
流量
工业SO2排放量
万吨
流量
工业烟尘排放量
万吨
流量
工业粉尘排放量
万吨
流量
SO2浓度
毫克/立方米
存量
NO2浓度
毫克/立方米
存量
CO浓度
毫克/立方米
存量
可吸入颗粒物浓度
毫克/立方米
存量
流量指标和存量指标,是最能表现城市环境质量的两类环境指标。
同时采用流量与存量的双指标,不仅可以综合反映一个城市环境系统的多功能性和复杂性,也能充分反映一个城市的环境状态。
因此选择工业“三废”的排放总量来作为流量指标,其超标与否直接反映着经济发展施与环境的压力。
SO2、NO2作为城市污染的首要污染物,该变量也可以反映一个城市的空气污染状况。
时间选取的是1994年到2007年,包含了两个“十五”阶段,人均地区生产总值也具备从1000美元到9000美元的大跨度,具有一定的代表性。
以上环境十一项指标,均来源于1994—2007年《中国环境统计年鉴》以及各年的《北京市环境状况公报》。
4.2ECK的拟合结果及结论
为更好的研究北京市经济增长与环境压力的关系,以及验证北京市环境库兹涅茨曲线的特征,考虑到环境库兹涅茨曲线的多种形态,本文建立一元三次计量方程:
y=β1x3+β2x2+β3x+β0。
其中y为环境变量,x为人均地区生产总值,借助于SPSS软件对北京市1994—2007年的数据进行拟合。
R2值越大,数据的拟合程度就越高,就越是具有统计意义。
拟合结果如表2:
北京市环境变量和人均地区生产总值的拟合参数
模型参数
RSquare
F
b1
b2
b3
工业固体废物
工业废气
工业废水
工业COD
工业SO2
工业烟尘
工业粉尘
.611
.905
.958
.947
.860
.856
.546
5.768
28.534
75.769
59.231
18.437
17.856
3.612
-.138
-.387
-10.650
-.008
-.030
-.030
.011
4.42E-005
4.46E-005
.000
1.26E-006
5.52E-006
5.60E-006
-3.23E-006
-3.32E-009
4.37E-009
6.08E-008
-6.80E-011
-3.39E-010
-3.38E-010
2.48E-010
SO2浓度
NO2浓度
CO浓度
可吸入颗粒物
.940
.703
.973
.806
26.107
3.943
60.557
6.932
-4.38E-0051.24E-005
-.001
.000
6.56E-009
-3.17E-009
6.15E-008
2.88E-008
-3.46E-013
2.16E-013
-1.23E-012
-1.70E-012
数据来源:
北京市统计年鉴,北京市环境状况公报
表2所示,除了工业粉尘排放量、工业固体废物产生量和NO2年均浓度的R2值较小以外,其他环境变量的拟合参数R2值均大于0.75,因此EKC的拟合方程具备充分的统计学意义。
图5:
北京市工业废水排放EKC
根据拟合结果,绘制北京主要污染物的变化趋势图(见图5—图9),可以判断出污染物排放程度与经济水平的关系,符合环境库兹涅茨曲线假说的几种情况,即是呈倒U型、N型、以及单调递增,单调递减几种情况。
图6:
北京市工业固体废物EKC
图7:
北京市工业废气EKC
图4.2北京市工业固体废物EKC
通过观察绘制出的EKC曲线图,可以发现,北京市工业废水排放(图5)随着人均地区生产总值的提高而保持着下降的趋势。
而工业“三废”中,固体废气物和工业废气却出现了多个转折点,整体体现出了N型形状。
如图6,可以看出工业固体废弃物在人均地区生产总值为2300美元左右的时候发生了一次转折,之后环境压力随着经济发展而降低,但当人均地区生产总值达到3700美元的时候,再次发生了转折,此后工业固体废弃物的产生量随着经济的发展而又逐渐加大。
同样分析可以看出,工业废气(图7)在大的趋势上也存在多个转折点,其中比较有代表性的点为人均地区生产总值为2900美元和3700美元左右,最终也呈现出了N型的走势。
工业其他主要污染物的EKC,除了工业COD的曲线呈现下降的趋势以外,工业SO2、工业烟尘,工业粉尘均呈明显的倒U型(图8),其转折点发生的时间比较接近,在人均地区生产总值为1700美元左右,时间为1996—1997年之间。
图8:
北京市主要工业污染物EKC
根据曲线的特征,可以找到相应的转折点,绘制表格(如表3)。
可以发现,除了工业固体废物产生量和工业废气排放量呈N型以外,其它环境指标呈下降趋势或倒U型。
其中,工业SO2排放量的转折点大约在人均地区生产总值为1714美元左右(1996年),相比其他国内城市,其转折点要早。
工业烟尘排放量转折点同样发生在1996年人均地区生产总值为1714美元的时候。
