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1研究時段與模型建立

1.1研究時段本文研究時段是1998—2012年，但由于中衛(wèi)市成立2004年，2004年之前關(guān)于中衛(wèi)市的數(shù)據(jù)缺失；鄂爾多斯和吳忠市的數(shù)據(jù)缺口較大，故在EKC曲線中除去吳忠市、中衛(wèi)市和鄂爾多斯市.

1.2指標選取與數(shù)據(jù)來源由于寧蒙沿黃地帶多是資源型城市，主要污染物來自工業(yè)排放，所以本文選取的環(huán)境指標為工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量和工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量、工業(yè)SO2排放量和工業(yè)COD排放量；該區(qū)域各城市人口增長速度、區(qū)域面積的大小及GDP增加等多方面存在差異，故選取的經(jīng)濟指標為人均GDP.本文數(shù)據(jù)主要來自1999—2013年的《寧夏統(tǒng)計年鑒》、《內(nèi)蒙古統(tǒng)計年鑒》及各市統(tǒng)計年鑒，部分數(shù)據(jù)來自地方環(huán)保局.

1.3模型建立環(huán)境庫茲涅茨曲線是經(jīng)濟增長和環(huán)境污染的擬合模型，主要有多項式擬合模型和對數(shù)多項式擬合模型.多項式擬合模型有線性函數(shù)擬合模型、二次函數(shù)擬合模型和三次函數(shù)擬合模型，對數(shù)多項式擬合模型有對數(shù)函數(shù)擬合模型、對數(shù)二次函數(shù)和對數(shù)三次函數(shù)擬合模型.為了更好地擬合經(jīng)濟增長和環(huán)境污染之間的關(guān)系，本文利用spss軟件，對環(huán)境庫茲涅茨曲線幾種常見的形式進行擬合.結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在能通過相關(guān)性檢驗的前提下，二次、三次函數(shù)擬合度相對較高，其模型基本表達式。從表1可以看出，呼和浩特的工業(yè)COD排放量，烏海的工業(yè)COD排放量以及石嘴山的工業(yè)COD排放量不能通過相關(guān)性檢驗，說明這些指標與該市的人均GDP間關(guān)系不顯著；其他指標與該地區(qū)的人均GDP都在1%或5%的置信區(qū)間上顯著相關(guān).

2結(jié)果分析

根據(jù)上述擬合結(jié)果分析表明：工業(yè)廢水排放量除包頭呈“U”型外，其他市（不包括烏海）都有發(fā)展成倒“U”型曲線的趨勢；工業(yè)廢氣排放量除包頭增長趨勢明顯外，都成倒“U”型曲線或有發(fā)展成該曲線的可能性，銀川的三次曲線呈現(xiàn)明顯的倒“U”型；工業(yè)固體廢氣產(chǎn)生量，除了石嘴山有發(fā)展成EKC曲線的趨勢和包頭先下降然后又上升外，其他各市都呈明顯上升趨勢；工業(yè)SO2排放量除銀川處在高速增長階段外，其余各市都是呈現(xiàn)倒“N”型曲線，有上升趨勢；工業(yè)COD排放量指標在呼和浩特、烏海、石嘴山都不能通過相關(guān)性檢驗，包頭擬合度較高，有呈倒“U”型趨勢，2011年后呈上升趨勢.巴彥淖爾先上升后快速下降，處于倒“U”型曲線的后半段，銀川呈現(xiàn)“U”型趨勢.

