湖南省衡阳生态环境监测中心 421001
摘要:社会经济发展与生态环境的关系十分复杂。生态环境是约束经济社会发展的重要条件,社会经济发展又对生态环境的改善有重要意义。本文选取连续2015-2020年湖南省衡阳市环境空气质量相关指标年均浓度值及人均GDP(按当年价格计),利用环境库兹涅茨曲线对社会经济与环境空气进行关联分析,为环境部门管理决策提供参考。
关键字:社会经济、环境空气、关联分析
一、环境库茨涅兹曲线的涵义
环境库兹涅茨曲线(EKC)揭示了环境污染与人均收入水平之间存在倒“U”型关系,即在经济发展的初期阶段,随着人均收入的增高,环境污染和环境压力由低增高,到达某个临界点后,随着人均收入的进一步增加,环境污染和压力又由高到低,环境得到改善和恢复。
研究表明,EKC的峰值大约位于中等收入水平阶段。目前,我国环境保护模范城市在人均GDP约为3500-4000美元时,环境污染得到有效控制,城市环境质量明显改善,提前步入良性发展阶段。但倒U形并非EKC的惟一表现形式,在经济发展的不同阶段,会出现不同的形状。
二、衡阳市社会经济发展与环境空气回归模型的构建
⑴选取连续2015-2020年全市城区环境空气质量二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧、一氧化碳年均浓度值,计算环境空气质量指标与衡阳市人均GDP的拟合参数,确定回归方程。
⑵回归模型的建立
大多数研究回归模型采用简化型这一基准函数形式:
E是环境质量指标,x是收入水平,z是影响环境的其它因素,这里i代表国家,t表示时间, 表示常量,
是指k个解释变量的系数,
是随机误差项。
模型结果还有另外7种情况。
在实际应用中,一般以上述函数为基础,按下列方程拟合,也有采用二次型的回归方程,即去掉三次项进行拟合而得到较好拟合效果的。 Y=b1x+b2x2+b3x3+b0
式中,Y表示环境空气质量指标,x表示人均GDP,b0基、b1、b2、、b3表示模型参数。
在数据分析中采用了SPSS19.0版本的统计软件,得到相关方程和曲线。同时对二次型和三次型两种回归方程引入拟合优度F (度量拟合优度的统计量是可决系数(亦称确定系数)R2统计量进行拟合程度比较,以选取拟合程度更好的回归方程。
(3)数据分析
以人均GDP为自变量,以环境空气质量指标年均浓度为因变量进行模拟,回归拟合参数见表,根据F统计量判断拟合程度后的回归方程形式选择结果也列入相应表中。
表 人均GDP与环境空气质量指标拟合参数
项目名称 | Equation | Model Summary | Parameter Estimates | 选择 模式 | |||||||
R Square | F | df1 | df2 | Sig. | Constant | b1 | b2 | b3 | |||
二氧化硫 | Quadratic | 0.793 | 5.760 | 2 | 3 | 0.094 | -31.753 | 0.003 | -3.417E-8 | | |
Cubic | 0.805 | 6.212 | 2 | 3 | 0.086 | 2.103 | 0 | 2.897E-8 | -5.187E-13 | √ | |
二氧化氮 | Quadratic | 0.650 | 2.788 | 2 | 3 | 0.207 | -48.781 | .004 | -5.160E-8 | | |
Cubic | 0.664 | 2.963 | 2 | 3 | 0.195 | 4.701 | .000 | 4.647E-8 | -7.994E-13 | √ | |
一氧化碳 | Quadratic | 0.999 | 2196.237 | 2 | 4 | 0 | 14.666 | -0.001 | 7.176E-9 | | |
Cubic | 0.999 | 2196.237 | 2 | 4 | 0 | 14.666 | -0.001 | 7.176E-9 | 0 | √ | |
全市臭氧 | Quadratic | 0.979 | 93.323 | 2 | 4 | 0 | -4.230 | 0.005 | -3.373E-8 | | |
Cubic | 0.979 | 93.323 | 2 | 4 | 0 | -4.230 | 0.005 | -3.373E-8 | 0 | √ | |
细颗粒物 | Quadratic | 0.774 | 5.151 | 2 | 3 | 0.107 | 41.154 | 0.001 | -2.922E-8 | | |
Cubic | 0.775 | 5.170 | 2 | 3 | 0.107 | 58.002 | 0 | 4.563E-9 | -2.861E-13 | √ | |
可吸 入颗粒物 | Quadratic | 0.844 | 8.126 | 2 | 3 | 0.062 | 215.855 | -.005 | 4.397E-8 | | |
Cubic | 0.844 | 8.126 | 2 | 3 | 0.062 | 215.855 | -.005 | 4.397E-8 | 0 | √ |
根据计算结果,将拟合曲线中R2较大且有代表性的部分拟合曲线列出,如下图。曲线显示:全市年均二氧化硫浓度、二氧化氮浓度、细颗粒物浓度、臭氧浓度与人均GDP的关系呈倒U型,二氧化硫浓度、二氧化氮浓度、细颗粒物浓度均已过曲线拐点,呈下降趋势;臭氧浓度在曲线拐点左侧,呈上升趋势。可吸入颗粒物浓度、一氧化碳浓度与人均GDP的关系呈U型,可吸入颗粒物浓度处于曲线拐点左侧下降沿,一氧化碳浓度处于拐点处,呈上升趋势。
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图人均GDP与环境空气质量拟合曲线
三、小结及分析
衡阳市2015-2020年人均GDP与环境空气质量的关系比较复杂,没有固定的模式,有U型、倒U型等多种形式。由于衡阳市环保政策的不断落实,管理力度的不断加强及排污许可管理制度的推行,全市年均二氧化硫浓度、二氧化氮浓度、细颗粒物浓度与人均GDP的关系呈倒U型,全市二氧化硫浓度、二氧化氮浓度、细颗粒物浓度均已过曲线拐点,即随着GDP的增长呈下降趋势呈下降趋势。对于倒U型并处于拐点左侧或者单调上升曲线,如臭氧浓度即随着GDP的增长,臭氧的年均浓度目前也会增大,它是经济发展的必然过程,既要认识到它的必然性,同时又绝不能因此当作“先污染后治理”的借口,要采取有力措施,尽早越过拐点,达到在经济发展的同时,环境质量得到进一步改善的目标。目前处于下降沿的情形,仍然不能松懈对其污染源的治理与监管,因为环境质量随着经济的增长而改善并不是一个自动的过程,环境质量的改善更大程度上是通过有效的环境经济政策和人们环保意识的增强来实现的。
参考文献:
湖南省衡阳市环境质量报告书 2015-2020年度;