新疆二氧化硫排放环境学习曲线及减排潜力研究

张 倩 朱建雯 黄韶华

（1. 新疆农业大学草业与环境科学学院，乌鲁木齐 830052；2. 新疆维吾尔自治区环境保护厅，乌鲁木齐 830063）

新疆二氧化硫排放环境学习曲线及减排潜力研究

张 倩 朱建雯 黄韶华

（1. 新疆农业大学草业与环境科学学院，乌鲁木齐 830052；2. 新疆维吾尔自治区环境保护厅，乌鲁木齐 830063）

基于2005-2010年SO2排放量和经济发展数据，对该时段的SO2排放环境负荷变化进行分析并以此数据构建了新疆三大地区万元产值SO2排放量随人均GDP变化的环境学习曲线；以所建立的环境学习曲线为依据，分析2005-2010年万元产值SO2的减排潜力，并对新疆“十二五”期间不同地区万元SO2的节能减排潜力进行了预测。结果表明：经济发展水平越高的地区，万元产值SO2排放环境负荷越小，减排潜力越小；经济发展水平越低的地区，万元产值SO2排放环境负荷越大，减排潜力也越大。研究结果将为“十二五”自治区SO2排放总量控制及减排指标提供科学依据。

SO2排放；环境学习曲线；减排潜力

新疆能源开发和工业崛起较晚，经济发展相对落后，产业对能源资源的依赖性强，生产过程中环境减排技术落后，工业发展早期单位产值环境负荷较大，随着近年产业结构的调整和技术改造，以及对环境保护的重视及减排技术进步，单位产值环境负荷有明显下降趋势；“十二五”时期，是新疆跨越式发展的关键时期，是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段，同时也是加强生态建设、改善环境状况的关键时期，有效遏制环境污染，加强节能减排工作，降低单位产值环境负荷，是新疆环境保护的重要任务；本文以“十一五”期间的经济数据以及环境统计数据为基础，构建新疆维吾尔自治区及南北东疆的环境学习曲线，并分析预测新疆维吾尔自治区及南北东疆三大地区万元产值SO2减排潜力，以期为“十二五”自治区SO2排放总量控制及减排指标提供科学依据。

1 环境学习曲线概念

环境学习曲线是企业 （或行业） 在生产过程中，随着生产量增加或生产过程的重复进行，导致单位产品 （或产值） 资源消耗（或废物排放） 量呈规律性变化。环境学习曲线反映随着经济发展、经验积累和技术进步，企业 （行业）生产过程中对资源的消耗和环境的影响之间的关系，分析单位产品（ 或产值） 资源消耗或污染物排放随产量增加而呈规律性变化。

环境学习是一种广义的学习，表征着随着社会经济发展，人类在生态环境保护方面取得的进步，是对构建资源节约型和环境友好型社会具有积极意义的环境经济理论。环境学习曲线通常简化为万元GDP能源资源消耗和污染物排放随人均GDP增长呈现的规律性变化 。

2 “十一五”万元产值SO2排放环境负荷的变化

新疆维吾尔自治区幅员辽阔，以天山山脉为界，天山以北为北疆，气候相对凉爽，天山以南为南疆，天山以东为东疆，气候干燥炎热。新疆南北东疆资源分布情况导致区域发展极其不平衡，不仅表现在产业结构和经济发展水平上，在单位产值SO2环境负荷上的差异也十分明显。

由图1可以看出，新疆自治区的万元产值SO2排放量整体偏高，“十一五”期间全区三个地区万元产值SO2排放量不断下降。南疆与北疆地区的万元产值SO2排放量逐年下降较为缓慢，东疆地区万元产值SO2排放量下降幅度较明显。

“十一五”期间全区万元产值SO2排放量下降46%，其中东疆地区万元产值SO2排放量下降52.89%，南疆地区下降48%，北疆地区下降41.94%。自治区万元产值SO2排放量变化范围为19.9-10.8kg/万元，北疆地区的万元产值SO2排放量变化与自治区的变化一致，万元产值SO2排放量略低于全区，万元产值SO2排放量变化范围19.4-11.3kg/万元。东疆地区的万元产值SO2排放量2005年、2010年变化较大，排放量值是全区及北疆地区的2倍，变化范围为49.6-23.34kg/万元。南疆地区万元产值SO2排放量最低，变化范围为13.3-6.9kg/万元。

