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即使我国现阶段强调国家发展不能重走发达国家“先污染后治理”的老路，但实际上，我国在经济恢复和高速发展的初始阶段确实没有给予环境保护工作足够的重视。可以说，我国正处于接近环境库兹涅茨曲线峰值的阶段，随着人均收入不断增长，污染程度也在不断加深。水污染问题的严重程度关乎全社会的生活与生产，而我国水资源人均占有量不到世界平均水平的1/4。国家统计局的年度数据（2017）显示，除了2016年以外，我国的废水排放总量逐年增加，增加百分比从1.56%到6.79%不等。而2016年，我国废水排放总量也达到了711亿吨，其中工业废水排放量199亿吨，而直接排入环境的工业废水排放量为144亿吨，水污染问题仍亟待解决。
我国现行的水污染政策工具主要包括：排污收费制度、排放总量控制、排污许可证制度等。但是，收费标准不合理、缺少激励等制度缺陷，以及获取信息成本高、监督处罚执行难等行政困难也制约着水污染治理的进步。
我国近年在有关环境问题的立法上，出现了一些重大的变化：2015年1月1日开始实行的《环境保护法》明文规定规制惩罚机制的变化，受到罚款处罚后拒不改正的排污企业应当以原罚数额按日连续被处罚罚金；2016年6月开始起草、2017年10月1日开始实行的《民法总则》将“绿色原则”中加入了民事主体从事民事法律活动时应当遵循的原则。2016年，我国废水排放总量打破了以往逐年增加的情况，相比2015年减少了3.29%（中华人民共和国国家统计局，2018a）。所以，这一改变的成果是值得研究的，本文也将检验这一立法对水污染治理的作用机制。
大量中外学者通过定性、定量等方法对水污染成因进行了解释。其中，一部分学者强调并着重研究了环境政策工具对污染治理的相对作用，另一部分学者则具体研究分析了不同类型环境工具对水污染治理的不同效果，还有一些学者从制度上研究了环境政策的适用问题。
至今，虽然一些学者已经研究了环境规制、经济激励等政策工具对水污染治理的相对作用，但以政策工具作为影响因素进行因子分析的研究较少。另外，2015年环保法按日计罚的相关规定出台之后，实际情况和相关数据显然应当会与先前的研究中得到的模型、结论有所差异。在这一方面，仍然存在理论上的空白区域与不足之处。
本文研究的问题主要包括：①我国工业水污染及其治理工作的现状是怎样的？②环境政策工具对我国的工业水污染治理水平有怎样的作用？③2015年出台的《环境保护法》对工业水污染治理水平的影响符合上一个问题的结果吗？环境政策工具还存在哪些不足？
一方面，本文意在研究我国水污染及其治理工作，结合近年的水污染状况和环境政策工具，产生新的结论和政策建议，对当下我国环境政策立法和水污染治理工作的改善有一定的现实意义。另一方面，对这些问题的研究可以丰富有关环境政策工具对水污染作用的理论内容，并且结合具体的环境法律，拓展这方面研究的视角，具有一定的学术价值。因此，有必要研究这些问题。
本文的研究脉络大体是：总体上，先进行描述性数据统计分析，描述我国水污染及其治理工作的发展历程和现状概貌。进一步，对近15年的数据进行定量研究，通过多元回归和建立工业水污染治理的影响因素模型等计量经济学方法分析环境政策工具对工业水污染治理的作用。特别地，对该模型是否适用于2015年新《环境保护法》出台之前、之后进行检验，用制度经济学中的产权理论、外部性理论等进行理论分析，得出新的结论和政策建议。以此，实现实证分析与规范分析相结合、定性分析与定量分析相结合的研究技术路线。
大量中外学者通过定性、定量等方法对水污染成因进行了解释。Panavotou（1997）以30国的面板数据为依托进行回归分析，认为经济规模和水平、产业结构、技术进步、环境政策及环境保护投资等因素都是经济增长与环境污染水平关系的基本决定因素。建立VAR模型进行检验与分析后，贾广印（2013）发现工业废水排放增速随着GDP增长而减缓，生活废水排放增速变大。李亚亚（2013）通过对沿海水污染排放的灰色关联分析，认为加强结构调整、促进技术进步是降低排放强度的有效方法。黄施、冷建飞（2017）对江苏省经济与水污染数据运用全局Moran’s I指数、LMDI指数及LISA集聚图等工具，证实经济规模、科技水平与水污染空间聚集有正向关系，而经济结构没有显著地影响污染的空间聚集。
