山西省环境库兹涅茨曲线的实证分析.pdf

总第2 2 9 期2023年第7 期绿色发展摘要：选取山西省2 0 0 7 一2 0 2 1年的人均GDP与工业“三废”排放量数据，建立计量模型，验证环境库兹涅茨曲线对山西省的适用情况。结果表明，山西省“三废”排放量的环境库兹涅茨曲线不符合“U”型或倒“U”型，废水排放量、废气排放量与人均GDP的拟合曲线均为指数模型，一般工业固体废物产生量与人均GDP的拟合曲线为对数模型。关键词：环境库兹涅茨曲线；经济发展；环境污染；实证分析中图分类号：X820.3文献标识码：A0引言了GDP的上涨,2 0 2 1年山西GDP增速达到9.1%,列环境库兹涅茨曲线在19 9 1年由美国经济学家全国第三位，比2 0 2 0 年大幅提升5.5个百分点，两年Grossman 和Krueger针对北美自由贸易区谈判中首平均增速也达到6.3%,增速超过8.1%的全国水平。次提出,且实证研究了环境污染与人均GDP之间的70.000关系，指出了环境污染与人均GDP间的理想关系为60 00050000一种倒U型曲线，即当一个国家或地区经济发展水40 000平较低的时候,环境污染程度较轻,而随着人均GDP30000的增加,环境污染程度也由低趋高,结果是随经济增20000长环境恶化程度加剧；但是当经济发展达到一定水平10.000后,即到达某个转折点或“拐点”以后,随着人均GDP0的增长,环境污染程度又由高走低，且污染程度变缓，2006220082010201220142016201820202022年份环境质量逐步得到改善。在19 9 3年Panayotou首次将图1山西省2 0 0 6 2 0 2 1年人均GDP散点图与趋势线这种环境污染与人均GDP之间的关系称为环境库兹1.2环境污染概况涅茨曲线，且经济与环境进入协调发展的曲线为倒U从图2 可以看到,从2 0 0 7 一2 0 15年，废水排放一型关系。直维持39 7 2 0.2 49 2 50.2 万t的高位，到2 0 15年之1山西省经济增长与环境污染状况后，环保部出台水污染防治法（修订草案），被成为1.1经济增长概况史上最严的“水十条”,狠抓工业污染废水排放,集中如图1所示,2 0 0 6 一2 0 2 1年年间，山西省人均治理工业集聚区的水污染，山西废水排放量逐年下GDP总体呈上升态势，由16 9 45元上升到6 48 2 1元，降，至2 0 14年出现最低位1439 4万t。但是在2 0 19 一年均增长率达到7.36%，局部呈现“高速增长期”“总2021年，山西省废水排放量从1439 4万t增长到值平稳期”和“急速上升期”的特征。在“高速增长期”，18603万t,增速也从2 0 2 0 年的10%增长到2 0 2 1年正是中国改革开放的经济效应凸显的时代,大环境为的17.3%，有上涨的趋势。山西作为能源和重工业基经济发展铺平了道路，也迎来了煤炭经济的“黄金十地，区域内遍布煤炭开采和洗选业、电力、热力和燃气年”。进人“总值平稳期”主要是受到全球经济萎靡拖生产与供应业、化学纤维制造业，这几类企业均为累，经济发展长期依赖的出口大幅减少、投资总量下工业用水大户。降、经济增幅下滑，国内外煤炭市场均出现供大于求图3显示从2 0 17 2 0 12 年，山西省工业废气排的情况且愈发严峻，导致煤炭价格下跌，严重影响山放量呈现大幅增长态势，从2 0 0 7 年最低的2 2 0 42.9西经济发展。煤炭寒冬过去以后，迎来了煤价回升，翻亿标m3攀升到2 0 12 年的42 2 44.9 亿标m这期间也番上涨,GDP再一次创造了“急速上升期”。在外需强是山西煤炭经济发展“黄金十年”的后五年。直到劲的支撑下和保供背景下，煤炭价格的大幅上涨拉动2013一2 0 16 年，受供给侧结构性改革等政策影响，煤收稿日期:2 0 2 3-0 5-0 9作者简介：郝玺龙（19 8 8 一），男，山西河津人，硕士研究生，任山西省科技情报与战略研究中心助理研究员，研究方向为图书情报与环境资源研究；杨露豪（19 9 1一），男，山西临汾人，硕士研究生，任山西省科技情报与战略研究中心助理研究员，研究方向为信息检索与信息分析。通信作者：杨昆（19 8 4一），男，山西临汾人，硕士研究生，任山西省科技情报与战略研究中心副研究员，研究方向为可持续发展战略与环境资源研究。现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization山西省环境库兹涅茨曲线的实证分析郝玺龙，杨昆，杨露豪（山西省科技情报与战略研究中心，山西太原0 30 0 2 4)文章编号：2 0 9 5-0 7 48(2 0 2 3)0 7-0 18 9-0 4Total 229No.7,2023D0I:10.16525/ki.14-1362/n.2023.07.064现代工业经济和信息化 第13卷山西省人均GPD/元60.00050.00040 00030.00020.0001000020072008 2009 20102011 2012201320142015 201620172018 2019 2020 2021图2 山西省2 0 0 6 2 0 2 1年废水排放量炭和重化工企业大规模减产量、去产能，加之全国煤炭价格持续走低，废气排放量受此影响，在2 0 16 年减少到30 344.8 亿标m。