海岸带城市经济发展与环境污染的关系研究

郑玉昕，王洪礼

(1．天津大学管理与经济学部，天津 300072;2．天津市城乡建设和交通委员会，天津 300051)

海岸带城市经济发展与环境污染的关系研究

郑玉昕1，2，王洪礼1

(1．天津大学管理与经济学部，天津 300072;2．天津市城乡建设和交通委员会，天津 300051)

海岸带区域资源丰富、自然条件优越、地理位置突出并具有独特的海陆特性，已成为人类社会经济生产活动最活跃和最集中的地区。与此同时，海岸带生态区域又承受着极大的环境生态压力，造成了海岸带区域原本脆弱敏感的生态环境更加不堪重负。因此，迫切需要对海岸带生态经济系统中经济发展与环境保护之间的关系进行深入研究。选定包括近岸海域水体质量以及空气质量等描述海岸带区域环境质量的指标和描述经济增长的指标，再利用环境库兹涅兹曲线(EKC)理论，建立海岸带城市经济-环境计量模型，还利用天津市实际数据进行了曲线拟合，具体分析了天津市EKC曲线的演变机制。

海岸带生态经济系统;环境库兹涅兹曲线;经济增长与环境质量

美国经济学家格鲁斯曼和克鲁格在20世纪90年代首次将库兹涅茨曲线假说引入经济与环境领域，验证了环境效应中存在的环境与收入的倒U型关系。通过对12年中多个不同国家地区的空气污染和水污染物质变动情况的研究，发现污染程度与人均收入间存在特定关系。当人均收入增长时，污染程度先增长而后下降，大约在位于中等收入阶段达到其峰值。这就说明了污染物质的变动趋势与人均GDP的变动趋势之间存在倒U型关系图。经过分析，库兹涅兹所提出的经济增长与收入差异之间存在的倒U形曲线关系，能较好的模拟可能存在的经济增长与环境污染水平之间的关系。

1．环境库兹涅兹曲线形成原因分析

环境库兹涅兹曲线可以反映经济增长、收入变化对环境质量的影响。

(1)规模效应。当经济结构和技术水平基本保持在一定水平时，人类经济增长常常伴随着污染物排放的增加或环境受影响程度加大的现象。一般来说，当经济增长时，社会生产活动需要消耗越来越多的资源与能源，同时伴随着更严重的污染物的排放，从而导致环境质量受影响程度增加。

图1 环境库兹涅兹曲线

(2)经济结构调整。人类社会经济的发展经历了两次较大的产业结构调整:第一次是第二产业逐步在经济结构占重要地位;第二次是主要经济活动向以信息服务业为代表的新兴产业转移。综合来看，在经济结构调整带动下，经济发展与环境污染之间呈现出一种倒U型曲线关系。

(3)科学技术发展。伴随着经济的发展，生产技术的提高，使得生产过程中消耗的能源和资源相对减少。生产同等规模数量的产品时，可能消耗更少的资源并产生更少的污染。也就是资源的利用率提高了。这说明，技术的进步可以提高经济增长同时使环境状况逐渐好转。

(4)全球污染转移。发达国家出于追求利润、保护环境及国家政策影响等因素，将不符合发达国家的环境生产标准的产品和产业引入到发展中国家，这种全球性的产业转移，伴随着经济全球化趋势，愈演愈烈。其直接后果是发展中国家的环境被破坏而发达国家的环境质量则有所好转。

(5)环境需求。在社会经济发展的不同阶段，人类对环境的需求持不同的态度。当经济刚开始发展时，人类更多地关注经济的增长，将精力和注意力主要放在如何消除贫困提高收入上，而环境需求在此时处于一个相对次要的位置。另外，经济发展初期，环境尚处于较好状态，以及人类的环境保护意识薄弱，使得环境保护的要求被忽略。随着经济增长及环境质量的恶化，人类越来越意识到环境保护的重要性，同时对良好环境的需求也越来越强烈。这也可导致倒U型曲线的形成。

2．环境库兹涅兹曲线研究热点

国内外学者关于环境库兹涅兹曲线理论的研究主要集中在实证方面［3-4］。一般地，针对特定的环境—经济系统，选取表征环境质量的指标，利用实际数据来研究经济增长与环境质量之间的环境库兹涅兹曲线。关注的问题有以下几种。

