中国水污染治理的政策效果评估

2023-05-30 14:36邵帅刘丽雯
改革 2023年2期

邵帅 刘丽雯

摘   要:水生态文明城市建设是促进生态文明建设、实现美丽中国愿景的重要举措,是推动城市高质量发展的必要保障,但鲜有文献对其具体实施效果予以关注。将2004—2018年国家主要流域水质监测站点的周观测数据和水生态文明建设试点城市数据相匹配,采用双重差分法考察水生态文明城市建设对水环境质量的影响及其作用机制,借此对中国水污染治理的政策效果进行评估。研究发现,水生态文明城市建设显著改善了以化学需氧量和氨氮为主要表征的水环境质量,基于多种方法和策略开展的稳健性检验结果表明这一结论是可靠的。异质性分析表明,水生态文明城市建设的水污染治理效应在经济发展水平较高、城镇化水平较高、水资源禀赋较低的城市中表现得更为明显。机制检验结果显示,水生态文明城市建设主要通过绿色技术创新效应、产业结构升级效应、环境治理投资效应和公众环境关注度效应四个作用渠道改善水环境质量。

关键词:水生态文明城市;水污染治理;生態文明建设

中图分类号:X52   文献标识码:A   文章编号:1003-7543(2023)02-0075-18

基金项目:国家社会科学基金重大项目“推动能源供给侧与消费侧协同绿色发展促进人与自然和谐共生研究”(21ZDA084)。

作者简介:邵帅,华东理工大学商学院特聘教授、博士生导师;刘丽雯(通信作者),上海财经大学财经研究所博士研究生。

①参见http://www.mee.gov.cn/ywdt/tpxw/201905/t20190529_704841.shtml。

改革开放四十多年来,中国取得了举世瞩目的经济发展成就,但同时也出现了日益严重的水污染问题。生态环境部发布的《2018中国生态环境状况公报》显示,截至2018年,在全国10 168个地下水水质监测点中,水质为较差和极差的监测点占比高达86.2%①。为了改善水环境质量,一方面,中央构建了相对完善的水污染治理法制体系,并将环境责任纳入地方官员的晋升考核制度体系,而近年来实施的环保约谈及环保督察制度也强化了环境治理,从而对水环境质量的改善产生了积极影响;另一方面,以河长制为代表的地方性环境治理政策的实施对水污染防治的预期效果也逐渐显现。尽管如此,中国水污染治理低效的问题仍然普遍存在。因此,能否切实加强水污染的治理,关乎新时期中国经济高质量发展、生态文明建设和美丽中国愿景能否顺利实现,成为当前中国亟待解决的重大问题之一。

准确评估中国水污染治理政策的实施效果,对于合理制定和有效实施水污染治理政策具有重要的现实参考意义。水利部于2013年在部分城市启动了第一批水生态文明城市建设试点工作。2014年,试点城市建设范围进一步扩大。截至2018年,已有105个城市被批准为水生态文明城市建设试点。水生态文明城市建设既是中国促进生态文明建设、实现美丽中国愿景的重要举措,又是推动城市高质量发展的必要保障。然而,目前鲜有文献专门对这项重要的水污染治理政策的实施效果进行评估考察。

鉴于此,本文将水生态文明城市建设试点政策的实施视为一项准自然实验,将2004—2018年国家主要流域水质监测站点的周观测数据和水生态文明建设试点城市数据相匹配,采用双重差分法(Difference-in-Differences,DID),就水生态文明城市建设对水环境质量的影响及其作用机制进行系统的理论分析和实证考察。具体而言,本文的边际贡献主要体现在三个方面:其一,本文利用水质指标层面的微观数据更为精确地探究了水生态文明城市建设对水环境质量的影响,丰富了中国水污染治理政策实施效果的文献和经验证据;其二,本文利用双重差分模型在一定程度上缓解了已有研究可能存在的内生性问题;其三,本文从不同视角识别了水生态文明城市建设影响水环境质量的作用机制,在丰富水污染治理机制研究内容的同时,也为有效推动中国水污染治理和生态文明建设提供了重要的经验支持和决策依据。

一、文献综述、政策背景与假说提出

(一)文献综述

从既有文献来看,近年来水污染治理已成为学术界研究的一个热点议题。学者们从不同视角考察水环境污染的影响因素,如经济发展[1]、城镇化[2]、工业化[3]、财政分权[4]、产业集聚[5-6]等。然而,水环境属于典型的公共物品,这使其不可避免地带来“机会主义”和“搭便车”等负外部性问题[7-8]。此外,作为公有财产的水环境资源由于其产权难以界定而容易出现“公地悲剧”现象,导致水环境资源的数量和质量急剧下降[9-10]。因此,解决水环境的外部性问题,需要通过政府采取相应的水污染治理政策来实现外部性问题的内部化。

