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摘要：以环境库兹涅茨曲线（EKC）为理论基础，选取钱塘江（杭州段）2011～2018年典型的经济指标和水环境污染排放指标，构建了钱塘江（杭州段）经济发展与水环境污染相关性计量模型，模拟了钱塘江（杭州段）经济发展与水环境保护之间的相关关系。研究结果表明，钱塘江（杭州段）重点工业废水排放量、重点工业废水排放量中COD排放量和重点工业废水排放量中氨氮排放量与人均GDP之间的拟合曲线都呈现直线型负相关关系。说明钱塘江（杭州段）环境保护工作取得了一定成效，但仍有改善空间，其水环境保护工作仍然任重而道远。
关键词：环境库兹涅茨曲线；经济增长；环境污染；钱塘江（杭州段）
1引言
钱塘江是杭州的母亲河，随着杭州市经济的迅速发展，城镇人口急剧增多，水环境负荷日益加重，水生态问题日益突出，严重威胁着居民的生活用水安全和区域经济的可持续发展。如何在经济发展的同时，使区域的水环境质量得到保护和改善，目前仍是杭州市面临的重要任务。经济发展与环境保护互相联系又互相制约，对于二者之间的关系，有学者进行了大量的研究工作。最著名的有Grossman等［1］提出的环境库兹涅茨曲线（EKC），随着经济发展，环境污染物排放量与经济增长之间之间呈倒U型曲线关系。从流域的角度出发，李志涛［2］以经济增长与环境污染水平计量模型—环境库兹涅茨曲线为理论基础，研究证明鄱阳湖流域经济和水环境之间的关系具有EKC曲线的特征。黄涛珍等［3］以环境库兹涅茨曲线（EKC）为理论基础，研究结果表明，淮河流域污水排放量和COD排放量分别与人均GDP之间的拟合曲线呈现典型的环境库兹涅茨曲线特征，并已跨越拐点；而氨氮排放量与人均GDP之间的拟合曲线呈直线型关系。姜峰、刘俊杰［4］以环境库兹涅茨曲线为理论基础，利用西江流域广西段化数据，研究表明，西江流域广西段经济和水环境之间的关系具有环境库兹涅茨曲线的特征。然而，纵观现有文献，鲜有对钱塘江流域经济增长与水环境污染之间的关系和演变规律进行系统研究的，理论研究明显落后于钱塘江流域治理水污染实践的现实需要，不利于钱塘江流域水环境污染治理工作的深入开展。本文拟从现有的钱塘江流域（杭州段）经济发展和水环境污染的现状出发，研究两者之间的规律，并给出两者共赢发展的对策措施，对钱塘江流域（杭州段）合理利用水资源和实现杭州市的可持续发展提供一定的科学依据。本研究也可以对其他流域的水环境污染和经济发展关系研究提供示范和借鉴。
2钱塘江（杭州段）概况及经济结构演变
2．1钱塘江（杭州段）概况。钱塘江位于东经117°37′～121°52′，北纬28°10′～30°48′之间，发源于安徽省南部黄山地区的青芝埭尖，主流长588．7km。主源有兰江和新安江两支，南北两源在建德梅城汇流后称为富春江，经富春江水库后向东北流经桐庐县、富阳市至东江嘴，右纳浦阳江后称为钱塘江。其中，钱塘江（杭州段）长319．8km，流域面积14065．77km2，占全市土地总面积的84．7％，水域面积近700km2，其中淡水面积为580km2。全长276km，干流长度为235km。钱塘江（杭州段）属长江三角洲经济区腹地范围，地处浙江省沿海发达地区和皖、赣两省次发达地区的中间地段，行政区域范围包括杭州主城区（高新（滨江）区和西湖区的龙坞、转塘、袁浦、周浦等4个镇），以及萧山区和富阳市、桐庐县、建德市、淳安县、临安市（天目溪以西）5县（市、区），总土地面积14065．77km2。其中，土地面积最大为淳安4452km2，其余依次为建德、临安、富阳、桐庐、萧山区和主城区，其中主城区仅为淳安的5．0％（图1）。钱塘江（杭州段）是杭州市重要的饮用水源，主要供水区域为新安江流域、富春江流域和钱塘江下游段萧绍平原。保障钱塘江（杭州段）水环境持续安全良好，是关系到社会民生的大事。根据《杭州市城市总体规划（2001—2020年）》，杭州市整体城市的发展正在朝着“沿江开发，跨江发展”的方向，以钱塘江为轴线，采用网络化组团式布局，逐步从“西湖时代”走向“钱塘江时代”，钱塘江（杭州段）在杭州地区的战略发展地位将会越来越重要。