(1)环境库兹涅兹曲线是否存在。在实际研究中，通常选取特定的表征环境质量的指标，通过实际数据来拟合该指标与经济增长之间的关系。

(2)环境库兹涅兹曲线的特点研究。由于指标之间的关系未知以及数据存在随机性等因素，使得在实际研究中，拟合出来的曲线形状并非全是倒“U”型，也可能出现“U”型、倒“N”型、“N”型等多种形态。因此需要结合实际系统进行特定分析。当曲线呈现“U”型等类型时，研究其产生拐点的时间以及当时的经济量。

(3)环境库兹涅兹曲线的形成原因研究。针对上述分析得到的特定生态经济系统的环境库兹涅兹曲线的特性，结合实际系统特点，从系统发展以及人类政策方面解释曲线产生的原因，并分析其进一步的走势。

二、海岸带城市环境库兹涅兹曲线实证分析

1．基本思路

利用环境库兹涅兹曲线的理论，研究海岸带生态经济系统中经济增长与环境质量之间的关系。检验天津市经济增长与环境污染之间是否存在库兹涅兹曲线关系，并对计算结果进行分析。

首先，分析本部分所采用的环境质量指标以及经济增长指标;其次，分析了常用的环境-经济计量模型并对模型中可能存在的拐点进行分析;最后，利用天津市实际数据，进行了实证研究。

通过多年来对天津市工业化进程中经济增长与环境变化之间的关系进行模拟，得到海岸带典型城市天津市的环境库兹涅兹曲线，分析其曲线形态特征和形成原因。结合天津市经济发展特点及变化规律来分析未来的环境发展变化趋势。

在本章中，将对以上3个问题进行分析，其基本思路如图1所示。

图1 基本思路

2．指标选取

分析海岸带生态经济系统的特点，将其分解成经济子系统、环境子系统以及社会子系统。分别研究每个系统内的相应代表性指标。

(1)环境指标。为了构建海岸带生态经济系统的经济与环境关系的计量模型，必须选择能够表现出海岸带生态经济系统变化状态的典型环境指标。一般来说，对环境质量的度量可以采用多个角度，如空气质量、水质等。在国内外学者的实际研究过程中，出于数据可获得性以及研究成果可解释性的考虑，主要考虑大气、水、重金属、城市废弃物等几个角度，分步研究每个角度与经济增长的关系。

(2)经济指标。在实际研究工作中，国内外学者主要采用人均GDP作为经济指标。采用一定时段内海岸带区域的人均GDP，来衡量该地区经济增长的情况。

3．选择模型

常用的环境库兹涅兹曲线模型有如下几种。

二次函数型为

式中:x为自变量，代表人均GDP;Y为因变量，代表选定的环境污染指标; β0、β1、β2、β3均为模型参数;ε为随机误差项。

4．实证分析

环境质量指标方面选取了区域内水质指标。水质指标选取了天津市近岸海域内主要污染物的浓度，如溶解氧浓度、无机磷酸盐浓度、氨浓度、硝酸盐浓度、亚硝酸盐浓度、化学耗氧量浓度(1995—2004年)。这些都属于存量指标，用来表征近岸海域的环境现状。

本文中的数据来源于《中国统计年鉴》、《天津市统计年鉴》以及《天津市环境状况公报》。具体如表1所示。经济指标选取了人均GDP(1989—2008年)。数据来源于《天津市统计年鉴》。具体数据见图2所示。

图2 1989—2008年天津市人均GDP

以天津市近岸海域水体质量指标中的氨含量，与经济增长进行拟合，结果如表2所示。得到的拟合曲线如图3所示。

图3 氨含量拟合结果

从拟合结果看，氨含量与人均GDP的关系选用二次模型比较合适。可以看出天津市近岸海域1995—2004年的氨含量随着人均GDP的升高呈现出“U”型的形态。经过对拟合得到的模型进行计算，可知曲线拐点出现在17 353元处，时间在2000年。氨含量的库兹涅兹曲线拐点出现在17 353元处，时间在2000年。在2000年以前，经济增长的同时氨含量增速逐渐减慢，2000年以后，随着经济的迅速增长，氨含量的增速也越来越快。上述曲线的产生是由于天津市工业结构没有太大变化，还是以高能耗产业为主，随着经济的发展，产业规模越来越大，污染也就越来越大。