其中，一些学者强调并着重研究了环境政策工具对污染治理的相对作用。孟雪靖（2007）用外部性理论和供需理论建模，解释政策失衡，即环境政策难以协调经济发展与环境保护，对水环境存在负面效应。赵联宁、李彩虹（2010）从博弈论的角度对水污染行为的行政处罚责任进行经济分析，通过建立管理者和加害者间的博弈模型，求解混合策略的纳什均衡，认为降低维权成本、加大污染处罚的力度、降低加害者收益三种方式，能够在一定程度上减少污染行为的发生。李胜（2010）建立了府际博弈模型，分析说明上下游政府、中央地方政府政策博弈对跨流域水污染的影响。郭志仪、姚慧玲（2011）通过理论剖析和GMM方法对政府、厂商、消费者的博弈进行模型检验，提出了工业水污染的重要成因是厂商与地方政府合谋。陈侃（2013）通过对Logistic模型参数含义的解析，表明环境管理等因素与突发水污染事件的发生发展规律相互联系，环境管理的强度和机制影响着突发污染事件的控制强度。王学兵（2015）基于制度的理论分析提出，解决污染行为频发的出路在于通过提高处罚额度来提高违法成本。
另一些学者则具体研究了不同类型环境工具对水污染治理的不同效果。Helfand（1991）认为命令控制型的环境管制手段使用统一标准进行处罚，没有考虑到不同厂商的成本差异。陈艳（2012）根据淮河流域的水污染问题指出了现行水污染治理政策工具中管制和激励手段各自存在的缺陷。刘立娟（2014）比较了征收排污税和排污权交易两种水污染治理经济手段，分析了其应用中存在的障碍。郭庆（2014）以工业污染治理投资总额、水污染信访人次和环境监测、监察人员数四个变量作为环境政策工具的指标进行因子分析，认为我国环境规制中命令与控制政策的作用大于经济激励政策和公众参与政策的作用，目前应当加强命令与控制政策在环境保护方面的作用。张翼飞等（2017）基于太湖流域的数据研究制度设计和效率等内容，主张市场主导的排污权交易是优于其他政策工具的高效治理手段。
另外，还有一些学者从制度层面研究了环境政策的适用问题，他们普遍认为当下的环境政策工具仍然存在缺陷，需要继续完善。潘济民（2012）进行了实地调查，用Logit模型研究岷江流域水污染补偿的居民支付意愿，提出建立公众参与型政策法规。赵川（2014）认为我国环境保护激励措施适用范围较窄，缺乏配套规定和实施环境。王兰（2014）提出“按日计罚”应当在解决处罚额度、法规衔接等问题之后被推广适用到全国。秦勤（2014）在分析跨界水污染现状数据的基础上，说明了我国在跨界水污染方面缺乏完善的法律体系和行政体制。洪姗姗（2006）表明“按日计罚”存在缺乏程序、复查形式模糊、难以执行等问题。
总体上，对于环境政策工具与水污染问题的研究体现出以下特征。①宏观层面的研究多，具体细化到环境政策工具层面的研究少。②以环境政策工具为主题的研究中，理论分析多，定量实证少。③因子分析的相关研究大多比较久远，结合新近数据、新近政策情况的少。
综上所述，环境保护与环境政策，尤其是水污染问题与政策工具，已经成为国内外研究者的关注点之一。至今，虽然一些学者已经研究了环境规制、经济激励、公众参与等政策工具对水污染治理的相对作用，但以政策工具作为影响因素进行因子分析的研究极少，对具体政策进行模型实证和检验的也几乎没有。对于不同类型环境工具的效果分析非常有利于指导、启发水污染治理的实践，但大多是从定性或者制度设计等理论的角度出发阐述分析、解释建议，缺乏具体的定量分析的支撑。除此之外，2015年《环境保护法》按日计罚的相关规定出台之后，实际情况和相关数据显然应当会与先前的研究中得到的模型、结论有所差异。在这一方面，仍然存在理论上的空白区域与不足之处。因此，本文将依据近年的水污染和环境政策运用情况进行定量研究，结合具体的环境法规进行分析和检验，以此在上述研究的基础上继续拓展这方面研究的视角、丰富其理论内容。
