工业废水排放分解因素效应研究——基于湖南的实证分析

刘希兰

(中共湖南省委党校 湖南行政学院经济学教研部，湖南 长沙 410063)

2015年国务院发布《水污染防治行动计划》，2018年湖南省人民政府又印发《湖南省生态保护红线》的通知，指出要全面推进全省生态文明建设。其中，对水源头区及重要水域的保护和治理被列为重点工作。因此，研究工业废水排放的影响因素不仅有利于进一步减少工业废水排放、提高工业用水效率，也有助于湖南省建设环境友好型社会和践行《水污染防治行动计划》。

目前关于工业废水排放影响因素的研究主要集中在对我国或各省级城市工业污染物排放与经济增长之间的静态或动态关系的考察[1-4]，而没有充分考虑区域异质性对工业废水排放产生的影响，对省级及以下单位工业废水与经济增长之间关系的研究不多。因此，本文利用LMDI方法，将研究对象定为湖南省及其14个市州，分析工业废水排放量与当地人口和地区经济增长之间的关系，并考察区域人口流动、产业结构分布对工业废水排放的影响，以期为控制湖南省工业废水排放、改善水生态环境提供方向。

1 模型设置与数据来源

1.1 模型设置

本研究借鉴Ang[5]的对数均值指数分解法(LMDI)进行湖南省工业废水排放分解因素效应的考察。本文主要采用加法LMDI模型，其模型构建如下：

工业废水排放总量W可以由式(1)来表示:

(1)

式中：Wi为第i个地区工业废水排放量(亿t);Vi为第i个地区工业增加值(亿元);Gi为第i个地区生产总值(亿元);Pi为第i个地区人口数(万人);P为总人口数(万人) 。

对式(1) 进一步整理，得到式(2):

(2)

式中：EIPi为第i个地区工业废水排放量与地区工业增加值的比值，即地区废水排放强度;ESi为第i个地区工业增加值占地区生产总值的比重;ESi为第i个地区人均生产总值;SPi为第i个地区人口占湖南省总人口的比重;P为湖南省总人口数。

借鉴章渊和吴凤平[6]关于LMDI加法模型的研究，引入时间因素，将工业废水排放量加法分解，得到工业废水排放变化的五个驱动因素，分别如式(3)至式(8)所示。

D=DEIP+DIS+DES+DSP+DP

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

式中：D表示工业废水排放的变化，即D=Wt-W0;DEIP、DIS、DES、DSP和DP分别反映废水排放强度效应、产业结构变动效应、收入变动效应、人口流动效应和人口效应。废水排放强度效应反映单位工业GDP所排放的废水量对工业废水总排放量的贡献；产业结构效应是产业结构的变化对工业废水排放总量产生的影响；收入变动效应是随着经济的增长，收入水平变化对废水排放总量的贡献；人口流动效应反映该地区人口流动对工业废水排放量的影响；人口效应反映总人口变化对工业废水排放总量的影响。效应值为正/负分别表明该效应促进/抑制了工业废水排放的增加。

1.2 数据来源

(1)本文所用数据包括2011—2017 年湖南省各地区废水排放量、工业增加值、地区人口数、地区生产总值及湖南省总人口数。除湘西州外，其他13个地区的废水排放量来自《中国城市统计年鉴》，湘西州废水排放量来自《湘西州年鉴》，各地区工业增加值、地区人口数、地区生产总值及湖南省总人口皆来自2012—2018年的《湖南统计年鉴》。

(2)为消除价格因素影响，工业增加值和地区生产总值均按照 2011 年不变价格进行调整，地区废水排放强度由地区废水排放量除以调整后的工业增加值得到; 工业增加值占地区生产总值的比重按照调整后的产值计算；本文的人口数据均以《湖南统计年鉴》中的常住人口作为人口指标。

2 工业废水排放总量变化趋势分析

图1展示了2011—2017年湖南省工业废水排放及湖南省GDP、工业GDP的变化趋势。由图 1 可见，2011—2017 年湖南省GDP和工业GDP均呈现出平稳增长态势，而工业废水排放则呈现出逐步下降的趋势，对比可知工业废水排放未与经济增长同步，需要进一步研究。