作为一项重要的水污染治理举措,水生态文明城市建设提倡通过水生态知识的传播、普及,从思想上逐步引导社会公众养成保护水生态的良好习惯,形成人们自觉爱护水环境的社会文明状态[11-12]。换句话说,水生态文明城市建设的创新之处在于将生态环境问题上升到“文明”层面,转变政府主导的水污染治理模式,以期推动全社会参与水污染治理。而关注水生态文明城市建设的现有研究大多集中于其内涵界定[13-14]、评价体系[15-17]、存在问题及改善措施[18-19]等方面,针对水生态文明城市建设对水环境治理的影响所开展的研究较为匮乏。目前仅见Yang et al. [12]考察了水生态文明城市建设对水环境治理的影响,并得到了水生态文明城市建设可以通过提升创新能力而改善水环境质量的结论,但尚未有研究从微观水质层面就水生态文明城市建设试点政策的水污染治理效果及其传导机制进行实证考察。

综上,现有文献中关于水生态文明城市建设的研究主要限于定性研究,鲜有文献就该政策的水污染治理效果进行专门的经验评估。为此,本文将水生态文明城市建设试点政策的实施视为准自然实验,专门考察水生态文明城市建设对水环境质量的影响及其作用机制,从而为水污染治理政策的优化实施提供学理支持和实践指导。

(二)水生态文明城市建设的政策背景

改革开放以来,中国的经济社会发展取得了长足进步,但面临的环境治理形势也日益严峻。为了更好地平衡经济发展和环境保护之间的关系,2007年党的十七大报告首次提出“建设生态文明”的重要战略。2012年,党的十八大报告将生态文明建设确立为五位一体总体布局的重要组成部分,这标志着环境保护被提升到新的高度,也充分体现了中国政府致力于解决环境问题的决心。

在生态文明建设总体战略布局下,为了完成相应的水生态文明建设发展目标,2013年1月,水利部印发了《关于加快推进水生态文明建设工作的意见》,指出了推进水生态文明建设的重要意义,明确了其指导思想、基本原则和目标。水生态文明建设的主要工作内容被概括为八个方面:落实最严格的水资源管理制度、优化水资源配置、强化节约用水管理、严格水资源保护、推进水生态系统保护与修复、加强水利建设中的生态保护、提高保障和支撑能力、广泛开展宣传教育。2013年3月,水利部发布《关于开展全国水生态文明建设试点工作的通知》,标志着水生态文明城市建设试点正式启动。同年,大连市、吉林市、苏州市、扬州市等46个城市被批准成为水生态文明城市建设试点①;2014年,为进一步落实美丽中国愿景,水利部扩大了水生态文明城市建设试点范围,增加南通市、丽水市、泰州市、乐山市等59个城市为水生态文明城市建设试点。至此,全国累计105个城市被批准为水生态文明城市建设试点。2016年,水利部出台了《水生态文明城市建设评价导则》,提出了相关指标体系,并指出水生态文明城市是指在城市内部达到水系完整、水体流动、水质良好、生物多样、安全保障、文化传承等目标要求,实现人水和谐的城市。截至2019年,已有99个试点城市圆满完成各项建设任务并通过验收。此外,官方统计数据显示,2013—2017年水生态文明城市建设投资超过7 500亿元②。可以预见,水生态文明城市建设将会对中国经济社会的可持续发展和高质量发展产生重大而深远的影响。

(三)作用机制与假说提出

水生态文明城市建设作为推进生态文明建设的一种试点政策,是中国改革进程中的一次探索性实践。本文认为水生态文明城市建设主要通过绿色技术创新效应、产业结构升级效应、环境治理投资效应和公众环境关注度效应四种作用渠道来促进城市水污染治理。