Panavotou（1997）将库兹涅茨曲线扩展到环境领域，以此描述人均收入和环境水平的关系。Grossman和Krueger（1991）在深入研究后，提出经济增长通过规模效应、技术效应与结构效应影响着环境的质量。
但环境库兹涅茨曲线的适用性存在一定缺陷：它将收入作为外生变量，忽视了环境与经济的相互作用，同时也将两者的关系局限于倒U形一种形态之中。于是，对30国的面板数据进行回归分析后，Panavotou（1997）认为经济规模和水平、产业结构、技术进步、环境政策及环境保护投资等因素都是经济增长与环境污染水平关系的基本决定因素。
log（D）=b 0 log（Y）+b 1 y 1 +b 2 y 2 +b 3 y 3 +a 1 log（T）+a 2 log（I）+a 3 log（G）+c
其中，D表示工业废水排放量；Y表示地区生产总值；y 1 表示第一产业生产值占总值的比例，y 2 表示第二产业生产值占总值的比例，y 3 表示第三产业生产值占总值的比例；T表示专利批准数量（包括发明、实用新型、外观设计）；I表示治理废水项目完成投资额；G表示排污费征收额；c表示常数项，代表其他因素。
由于相关实证研究的文献较多地采用地区生产总值、工业废水排放量、治理废水项目完成投资额、产业增加额等数据，所以本文设定了这样的线性回归模型。构建的回归模型能够从地区经济规模、经济结构状况、科学技术水平、政府污染治理程度、政策规制程度等方面对地区水污染治理水平进行因子分析，研究其影响程度。
文献综述中所提到的郭庆的因子分析，以专利申请数作为代表科技因素的变量，但本文认为专利批准或授权数更能准确地代表地区的科学技术水平，故采用了专利批准数量。而且，惩罚规制型政策的存量这一数据不能针对水污染问题进行全面而准确的描述，故本文使用了排污费征收额代表政策规制的程度。另外，采用对数模型是因为取对数之后不会改变数据的性质和相关关系，但缩小了数据的绝对数值，数据更加平稳，也方便计算，同时在一定程度上可以使所得到的数据更易消除异方差、共线性等问题。
Y即地区生产总值、y 1 即第一产业生产值占总值的比例、y 2 即第二产业生产值占总值的比例、y 3 即第三产业生产值占总值的比例、I即治理废水项目完成投资额，数据来源于国家统计局数据库2000～2017年的数据；T即专利批准数量、D即工业废水排放量，数据来源于2000～2017年《中国统计年鉴》；G即排污费征收额，数据来源于中国环境保护数据库2000～2016年的数据。选用数据来源较为权威、准确：国家统计局数据库是由我国政府建设的，充分借鉴了国际统计准则、建立了能够满足经济社会发展需要的现代统计体系，包括比较完整配套的统计法律制度和调查体系；《中国统计年鉴》是国家统计局编印的资料性年刊，全面反映我国经济和社会发展情况；中国环境保护数据库则是国家信息中心中经网为满足社会各界对环保领域的信息需求而建设的数据库群。
本文研究所用数据包含1999～2016年、全国30个省份关于上述内容的面板数据。由于更早期的环境相关数据缺失较多，故采用的数据时间从1999年开始。
如图1所示，从2004年到2015年，我国的废水排放总量总体上呈逐年增加的趋势。但2016年，我国废水排放总量明显下降，甚至低于2014年的废水排放总量，仅711.1亿吨。相比之下，我国工业废水排放总量和占全国废水排放总量的比例自2007年以后呈现出下降的趋势。
图1 2004～2016年全国废水排放总
资料来源：2004年至2016年国家统计局数据库。
我国2004年至2016年的水污染情况数据描述性统计值如表1所示。我国水污染及其治理工作的基本情况显示：自2011年始，工业废水排放总量也逐年减少；而工业污染治理完成投资和治理废水项目完成投资呈现上升趋势，表明我国工业水污染受到重视的程度逐渐上升。
表1 2004年至2016年全国水污染情况数据描述性统计值