北疆地区不仅区域范围广，而且经济发展较快，是全疆经济发展的重要部分，产业结构较为优化，单位产值环境负荷较小；东疆只包含吐鲁番地区、哈密地区两个地区，产业结构相对北疆比较单一，节能减排技术也相对落后，因此单位产值环境负荷较大；南疆包括巴州地区、阿克苏地区以及喀什、和田、克州三大贫困地区，经济相对不发达，三大贫困地区要依靠农业经济发展，人均GDP也在全区基本水平之下，单位产值环境负荷较小。

3 SO2排放环境学习曲线

本节以人均GDP和万元GDP SO2排放量两项指标数据做散点图，建立了万元产值SO2排放量与人均GDP的环境学习曲线图（图2），并拟合出SO2排放环境学习曲线模拟方程式和相关系数。

图2 “十一五”期间全区及三地区万元产值SO2排放量与人均GDP的关系图Fig.2 Relation of SO2 emissions per 104 RMB Yuan and per capita GDP in the whole region and the three region during the 11th five-year plan period

表1 万元产值SO2排放和人均GDP的模拟结果Table 1 Simulated results of SO2 emissions per 104 RMB Yuan and per capita GDP

由图2可见，2005-2010年期间，全区及三大地区万元产值SO2排放量随每年人均GDP的增加越来越小，万元产值SO2排放量随人均GDP呈幂指数衰减，曲线的前半部分下降趋势较为明显，在人均GDP发展的某一点时，曲线下降趋势则趋于缓慢。虽然有个别反弹的情况，但是整体为下降趋势。

新疆自治区万元产值SO2排放量与人均产值模拟曲线为y=0.0264x-0.9474，相关系数R2=0.9911，呈显著相关关系。自治区万元产值SO2排放随人均GDP的增长而下降，从2005年的19.93kg下降到2010年的10.82kg，年下降率为11.25%。

4 单位产值SO2减排潜力分析及预测.

在经济发展过程中减少SO2排放，是实现经济社会可持续发展，构建资源节约和环境友好型社会的基本要求。本文以环境学习曲线为理论依据，分析经济增长过程中万元产值SO2的减排量，即在人均GDP每增加0.1万元时，万元产值SO2现实的减排值。其计算步骤如下：（1）以自治区及三地区SO2排放的环境学习曲线为基础，对模拟方程求一阶导数dY/d X；（2）以假定人均GDP增长0.1万元为ΔX的共同取值，计算随着经济的发展SO2的减排量。

本文对2005-2015年期间人均GDP每增加0.1万元，新疆万元产值SO2减排潜力进行分析及预测，其结果见表2、表3。

由表2、表3可知，新疆万元产值SO2减排潜力逐年下降。

表2 新疆全区及三地区不同年段万元产值SO2减排潜力（kg/万元）Table 2 Potential of SO2 emission-reducing per 104 RMB Yuan in the whole region and the three region during 2005-2010 (unit: ka/ten thousand vuan)

表3 新疆全区及三地区“十二五”不同年段万元产值SO2减排潜力预测（kg/万元）Table 3 Potential of SO2 emission-reducing per 104 RMB Yuan in the whole region and the three region during the 12th five-year plan period (unit: ka/ten thousand vuan)

由表2可知，全区及三个地区万元产值SO2减排潜力随着人均GDP每增加0.1万元，三个地区万元产值SO2减排潜力呈逐年下降趋势。“十一五”期间，SO2减排潜力最高的是环境负荷最大的东疆地区，随着经济发展万元产值SO2减排潜力呈明显下降趋势，具有较大的减排空间；南疆地区最初减排潜力大于北疆地区，减排空间随着人均GDP的增加逐渐小于经济发展较快的北疆地区。

经以上分析可以看出，北疆起步较早，经济发展水平较高，产业结构较为优化，减排技术进步，因此万元产值SO2排放量较小，减排潜力也较小；东疆地区起步较晚，经济发展水平较低，产业的能源依赖性强，节能减排技术落后，万元产值SO2排放量较大，减排潜力也较大。南疆地区，仍然处于起步阶段，万元产值SO2排放量初始环境负荷值大大低于北疆、东疆地区，减排潜力相对较小。因此，由以上分析来看，新疆减排的重点在于吐鲁番和哈密这样的工业化程度较高的地区，应该加大减排力度，争取将产业利益和环境利益都最大化。