首先,水生态文明城市建设有助于绿色技术创新。已有研究表明,环境规制政策有利于提高区域技術创新能力[20-22]。作为一项典型的环境规制政策,水生态文明城市建设能够激励企业开展绿色技术创新活动,从而在一定程度上有利于降低地区水污染排放[23-24]。一方面,随着水生态文明城市建设的推进,城市污水排放标准不断提高,增强了企业推进绿色技术创新的积极性,如与科研院所、高校组建产学研技术创新战略联盟,加快研发控源减排、清洁生产等环境技术[12]。另一方面,水生态文明建设试点城市可以为企业提供集聚载体和创新平台,诱导水污染密集型企业进行绿色技术研发而改善其环境绩效。因此,我们有理由认为,水生态文明城市建设可以促进绿色技术创新,从而有助于水环境质量的改善。

其次,水生态文明城市建设有利于推动产业结构的绿色升级。已有研究表明,环境规制政策有利于地区产业结构的绿色转型[25],从而能够降低地区环境污染水平。作为一项重要的环境治理政策,水生态文明城市建设能够使地方政府更加关注水污染治理,推动城市经济朝着环境友好方向转型,从而带动产业结构的绿色升级。一方面,水生态文明建设试点城市会实施严格的水资源管理制度,推动经济发展由高耗能、高耗水模式向节能、节水模式转变,强化企业的水资源约束,倒逼企业提高水资源利用效率,从而推动相应产业的绿色转型[12,26]。另一方面,随着公众对政府宣传的水生态文明建设理念了解的加深,节水型产品的消费需求会不断增加,引导企业生产优质的节水型产品,引起社会供需结构的变化,从而推动相关产业的绿色升级[18]。由此可见,水生态文明城市建设有利于推动产业结构的绿色升级,从而有助于水环境质量的改善。

再次,水生态文明城市建设可以增加环境治理投资。随着环境治理逐渐被纳入党政考核体系中,地方政府的环境治理意愿不断增强[27]。在中国现行的经济社会体制下,地方政府的环境治理偏好提升对于改善环境质量、提升区域环境治理效率具有重要作用[28-29]。已有研究表明,环境规制政策对于调动地方政府的环境治理积极性、改善区域环境质量具有显著影响[7]。水生态文明城市建设可促使地方政府更加关注水环境质量,进而增加对水污染治理方面的投资。由此可见,水生态文明城市建设会强化政府的环境治理偏好,促增政府的环境治理投资,进而有利于改善城市水环境质量。

最后,水生态文明城市建设可以提升公众的环境关注度。作为生态文明建设的“政策试验田”,水生态文明城市明确了公众参与环境治理的重要性,促使地方政府积极开展了一系列相关活动,主要包括:开展水生态文明宣传教育,通过发布相关新闻信息,出版相关刊物,建设水文化宣传教育载体,提升公众对于水生态文明建设的认知和认可;建立公众对于水生态环境意见和建议的反映渠道,鼓励社会公众广泛参与,提高珍惜水资源、保护水生态的自觉性;大力加强水文化建设,建设一批水生态文明示范教育基地,创作一批水生态文化作品,将水文化与地区特色相融合,塑造新时代的人水和谐关系。公众环境关注度的提高,无疑可以强化社会对环境污染排放和环境规制执行过程的舆论监督作用,推动地方政府和企业更加积极开展环境治理[30-31],从而有利于改善水环境质量。

基于上述分析,提出如下假说:

假说1:水生态文明城市建设能够改善城市水环境质量,即表现出水污染治理效应;

假说2:水生态文明城市建设主要通过绿色技术创新效应、产业结构升级效应、环境治理投资效应和公众环境关注度效应来改善城市水环境质量。

二、模型与数据

(一)计量模型

水生态文明城市建设既会导致试点城市与非试点城市之间的地区差异,又会导致水生态文明城市建设试点前后的差异。这两种差异为本文采用DID方法评估水生态文明城市建设试点政策的水污染治理效果提供了良好的准自然实验机会。该方法可以同时控制这两种差异,从而准确地识别出水生态文明城市建设对城市水污染治理的净效应。水利部分别于2013年、2014年启动第一批、第二批国家水生态文明城市建设试点。由于该试点政策是分年度、分地区实施的,政策冲击的时间并不一致,因而传统的仅适用于评估单一时点政策效果的DID方法对于本文并不适用。对此,本文借鉴Bertrand et al.[32]、Li et al.[33]的做法,构建如下多期DID模型来考察水生态文明城市建设的水污染治理效应:

lnyit=α+βWaterit+γXit+vi+μt+εit(1)