图2展示了2011—2017年湖南省工业废水排放强度及工业GDP占GDP的比值即产业结构的变化趋势，工业废水排放强度呈缓慢下降趋势，由2011年的12.35t/万元下降至2017年的2.49t/万元，工业GDP占GDP的比值波动较小，但也呈现出先升后降的二次抛物线趋势，由2011年的42%上升到2013年的43%，后又逐步下降至2017年的42%，说明2011—2017年湖南省工业废水排放并未完全与产业结构的变化同步，还需进一步分析。

3 工业废水排放变化分解因素分析

3.1 全省工业废水排放影响因素分析

根据上述LMDI加法模型对湖南省工业废水排放量进行年度分解，分别计算出各年度工业废水排放量的废水排放强度效应、产业结构效应、收入变动效应和人口效应(见表1)。

表1 湖南省工业废水排放变化的分解因素效应

由表1可知，2011—2017年湖南省工业废水排放总量呈下降趋势，累计减少66955.24 万t。其中，废水排放强度效应是造成工业废水排放减少的主要因素，2011—2017年的废水排放强度效应累计达到-109517.86 万t。这表明工业发展带来的技术进步极大地抑制了工业废水的排放。

2011—2013年产业结构效应为正，说明工业增加值占GDP比重有所上升，产业结构的调整拉动了对工业用水量的需求。2013—2017年产业结构效应均为负值，说明工业增加值占GDP比重逐年下降，减少了对工业用水量的需求，进而抑制了工业废水排放的增加。

人口效应对工业废水排放起正面促进作用，2011—2017年湖南省人口效应均为正值，人口效应累计达到3187.56 万t，表明湖南省为人口净流入地，常住人口持续增加使得对工业产品的需求增加，进而导致湖南省工业废水排放增加。

2011—2017年收入效应使得湖南省工业废水排放量累计增加40884.14 万t，说明居民收入增加所带来的工业经济增长极大地促进了工业废水排放的增加。但从表1也可看出，2011—2017年收入效应的贡献呈明显下降趋势，对比GDP逐年增长趋势可知，虽然居民收入不断在提高，但居民的绿色观念也在增强。

3.2 区域工业废水排放影响因素分析

将2011—2017年湖南省四大区域及14个市州工业废水排放的影响因素进一步分解，分为废水排放强度效应、产业结构效应、收入变动效应、人口流动效应和人口效应，如图3所示。从图中可以看出，各市州间工业废水排放的变化存在较大差异。

3.2.1 废水排放强度效应

废水排放强度效应是影响污染物排放量变化的主要因素。2011—2017年，湖南省四大区域的废水排放强度效应均为负值，说明技术进步导致工业用水效率提高，工业节水技术和管理水平都得到了很大提升，抑制了工业废水排放的增加。具体来看，各市州中绝对值最大和最小的分别是郴州市(-12604.18万t)和张家界市(-704.90万t)，标准差达到3967.43 万t，表明各市工业废水处理技术和管理水平存在一定差距。

3.2.2 产业结构效应

如图3所示，2011—2017年湖南省四大区域中，湘南地区总的产业结构效应为正值(26.52万t)，其他三大区域总的产业结构效应均为负值，说明各区域在产业结构调整方面都初见成效。具体来看，各市州产业结构效应存在较大差距，效应值的范围是从159.96万t到-427.12万t，其中，株洲、岳阳、郴州、永州、邵阳、怀化、娄底产业结构效应为正值，说明工业增加值占地区GDP比重上升，产业结构的变化带来了工业废水的增加。其他七个市州产业结构效应为负值，说明工业增加值在地区GDP中比重下降，产业结构的调整使得对水资源的需求减少，进而对工业废水排放起到了抑制作用。

