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京津冀地区工业废气污染的实证研究

一 背景介绍

近年来,随着京津冀地区经济的不断发展,三省市,尤其以河北省主要工业城市为主,如石家庄、保定等,其大气污染现象日趋严重,这不仅制约了京津冀经济的继续发展,也对人们的生活产生了不良影响。京津冀地区的工业污染问题与其经济总量和所处发展阶段密切相关。可以说伴随京津冀地区工业经济的高速发展,出现了严重的环境污染问题。目前,河北省许多城市还处在工业化中期阶段,钢铁等重工业行业密集;天津的工业结构正在转型,但重化工业等行业对生态环境影响的压力依然很大;而北京随着重工业的转移迁出,工业发展对环境影响渐小,但总体来说环境污染压力依然存在。

天津市2016年空气质量达标天数226天,占全年天数的61.9%;2016年中度以上污染共53天,较2015年有所下降。针对污染问题,天津市2016年继续贯彻《大气污染防治行动计划》和《京津冀大气污染防治强化措施》的要求,扎实推进清新空气行动,狠抓“五控”治理,取得了较好的成效。而北京市2017年空气质量达标天数226天,占全年天数的61.9%;空气重污染天数为23天,比上一年减少16天。全市空气质量持续改善,污染物年平均浓度全面下降。2017年,北京市持续推动能源结构清洁化,聚焦扬尘污染问题、“散乱污”企业等,推动全市产业结构优化升级,极大地改善了环境质量。与此同时,在我国空气质量较差的城市中,衡水、石家庄、邢台、邯郸等河北省中南部城市纷纷在榜。根据《环境空气质量标准》评价,2016年全年河北省低于Ⅱ级的空气标准的天数为158天,约占全年天数的43.3%,其中重度污染以上天数平均为33天,占全年总天数的9.0%。根据河北省历年废气排放情况,可以看出河北省工业废气的排放量除了个别年份有所下降外,其余年份呈现出逐年上升的趋势。可以说,河北省的大气污染问题已经十分严重。因此,河北省也积极采取行动来防治大气污染。推动出台《生态环境保护责任追究暂行办法》《河北省大气污染防治条例》等文件,并且争取中央环保专项资金60.14亿元,环境保护投入不断增加,对石家庄、邢台、保定等城市进行重点防治。

现今,学术界对于城市大气污染的研究主要集中于城市大气污染源和治理措施、环境污染与经济增长、环保投入与经济增长等方面。而具体针对城市大气污染的文献范围过于笼统,其研究对象范围较广,缺乏针对性。因此,本文进一步细化研究,仅以京津冀三省市工业废气的排放为主要对象收集数据,分析影响工业废气排放的因素及治理措施。具体从以下几方面入手:①收集数据,对数据进行描述性统计分析,揭示三省市大气污染现状;并着重分析工业废气排放在三省市的大气污染问题中的占比;②运用计量回归模型分析三省市工业废气排放量居高不下的原因和影响因素;③得出结论,分析存在的问题,为其大气污染改善提出合理建议。

京津冀地区作为大气污染的重灾区,且在工业废气排放是污染源的主要来源之一的情况下,有必要对工业废气所造成的污染进行研究。研究工业废气排放的影响因素不仅有利于京津冀地区实现污染减排,促进协同发展,也可以为其他地区大气环境治理提供参考价值。