其中,被解释变量yit为监测点i在第t周的水污染指标,包括化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N);Waterit为政策虚拟变量,如果监测点i所在城市在t周被确定为水生态文明城市建设试点则赋值为1,反之则赋值为0;Xit为一系列表示监测点所在地的城市特征和地理特征的控制变量,包括产业结构、政府干预、外商投资、气温、降水量、监测点是否位于行政区边界;vi表示监测点固定效应,用以控制监测点层面不随时间变化的不可观测因素对水污染治理的影响; μt表示周固定效应,用以控制随时间变化的不可观测因素对水污染治理的影响;εit为随机误差项;α为常数项。双重差分估计量β是本文最关注的系数,其反映了水生态文明城市建设对城市水环境质量的影响,如果β显著为负,则表明水生态文明城市建设显著改善了城市水环境质量。

(二)变量定义和数据说明

1.被解释变量

本文的被解释变量为水污染指标,包括化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N),这里对其取自然对数用于反映各城市的水环境质量[27,34],该数据是从生态环境部官方网站搜集到的2004—2018年国家主要流域重点断面水污染周观测数据。在稳健性检验中,本文还将采用溶解氧(DO)和pH值作为其替代指标。1999年,国家环境保护总局开始在中国主要流域断面上建设水质自动监测站,以监控中国主要流域的水质状况。自2004年起,国家环境保护总局开始定期发布全国主要流域重点断面水质自动监测周报。此后,监测站点逐年增加,2018年监测站点达到148个。

由于污染排放数据与地方政府的绩效考核密切相关,因而地方政府存在干扰辖区污染排放数据的动机[35]。但是,本文的水污染指标数据来自国控监测站点,其由生态环境部环境监测总站统一管理,因而相关数据不会受到地方政府的干扰,可以保证较高的数据质量。

2.核心解释变量

本文的核心解释变量为政策虚拟变量(Water),用以刻画水生态文明城市建设对水污染治理的影响。水生态文明城市建设的相关信息来源于水利部网站,其详细记录了水生态文明城市建设情况。我们参考了蔡嘉瑶和张建华[34]、Li et al.[27]的做法,首先将水生态文明城市建设信息与河流水质监测点所在城市进行匹配,进而根据监测点所在城市是否被确定为水生态文明城市建设试点赋值,如果监测点i所在城市在t周被确定为水生态文明城市建设试点则赋值为1,反之则赋值为0。

3.控制变量

首先,本文控制了监测点所在地的如下城市特征:产业结构(Industry),采用工业增加值占GDP的比重予以度量;政府干预(Gov),采用政府财政支出占GDP的比重予以表征;外商投资(FDI)采用外商直接投资占GDP的比重进行度量。上述控制变量的数据均来自《中国城市统计年鉴》。此外,本文还控制了监测点所在地的地理特征,包括气温(lnTemp)、降水量(lnRain)及监测点是否位于行政区边界(Border)。其中,气温和降水量数据来自国家气象科学数据共享服务平台,监测点是否位于行政区边界的数据来自生态环境部。需要指出的是,监测点是否位于行政区边界为虚拟变量,若监测点位于行政区边界则赋值为1,否则为0。

4.数据说明

考虑到某些地级市在设立水生态文明城市时,只将地级市内的某个区或县作为试点城市(如滁州市将全椒县作为试点),本文删去了这一类地级市的样本。考虑到少数民族自治州在行政地位方面的特殊性以及在数据搜集方面的难获得性,本文的研究样本不包括少数民族自治州。最终,本文采用了2004—2018年126个监测点的非平衡面板数据样本进行实证考察。表1(下页)给出了本文中各主要变量的定义及度量指标。同时,表2(下页)报告了各主要变量的描述性统计情况。

三、实证结果

(一)基准回归结果

本文重点考察了水生态文明城市建设对化学需氧量和氨氮两个指标所表征的水环境质量的影响。表3报告了基准估计结果,其中列(1)和列(2)分别给出了仅控制个体固定效应和时间固定效应而未加入其他控制变量的回归结果。可以看出,水生态文明城市建设对化学需氧量和氨氮均呈负向影响,且均通过了1%水平的显著性检验。当在表3列(3)和列(4)中加入影响水污染指标的控制变量后,可以發现,水生态文明城市建设对化学需氧量和氨氮仍呈负向影响,且通过了1%水平的显著性检验。该结果表明水生态文明城市建设显著改善了城市水环境质量,即具有明显的水污染治理效应,从而验证了本文所提出的假说1。