2．2钱塘江（杭州段）经济发展状况。了解钱塘江（杭州段）的经济发展状况是分析经济增长与环境之间关系的基础。据统计资料，自2011年以来，钱塘江（杭州段）的GDP总量呈逐年上升趋势，见图2。其中，流域GDP从2011年的3602．52亿元增长到2018年的6303．93亿元，累计增长了74．99％，年均递增8．34％，增势相对平稳。从增长率来看，除2018年增速出现明显下降之外，其余各年增速缓慢上升，2012年和2016年出现两个增长高峰，增速超过10％。常住人口人均GDP从2011年的86502．54元增长到2018年的125346．89元，累计增长了44．91％，年均递增5．49％。从增长速度来看，除2012年增长为负值，2018年增速明显下降外，其余各年常住人口人均GDP增长速度基本保持平稳，缓慢上升，其中高峰出现在2016年，常住人口人均GDP增速高达11．2％，见图3。近年来，随着杭州市城市化进程、新农村建设和产业结构调整等综合推进，钱塘江（杭州段）商业、饮食业，休闲产业等第三产业比例越来越高，三产比重逐步上升。第一产业产值比重由2011年的5．31％降至2018年3．78％；第二产业产值比重由2011年的56．21％降至2018年42．05％；第三产业产值比重由2011年的38．48％增至2018年54．18％。三次产业结构由2011年5．31∶56．21∶38．48转变到2018年的3．78∶42．05∶54．18。钱塘江（杭州段）产业结构实现了“二、三、一”到“三、二、一”的完美转变，这与世界范围的三产结构变动规律基本一致。见图4。
3经济发展与水环境质量关系模型的构建
3．1指标的选取。在对钱塘江（杭州段）水环境质量与经济发展之间的关系进行定量研究时，考虑到数据资料的可得性和指标的典型代表性，选取人均GDP指标来衡量本地区经济发展水平；用钱塘江（杭州段）重点工业废水排放量、重点工业废水排放量中COD排放量和重点工业废水排放量中氨氮排放量三项环境污染排放量指标表征本地区水环境的污染状况。
3．2计量模型的构建。EKC研究中环境质量（污染水平）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＝α＋β0X＋ε（2）Y＝α＋β1X＋β2X2＋ε（3）Y＝α＋β1X＋β2X2＋β3X3＋ε（4）式（1）中：Y为环境污染指标；X为收入（一般用人均GDP）；α为常数；βk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）进行分析，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。研究经济增长与环境污染关系的模型有不同的表达形式，环境库兹涅茨曲线只是其中的一种，由于其有对环境造成最大影响的拐点存在，因此能够分析出经济所处的水平以及人们应当采取的环境保护策略。但并不是所有的数据都能够在二次模型上取得好的分析效果［12］，因而，本文采取对比分析不同数据的一次、二次和三次模型，找出其中最相关的模型作为最终构建的模型，并以此为基础进行进一步的回归分析。钱塘江（杭州段）经济与环境关系计量模型构建方法见表1。利用SPSS软件中曲线估计的功能，分别进行一次、二次、三次模型的曲线估计，得出三种模型的F统计量的显著值。构成模型以后，得到模型回归系数t检验的显著值，通过比较模型拟合度R2，F和t检验的结果，得到最优化的模型，见表2。由表2可以看出，环境指标与经济指标构建的三种模型相关系数都比较高，能很好解释钱塘江（杭州段）经济发展与环境之间的关系。但是二次和三次模型各系数值和T统计值在置信度5％的显著性水平上都没有通过检验，同时由于模型模拟近似线性重合，而且一次模型各系数值和T统计值都在置信度5％的显著性水平上通过，说明所采用的一次线性回归模型具有充分的统计学意义，因此最优化的模型是一次线性模型。构建模型见表3。
4结果及分析