各变量的描述性统计值如表2所示。各变量的总体均值描述了随机变量取值平均状况，反映了数据的一般水平，各变量均值均小于11，表明数据适于进行后续定量分析。各变量的最小值和最大值则表明了数据的分布区间。各变量的标准差均小于1.6，表明数据非常稳定，且不存在极端异常值，具有研究价值和计量的可能性。
表2 分省份数据变量的描述性统计值
通过对各变量之间线性相关性的考察，得到相关系数矩阵表（见表3）。
表3 分省份数据各变量的相关系数
由表3可见，各经济变量之间均存在一定的相关性，尤其是lnY与lnT的相关系数达0.9133，两者高度相关，不适宜同时在模型中作为解释变量使用。再者，经过有效性检验发现代表科学技术水平的lnT对水污染治理情况lnD的影响不显著，说明其他因素保持不变时，科学技术的发展并不一定导致水污染情况改善，即工业废水排放量减少。故经尝试与检验后删去了lnT这一变量。另外，从实际经济意义来看，由于此次计量回归模型的被解释变量是工业废水排放量的对数，而非全国废水排放总量的对数，因而地区生产总值这一变量的解释能力有限。而且，由图2可见工业废水排放量占废水排放总量的比例呈现逐年下降的趋势，影响工业废水排放程度更高的因素应当是经济结构而非单纯的产业产值增加额，故本文使用了各类产业生产值占生产总值的比例，即y 1 、y 2 、y 3 是代表经济结构的变量。
根据上述分析，得出了经修正后的计量模型如下。
log（D）=b 0 log（Y）+b 1 y 1 +b 2 y 2 +b 3 y 3 +a 1 log（I）+a 2 log（G）+c
经Hausman检验可见，Prob=0.5008＞0.05结果接受适用随机效应模型的原假设。另外，从实际经济意义来看，之所以既有的文献适用固定效应模型较多，是因为经济社会发展初期各省经济发展和水污染问题都呈现出比较单一的模式，治理工业水污染的方法也大同小异。但各地区在经济发展过程中都逐渐形成了各自独特的发展模式和治理机制，显现出多元化的特征，回归结果如表4所示。
表4 1999～2014年分省份数据随机效应模型回归结果
根据回归结果，lnG在10%的显著性水平下显著，其他各变量的P值均小于0.05，在5%的显著性水平下显著，因此结果显著。
lnY的回归系数b 0 =0.0900819表明其他条件不变时，地区生产总值每增加1%，工业废水排放量就会提高0.09%，说明工业水污染情况并不与经济规模呈负相关关系，经济规模增长并不一定意味着污染水平下降。y 1 的回归系数b 1 =3.302561表明其他条件不变时，相较于第三产业，第一产业增加值占地区生产总值之比每增加1%，工业废水排放量就会提高；y 2 的回归系数b 2 =2.13877表明其他条件不变时，相较于第三产业，第二产业增加值占地区生产总值之比每增加1%，工业废水排放量也会提高；第三产业增加值占地区生产总值之比在回归过程中因多重共线性被省略。产业产值比例对工业水污染的影响，说明了产业结构的改善能在一定程度上减缓工业水污染程度。但其他因素不变时，工业化进程的发展不会必然改善工业水污染情况。上述这几个回归系数共同说明了：现阶段我国还需要从其他方面进行水污染治理才能有所成效，不能单纯地认为随着经济增长和工业化进程的推进，污染问题就会自然得到解决。
lnG的回归系数a 2 =0.079914表明其他条件不变时，排污费征收额每增加1%，工业废水排放量就会提高0.08%。代表惩罚规制政策程度的排污费征收额与工业废水排放量呈正相关的关系，证实了排污费征收政策无法有效减缓污染程度反而在某种程度上激励了企业排污，这是因为我国排污费征收制度仍存在监管难、标准低、一次性等问题。
lnI的回归系数a 1 =0.0751744表明其他条件不变时，治理废水项目完成投资额每增加1%，工业废水排放量就会提高0.08%。考虑到两者间的相互作用——治理投资往往会随着工业废水排放量的减少而变少，结合近年我国工业废水排放量和治理投资额都逐渐减少的现实情况来看，本文认为这一结果也较为合理。
运用这一模型对1999～2015年的数据进行回归并进行Hausman检验发现，仍是适用随机效应模型的效率更高，回归结果如表5所示。