表3中控制变量的估计结果显示,边界虚拟变量(Border)的系数显著为正,表明中国河流存在明显的“行政区边界效应”,即行政区边界由于缺乏监管和治理,污染水平往往大于行政内部区域[10,36]。外商投资(FDI)的系数显著为正,表明其显著增加了水环境污染,该结果与李小平等[37]、Zhang et al.[38]的研究结论一致。政府干预(Gov)的系数显著为负,也与已有研究结论保持一致[39]。另外,降水量(lnRain)越多的城市,水质状况越好,而气温(lnTemp)越高的城市,水污染越严重。

(二)稳健性检验

1.平行趋势检验

DID方法有效的重要前提条件是满足平行趋势假设,即在水生态文明城市建设试点政策实施前,实验组和对照组的水环境质量的变化趋势应该是接近的。为此,本文按照宋弘、孙雅洁、陈登科[40]的做法,采用事件分析法来考察实验组和对照组在该政策实施前后的变化趋势。图1为平行趋势检验的结果,其中垂直于横轴的虚线表示95%的置信区间,实线描绘了逐年的估计系数。为便于观察,我们删除了政策实施前五年以上年份的样本,即以政策实施五年前作为基准来进行平行趋势检验。可以发现,政策发生之前的估计值均不显著,而政策发生之后的估计值显著为负。这一方面反映了政策发生前的平行趋势假设成立,另一方面也表明水生态文明城市建设试点政策出台后对城市水环境质量产生了持续的改善作用。

2.内生性检验

(1)PSM-DID检验。虽然处理组和对照组的平行趋势假设基本得到满足,但仍需要对潜在的内生性问题予以更加严格的控制。为克服水生态文明城市和其他城市的变动趋势存在系统性差异,从而降低双重差分法的估计偏差,本文进一步采用倾向得分匹配双重差分法(PSM-DID)进行稳健性检验。在进行PSM匹配时,我们通过水生态文明城市虚拟变量对控制变量进行Logit回归得到倾向得分值,而倾向得分值最接近的对照组个体即为水生态文明城市的配对样本。上述方法可以在最大程度上减少处理组与对照组个体存在的系统性差异,从而有效降低DID估计偏误。我们采用一对一近邻匹配法对样本进行了配对,进而基于匹配样本重新考察了水生态文明城市建设对水环境质量的影响,相应结果如表4所示。可以发现,PSM-DID估计结果与基准回归结果基本一致,从而进一步证明了基准回归结果的稳健性。

(2)控制前定变量。为了尽可能减少潜在的选择偏误问题,本文借鉴陈诗一等[41]的做法,在基准模型中进一步控制了三个前定变量(人口规模、GDP增长率、工业废水排放量)与時间趋势三阶多项式的交互项(Pre),其中时间趋势的三阶多项式可用来控制潜在的多重共线性。表5报告的相应估计结果表明,基准回归结果仍然是稳健而可靠的。

3.排除干扰性政策

考虑到同期推行的其他政策,尤其是针对水污染治理的环境政策可能会对估计结果产生影响,本文搜集并整理自2013年起的环境政策,包括2014年起实施的水权交易试点政策、2015年起实施的海绵城市试点政策,在回归方程中引入相关政策的组别虚拟变量(包括水权交易试点名单虚拟变量、海绵城市试点名单虚拟变量)与时间虚拟变量的交互项,从而力求排除其他环境政策对估计结果的影响。相应的估计结果报告于表6(下页),其中,列(1)—(4)是分别加入上述环境政策变量的估计结果,列(5)—(6)是将这些环境政策变量同时加入回归方程的估计结果。可以看出,在控制上述环境政策后,政策虚拟变量的系数与表3中的基准结果仍然保持一致,表明其他环境政策并未对基准估计结果产生明显的干扰。

4.其他稳健性检验

为了进一步确保研究结论的可靠性,本文同样以式(1)的双重差分模型为基准开展了一系列稳健性检验。其一,为了剔除样本中是否为省会城市对水环境质量的影响,本文将样本中的省会城市删除,相应的结果报告于表7列(1)和表8列(1)。其二,为使实验组与对照组更为相似,本文剔除了所有没有试点城市的省份,即采用同一省份内同时实施水生态文明城市建设试点政策和完全未实施水生态文明城市建设试点政策的子样本进行回归分析,相应的结果报告于表7列(2)和表8列(2)。其三,为了排除极端值对回归产生的偏误性影响,本文对样本数据的被解释变量进行了1%的缩尾处理,相应的结果报告于表7列(3)和表8列(3)。其四,去除第二批水生态文明城市。2014年水利部公布了第二批水生态文明城市建设试点,为了剔除第二批水生态文明城市试点政策对首批水生态文明城市试点政策的干扰,在样本中直接去掉第二批试点城市样本,相应的结果报告于表7列(4)和表8列(4)。其五,考虑到不同水系固有不变的特征差异可能对估计结果会产生影响,本文进一步加入水系固定效应,相应的结果报告于表7列(5)和表8列(5)。其六,替换被解释变量。本文采用溶解氧(lnDO)和pH值(lnNpH)作为衡量水污染状况的替代性指标重新对基准模型进行了参数估计①。需要说明的是,溶解氧越少,水污染越严重。相应的结果报告于表9(下页)。上述稳健性检验结果均表明水生态文明城市建设显著改善了城市水环境质量。综上,本文的假说1得到了稳健的证明。