2 0 17 年之后至今，煤炭市场回暖，煤价上升，废气排放量随之增加。160000140.000120 0001000080 00060.00040 00020 000山2007 2008 2009 20102011 2012 2013 20142015 2016 20172018 2019 2020 2021年份图3山西省2 0 0 6 2 0 2 1年废气排放量图4显示，一般工业固体废物产生量（下文统一简称固废产生量)经历了三个阶段，从2 0 0 7 一2 0 10 年，固废产生量由138 19.1万t增长至18 2 7 0.3万t，属于小体量阶段从2 0 11一2 0 16 年，固废产生量在27555.931814.9万t之间波动，属于中等体量阶段；从2 0 17 2 0 2 1年，固废产生量在342 33.4 52 0 37万t之间波动，属于大体量阶段。山西工业固废主要来源于煤炭、电力、冶金、焦化、化工、建材六大行业，产生量较大的有煤研石、粉煤灰、脱硫石膏、冶炼渣、金属尾矿、赤泥等，此类固废的特点是产生量大、历史堆存量高、综合利用率低。60 00050 00040 0003000020 000100000图4山西省2 0 0 6 2 0 2 1年固废产生量2L山西省经济增长与环境污染模型构建2.1指标选择和数据来源关于环境库兹涅茨曲线的指标，分别为经济发展指标和环境污染指标,前者一般选取某一地区的人均地区生产总值，作为横坐标变量；后者则选用污染排放量，如工业“三废”等，作为纵坐标因变量。本文选用山西省人均生产总值（下文统一用山西省人均GDP表示），作为横坐标变量X；山西省工业企业“三废”排放量，分别是废水排放量、废气排放量、一般工业固体废物排放量，作为纵坐标因变量Y。所选数据分别来源于山西统计年鉴（2 0 0 6 一2 0 2 1)中的社会经济主要指标人均水平和全省工业企业“三废”排放与治理情况。2.2库兹涅茨曲线模型构建与估计描述环境库兹涅茨曲线拟合模型的通常有一次年份函数、二次函数、三次函数、对数函数以及指数函数3。其计量模型分别如公式(1)一公式(5）：(1)Y=o+aiX+aX2,(2)Y=ao+a;X+a,X?+a,X3,(3)Y=ao+aiInX,(4)Y=aoeux.(5)式中：Y为环境污染指标;X为经济指标(（山西省人均GDP);aovaivaz2d,是系数。本文借助SPSS21.0数据分析软件，经过多次模拟实验，分别采用一次函数、二次函数、三次函数、对数函数以及指数函数模型分别对山西省2 0 0 6 一2 0 2 1年的人均GDP和污染指标之间的关系进行回归曲线分析和检验，得到模型摘要、方差分析表（ANOVA）、系数和模型绘图。通过比较各个模型的可决系数R、F值检验、回归模型显著性检验和系数显著性检验，选择最优化模型，最终确定山西省环境库兹涅茨曲线模型，模型汇总和参数估计如表1所示，拟合曲线图如图5一图7 所示。2.3拟合结果分析2.3.1L山西省废水排放量与人均GDP的关系根据表1和图5所示的结果可以看出，关于废水排放量的环境库兹涅茨曲线，指数检验结果中拟合模表1山西省环境库兹涅茨曲线模型估计曲线常数项eACDP类型废水排放量指数83122-0.000 03废气排放量指数12.5230.000 03固废产生量对数-275141一年份Y=ao+aiX,In(ACDP)R2F统计值17.9640.580(0.001)21.8040.626(0.000)83.77829 2660.866(0.000)实测50.000F一指数4000030000F200001000010 00020 00030 000 40 000 50 00060 00070 000图5L山西省废水排放量与山西省人均GDP的拟合曲线2023年第7 期郝玺龙，等：山西省环境库兹涅茨曲线的实证分析 191型的可决系数R?值高,F统计值十分显著，概率P值小于显著性水平0.0 0 1,极其显著,说明该模型有统计学意义，拟合出的指数方程如下：Y=83 122e-0.0003X根据回归拟合结果和图5可知，山西省废水排放量与人均GDP的关系不符合假说的倒“U”型曲线,随着人均GDP的增加，山西省废水排放量呈现单调递减的趋势，说明经济增长对山西省的废水排放一定程度上起到了抑制作用。虽然废水排放情况总体向好，表面上看经济增长和废水排放量进入了协调发展阶段,但是观察曲线斜率,也能发现随着人均GDP的增加,废水排放量减少的速率在逐渐变小。结合煤炭经济回暖对GDP增量的贡献巨大,预测来看,经济增长和废水排放量是否会长期维持在协调发展阶段，尚未可知,因此改革的步伐不能停止，产业结构调整、经济转型依然任重道远。