工业粉尘排放量的转折点约在人均地区生产总值为2004美元(1997年)。
表3:
北京市主要污染物的环境库兹涅茨曲线分析
环境变量名称
变化趋势
转折点
年份
人均地区生产总值(美元)
污染物的量
工业固体废物产生量(万吨)
N型
1998
2002
2309
3726
1234
1053
工业废气排放总量(万吨)
N型
2000
2002
2914
3726
3227
2966
工业废水排放总量(亿标准立方米)
下降
—
—
—
工业COD排放量(万吨)
下降
—
—
—
工业SO2排放量(万吨)
倒U型
1996
1714
35.31
工业烟尘排放量(万吨)
倒U型
1996
1714
24.47
工业粉尘排放量(万吨)
倒U型
1997
2004
18.47
SO2浓度(毫克/立方米)
下降
—
—
—
NO2浓度(毫克/立方米)
倒U型
2002
3726
0.076
CO浓度(毫克/立方米)
下降
—
—
—
可吸入颗粒物浓度(毫克/立方米)
下降
—
—
—
北京市的SO2、CO、可吸入颗粒物年均浓度的EKC已经跨越了转折点,而且随着人均地区生产总值的增加,逐年减少。
就整个中国各个大城市的环境水平而言,其趋势与各个城市相当。
NO2年均浓度呈倒U型(图9),其转折点在人均地区生产总值为3726美元(2002年)。
可见,北京的环境变量大多在较低人均地区生产总值的时候就达到了EKC的倒 U型顶点,时间的跨度也较小。
Grossman和Krueger研究表明工业化国家的转折点在4000—5000美元之间,而北京市经济发展状况与环境污染水平关系,其不仅呈现出环境库兹涅茨曲线假说的特征,还比其他发达国家较早实现了转折点。
这应该归功与北京市近10多年,“十五”期间有效的环境政策。
图9:
北京市大气污染物存量指标EKC
5北京市经济发展与环境协调的政策
5.1历年的环境政策
20世纪90年代中期以来,随着中国经济体制与经济增长方式的转变以及可持续发展战略的落实,北京市加大了环境污染治理的力度,相继出台了一系列环保法律法规,形成了首都特色的环境政策和环境管理体制。
1994年,北京市环保局和市技术监督局颁布并实行了《北京市汽车排放污染物标准》。
1996年编制了《北京市跨世纪绿色工程规划》,对多项环境指标的治理进行了投资等。
1997年,北京市对占全市污染负荷80%的200多家排污大户进行排污申报登记。
1998年北京市制定了《低硫优质煤及制品标准》、《轻型汽车排气污染物排放标准》、《北京市锅炉大气污染物排放标准》和《机动车防盗报警器控制标准》等4个标准和《北京市环境影响评价分类管理办法》。
1999年,市人大常委会制订了《燃煤锅炉氮氧化物排放标准》、《汽油车双怠速污染物排放标准》、《农用车污染物排放标准》等环境标准。
2000年,依据新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》,市人大常委会通过了《北京市实施<中华人民共和国大气污染防治法>办法》,还颁布了《火电厂二氧化硫排放标准》、《柴油车自由加速烟度排放标准》等6项地方标准。
2001年开始,伴随着奥运的契机,进一步对环境建设进行了加强。
2003年全市城市环境基础设施建设、工业污染源治理、“三同时”项目环保设施建设、污染治理设施运行费用、环境管理能力建设等环境保护投资达到146亿元。
2004年全市环境保护投资达到141亿元,占当年国内生产总值的3.3%。
2005年实施了《冶金和建材行业及其它工业炉窑大气污染物排放标准》和《北京市水污染物排放标准》。
年内,环境保护投资达到179.3亿元,占当年国内生产总值的2.63%。
2006年颁布《北京市环境噪声污染防治办法》,制定或修订实施了《在用汽油车稳态加载污染物排放限制值及测量方法》等地方标准,发布并实施《北京市“十一五”时期环境保护和生态建设规划》。
年内,环境保护投资达到250.4亿元,占当年地区生产总值的3.24%。
2007年,北京市制定修订了《锅炉大气污染物排放标准》、《大气污染物综合排放标准》等条例标准,进一步严格了污染排放限值。
年内用于环境建设保护投资达到248.2亿元,占地区生产总值的2.76%。
5.2环境政策的效果
5.2.1工业“三废”的治理效果
如表4,在该统计年段内,全市废水排放总量呈现出明显的上升趋势,其中生活废水呈现出明显的上升趋势,而本文分析中,工业废水排放量却显著下降,这和工业废水的处理率提高有关。
期间,北京市在能源结构的改善、机动车污染的治理、市内污染工业的迁址和重整、市区扬尘的治理等方面做出了很大的努力,实施了13个阶段200多项措施,重点治理了工业污染。
为大量缩减污染的排放总量,北京加快经济结构调整,转变增长方式,积极调整搬迁污染企业。