(三)异质性分析

1.经济发展水平差异

为考察水生态文明城市建设对城市水污染治理的影响在不同经济发展水平的城市间是否表现出差异性,借鉴Kantor & Whalley[42]的做法,本文以实际人均GDP的中位数将样本划分为低经济发展水平和高经济发展水平两组。表10列(1)和列(2)结果显示,对于经济发展水平较低的城市,水生态文明城市建设显著降低了氨氮,但对化学需氧量具有显著的正向影响。表10(下页)列(3)和列(4)结果显示,对于经济发展水平较高的城市,水生态文明城市建设对化学需氧量和氨氮均存在显著的负向影响。该结果表明,经济发展水平对水生态文明城市建设具有较强的支撑作用,能够更好地提升水生态文明城市建设的水污染治理效应。这一结果并不难理解,经济发展水平较高的城市,其环保基础设施更完善、环保治理投资更多,因而水生态文明城市建设的水污染减排效果也更明显。

2.城镇化水平差异

为考察水生态文明城市建设对城市水污染治理的影响在不同城镇化水平的城市间是否表现出差异性,本文以城镇化水平(即城镇人口占总人口的比重)的中位数将样本划分为低城镇化水平和高城镇化水平两组。表11(下页)列(1)和列(2)结果显示,就低城镇化水平组样本而言,水生态文明城市建设显著降低了氨氮,却增加了化学需氧量。表11列(3)和列(4)结果显示,就高城镇化水平组样本而言,水生态文明城市建设对化学需氧量和氨氮均具有显著的负向影响。该结果表明,对于城镇化水平较高的城市而言,水生态文明城市建设的水污染治理效果更加显著。究其原因,我们认为高城镇化进程伴随着资本、劳动等要素的大量集聚,这有利于资源共享和知识溢出,进而可以更有效地推动绿色技术进步、提高环境治理效率[43]。然而,对于城镇化水平较低的城市,由于其集聚优势较弱[44],水生态文明城市建设试点政策的水污染减排效果并不明显。

3.水资源禀赋差异

为考察水生态文明城市建设对城市水污染治理的影响在不同水资源禀赋条件的城市间是否存在差异性,本文采用水资源总量的中位数将样本划分为低水资源禀赋和高水资源禀赋两组。表12(下页)列(1)和列(2)的结果显示,就水资源禀赋较低的城市样本而言,水生态文明城市建设显著降低了化学需氧量和氨氮。表12列(3)和列(4)的结果显示,就水资源禀赋较高的城市而言,水生态文明城市建设有利于降低氨氮,但对化学需氧量具有显著的正向影响。该结果表明,对于水资源禀赋较高的城市,水生态文明城市建设的水污染治理效应相对更弱。这可能是因为,水资源的供需情况会在一定程度上影响地区产业结构的形成。水资源禀赋较高城市的产业结构可能更加偏向于高耗水产业,而这些产业往往也是高污染产业(如钢铁、石化、纺织、印染等),其在带动当地经济发展的同时也会造成明显的环境损害[27],而地方政府为了实现经济发展目标往往会在一定程度上放松环境规制,使得水生态文明城市建设试点政策在这类城市中可以发挥的作用有限。

四、机制检验

前文的回归结果已经验证假说1,即水生态文明城市建设具有明显的水污染治理效应。然而,对于水生态文明城市建设通过何种途径发挥水污染治理效应仍不得而知。这里进一步探究这个“黑箱”内部的作用机制。根据前文提出的假说2,本文认为水生态文明城市建设可能通过绿色技术创新效应、产业结构升级效应、环境治理投资效应和公众环境关注度效应来改善城市水环境质量。为验证假说2,这里按照中介效应检验的思路[45],对上述四个作用渠道依次进行实证检验。