二 文献综述

2.1 关于经济增长与环境污染关系的文献

随着经济的发展,经济增长与环境污染之间的问题越来越突出,因此,国内外学者对经济与环境间的关系进行了探讨与分析。而环境库兹涅茨曲线就是众多学者智慧的结晶。美国经济学家Grossman和Krueger(1991)首次证实了环境质量与经济增长之间的关系,指出了经济增长通过规模效应、技术效应与结构效应三种途径影响环境质量,发现一国的污染程度在人均收入较低的水平上随人均GDP的增加而上升,在人均收入较高的水平上随GDP的增长而下降,两者呈倒U形曲线。而国内对于环境库兹涅茨曲线的研究在近几年内得到较大的发展。施平(2010)发现我国主要环境指标与经济增长间呈倒N形关系,符合环境库兹涅茨曲线的基本规律。李鹏涛(2017)采用我国31个省份的数据,运用环境库兹涅茨曲线对环境污染与经济增长的关系进行了分析,发现废气污染与经济增长间的关系呈现倒U形关系,且废气污染与经济增长目前仍存在正相关关系,解释了近年来雾霾问题严重的原因,废气治理形势依然严峻。另外,聂巧平、王梦颖(2015)的研究以环境库兹涅茨曲线为基础,证实了我国目前仍处在工业化的中期阶段,可以通过优化产业、促进创新等措施推动经济与环境的和谐发展。

2.2 关于工业废气污染问题的文献

在环境污染话题中,工业“三废”问题一直是诸多学者研究的重点。工业废气污染治理更是重中之重。其中一些研究(柏立森、刘伟,2016)发现工业生产会产生大量工业废气,对环境产生了极大危害,是雾霾问题产生的直接原因。落实监管制度、完善工业废气治理技术等是改善工业废气污染的主要措施。在我国工业废气的治理方面,向书坚、吴淑丽(2012)的研究运用DEA方法对工业废气治理技术效率进行了分析。研究结果显示,工业废气治理技术效率存在地区性差异,且自西部向东部治理效率递减。彭熠等(2013)通过建立动态面板模型,采用差分广义矩估计方法分析了环保投资对工业废气排放的影响,并得到了正面性的结论,认为环保投资的增加有利于解决工业废气污染问题。王梓慕、高明(2017)分析研究了环境政策、环保投资和公众参与对工业废气排放的影响,得出三者对工业废气减排存在正面影响和累积效应的结论。另外一些研究(徐庆嫦,2012;张灿,2017)则提出了关于工业废气治理技术的具体方法,如对工业废气进行分类处理,分挥发性有机废气、粉尘废气等;或者采用催化燃烧法、光分解法等,以期促进我国工业废气问题的解决。

2.3 关于京津冀地区工业废气污染问题的文献

目前,大部分的文献研究内容范围较广,而将研究视角聚焦到某一地区的研究相对较少,但也不是无迹可寻。例如,江静、郭伟(2016)采用定性与定量相结合的分析方法,从京津冀工业污染特征、污染治理现状方面分析了京津冀工业污染及其治理现状,对比分析了京津冀三地工业污染中存在的问题。刘德智、蔡海标(2008)运用动态计量模型对河北省工业废气的排放与治理做出了分析。其研究结论认为,河北省对于工业废气排放的控制技术并不十分完善,技术水平没有得到根本性提高,经济效益低下。王欢(2017)在硕士学位论文中探讨了河北省环保投资对工业废气排放的影响,运用多元回归模型考察了相关变量间的联系,将河北省的工业废气排放效应分解为规模、结构和技术三种效应,并承认了规模效应的主要促进作用。

综合上述文献可知,对于环境问题的研究已经由主要集中于探索环境与经济增长间的宏观关系转变到探索更为具体、更为微观的层面。而对于城市工业废气,目前研究主要集中于治理技术与措施、环保投资与污染减排效率等方面,而对造成工业废气大规模排放的因素则缺少研究。因此,本文将研究视角聚焦到京津冀的工业废气影响因素与治理措施上,运用计量经济模型对影响工业废气排放的因素进行探究,并在此基础上分析治理京津冀尤其是河北省工业污染问题的有效措施。

三 方法与数据

3.1 关于工业废气排放的理论概述

工业废气指企业燃料燃烧和生产过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称。主要包括:二氧化碳、二硫化碳、氮氧化物、烟尘及生产性粉尘等,排入大气,会污染空气。工业废气的不断排放会对环境造成极大的污染。目前,在现有的研究中,分析环境规制、经济发展等因素对工业废气排放的影响占据了主流地位。据此本文将着重分析上述影响因素所涉及的理论概念。