2.1呼和浩特市如圖1所示，呼和浩特工業(yè)廢水排放量呈現(xiàn)倒“U”型曲線，在人均GDP為60000~70000元時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，但因其擬合度沒有大于0.7，擬合性狀不好.工業(yè)廢氣排放量呈上升趨勢，近幾年趨于平緩；工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量，則處于持續(xù)增長階段，并未出現(xiàn)最高點；工業(yè)SO2排放量有升有降，三次曲線呈“N”型曲線，而二次曲線雖擬合度較低，但呈現(xiàn)出明顯的倒“U”型曲線特征，且在人均GDP6萬元左右時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點.工業(yè)COD排放量與人均GDP不能通過相關(guān)性檢驗，擬合度也較低（圖2）.呼和浩特是內(nèi)蒙古自治區(qū)首府和全區(qū)政治、經(jīng)濟、文化、科教、金融中心.自2000年來，呼和浩特的經(jīng)濟快速發(fā)展，逐步形成了電子信息業(yè)、生物制藥、電力、冶金化工、機械制造業(yè)等優(yōu)勢工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，重工業(yè)也迅速發(fā)展.自2007年，規(guī)模以上重工業(yè)產(chǎn)值連年增加，到2011年，平均年增長率達到20.6%，占工業(yè)總產(chǎn)值的比重達到53.04%；2009年，規(guī)模以上重工業(yè)企業(yè)達到最高值186個.為防止重工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染，呼和浩特環(huán)保局提出從飲水安全、大氣污染防治、工業(yè)污染源、改善城市質(zhì)量和建立長效機制等5項措施改善環(huán)境狀況，但城市環(huán)境狀況仍不容樂觀.

2.2包頭市如圖2所示，包頭的工業(yè)廢水排放擬合度較低，呈“U”型曲線，并呈現(xiàn)出增長趨勢，最低值出現(xiàn)在人均GDP60000~80000元之間.工業(yè)廢氣排放量呈現(xiàn)強勁的增長趨勢.工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量與人均GDP擬合度不高，從數(shù)據(jù)看，2007年人均GDP約為51564元時，工業(yè)固體廢棄物排放量出現(xiàn)最高值，自2010年以后，又有上升趨勢，曲線呈“N”型.工業(yè)SO2排放量與人均GDP二、三次曲線擬合狀況均較好，二次曲線處于增長階段，三次曲線則呈現(xiàn)微弱的“N”型，總體呈增長趨勢.工業(yè)COD排放量與人均GDP擬合度較高，三次曲線呈現(xiàn)倒“N”型，有下降趨勢.包頭市位于黃河中游“幾字頭”綜合經(jīng)濟區(qū)，是“呼包鄂”金三角的核心，也是京津地區(qū)向西部經(jīng)濟輻射的載體.經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，已成為擁有冶金、機械制造、稀土、能源、化工等較多門類、基礎(chǔ)雄厚的國家重工業(yè)基地.但是，重工業(yè)的發(fā)展也帶來了污染的加劇.2011年，工業(yè)廢水排放量達到近年最高為9327萬t，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鋼鐵、銅礦、鋁礦、稀土、儲煤廠是污染的主要源頭，污染物主要來自集中在昆區(qū)、九原區(qū)和石拐區(qū)的工業(yè)企業(yè).2005年前后，包頭市先后實施工業(yè)廢水治理項目，完成了包鋼總排等20多項重點治理工程.所以自2005后工業(yè)廢水排放量和工業(yè)COD排放量都有下降趨勢，但近年又有升高趨勢，總體環(huán)境污染狀況還是較為嚴重，需大投入、大改善.

2.3巴彥淖爾市如圖3所示，巴彥淖爾的工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量、和工業(yè)COD排放量呈現(xiàn)明顯的倒“U”型曲線特征，都處在下降階段，且前兩個的轉(zhuǎn)折點都出現(xiàn)在人均GDP30000~40000元之間，工業(yè)SO2排放量的三次曲線呈現(xiàn)為微弱“N”型，在人均GDP20000~30000元間有一個下降轉(zhuǎn)折點，后有上升趨勢；工業(yè)COD排放量的轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在10000~20000元之間；工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量在持續(xù)增加，未出現(xiàn)轉(zhuǎn)折趨勢.巴彥淖爾位于河套平原和烏拉特草原，素有“塞上糧倉”的美譽.東部與呼和浩特、包頭、鄂爾多斯這3個內(nèi)蒙古經(jīng)濟中心城市相鄰，西接寧夏平原.巴彥淖爾因地處河套平原，有肥沃的土壤和充足的水源，故農(nóng)業(yè)比較發(fā)達，占三產(chǎn)比重與其他市相比較高，工業(yè)比重則相對較低，1999年，第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)比重為41.83∶24.39∶33.77.西部大開發(fā)戰(zhàn)略實施后，巴彥淖爾第一產(chǎn)業(yè)快速下降，第二產(chǎn)業(yè)迅速崛起，2012年，其三次產(chǎn)業(yè)比重為19.30∶57.30∶23.40.工業(yè)的迅速發(fā)展，并沒有帶來工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣排放量的增加，工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量卻有明顯的增長趨勢.