(一)绿色技术创新效应的机制检验

水生态文明城市建设可能通过激励绿色技术创新来降低单位产出的资源消耗和污染排放,从而改善水环境质量。为了验证绿色技术创新效应这一作用机制,基于数据的可得性,本文采用绿色专利申请量来衡量绿色技术创新(Green)。与传统专利指标相比,该指标能够更加准确地反映地区绿色技术创新水平。该数据通过搜集国家知识产权局公布的所有专利申请信息,并根据世界知识产权组织(WIPO)提供的绿色专利清单和国际分类编码,将其中的绿色专利申请量加总至城市层面而获得。本文将绿色技术创新作为中介变量进行检验,相应的回归结果报告于表13列(1),其被解释变量为城市层面的绿色技术创新(Green)。可以看到,Water的估计系数显著为正,表明水生态文明城市建设显著促进了绿色技术创新水平的提升。进一步地,本文考察了绿色技术创新对水污染状况的影响,表14(下页)列(1)和列(2)给出的结果表明绿色技术创新对水污染排放具有显著的负向影响,说明绿色技术创新促进了水污染治理。由此可见,水生态文明城市建设确实可以通过促进绿色技术创新来改善水环境质量,这也意味着绿色技术创新效应是水生态文明城市建设影响水污染治理的重要作用渠道。

(二)产业结构升级效应的机制检验

水生态文明城市建设可能优化产业结构、促进产业升级,实现产业绿色环保转型,从而改善水环境质量。为了验证该作用机制,本文采用第三产业与第二产业增加值之比来衡量产业结构升级(Structure)[43],并将其作为中介变量进行检验。相应的回归结果报告于表13列(2)。可以看到,Water的估计系数显著为正,表明水生态文明城市建设显著提高了城市第三产业与第二产业增加值之比,即促进了产业结构升级。进一步地,本文就产业结构升级对水环境质量的影响进行了实证检验,结果如表14列(3)和列(4)。我们发现,产业结构升级对水环境质量具有显著的改善作用,即产业结构升级有助于减少水污染排放。由此可见,水生态文明城市建设确实可以通过产业结构的转型升级来实现城市水污染治理,即产业结构升级效应是水生态文明城市建设影响水污染治理的重要作用渠道。

(三)环境治理投资效应的机制检验

水生态文明城市建设可能通过增加环境治理投资而推动环保基础设施建设,从而促进城市水污染治理。为了验证该作用机制,本文采用城市层面的污水处理投资额的自然对数来衡量环境治理投资(lnWcapital),该数据来自《中国城市建设统计年鉴》,并将lnWcapital作为中介变量进行检验,相应的回归结果报告于表13列(3)。可以看到,Water的估计系数显著为正,表明水生态文明城市建设显著增加了城市层面的环境治理投资。进一步地,本文考察了环境治理投资对水污染状况的影响,结果如表14列(5)和列(6)。我们发现,环境治理投资对水污染排放具有显著的负向影响,说明环境治理投资有助于降低水污染。由此可见,水生态文明城市建设确实可以通过增加环境治理投资来改善城市的水环境质量,即环境治理投资效应是水生态文明城市建设影响水污染治理的重要作用渠道。

(四)公众环境关注度效应的机制检验

水生态文明城市建设可能通过提升公众环境关注度而推动地方政府和企业更加关注环境治理问题,从而有助于减少城市水污染排放。对此,本文采用“水污染”“水环境”“水生态”“水生态文明”“水生态文明城市”关键词的百度市级年搜索量除以相应城市的总人口数的自然对数,来反映城市层面的公众环境关注度(lnPublic)。百度搜索指数以网民在百度的搜索量为数据基础,以关键词为统计对象,科学分析并计算出各个关键词在百度网页搜索中搜索频次的加权,具体搜索指数包括PC搜索指数和移动搜索指数。与以往传统数据相比,利用百度指数开展数据监测具有海量性、客观性、即时性等优势,因而近年来得到了越来越多学者的关注和使用[46-47]。本文将lnPublic作为中介变量进行检验,相应的回归结果报告于表13列(4)。可以看到,Water的估计系数显著为正,表明水生态文明城市建设显著提升了公众环境关注度。进一步地,本文考察了公众环境关注度对水污染状况的影响,结果如表14列(7)和列(8)。我們发现,公众环境关注度对水污染排放具有显著的负向影响,说明公众环境关注度的提升确实有助于改善水环境质量。因此,水生态文明城市建设确实可以通过提升公众环境关注度来改善城市水环境质量,即公众环境关注度是水生态文明城市建设影响城市水污染治理的重要作用渠道。

