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1方法與數(shù)據(jù)

1.1指數(shù)分解模型LMDI指數(shù)分解是一類(lèi)在研究環(huán)境問(wèn)題時(shí)被廣泛應(yīng)用的分析工具，為了找到其中哪一種指數(shù)分解方法是首選，BWAng在2004年研究討論了多種指數(shù)分解方法的特性進(jìn)而推薦使用LMDI方法（logmeanDivisiaindexmethod），正是由于該種方法優(yōu)良的理論基礎(chǔ)、適用性、易用性和合理的結(jié)果解釋等令學(xué)者們滿(mǎn)意的特性。LMDI各個(gè)變量的定義如表1。根據(jù)表1中的變量定義，ΔPE代表末端治理效應(yīng)和資源循環(huán)利用效應(yīng)之和產(chǎn)生的污染物排放量；ΔPi代表清潔生產(chǎn)效應(yīng)產(chǎn)生的污染物排放量；ΔPs和ΔPY分別代表結(jié)構(gòu)效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)產(chǎn)生的污染物排放量。如果某種效應(yīng)會(huì)減少污染物的排放，那么P是負(fù)值。目前，工程技術(shù)減排措施主要分為3類(lèi)：末端治理、資源循環(huán)利用及清潔生產(chǎn)技術(shù)。因此，LMDI方法中的PE（末端治理效應(yīng)與資源循環(huán)利用效應(yīng)）與PI（清潔生產(chǎn)效應(yīng)）的加和就可以表示工程技術(shù)對(duì)減排的貢獻(xiàn)量。根據(jù)式（9），讓計(jì)算一段時(shí)期內(nèi)工程技術(shù)對(duì)污染物減排的貢獻(xiàn)成為可能。

1.2工程技術(shù)減排貢獻(xiàn)度概念模型根據(jù)圖1所示，人類(lèi)活動(dòng)可以直接通過(guò)人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和科技進(jìn)步影響環(huán)境。其中，因?yàn)樵黾恿速Y源消耗和污染物排放，人口增長(zhǎng)對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量具有負(fù)面影響。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面，由于高收入人群對(duì)環(huán)境質(zhì)量往往具有更高的要求，而低收入人群則更看重經(jīng)濟(jì)收益，從而導(dǎo)致了在發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量具有正面效應(yīng)，而在發(fā)展中國(guó)家卻產(chǎn)生負(fù)面影響[12]。科技進(jìn)步能夠提升人類(lèi)處理環(huán)境問(wèn)題的能力，對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量起到積極的貢獻(xiàn)作用。對(duì)于中國(guó)而言，只有科技進(jìn)步能夠減少污染物排放。科技進(jìn)步的減排貢獻(xiàn)利用IPAT計(jì)算得到。科技進(jìn)步在改善環(huán)境方面的措施包括工程技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和監(jiān)督管理。工程技術(shù)則包括末端治理、清潔生產(chǎn)和資源循環(huán)利用三方面影響因素，通過(guò)LMDI計(jì)算這3個(gè)影響因素的減排效應(yīng)從而得到工程技術(shù)的減排貢獻(xiàn)。LMDI計(jì)算結(jié)果在IPAT計(jì)算結(jié)果中的比重代表工程技術(shù)在污染物減排中的貢獻(xiàn)度。

1.3化工行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)本文中，“十一五”期間的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒[13]，見(jiàn)表2。