2.4烏海市如圖4所示，烏海工業(yè)廢水排放量與人均GDP擬合度較低，且2009年后起伏較大；工業(yè)廢氣排放量的二次曲線呈現(xiàn)倒“U”型曲線特征，轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在人均GDP60000~80000元之間，三次產(chǎn)業(yè)曲線呈現(xiàn)上升趨勢；工業(yè)SO2排放量呈現(xiàn)倒“N”型，處于上升階段；工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量依然呈持續(xù)增長態(tài)勢.烏海是內(nèi)蒙古自治區(qū)西部的工業(yè)重鎮(zhèn)，也是重要的能源基地，長期以來，以高耗能的粗放經(jīng)濟為主.雖然烏海早在2003年就開始大力推動低碳循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展，但是從曲線模擬結(jié)果看，該地區(qū)工業(yè)污染物排放量仍然處于增長狀態(tài)，高污染、高消耗的發(fā)展模式帶來的危害依然影響著生態(tài)環(huán)境.

2.5銀川市如圖5所示，1998—2012銀川的工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量、工業(yè)SO2排放量呈高速增長趨勢；工業(yè)廢水排放量增長相對集中，現(xiàn)已有轉(zhuǎn)折趨勢；工業(yè)廢氣排放量呈倒“U”型曲線，但與人均的GDP擬合度較低；工業(yè)COD排放量三次曲線呈現(xiàn)“N”型，二次曲線擬合度低些，呈現(xiàn)出倒“U”型，轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在人均GDP40000元.銀川是寧夏回族自治區(qū)政治、經(jīng)濟、文化和交通中心，是華北與河西走廊的商貿(mào)要道，近些年，銀川的經(jīng)濟發(fā)展取得了顯著的成就.2012年銀川市實現(xiàn)生產(chǎn)總值1140.83億元，首次突破千億元大關(guān)，工業(yè)實現(xiàn)增加值474.27億元，比上年增加15.3%.工業(yè)的快速發(fā)展帶來了環(huán)境污染的加劇，且呈現(xiàn)出一個明顯的特征：人均GDP在10000~20000元時，銀川的環(huán)境變化比較平穩(wěn)；在人均GDP30000元左右時，即2007年左右，該市環(huán)境開始急劇惡化，污染物排放量有一個大幅增長過程.

2.6石嘴山市如圖6所示，石嘴山的工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量與人均GDP擬合度雖然較低，但卻呈明顯的倒“U”型曲線，轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在人均GDP30000元左右；工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量與人均GDP擬合較好，有明顯的增長趨勢；工業(yè)COD排放量與人均GDP不存在相關(guān)性.石嘴山市是我十大煤炭生產(chǎn)基地之一，是一座典型的煤炭資源型城市，是以煤炭工業(yè)、冶金工業(yè)、電力工業(yè)和煤礦機械工業(yè)為主的工業(yè)體系.但是，工業(yè)的發(fā)展也使石嘴山面臨資源枯竭和環(huán)境惡化的雙重困難.“十一五”以來，石嘴山市被國家列為資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型試點城市，進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能減排工作，并取得了一定成效，“十一五”期末工業(yè)SO2排放量降低6.52萬t，工業(yè)COD排放量降低0.54萬t.