表5 1999～2015年分省份数据随机效应模型回归结果
表5 1999～2015年分省份数据随机效应模型回归结果-续表
根据回归结果，可见回归模型的拟合优度整体上都有所提高，且各变量包括代表政策规制程度的lnG的P值均下降到小于0.05，具有统计意义上的显著性。另外，各变量的回归系数没有明显的巨大变化。因此，本文认为这一模型仍然适用于2015年以及之后的情况。代表惩罚规制政策程度的排污费征收额仍然与工业废水排放量呈正相关关系，新行《环境保护法》按日计罚的制度目前仍没有显现出其具有显著的水污染规制效果，这和王学兵（2015）的研究比较相符：按日计罚适用范围窄、监督复查困难、起止情形简单、地方实施存在阻力等立法技术和行政执行方面的问题限制了按日计罚这一制度发挥其对水污染治理的积极作用。此外，出现这一结果也可能是因为有内生性问题，或有其他的第三方变量在同时影响二者，这两种情况应属本文研究的局限性。
本文对近10年的全国数据进行了描述性统计分析，通过对近15年的分省份数据进行多元回归分析揭示了环境政策工具对工业水污染治理的作用，结合最新数据分析2015年《环境保护法》的出现是否导致了环境政策工具作用的变化。
根据描述性统计分析的结果，我国的废水排放总量从2004年到2015年在总体上呈逐年增加的趋势，但2016年我国废水排放总量明显下降。自2011年，工业废水治理情况逐年改善，工业水污染受到重视的程度逐渐上升。
根据多元回归的结果，工业水污染情况并不与经济规模呈负相关关系，经济规模增长并不一定意味着污染水平下降。第一产业产值比例对工业水污染的影响大于第二产业，说明了产业结构的改善能在一定程度上减缓工业水污染问题的恶化。惩罚规制政策程度的排污费征收额与工业废水排放量呈正相关的关系，证实了排污费征收的政策难以有效减缓污染程度，这是因为我国排污费征收制度仍存在问题，惩罚规制政策在我国水污染问题的解决上并没有达到应有的效果。另外，结合近年我国工业废水排放量和治理投资额都逐渐减少的现实情况来看，治理投资往往会随着工业废水排放量的减少而变少。
用1999～2015年的数据与1999～2014年的数据对比，发现回归模型和各系数都未发生显著的结构性变化，这一模型仍然符合2015年的情况。惩罚规制政策程度的排污费征收额仍然与工业废水排放量呈正相关关系，表明新行《环境保护法》按日计罚的制度目前仍没有显现出其具有显著的水污染规制效果，存在收费标准不合理、缺少激励等制度缺陷，以及获取信息成本高、监督处罚执行难等行政困难。
本文的实证研究表明：现阶段，我国还需要采取积极的态度和多样的方法进行水污染治理才能有所成效，不能单纯地认为随着经济增长和工业化进程的发展，污染问题就会自然得到解决。
在环境惩罚规制政策的构建方面，需要进一步提高违法成本，加强处罚的执行与监督力度。相比缺乏激励的总量控制政策和制度环境的排污权制度，改变现行排污收费制度的处罚模式、提高处罚额度是目前行之有效的方法。美国的《清洁水法》、加拿大的《水法》等主要是直接规定违法的每日罚款数额，而印度的《水污染防治法》、法国刑法等规定了违法警告后的一次性罚款数额以及复查后违法的按日计罚数额。我国新环境保护法主要借鉴了第二种模式，相对而言易于操作、行政成本较低，符合我国国情和现实需要，但也易于产生漏罚、少罚、多罚的情况，不太符合罪刑相适应的法律原则和公平的价值观念。所以我国环境保护法，尤其是按日计罚的相关规定，还要向发达国家的完全按日计罚发展，这样才能继续解决水污染等环境问题。
在新环境保护法的适用方面，仍然存在种种困难需要解决，政策应用的时滞不可避免。新法出台之后，执法、司法人员对其中规定的违法情形要准确把握，对其法律内涵要深入理解，对其实际应用程序要熟练掌控，而这些工作都需要一定时间才能完成。普通公民也要基本了解新法的内容和重要修改之处，这又需要环保、执法部门和社会各方面的积极宣传。
对水污染进行彻底而有效的治理，对我国经济可持续发展有着重要意义。我国应该吸取水污染问题的教训，进一步完善环境保护政策工具的构建和应用，只有这样才能保证公民生活健康、生产安全、经济发展。