2結(jié)果與討論

2.1科技進(jìn)步對(duì)典型污染物的減排效應(yīng)環(huán)境影響方程IPAT中人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的負(fù)荷體現(xiàn)在人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、科技進(jìn)步三方面。根據(jù)公式（2），“十一五”期間人類(lèi)活動(dòng)造成的化工行業(yè)COD和SO2排放量分別為-10.64萬(wàn)t和-17.89萬(wàn)t，即人類(lèi)活動(dòng)對(duì)化工行業(yè)污染物指標(biāo)的減排有所貢獻(xiàn)。逐年的變化趨勢(shì)如圖2所示，化學(xué)需氧量減排方面，在2008-2010年期間人類(lèi)活動(dòng)的貢獻(xiàn)作用逐漸減弱直至對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，而二氧化硫減排方面，人類(lèi)活動(dòng)的負(fù)貢獻(xiàn)則出現(xiàn)在2009-2010年期間。“十一五”期間，人口增長(zhǎng)造成的化工行業(yè)COD和SO2排放量根據(jù)公式（3）分別為2.337萬(wàn)t和5.471萬(wàn)t，逐年的變化趨勢(shì)如圖2所示，可以看出人口增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了相對(duì)較小且穩(wěn)定的負(fù)效應(yīng)。2006-2010年間，中國(guó)人口增加了0.033億，但由于中國(guó)巨大的人口基數(shù)使人口增長(zhǎng)體現(xiàn)出相對(duì)較弱的環(huán)境負(fù)效應(yīng)[10]，最終體現(xiàn)在較小的化工行業(yè)化學(xué)需氧量和二氧化硫排放量上。此外，如圖2中所示，人口增長(zhǎng)造成的污染物排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的環(huán)境影響，這符合Liddle[14]提到的人口增長(zhǎng)在發(fā)展中國(guó)家對(duì)環(huán)境的影響較小于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的結(jié)論。“十一五”期間，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)造成的化工行業(yè)COD和SO2排放量根據(jù)公式（4）分別為104.81萬(wàn)t和245.38萬(wàn)t，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的負(fù)效應(yīng)。在環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線中，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染之間存在著倒U型關(guān)系：經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期階段，環(huán)境污染程度隨當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展而上升，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平時(shí)，環(huán)境污染程度則逐漸下降[15]。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系正處在倒U型曲線的前半段，兩者之間巨大的矛盾與沖突不能簡(jiǎn)單依靠停滯經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緩解環(huán)境惡化或快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)將倒U型曲線盡快帶入后半段來(lái)解決。一方面還需緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)，另一方面也絕不能輕視環(huán)境污染對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的潛在的反作用[16]。“十一五”期間，科技進(jìn)步對(duì)化工行業(yè)COD和SO2的減排具有相當(dāng)大的貢獻(xiàn)，根據(jù)公式（5）減排量分別為117.79萬(wàn)t和268.74萬(wàn)t，如圖2所示，科技進(jìn)步的減排貢獻(xiàn)量具有與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的污染物排放量相同的變化趨勢(shì)，進(jìn)而削減了人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)從而保證了人類(lèi)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，使人類(lèi)活動(dòng)在“十一五”期間整體維持了正面的環(huán)境效應(yīng)。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線EKC中還提到，在發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與人類(lèi)活動(dòng)的環(huán)境污染成正比例關(guān)系，根據(jù)2006-2010年間的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率分別為17%、23%、18%、9%、18%，在2008年后急劇下滑甚至跌入10%，而正是2008-2010年間，人類(lèi)活動(dòng)在化工行業(yè)COD和SO2減排方面的環(huán)境貢獻(xiàn)逐漸減小，直至呈現(xiàn)出負(fù)面效應(yīng)。

2.2工程技術(shù)對(duì)典型污染物的減排效應(yīng)根據(jù)公式（9），“十一五”期間，工程技術(shù)對(duì)化工行業(yè)COD和SO2的減排量分別為90.77萬(wàn)t和208.85萬(wàn)t，工程技術(shù)在科技進(jìn)步中的減排貢獻(xiàn)度分別為77.1%和77.7%，超過(guò)2/3的比例體現(xiàn)出了工程技術(shù)在化工行業(yè)污染物減排方面作出的巨大貢獻(xiàn)，也一定程度上說(shuō)明了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)監(jiān)督管理并未發(fā)揮明顯的減排效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，大部分化工企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)集中度低、專(zhuān)業(yè)化水平低、規(guī)模效益差，因而造成競(jìng)爭(zhēng)力弱、污染治理能力差、低產(chǎn)出以高污染為代價(jià)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。而監(jiān)督管理落后則是中國(guó)企業(yè)普遍存在的問(wèn)題，由于過(guò)分強(qiáng)調(diào)投資和技術(shù)，使企業(yè)看不到或不愿看到由于監(jiān)管落后造成的巨大浪費(fèi)和污染。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，“十一五”期間工程技術(shù)中的末端治理與資源循環(huán)利用分別對(duì)COD和SO2發(fā)揮了25%和38%的減排效應(yīng)，清潔生產(chǎn)發(fā)揮了75%和62%的減排效應(yīng)。從圖3可以看出，2006-2010年間，除了2009年清潔生產(chǎn)的減排貢獻(xiàn)為負(fù)值以外，清潔生產(chǎn)在工程技術(shù)中占據(jù)比較明顯的貢獻(xiàn)比例，這說(shuō)明清潔生產(chǎn)在化工行業(yè)污染物減排方面具有顯著成效。2009年清潔生產(chǎn)呈現(xiàn)出的環(huán)境負(fù)效應(yīng)可以由學(xué)者Hicks等[17]的研究解釋?zhuān)芯勘砻髦袊?guó)的清潔生產(chǎn)被很多限制條件制約，包括有限的資金、技術(shù)、人力資源，這些限制條件歸根結(jié)底都與資金投入有關(guān)系，而根據(jù)上文中提到的，2009年中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率為9%，達(dá)到“十一五”期間最低，這對(duì)于清潔生產(chǎn)的直接影響就是減少了該年的資金投入。然而國(guó)家在2009年的節(jié)能減排計(jì)劃仍需要完成，在化學(xué)需氧量和二氧化硫排放方面要比2008年降低3%，因此，無(wú)形中提升了末端治理與資源循環(huán)利用在減排中的重要性，此外，末端治理與資源循環(huán)利用也具備自身優(yōu)勢(shì)，即相對(duì)于清潔生產(chǎn)較低的資金投入和運(yùn)營(yíng)成本。對(duì)于化工行業(yè)而言，清潔生產(chǎn)是一條協(xié)調(diào)生產(chǎn)發(fā)展和環(huán)境問(wèn)題的最佳途徑，推行清潔生產(chǎn)不僅能減少資源和能源的消耗，還能減少污染物的排放，具備環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。我國(guó)化工企業(yè)注重規(guī)模效益的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式和末端治理的污染控制方式，導(dǎo)致單位產(chǎn)品物耗、能耗高、污染物排放量大，在原料深加工、物料循環(huán)重復(fù)利用、廢物綜合利用等方面，與世界先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)，仍然具有巨大的清潔生產(chǎn)潛力[18]。化工行業(yè)應(yīng)該依據(jù)清潔生產(chǎn)的理論，按照資源最優(yōu)化、消耗最小化、過(guò)程無(wú)害化、技術(shù)可行化的要求，積極推進(jìn)化工清潔生產(chǎn)，合理規(guī)劃化工行業(yè)發(fā)展，控制和減少化工污染，推進(jìn)綠色化工戰(zhàn)略的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。但化工行業(yè)清潔生產(chǎn)推廣中仍然存在一些問(wèn)題[19]：資金、技術(shù)瓶頸阻礙清潔生產(chǎn)技術(shù)的采用；中小型企業(yè)污染防治困難；地方環(huán)保部門(mén)及企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識(shí)不足；激勵(lì)措施不到位等。所以一方面需要企業(yè)自身轉(zhuǎn)變觀念，另一方面政府也應(yīng)努力推動(dòng)和完善清潔生產(chǎn)相關(guān)政策。