3結(jié)論與討論

1998—2012年，寧蒙沿黃地帶的城市經(jīng)濟增長和5個工業(yè)環(huán)境污染指標并不完全符合倒“U”型曲線關(guān)系，有的環(huán)境指標已經(jīng)跨過拐點，而有的仍處于高速增長階段.由此可知，環(huán)境庫茲涅茨曲線是根據(jù)發(fā)達國家工業(yè)化過程中總結(jié)出來的經(jīng)驗，是客觀存在的.但是，不同國家、不同地區(qū)，因所處工業(yè)階段不同、發(fā)展方式差異、指標選取不同等原因，其曲線表現(xiàn)出不同的形式，前面已有敘述，如“N”型、正“U”型和倒“U”型等.已有的相關(guān)研究得出，中國城市工業(yè)廢水排放量的轉(zhuǎn)折點在人均GDP2.465萬元時［17］.也就是說當人均GDP大于這個值時，污染物的排放量應該是開始減少的.然而通過寧蒙沿黃地帶6個城市實際的人均GDP與臨界值對比，發(fā)現(xiàn)人均GDP為2.465萬元時，6個城市的工業(yè)廢水的排放量仍在持續(xù)增加.上海市［18］人均GDP在5700元時就達到了工業(yè)廢水排放量的拐點，處在EKC曲線的下降階段；工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量在人均GDP0.647萬元時達到轉(zhuǎn)折點.通過與實際人均GDP對比，發(fā)現(xiàn)寧蒙沿黃城市的工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量不但沒有在臨界值時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，反而在超過臨界點后仍在高速增長.一個地區(qū)污染物的排放與其產(chǎn)業(yè)有很大的關(guān)系，寧蒙沿黃地帶多數(shù)城市是依托煤炭、鋼鐵資源發(fā)展的城市，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，城市發(fā)展以資源型工業(yè)、企業(yè)為主，而煤炭、鋼鐵產(chǎn)業(yè)又是污染物排放量較大的產(chǎn)業(yè)，故實現(xiàn)城市轉(zhuǎn)型發(fā)展，是這一地區(qū)改善環(huán)境狀況的戰(zhàn)略選擇.2012年，寧蒙沿黃地帶人均GDP為82139元，相對處于較高水平；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為4.84：52.31：42.85，第一產(chǎn)業(yè)所占比重小于10%，二次產(chǎn)業(yè)占GDP比重高于三次產(chǎn)業(yè)；且重工業(yè)產(chǎn)值占總產(chǎn)值比重較高；2010年時，城鎮(zhèn)化為55.28%，所以綜合人均收入水平、三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、重工業(yè)所占比重、城市化水平等工業(yè)化階段的經(jīng)驗性判斷依據(jù)，本文認為寧蒙沿黃地帶還處于工業(yè)化中期階段，大多城市的工業(yè)污染物還是處于持續(xù)增長狀態(tài)，其發(fā)展模式還是走了先污染后治理的老路子.且寧蒙沿黃地帶還處于工業(yè)化中期，經(jīng)濟發(fā)展仍是其未來的首要任務，如放任現(xiàn)在的發(fā)展方式，工業(yè)環(huán)境污染物將持續(xù)處于增加狀態(tài).所以加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強環(huán)境保護力度，出臺有效政策，讓寧蒙沿黃地帶的污染物排放量，在達到生態(tài)閾值前盡快達到轉(zhuǎn)折點，減少環(huán)境污染物的排放仍是該地區(qū)未來一段時間的工作重點.寧蒙沿黃地帶煤炭、天然氣、礦產(chǎn)資源和農(nóng)牧業(yè)資源富集，是我國西北地區(qū)乃至全國能源儲備與資源供應地.可是隨著后續(xù)資源不足，接續(xù)產(chǎn)業(yè)困難，該區(qū)域面臨經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和環(huán)境污染的雙重壓力.節(jié)約資源，發(fā)展綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟，創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，走出一條適合本地特色的可持續(xù)發(fā)展之路，仍是該區(qū)域面臨的巨大挑戰(zhàn).

作者：谷瑩瑩 董鎖成 李澤紅 張曉曉 朱少卿 單位：陜西師范大學 旅游與環(huán)境學院 中國科學院 地理科學與資源研究所