我国省域工业废水重金属排放绩效研究

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自18世纪下半叶工业革命以来,环境污染问题已经从局部地区迅速扩散到全球范围。从世界环境污染“十大事件”及“八大公害”,到罗马俱乐部《增长的极限》,环境问题成为制约人类社会可持续发展最重要的因素。我国处于工业化和城市化发展中期阶段,在经济快速发展的同时也伴随着严重的环境污染问题,经济发展与环境保护之间的矛盾已日趋尖锐。特别是近年来我国重金属污染事件频发,严重影响了人们的生活环境及生命健康,为社会经济可持续发展打上了问号。我国重金属污染主要由相关工业活动造成,工业废水是其重要的排放途径。本文主要运用环境DEA方法,对近年来我国省域尺度上工业废水中5种重点监控重金属的排放效率进行评价分析,并进一步研究其区域差异及主要影响因素,为合理防控重金属污染及分区域制定环境政策提供参考。本文首先基于等标污染负荷法,从污染源所排放的污染物负荷(环境影响强度)及单位工业生产活动所排放的污染物负荷(环境影响力度)两个方面,研究了我国2010年31个省市的工业废水重金属污染物排放类别、空间分布及行业排放等特征。发现负荷比最大的为镉,其次是砷和铅,3种重金属的累积负荷比达75%左右。从空间分布特征来看,与我国重金属资源分布及地区的历史产业传统相对应,“有色金属之乡”湖南省的汞、镉、砷的等标负荷均为全国最高,比重约为全国50%;而六价铬和铅的等标负荷最大的省分别是福建和甘肃,各占全国六价铬及铅总等标负荷的14.94%和24.44%。可以看出汞、镉、砷的排放区域相对比较集中,而六价铬及铅的排放区域相对分散,这也与我国重金属污染事件发生的空间分布特征相吻合。从行业排放特征来看,有色金属矿采选业,有色金属冶炼及压延加工业,化学原料及化学制品制造业,金属制品业,黑色金属冶炼及压延加工业,皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业等6个行业是工业废水重金属排放的主体行业,其中前三个行业占全国等标负荷比例均超过15%,累积负荷比达80.85%。其次,基于环境DEA的效率测算方法,构建重金属排放绩效指数(Malmquist HeavyMetal Emission Performance Index,MHPI)。(1)通过测算2003-2011年我国29个省市的工业废水MHPI后发现,从整体上看,MHPI的年均增长率为6.2%,且MHPI的变化更多的是受技术进步的影响,而体现追赶效应的技术效率的影响不够突出,反映出技术、管理经验等在各地区之间的流动不够顺畅,学习效应不够明显。从各省份MHPI变化情况来看,87%的省份都有所改善,说明整体上我国工业废水重金属的排放效率在不断提高。技术进步和技术效率同时取得改善的省份有22个,具体来看,虽然技术的追赶效应更加平稳地促进了MHPI的改善,但其作用不够明显,MHPI的变化更多的受到技术进步变化的影响。(2)与传统的DEA-Malmquist指数法测算的工业生产绩效指数比较结合分析,发现传统的不考虑非期望产出的DEA模型高估了工业的发展成绩。结合两种算法的结果,将各省按工业发展绩效和重金属排放绩效分类后发现,大多数省市的工业发展就重金属排放来说属于环境改善型,只有青海、宁夏、贵州、江苏四省的工业发展是环境退步的,且江苏省的工业发展绩效有一定程度的退步,内蒙古在环境绩效和工业绩效方面均为领先者。大部分省市处于环境改善且工业绩效突出这一中间水平,说明我国在工业发展过程中重金属污染物的排放已逐步受到控制。具体来看,不同类型省份的MHPI变化分别呈现出持续改善、持续恶化及不断波动等3种类型。(3)从MHPI变化的区域差异来看,我国四大经济区域的MHPI均有所改善,其中,中部MHPI的累计改善幅度为53.6%,东部、西部次之,但累计改善幅度也均在50%及以上,东北累计改善幅度最低,仅为28.4%。从MHPI的分解情况来看,技术效率和技术进步的提高均对四大区域的重金属排放效率的改善起到了促进作用,但在各个区域的贡献程度不同。借助经济收敛理论对各地区MHPI的收敛性进行测算后发现,从全国平均来看,重金属排放绩效存在着落后者追赶先进者的追赶效应,各地区的重金属排放绩效水平有趋同的趋势,其中中部地区收敛性表现最为明显,但西部和东北均表现为弱收敛性,这也印证了前面技术效率所表现出的弱追赶效应这一结果。最后,本文运用面板回归方法对研究期内各省工业废水重金属排放绩效差异的影响因素做了分析。结果表明,代表经济发展水平的人均GDP指标对重金属排放效率的影响显著为负,从环境库兹涅茨的倒U型曲线角度来分析,说明我国经济发展还处于倒U型曲线左侧,经济的发展还没有达到能够完全补偿环境损失的水平,人们对经济的总体偏好要大于环境;产业结构的高级化对重金属排放效率的正面影响并不强烈,说明我国产业升级与经济增长方式转变的效应已初步显现,但效果还不突出。对外开放程度的增加轻微的抑制了重金属排放效率的提升,贸易会对经济结构的变化产生双重的环境影响效应,目前对于重金属排放来说两种效应的合力仍偏向于“污染天堂”;工业生产效率的提高对重金属排放效率有显著的正面影响;城市化带来的集聚和协同效应对重金属排放绩效有明显的间接促进作用;国有企业比重的增加对重金属排放效率的影响作用显著为负,表明重金属的资源配置受到了一定的扭曲,需进一步结合市场机制加以调节;人们教育水平的提升能间接地督促重金属排放绩效的改善,因此在防治重金属污染的过程中,除了政府和市场以外,公民的参与和监督也会起到良好的正面效果。
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