时间/年 溶解氧浓度/(mg/L)无机磷酸盐浓度/(mg/L)氨浓度/(μmol/L)硝酸盐浓度/(μmol/L)亚硝酸盐浓度/(μmol/L)化学耗氧量/(mg/L)1995 6．604 5 0．054 83 29．304 12 37．697 22 5．229 44 2．353 89

续表

表2 氨含量浓度模型参数

三、结 语

本文首先对海岸带生态经济系统中的环境子系统进行了分析，选定描述海岸带区域的环境质量指标，包括近岸水域质量指标以及空气质量指标。选择了经济子系统中描述经济增长的指标。其次，根据环境库兹涅兹曲线理论，建立经济增长指标与环境质量指标之间的计量模型，并利用天津市实际数据进行曲线拟合，得到天津市海岸带生态经济系统中环境质量与经济增长之间的关系。可以看到上述环境描述指标与经济增长之间存在着特定关系。最后，对得到的不同的经济增长与环境质量指标之间的关系进行分析，在保证经济增长的前提下，为改善海岸带生态经济系统的环境质量提供了政策建议。

［1］李胜朋，冯剑丰，王洪礼．基于Copula的海洋生态系统的稳态转换［J］．天津大学学报:社会科学版，2009，42(6):533-538．

［2］ 姚丽娜．我国海岸带综合管理与可持续发展［J］．哈尔滨商业大学学报:社会科学版，2003(3):98-101．

［3］刘 静．山东省经济增长与环境污染水平计量模型研究［J］．山东农业大学学报:自然科学版，2009，40(4):593-597．

［4］方 铭，许振成，董家华．广东省工业“三废”的环境库兹涅茨曲线实证分析［J］．环境科学与管理，2009，34(10):45-49．

Relationship Between Economy and Environment of Coastal Zone

ZHENG Yu-xin1，2，WANG Hong-li1
(1．Faculty of Management and Economics，Tianjin University，Tianjin 300072，China;2．Tianjin City Countryside Construction and Transportation Committee，Tianjin 300072，China)

Coastal zone which is rich in resources，with the features of high productivity，great natural conditions，convenient geographic position and special property characteristic，has become the most economically invigorating region of human social and economic production activities．The coastal zone ecological-economical system is very important．Therefore，it is necessary to do some research on the relationship between the economic development and protection of environment．According to Environmental Kuznets Curve(EKC)theory，measurement models of the relationship between economy and environment of the coastal zone city were established based on selected indicators of water quality，air quality and economic growth in coastal zone．Then the character of the EKC were analyzed by the actual data of Tianjin．And policy recommendations were provided to ensure economic growth and improve coastal environmental quality eco-economic system．

coastal zone eco-economic system;environmental kuznets curve;economic growth and environmental quality

F062．5

A

1008-4339(2011)04-0308-04

海岸带是海洋与陆地的接合部与过渡带，由于具有资源丰富、自然条件优越、地理位置突出以及独特的海陆特性等特点，已成为人类社会经济生产活动最活跃和最集中的地区［1］。但是，海岸带区域又存在着生态环境脆弱、地质结构稳定性较差等特点，由于沿海经济的快速发展，造成自然资源消耗迅速，再加上人类经济生产活动如海洋运输业、工业和旅游业带来的对环境生态的干扰等问题，这些都给海岸带生态系统带来了巨大压力，因此，加强海岸带生态经济系统的理论研究，分析生态环境子系统与经济子系统之间的相互作用机制，找出其中影响因素的关键因子，对于加强生态环境保护投资，修复海岸带生态系统，改善环境，从而保持海岸带城市经济的可持续发展，均具有十分重要的实际意义［2］。

一、环境库兹涅兹曲线理论

环境库兹涅兹曲线(environmental kuznets curve，EKC)起源于20世纪50年代学者西蒙．库兹涅兹提出的关于经济增长与收入差异之间关系的假说。假说指出，收入差异和经济增长之间存在特定关系:当经济增长处于初始阶段时，收入差异伴随着经济的增长而加大;当经济增长到一定程度，达到某一特定点时，收入差异不再继续增加，反而开始缩小。也就是经济增长与收入差异之间存在着倒U型的关系，即著名的库兹涅兹曲线假说。

2010-07-06．

国家自然科学基金资助项目(10772132)．

郑玉昕(1967— )，男，博士研究生．

王洪礼，wanghl@tju．edu．cn．