3.2.3 收入变动效应

从图3来看，与其他四个效应相比，收入变动效应是促进工业废水排放量增加的主要因素。2011—2017年湖南省各市州收入变动效应均为正值，说明收入效应使得各地区工业废水排放量增加。四大区域中，收入效应最大和最小的分别是洞庭湖地区(13013.06万t)和长株潭地区(7821.27万t)；各市之间收入效应也存在较大差距，工业废水的收入变动效应值从207.36万t到5521.25万t，标准差为1437.35万t。

3.2.4 人口流动效应

图 3 还显示了2011—2017年湖南省14个市州的人口流动效应，其中，除长株潭地区外，其他三大区域总的人口流动效应均为负值。具体来看，长沙、岳阳、永州、怀化为人口净流入市，长沙为省会城市，而岳阳和怀化具有相对较优越的地理和交通运输条件，因此该地区人口流动效应呈现出正值，对工业废水排放起到促进作用。湘潭、衡阳等10个市州人口流动效应呈现出负值，为人口净流出，人口流出使得对工业产品需求减少，工业用水相应减少，从而降低工业废水排放。

3.2.5 人口效应

湖南省人口规模总体上呈不断扩大趋势，各区域人口效应均为正值，说明由于全省人口规模增长，导致全省工业产品需求上升，也使得工业规模增加，对工业用水的需求同步上升，用水量增加又使得废水排放量相应增加。与其他效应相比，人口效应非主要影响因素，但改善人口规模也有助于减少工业废水排放量。

4 结论与建议

4.1 结论

(1) 从全省来看：2011—2017年湖南省工业废水排放总体上呈下降趋势。在影响湖南省工业废水排放变化的各因素中，废水排放强度效应对工业废水排放起到极大抑制作用，而产业结构效应、收入效应、人口效应均对工业废水排放起正向促进作用，且收入效应的促进作用更加显著。

(2) 从各地区来看： 2011—2017年全省工业废水排放的增加主要是由洞庭湖地区引起; 各地区废水排放强度效应、收入效应对工业废水排放的影响方向与全省一致，但影响程度各不相同，而产业结构效应和人口流动效应具有地区差异性，湘南地区总的产业结构效应为正值，其他三大区域总的产业结构效应为负值；长株潭地区总的人口流动效应为正值，其他区域均为负值。

4.2 建议

(1) 较强的废水排放强度效应说明技术进步是抑制工业废水排放增加的关键因素，因此，全省和各市州要不断进行技术创新，通过改进生产工艺、提高工业节水技术、优化产品结构等方式防治工业污染；此外，还应进一步加强对工业污染源的监管，从源头上抑制工业废水排放量的增加。

(2) 产业结构的调整有助于抑制工业废水排放的增加，因此，全省和各地区，尤其是湘南地区，需进一步调整产业结构，产业内部要进行优化升级，发展更多三低企业，对高污染、高耗能企业进行整顿并引导部分企业有序退出。同时要促进产业间融合发展，使各产业根据对水质要求的不同实现水的梯级使用，从而实现污水排放量的最小化。

(3) 居民收入水平提高会带来消费的增加，特别是对部分工业产品需求增加，从而导致工业废水排放增加。因此，要引导居民消费转型升级，并以此带动相关产业转型升级，进而提供更多绿色无污染产品。同时，还应引导居民健康消费，对于能够提供同等满意度的产品，应选择那些消耗更低、污染更小的产品。

(4) 人口流动效应在部分地区呈现为正值，其他地区则为负值，在人口流动的相互作用中，人口流出更有利于该地区废水排放的下降，因此，要加快城市间和城乡人口流动，人口流动也能促进产业结构优化，从而抑制工业废水排放。

(5) 各地应因地制宜，采取适合该地区的政策和措施。如湘南地区技术进步对工业废水排放带来的抑制效应最大，因此湘南地区要想进一步减少工业废水排放，就更应从其他方面，如调整产业结构等入手。总而言之，各地区需根据自身实际情况，在尚具有较大节水潜力的方向上，进一步提高工业用水效率并降低工业废水排放的增加。