綜上,绿色技术创新效应、产业结构升级效应、环境治理投资效应和公众环境关注度效应四个作用渠道均被验证,这表明本文提出的假说2是成立的。

五、结论与启示

水生态文明城市建设是推动生态文明建设的一种试点政策,该政策的实施预期在改善城市水环境质量的同时,也可推动城市经济发展由高速增长阶段转向高质量发展阶段。本文将水生态文明城市建设试点政策的实施视为一项准自然实验,将2004—2018年国家主要流域水质监测站点的周观测数据和水生态文明建设试点城市数据进行匹配,采用双重差分法考察了水生态文明城市建设对中国水环境质量的影响,并通过中介效应模型,从绿色技术创新效应、产业结构升级效应、环境治理投资效应和公众环境关注度效应四个方面检验了水生态文明城市建设影响水环境质量的作用机制。研究发现,水生态文明城市建设显著改善了城市水环境质量,基于多种方法和策略开展的稳健性检验结果佐证了该结论的可信性。此外,我们还发现水生态文明城市建设的水污染治理效果在不同类型的城市间存在差异。具体而言,在经济发展水平较高、城镇化水平较高、水资源禀赋较低的城市中,水生态文明城市建设的水污染治理效果更为明显。机制检验结果显示,水生态文明城市建设主要通过绿色技术创新效应、产业结构升级效应、环境治理投资效应和公众环境关注度效应四个作用渠道改善城市水环境质量。

本文的研究结论对于推动中国水污染治理和生态文明建设具有重要的政策意义。首先,本文的实证结果表明水生态文明城市建设显著改善了城市水环境质量,这为进一步推动水生态文明城市建设提供了一定的经验支持和政策参考。其次,水生态文明城市建设试点政策对于不同类型城市的异质性实施效果值得关注。本文发现,水生态文明城市建设对具有不同特征的城市的水污染治理效果存在差异。因此,在水污染治理过程中,需要根据各地的水资源禀赋和经济社会发展状况,有针对性地进行水生态文明城市建设的顶层设计,形成各具特色的水生态文明城市建设模式,避免“一刀切”模式。最后,提升水环境质量需要重点关注绿色技术创新、产业结构升级、环境治理投资和公众环境关注度。一方面,要落实严格的水资源管理制度,倒逼高耗水企业进行节水减排技术改造;另一方面,要不断优化制度环境,提供良好的技术研发平台,促进高端人才集聚,为城市的绿色技术进步持续注入动力。同时,还要建立健全水价形成机制,提高水资源配置效率,从而促进产业结构升级。此外,水污染治理不能仅依靠政府的力量,不能忽视社会资金对水生态文明城市建设效果的影响,而应建立健全政府引导、市场推动、社会参与的环保投入机制,鼓励社会资金参与水污染治理,并充分提高公众的环境关注度,形成有效的社会舆论监督力量,从而提高环境监管效率。

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Evaluating the Effect of Water Pollution Governance Policy in China:

Evidence from the Water Ecological Civilization City Construction Pilot

SHAO Shuai   LIU Li-wen

Abstract: The construction of water ecological civilization cities is an important measure to promote the construction of ecological civilization and realize the vision of a beautiful China. Also, it is a necessary guarantee for promoting city high quality development. However, there are few literatures to pay attention to its specific implementation effect. This paper matches the weekly observation data of water quality monitoring stations in major national basins with the data of water ecological civilization construction pilot city from 2004 to 2018, and uses a difference-in-differences model to investigate the impact of water ecological civilization city construction on water environment quality and its influential mechanisms, to evaluate the water pollution control effects in China. The results show that the construction of water ecological civilization cities significantly improves the water environmental quality represented by chemical oxygen demand and ammonia nitrogen. The robustness checks based on several methods and strategies indicate that the baseline conclusion is reliable. The heterogeneity analysis demonstrates that the water pollution governance effect of water ecological civil ization city construction is more evident in cities with high economic development level, high urbanization level, and low water resource endowment.Furthermore, mechanism test results suggest that the construction of water ecological civilization cities improves the water environment quality via four channels: green technological innovation, industrial structure upgrading, environmental governance investment, and public environmental concern effects.

Key words: water ecological civilization city; water pollution governance; ecological civilization construction