2.3.2山西省废气排放量与人均GDP的关系根据表1和图6 所示的结果可以看出，关于废气排放量的环境库兹涅茨曲线，指数检验结果中拟合模型的可决系数R2值高，F统计值十分显著，概率P值小于显著性水平0.0 0 1,极其显著,说明该模型有统计学意义，拟合出的指数方程如下：Y=12 523e0.003X根据回归拟合结果和图5可知，山西省废气排放量与人均GDP的关系不符合假说的倒“U型曲线,随着人均GDP的增加，山西省废气排放量呈现单调递增的趋势,说明经济增长对山西省的废气排放一定程实测150.000一指数125000F100000F75000F50000F25.000E10000200003000040000500006000070000图6 山西省废气排放量与山西省人均GDP的拟合曲线60 000F实测一指数50000F40000F30000F20 0001000010000200003000040000500006000070000图7 山西省固废产生量与山西省人均GDP的拟合曲线度上起到了促进作用，随着经济增长，废气污染进一步加剧。并且观察曲线斜率,也能发现随着人均 GDP的增加,废气排放量增加的速率也在逐渐变大。究其(6)原因,主要是因为山西省拥有众多以煤炭为基础的高能耗、高产出、高污染的“三高企业”，以能源开采和煤炭重化工为主，虽然这类企业对本省GDP的贡献占比较高，但其主要排放物便是二氧化硫、氮氧化物、烟尘、一氧化碳、硫化氢等废气。2.3.3山西省固废产生量与人均GDP的关系根据表1和图7 所示的结果可以看出,关于固废产生量的环境库兹涅茨曲线，对数检验结果中拟合模型的可决系数R?值高,F统计值十分显著，概率P值小于显著性水平0.0 0 1，极其显著，说明该模型有统计学意义，拟合出的对数方程如下：Y=29 266InX.根据回归拟合结果可知，山西省固废产生量与人均GDP的关系不符合假说的倒“U”型曲线，随着人均GDP的增加，山西省固废产生量呈现单调递增的趋势，并且固废产生量与人均GDP趋近于线性变化的趋势，更能说明山西省固废产生量的人均GDP代价较高，说明经济增长对山西省的固废产生量起到了正向促进作用，随着经济增长，工业固体废弃物污染进(7)一步加剧。但是,分析曲线斜率,也发现随着人均GDP的增加,固废增长速率有变小的趋势。3结论与政策建议3.1结论利用环境库兹涅茨曲线对山西省经济发展与环境污染进行了实证分析研究，构建了2 0 0 6 一2 0 2 1年的15年间山西人均GDP与工业“三废”排放量的模型曲线。研究发现，山西省环境库兹涅茨曲线整体不符合“倒U”型或者“U”型。其中工业废水排放量和废气排放量的环境库兹涅茨曲线为指数模型，分别呈单调递减和单调递增趋势，而一般工业固体废弃物产生量的环境库兹涅茨曲线为对数模型，呈单调递增趋势。根据拟合结果分析可知,山西经济增长和废水排山西省人均GPD/元放量已经实现协调发展，说明治理废水排放的各项政策举措已经达到初步的成效，但是废水排放量的减少有变缓趋势，需要谨防迎来拐点；经济增长和废气排放量仍处于单调增加阶段，不仅增速高还有逐渐变强的趋势，说经济发展和废气排放污染严重失调，经济发展对生态环境的不利影响出现严重预警，调整经济发展方式和产业结构势在必行；关于固体废弃物产生量则是个“老大难”,历史堆存总量大、综合利用率低的问题，长期一来困扰政府和企业，如何尽快实现工1业固废减量化、资源化、无害化，也是治理环境污染的山西省人均CPD/元迫切问题。环境库兹涅茨曲线是对经济发展与环境污(8)现代工业经济和信息化 第13卷染的一种经验性的分析假设，具有较强的借鉴意义，同时也受自然条件、地域政策、产业结构等客观因素影响。3.2政策建议山西作为大力发展煤炭经济的省份，不仅要寻求经济的快速增长，还应兼顾环境保护和产业的可持续发展,建议从以下几个方面谋划今后经济与环境的协调发展之路。1)推进煤炭清洁高效利用。山西的发展离不开煤炭的支撑，也肩负着全国能源稳产保供“排头兵”的重任。在煤炭洗选、燃料发电、清洁转化、分散燃烧等环节清洁和高效利用，以达到提升效率和控制污染排放的目的。结合规模化利用和低碳化、绿色化时代要求，实现全过程全要素清洁低碳利用。2)发展智慧能源。要改变当下对煤炭能源的单一依赖,可从构建多种能源互补的智慧能源技术人手4。科学谋划能源产业的发展格局，依据能源的种类、用途，优先利用新能源。利用工业物联网和大数据分析结果，推动能源优化组合，改善能源消费结构，逐步降低煤炭在能源消费中的比重，减少以前不可控的污染排放，实现环保与经济双赢。3)发展智慧环保。