(1)环境库兹涅茨曲线(EKC)

EKC认为人均收入的增长可以引起环境质量的改善。Grossman和Krueger(1991)针对北美自由贸易区谈判中,美国人担心自由贸易恶化墨西哥环境并影响美国本土环境的问题,首次实证研究了环境质量与人均收入之间的关系,指出了污染与人均收入间的关系为“污染在低收入水平上随人均GDP的增加而上升,在高收入水平上随GDP的增长而下降”。EKC揭示了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的增加而改善,即环境质量与收入为倒U形关系。

(2)市场失灵理论

所谓市场失灵,指市场经济自身固有的缺陷以及外部环境的某些制约,导致仅仅依靠市场机制不能实现资源有效配置的情况。市场失灵的原因主要有:①市场垄断的存在,垄断会导致资源配置的低效率或无效率。②外部效应的存在,企业只追求私人利益而忽略社会利益,使得环境污染加重,负外部性产生。③信息不充分的存在。

3.2 关于影响京津冀三省市工业废气排放的数据来源

(1)建立模型

本文对影响京津冀三省市工业废气排放的因素进行回归分析,并探讨了其中的关系。由于数据选取的约束性,本文在进行多方收集后选用以下四组数据作为回归分析的自变量和因变量:三省市工业废气排放总量、主要能源产品消费量、工业污染治理投资完成情况及人均国民生产总值。为了验证以上因素对工业废气排放的影响,本文通过构建关于以上变量的时间序列模型进行回归分析。同时,为了消除变量间可能存在的多重共线性和异方差问题,模型采用对数形式,从而使时间序列数据具有平稳性,模型如下。

lnGAS=C+α 1 lnRGDP+α 2 lnEC+α 3 lnEI+μ

其中,GAS为京津冀三省市2007~2016年工业废气排放总量,为回归模型的因变量;RGDP为人均国民生产总值;EC为主要能源产品消费量;EI为工业污染治理投资完成情况;α 1 、α 2 、α 3 为各变量回归的系数;μ为随机误差项。

(2)变量选取和数据来源

本文研究的样本区间为2007~2016年,在所使用的样本数据中,京津冀三省市工业废气排放总量、主要能源产品消费量、工业污染治理投资完成情况、人均国民生产总值摘自国家统计局网站分省年度数据;其他未做特别说明的数据均摘自相应年份的环境状况公报。模型中各变量的设定如下。

工业废气排放总量(GAS)

GAS为三省市2007~2016年工业废气排放总量,是回归模型的因变量。为简化模型,将其设定为二氧化硫、氮氧化物、工业烟(粉)尘三项排放量的加总。

人均国民生产总值(RGDP)

以RGDP作为自变量之一,指在以RGDP为基础,分析经济增长对工业废气排放量的影响。

主要能源产品消费量(EC)

从可能产生废气的能源产品入手,在经济产业层面分析其对工业废气排放量的影响。

工业污染治理投资完成情况(EI)

政府政策影响工业污染治理投资,在自变量中加入EI项可以从政府政策层面分析其对工业废气排放量的影响。

在模型设定中,本文吸收了现今学术界关于环保投资、环境规制等因素对工业废气排放的影响观点,在此基础上,又通过选用人均收入、主要能源产品消费量两项指标从经济增长和产业结构方面对工业废气排放的影响进行了分析,从更加多元的角度对工业废气污染这一问题进行了实证研究。

四 实证结果

4.1 京津冀地区工业废气排放的现状分析

目前京津冀地区环境质量稳中向好,环境安全得到有效保证,但总体上环境质量形势依然严峻,尤其以河北省为重污染区。2016年全年河北省低于Ⅱ级的空气标准的天数为158天,约占全年天数的43.3%,其中重度污染以上天数平均为33天,占全年总天数的9.0%。京津冀地区工业废气排放总量的变化可以从宏观上反映三省市现今工业废气的排放现状,数据来源于相关年限的《中国环境统计年鉴》。