3結(jié)論

基于環(huán)境影響方程IPAT和指數(shù)分解模型LMDI，本文研究了“十一五”期間化工行業(yè)中工程技術(shù)在科技進(jìn)步中的污染物減排貢獻(xiàn)度，污染物評(píng)價(jià)指標(biāo)選用COD和SO2，計(jì)算結(jié)果表明科技進(jìn)步在化工行業(yè)發(fā)揮著舉足輕重的環(huán)境正效應(yīng)，其作用平衡了人口增長(zhǎng)及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的巨大環(huán)境負(fù)效應(yīng)，從而保證了人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。而工程技術(shù)在科技進(jìn)步中則分別發(fā)揮了77.1%和77.7%的減排貢獻(xiàn)，顯示出工程技術(shù)在化工行業(yè)污染物減排中起到的顯著作用和巨大潛力。進(jìn)一步分析得到，工程技術(shù)中的末端治理與資源循環(huán)利用分別對(duì)COD和SO2發(fā)揮了25%和38%的減排效應(yīng)，清潔生產(chǎn)發(fā)揮了75%和62%的減排效應(yīng)，這說(shuō)明清潔生產(chǎn)在化工行業(yè)污染物減排方面具有突出成效。清潔生產(chǎn)是一種符合“雙贏”概念的環(huán)境保護(hù)措施，不但對(duì)改善環(huán)境有益，也有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在我國(guó)各行業(yè)都應(yīng)該加大重視力度以及資金投入。在將來(lái)的環(huán)保政策制定及實(shí)施過(guò)程中，政府及企業(yè)應(yīng)加大對(duì)工程技術(shù)的投入力度，通過(guò)其末端治理、清潔生產(chǎn)及資源循環(huán)利用等措施有效減少污染物排放，發(fā)揮工程技術(shù)在改善環(huán)境質(zhì)量方面的重要作用。此外，化工行業(yè)應(yīng)該依據(jù)清潔生產(chǎn)的理論，按照資源最優(yōu)化、消耗最小化、過(guò)程無(wú)害化、技術(shù)可行化的要求，積極推進(jìn)化工清潔生產(chǎn)，合理規(guī)劃化工行業(yè)發(fā)展，控制和減少化工污染，推進(jìn)綠色化工戰(zhàn)略的實(shí)施，將清潔生產(chǎn)作為一條協(xié)調(diào)生產(chǎn)發(fā)展和環(huán)境問(wèn)題的最佳途徑，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

作者：李珍陽(yáng)李媛劉睿王曉慧海熱提單位：北京化工大學(xué)北京市水處理環(huán)保材料工程技術(shù)研究中心