目前的环保措施大多着眼于完善环保法规、加大环保资金投入、加大对污染的处罚Empirical Analysis of Environmental Kuznets Curve in Shanxi Province(Science&Technology Information and Strategy Research Center of Shanxi,Taiyuan Shanxi 030024,Abstract:The per capita GDP and industrial waste emissions data of Shanxi Province from 2007 to 2021 are selected to establish aneconometric model to verify the application of the environmental Kuznets curve to Shanxi Province.The results show that the environmentalKuznets curve of the three waste emissions in Shanxi Province does not conform to the U type or inverted U type.The fitting curves ofwaste water discharged,waste gas emission and per capita GDP are exponential models,and the ftting curves of common industrial solidwastes generated and per capita GDP are logarithmic models.Key words:environmental Kuznets curve;economic development;environmental pollution;empirical analysis(上接第18 8 页）Renewable Hydrogen Energy Technology and Development Prospects(Zhengxing Technology Co.,Ltd.,Zhengzhou Henan 516023,China)Abstract:The current research status of hydrogen energy technology development such as hydrogen manufacturing,storage and applicationis reviewed,the technical characteristics and advantages of each link in the hydrogen energy industry chain are analyzed,and the currentsituation of technical application is also sorted out and analyzed.Finally,the prospects and important significance of the development of thehydrogen energy industry chain are analyzed in the light of the current situation of hydrogen energy technology and industrial development,which provides reference and reference for the development of hydrogen energy technology and hydrogen energy industry in China.Key words:carbon neutrality;renewable energy;hydrogen energy;hydrogen production;hydrogen storage力度以及加快污染治理的市场化进程等方面，结合当下发展火热的数字经济，建议同时发展智慧环保5。以“5G+物联网+AI技术为依托,利用前端感知设备、超级计算机和云计算,努力做到环保物联一张网，智能分析各方面的环境数据信息，使环境管理和决策实现动态化、精细化。4)发展循环经济。传统污染治理耗时耗能，只有投人没有产出。发展循环经济，可以将耗费型治理转变升级为增值型治理，如煤基固废高值化利用，比起废弃物填埋，其作为高附加值的产品重新投人市场，在治理污染的过程中创造新价值，可实现经济效益和污染治理的双赢效果。政策规划、产业布局、企业建设要兼顾废弃物资源化的循环理念。参考文献1(GrossmanG M,Alan K.Economic Growth and the Environment JJ.Quarterly Journal of Economics,1995,110(2):69-70.2倪曾曾.山西省经济增长与环境污染关系研究D.太原：山西财经大学，2 0 17.3刘安轩，杨展，梁雪石.黑龙江省环境库兹涅茨曲线的实证研究J.国土与自然资源研究，2 0 17(2)：58-6 2.4王云珠“十四五”时期山西可再生能源发展政策研究J.经济问题,2 0 2 1(8):18-2 4.5于明，张恩铭“十四五”我国综合能源行业发展面临形势与趋势研判：深化新能源革命，力促碳达峰、碳中和J.中国科技投资，2021(10):68;10.（编辑：赵婧）Hao Xilong,Yang Kun,Yang LuhaoChina)Wang Weiguo,Wang Yao,Zan Huacan