5 结论与讨论

（1）新疆经济发展的产业结构资源依赖性强，经济起步较晚，部分地区工业化程度高，工艺生产设备、节能减排技术落后，单位产值环境负荷较大；通过自治区及三个地区“十一五”期间单位环境负荷变化，可以发现，随着自治区环境保护工作的加强、企业节能减排技术的进步及产业结构调整，万元产值SO2排放量随人均GDP的增长而呈幂指数衰减，模拟曲线的相关系数大部分较高且整体呈规律性下降趋势，即为SO2排放“环境学习曲线，该曲线上不同点的取值反映了不同发展水平的环境负荷，而在某经济增长点的导数反映了SO2的减排潜力。 “十一五”期间，由于自治区政府的高度重视，万元产值SO2排放已经明显下降，但由于初始值较高，万元产值SO2排放强度完全得到控制还需要时间。

（2）依据自治区及三个地区SO2减排的环境学习曲线，可以发现万元产值 SO2排放量和减排潜力均呈下降趋势，以现阶段SO2减排潜力空间分布来看，空间分布格局与经济发展地带具有某种相关性。经济发展水平越高，产业结构越优化，减排技术使用越广泛，万元产值SO2环境负荷越小，减排潜力也越小；经济发展水平越低，产业的能源依赖性强，减排技术使用不足，万元产值SO2环境负荷越大，减排潜力也越大。

［1］ 傅立新，郝吉明，周学龙等．中国东部地区能耗和SO2排放趋势预测研究［J］．中国环境科学，1997, 17(4): 349–352.

［2］ 新疆环境保护厅及各地州环境保护局．2005～2010年环境状况公报［z］．新疆环境保护厅及各地州环境保护局，2005～2010.

［3］ 中国国家统计局．新疆统计年鉴［M］．新疆：中国统计出版社，2006～2011.

［4］ 韩亚芬．中国电力工业的环境学习曲线与节能减排潜力分析［J］．华北电力大学学报（社会科学版），2008, (2): 2–3.

［5］ 韩亚芬，孙根年，李琦．环境学习曲线建立的理论与实践意义［J］．河北北方学院学报，2011, 27(2): 51–56.

［6］ 赵宪伟．河北省COD排放环境学习曲线及减排潜力研究［J］．中国农村水利水电，2009, (3): 76–79.

［7］ 韩亚芬，孙根年．中国省际SO2排放的环境学习曲线及减排潜力［J］．环境科学，2008, 21(3): 201–206.

Environment Learning Curve and Emission Reducing Potential of SO2Emission in XinJiang

ZHANG Qian ZHU Jianwen HUANG Shaohua
(1. Xinjiang Agricultural University industry and Environmental Science Institute, Urumqi 830052;2. Xinjiang Uygur Autonomous Region Environmental Protection Offi ce, Urumqi 830063)

Based on SO2emissions data during 2005-2010, the change of envirornment burden in this phase were analyzed, envirornnent learning curve of SO2emission per ten thousand Yuan production value and GDP per capita were built in 3 states,and the change of SO2emission following envirornment producuting consciousness enhancing and reducing emission technology advancing were discovered .According to the envirornment learning curve of SO2emission, emission reducing potential of SO2from 2005 to 2010 in the phase were analyzed, energy-saving potentials of per 104￥energy consumption during the 12th fi ve-year plan period have been analyzed and calculated. The results show that in some provinces where the level of economic development is higher, environment burthen of SO2emission is lower and emission reducing potential of SO2is smaller; Conversely, in other provinces where the level of economic is lower, environment burthen of SO2emission is higher and emission reducing potential of SO2is bigger. The research results will provide a scientifi c basis of the SO2total emission control and emission reduction targets for XinJiang Province.

SO2emissions; environmental learning curve; reduction potential

X511

A

1673-288X（2012）03-0082-04

张倩, 在读研究生, 研究方向: 环境影响评价; 朱建雯, 副教授, 研究方向: 生态与环境质量评价