钱塘江（杭州段）典型环境指标与经济发展指标拟合曲线见图5～6。由图5～6可以看出，2011～2018年钱塘江（杭州段）重点工业废水排放量、重点工业废水排放量中COD排放量和重点工业废水排放量中氨氮排放量与人均GDP之间的拟合曲线都不存在EKC特征，而是都呈单调递减的线性负相关关系。重点工业废水排放量、重点工业废水排放量中COD排放量和重点工业废水排放量中氨氮排放量与人均GDP之间的这种线性负相关关系，说明虽然库兹涅茨曲线是客观存在的，但在不同的地方其表现形式也不尽相同。钱塘江（杭州段）在产业结构调整、技术改造及环境保护工作方面取得了一定的成效，出现了随着人均GDP增加，重点工业废水排放量、重点工业废水排放量中COD排放量和重点工业废水排放量中氨氮排放量同步减少的“双赢”局面。首先，产业结构调整力度逐步加大。一方面积极推进产业转型升级，促进产业从高耗能、高污染的产业经济向技术密集型产业和清洁型服务业转变。2011年以来，杭州积极促进绿色生产，积极培育产业基础强、发展潜力大、资源消耗低、环境污染小的文化创意、旅游休闲、金融服务、电子商务、信息软件、先进装备制造、物联网、生物医药、节能环保、新能源等十大产业。2015年以来，杭州市更加注重产业融合发展，大力推进产业结构战略性调整，打好转型升级组合拳，构建以信息经济为引领、现代服务业为主导、新进制造业为支撑、都市现代农业为基础的现代产业新体系。重点建设“1＋6”产业集群，推动“杭州智造”，杭州市三次产业结构华丽转身，演变成“三、二、一”态势。另一方面是加力淘汰落后产能。关停、转迁工业废水排放量较大的行业（造纸及纸制品业、化学原料及化学制品制造业）。对富阳区“低、小、散”造纸企业进一步整合，对钱塘江上游小化工企业、萧山区空港新城内化工园区、杭州经济开发区化工企业实施关停、转迁。有序关停了千岛湖流域内有色金属采矿、电镀、化工等重污染企业，有效率减轻了钱塘江（杭州段）生态环境压力。其次，环保治理水平逐渐加强。一是加快“污水零直排”建设。对一些污染严重的行业内部不断改制和重组、增加企业内部污染治理投入及进行技术改造减少污染物的产生和排放。二是加强污水处理设施建设。强化造纸、印染、化工、电镀等重污染企业污染治理设施运维管理和清洁化改造。新建、升级工业集聚区必须同步规划建设污染治理设施。工业集聚区全部建成污水集中处理设施，并安装自动在线监控装置。三是开展污染专项整治工作，对桐庐县制笔行业、淳安县喷水织机行业、余杭区竹制品深加工行业进行了专项整治。钱塘江（杭州段）化工、造纸、印染、电镀等重点工业废水基本得到治理，基本实现达标排放，流域污染防治取得明显成效。最后，环境监管更为严格。近年来，钱塘江（杭州段）水环境监管更为严格，水环境保护工作采取了一系列措施，起到了一定成效。长江经济带生态问题排查整改一直紧盯不放。组织问题排查，复核属地上报问题，形成问题清单，上报并对存在的问题点对点交办属地政府落实整改，并不定期组织“回头看”督查；全面推进环保督察整改。组织部门、街道围绕重点工作开展排查整治，同时结合“百日攻坚”等，全面做好中央环保督察迎检工作，切实保障钱塘江（杭州段）水环境与经济协调发展。
5结论与建议
本文通过经济学和统计学等方法，选取典型的经济指标和水环境污染排放指标，构建了经济增长与水环境污染相关性计量模型，模拟了钱塘江（杭州段）经济发展与水环境保护之间的相关关系。通过分析研究，可以看出钱塘江（杭州段）水环境保护工作在“十二五”和“十三五”期间取得了一定成效，初步实现了“双赢”，但从根本上改善水环境还有很长的路要走，需要建立跨区域合作的协同治理机制，从制度、空间、技术、公众参与等方面建立完善的水域保护的政策体系。为此，提出如下建议：一是尽快建立归属清晰、权责明确、监管有效的水域保护制度。二是优化空间管控。构建科学合理的国土空间布局，促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀。三是加强污染防治。以水环境质量改善为核心，依法强化水污染防治，坚持保护和治理并重，持续推进工程治水，生态治水，实现全流域水环境质量持续改善，污染严重水体大幅度减少，饮用水安全保障水平不断提升，地表水、地下水污染得到有效控制，水生态系统功能基本恢复，水生态系统实现良性循环。四是突出生态修复。分类总结提出河流水生态系统修复和恢复模式及各类型河流水生态修复指导意见，进行典型河流的水生态修复及恢复试点工作，促进河流水生态系统恢复。五是加大宣传教育。围绕钱塘江水域保护重点任务，加强新闻宣传顶层设计，切实提高全民的城市水生态安全的意识，加大对水生态安全的保护力度。
作者:闫兰玲 谷雨 徐海岚 唐伟 郑思伟 王泉源 单位:杭州市生态环境科学研究院