2006年底,北京市已经关停23条水泥立窑生产线、149家黏土砖厂、近百家石灰土窑和沙石料等粉尘污染严重的单位,搬迁调整了190多家污染扰民企业,北京炼焦化学厂全面停产,每年可减少300万吨用煤量,减少烟粉尘排放量7300多吨、二氧化硫7500多吨。
截止到2008年,全市的工业固体废物产量降低为1156.69万吨,工业固体废物综合利用量734.62万吨,工业固体废物处置利用率为97.62%,污水处理率为78.9%。
表4 :
2000-2008年全市废水排放量
年份
废水排放量(亿吨)
总量
生活
工业
2000
8.59
6.63
2.32
2001
8.99
6.87
2.12
2002
9.35
7.55
1.8
2003
9.37
8.06
1.31
2004
9.8
8.54
1.26
2005
10.1
8.82
1.28
2006
10.50
9.48
1.02
2007
10.78
9.87
0.91
数据来源:
北京市2000-2008年环境统计公报
5.2.2大气污染物治理效果
表5所示为2000—2008年北京市主要大气污染物排放总量。
从表中可以看出,从2000年至2008年期间,大气主要污染物烟尘排放量的总量、生活排放量、工业排放量和工业粉尘排放量均呈现出明显的下降趋势。
而二氧化硫的排放量无论从生活排放量、工业排放量还是排放总量来说,在2000—2003年均有下降的趋势,但是,从2003—2005年期间,其排放总量和生活二氧化硫排放量无明显规律性。
2000—2003年,北京市二氧化硫排放呈现出下降趋势,这主要是因为北京市改革能源结构,控制煤烟型污染使用低硫燃料和控制机动车排气污染,使得在煤炭等能源用量逐年增加的同时,二氧化硫排放总量没有增加,反而还有小幅度的下降。
表5:
2000—2007年全市主要大气污染物排放量
指标
二氧化硫排放量(万吨)
烟尘排放量(万吨)
工业粉尘排放量(万吨)
总量
生活
工业
总量
生活
工业
2000年
22.39
7.75
14.64
10.03
4.85
5.18
9.37
2001年
20.07
7.44
12.63
9.03
4.65
4.38
6.27
2002年
19.2
7.14
12.06
8.09
4.78
3.31
4.65
2003年
18.28
6.88
11.4
7.08
4.16
2.92
3.21
2004年
19.12
6.58
12.54
7.01
4.12
2.89
3.55
2005年
19.06
8.51
10.55
5.76
3.99
1.77
3.25
2006年
17.55
8.2
9.3
7.97
3.51
1.46
3.0
2007年
15.17
6.9
8.29
6.78
2.8
2.05
1.93
数据来源:
北京市2000-2008年环境统计公报
6总结和建议
6.1EKC验证的总结
20世纪90年代以来,环境的破坏和资源的大量消耗日益成为首都北京经济发展的瓶颈。
本文通过EKC的研究方法验证了北京经济发展与环境质量之间的耦合关系,研究表明:
1994—2008年间,北京市主要污染物的EKC呈现了U型或N型。
其转折点早于发达国家。
通过罗列北京历年来出台的环境政策,不难发现,多数的环境指标随着环境治理投资的不断增加而好转,其投资的增加有助于EKC跨过顶点并下降。
国际上大多数EKC的研究都表明,经济与环境之间的协调关系很大程度上都受到国家和地方政策的影响,完善的环境政策及其有力的实施可以减少环境压力,改善环境质量。
在不同经济发展阶段,环境政策和管理手段都会发生相应变化,环境保护的重视程度和成效也会受到影响,进而驱动EKC形状的演变。
6.2经济发展与环境变化协调发展的建议
(1)借鉴发达国家的成功经验。
在一定程度上,社会经济的发展有不可逾越阶段。
随着西方国家工业革命的开展,污染问题越来越突出,对环境污染的认识也在不断深入,他们也经历了由污染到治理的过程。
所以为了改善我们国家城市的环境与经济的和谐发展,应借鉴国际发达国家的经验,努力实现社会经济的可持续发展。
以美国为例,美国环保局1970年成立以来,美国GDP已经增长了3倍。
在此期间,美国全国的能源使用增长了将近50%,人口增加了40%,机动车数量也增长了将近3倍。
然而,随着这些增长,美国的6种主要空气污染物的排放却降低了超过一半。
由此可以看出,环境改善同经济发展可以携手并进。
我们要借鉴发达国家的成功经验,全面加强环境保护工作,严格执行环保法规,就能够少走弯路,减少或避免环境污染带来的损失,保持我国国民经济的快速稳定发展。
(2)合理产业布局,大力发展第三产业和创意产业。
科技的翻新更应该用在环境保护上,所谓创意产业,就是具有创造性的产业。
即运用高科技手
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