通过数据分析可以得出在2007至2016年度,京津地区工业废气排放量呈现先上升后下降的趋势,2012年为转折点。与此同时,河北省工业废气排放总量在2010年后增长迅速,近几年来又呈现下降趋势,但现今的工业废气排放量与2007年相比仍处于较高程度。从排放总量上看,京津地区工业废气的排放量远低于河北省工业废气的排放量,两者差距极大。从中也可以发现,河北省工业废气污染在京津冀地区的污染问题中占据了较大的比重(见图1)。京津冀地区,尤其是河北省的工业废气治理仍任重道远。

图1 京津冀地区工业废气排放总量

4.2 关于工业废气排放的回归结果分析

本节在上节所述模型中新加入了环保投资滞后两期的结果进行回归分析。另考虑到人均国民生产总值(RGDP)与工业废气排放总量之间可能存在二次关系,在回归时加入了RGDP的二次项。在对各变量进行分析时,可得到因变量和自变量间的散点图,如图2、图3、图4所示。

图2 人均国民生产总值与工业废气排放总量

由图2、图3、图4三组散点图可知,因变量GAS与自变量RGDP间呈现负相关关系;而GAS与另外的自变量EI和EC呈现正相关关系。经过回归后,可得到表1。

图3 主要能源产品消费量与工业废气排放总

图4 工业污染治理投资完成情况与工业废气

表1 京津冀地区回归分析表

表1 京津冀地区回归分析表-续表

因此,从回归结果可以看出,R 2 =0.9454、 ,表明模型整体上拟合程度较好;其中主要能源产品消费量(EC)项的t值高于5%显著性水平下的临界值t 0.025 =2.048,并且主要能源产品消费量(EC)值为正,说明能源消费的增加会加剧工业废气排放量的增加,符合常识;此外,京津冀地区工业污染治理投资完成情况(EI)的系数为正,说明治理工业废气投资在当期并没有对工业废气排放量的减少起到促进作用。EI(-1)的系数为正,说明滞后一期的治理投资额同样未对工业废气排放量的减少起到作用。而EI(-2)的系数为负,说明滞后两期的治理投资额可以起到减排效果,其系数相较于EI和EI(-1)而言较大,而且显著,说明治理减排效果要至少2年后才起作用。所以从总体上来看,京津冀地区工业污染治理投资完成情况对工业废气排放总量的减排效果并不十分明显。

而在对京津冀地区的工业废气污染现象的现状进行分析时,可以发现,河北省的工业废气排放量远超于京津两地,因此,本文将对河北省和京津两地的数据分布进行回归,以探索京津冀地区工业废气污染的源头。回归结果如表2所示。

表2 分省回归分析结果

表2 分省回归分析结果-续表

通过回归分析可知:京津地区RGDP的二次项值小于河北省,EKC曲线表明京津地区经济发展水平高于河北省,且其人均GDP对工业废气排放的影响较河北省显著;而河北省EC的回归结果高于京津地区,说明在主要能源产品消费量对工业废气排放的影响上,河北省高于京津地区。以上两项数据生动地说明了河北省与京津地区经济发展方式的差异,即河北省还处在工业化中期阶段,重化工业的特征明显;京津地区第三产业快速发展、工业结构正在转型,工业发展对环境影响渐小。此外,通过对EI及其滞后项的分析,也可以发现,京津地区工业污染治理投资完成情况对排放量的影响由不显著到显著,说明京津地区的环保治理投资是有效用的,至少要等到治理投资额下发的一年后才起作用;而河北省则正好相反,其工业污染治理投资完成情况对排放量的影响十分不显著,但这主要是由于数据样本的限制,目前可收集的数据样本量较小。通过以上分析可知,京津冀地区的工业废气污染问题依然严峻,而河北省存在的问题尤为严重。

五 结论与建议

本文从京津冀地区空气质量及环境污染的现状入手,分析得出目前京津冀地区空气质量问题的主要因素在于其工业废气污染严重,并据此通过收集三省市数据,用建立计量回归模型的方法对影响工业废气排放量的因素进行了探究;并根据回归结果进行分析,得出了现今京津冀地区工业污染废气排放与治理两者间存在的问题。

首先,经济发展水平是工业废气排放的根源性因素。京津冀地区经济发展水平的差异导致了其产业结构的不同变化;而产业结构的不同又促进了以重化工业为主的地区,如河北省的能源消费总量增加,使得京津冀地区中,河北省的工业废气排放量“独占鳌头”。

其次,投资不足,导致产业结构不合理。京津冀地区工业污染治理投资占工业GDP的比重持续变化,但这种变化只是趋从于国家整体状况的一种变化。投资方式单一,治理投资供给满足不了日益增长的需求。在产业结构上,天津、河北的产业结构主要以能耗高的工业为主,北京以第三产业为主,所以京津冀地区的产业结构不利于污染治理。

最后,治理机制不合理导致治理效果不佳。政府及环境部门在污染治理研究中的深度和力度不够。京津冀地区污染现状中治理投资增长率与工业GDP增长率比值普遍较小,即没有达到与经济增长相协同的内生增长机制。缺乏与治理相配套的监管机制,治污企业得不到专业的污染治理服务。从京津冀整体的治理情况来看,“三废”的排放量还会增加,治理效果短期内得不到改善,污染在近期不能得到又好又快的防治。

因此,本文提出完善京津冀地区工业废气污染治理的对策如下。

第一,加强机构协调,促进联防联治。京津冀地区污染治理需政府部门等机构联动,一起开展预防工作;各机构注重加强工作人员专业知识培训,定期组织专业培训;不同地区的防治机构制定联防政策,随时把握环保变化动向,高效审查其运作过程。

第二,加大立法保障,强化协同监管。落实法律法规,明确各部门的权责,并实时监察执行情况;严格监管企业环保标准;建立环境审计和终身追责制度,加大京津冀地区对环境污染行为的制裁力度。通过这些方法,有效促进企业实施环保措施。

第三,运用经济手段,促进市场化。建立跨区域环保基金会,对处理污染事件提供资金帮助;将环境经济市场化,吸纳社会资本,拓宽融资渠道,促进地区资源共享,提高治理效率;针对中小型企业的污染治理,政府应大力扶持,允许通过环保证券等方式吸引社会闲散资金,动员社会力量形成多维合力。

第四,加强投入,增大宣传。加强政府环保资金的投入、环保思想的宣传以及环保工作的监管。政府若想做好环保工作,首先就得建立健全环保资金保障机制,加强环境保护知识的宣传与教育,不断更新、丰富环境保护的内容与知识,提高公众的环保意识,发动群众的力量来保护环境、改善环境质量。

第五,发挥地区优势,调整产业结构。按京津冀协同发展的要求,发挥北京科技优势,联合天津,带动河北,研发和推广使用治污技术。促进产业升级,优化工业内部结构,提升区域高技术制造业的份额。

第六,积极提倡公众参与。加强社会监督,引入公众参与,构建全民行动格局。公众可以直接向环保机构索取相关项目的数据如环境影响评价报告。通过调动各方积极性,形成政府、企业和公众多元互动的环境治理参与主体,充分发挥多元主体的作用,增进公共利益,强化治理成效,提高环境质量。

综上所述,京津冀地区应加强污染防治以及管理力度,降低废气的排放量以及危害性。从提升社会大众观念入手,通过环保理念的普及,提高大众对环保问题的重视,以此增强社会监督作用,多方面加强工业废气污染治理,实现京津冀地区可持续化的工业发展。 T1ya8et6zqHybDlP3TzCELbHs8zI3csDpWcOpYhRL5oLtaFrGv6MRExJFYE863u7

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