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摘要：利用新疆1995—2010年主要环境质量指标和煤炭生产消费量统计数据，进行时序全局主成分分析和Pearson相关分析，研究表明自2001年西部大开发以来，新疆整体环境质量呈不断恶化态势，而“十一五”时期新疆加快煤炭资源开发利用又加剧了这一趋势，并找出起重要作用的主要因素及相关机理，为政策制定提供理论依据。
关键词：煤炭资源 环境质量 时序分析 新疆
我国是典型的多煤少油缺气的国家，煤炭在我国的能源体系中占绝对优势地位，并长期难以改变。以热值算煤炭占到我国能源储量的97.8%①，从目前能源的生产和消费结构看，煤炭占比分别超过77%和68%②。新疆煤炭资源丰富，预测总储量约2.19万亿吨，居全国首位③，是“十二五”国家重点建设的第14个现代化大型煤炭基地。然而，新疆生态环境脆弱，生态承载力低，煤炭资源的大规模开发利用所带来的环境问题正日益突显。因此，有必要认清煤炭资源开发利用对区域环境质量的具体影响，以利于新疆煤炭产业与生态环境的协调可持续发展。
一、研究思路及方法
煤炭资源开发利用导致的环境问题涉及面非常广泛，若以大环境的观点来分析，几乎与经济社会发展的各个方面都有关联。通过文献分析④⑤和实地调研发现，新疆煤炭资源开发利用对区域环境质量的影响主要集中在“三废”的排放上，依据相关性、整合性、代表性和数据可得性原则，本文选取了《新疆统计年鉴》（1996—2011年）中有关环境质量评价的7个主要指标作为分析变量，依次为废水排放量X1、工业废水排放量X2、SO2排放量X3、烟尘排放量X4、工业粉尘排放量X5、工业固体废弃物产生量X6、工业固体废弃物排放量X7。利用1995—2010年这7个变量的时间序列数据，进行时序全局主成分分析，构建新疆环境质量综合评价指数并绘制时间序列图，了解新疆整体环境质量的变化情况；在此基础上，对新疆煤炭生产量、消费量与环境质量综合评价指数及主要的环境质量评价指标进行两两变量的Pearson相关分析，进一步明确煤炭资源开发利用对新疆环境质量变化的具体影响。
二、结果与分析
（一）构建新疆环境质量综合评价指数及时序分析
在标准化数据的基础上，利用SPSS17.0统计软件进行全局主成分分析， 得到新疆环境质量评价指标的相关矩阵的特征值及累计方差贡献率。根据特征值不能小于1、方差贡献率不能小于5%和总方差贡献率必须达到80%的原则，提取前2个主成分代替原指标， 作为评价新疆环境质量变化的主要指标，分别为Y1和Y2 。它们所对应的特征向量见表1。
由表1可知，在主成分Y1上得分较高的指标分别为X1、X2、X3、X5、X6，说明Y1基本反映了这5个指标的信息；X4和X7在主成分Y2上的得分较高，说明Y2基本反映了这2个指标的信息。因此，主成分Y1、Y2基本反映了全部指标的信息。由此可得，各评价指标与两个主成分的线性组合如下：
以所选取的主成分的方差贡献率为权重，⑥构造新疆环境综合评价指数：F=0.63961Y1+0.18069Y2。据此，可绘制1995—2010年新疆环境质量变化态势图（见图1）。
环境综合评价指数F是污染物指标对环境质量的影响，反映的是环境质量恶化的情况。由图1可以看出，以2001年西部大开发为界点，新疆整体环境质量变化可分为两个阶段，即2001年之前，F值基本维持在0.5以下，说明新疆整体环境质量变化相对平稳；2001年之后，F值不断攀升，说明新疆整体环境质量呈不断恶化的态势，尤其是2006年新疆加快煤炭资源开发利用以来，新疆整体环境质量在加速恶化。
（二）新疆煤炭资源开发利用与环境质量变化的相关分析
采用SPSS17.0统计软件调用相关分析中的二元变量命令项对新疆煤炭生产量、 消费量与环境质量综合评价指数（F）和在第一主成分Y1上得分较高的5个指标X1、X2、X3、X5、X6进行两两变量的Pearson相关分析，探求煤炭生产消费量与各环境质量指标的关联程度和影响大小。结果显示，新疆煤炭的生产消费量与整体环境质量变化和局部环境质量指标的变化情况成高度正相关，其中， 煤炭生产消费量与环境综合评价指数、工业固体废弃物产生量、废水排放量之间，以及煤炭消费量与SO2排放量之间的相关性均高达0.90以上。这说明新疆煤炭生产消费量的增加直接导致了整体环境质量的恶化。
“十一五”是新疆煤炭工业快速发展的重要时期。根据《新疆统计年鉴》（2008—2012年），新疆煤炭生产消费量增长迅速，占能源生产消费总量的比重分别由2006年的37.3%、56.7%上升至2010年的50.3%、65.8%，在新疆能源体系中的主体地位更加明显；新疆工业煤炭消费量占煤炭消费总量的比重则由2006年的89.97%稳步上升至2010年的93.67%，成为影响新疆整体环境质量的最主要因素。
三、结论与建议
分析结果表明自2001年西部大开发以来，新疆整体环境质量呈不断恶化的态势，尤其是“十一五”时期新疆加快煤炭资源的开发利用，使得这一趋势加速恶化。该分析结果与新疆实际情况基本吻合，说明时序全局主成分法作为一种环境综合评价方法，能够较为准确客观地体现区域环境质量的动态变化，并且通过主成分贡献率可以了解起重要作用的因素及相关机理，为政策的有效制定提供理论依据。
今后我们应努力降低新疆煤炭开发利用对环境质量的影响，确保煤炭产业与生态环境的持续协调发展。一方面，要积极探索基于循环经济理念的煤炭资源开发利用路径，“统筹规划、合理布局、有序开发、综合利用”，重点解决好煤炭开采方式、煤炭转化途径、生态环境保护及水资源利用等问题；另一方面，新疆应加快转变经济增长方式，积极调整以“高投入、高能耗、高污染”为特征的工业产业结构，加强清洁能源的推广利用，努力实现节能、降耗、减排、低碳的发展目标。
参考文献：
①崔润花. 浅谈煤炭资源整合的重要性[J]. 煤炭经济研究，2 010（6）：17—19
②中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴2012[Z].北京：中国统计出版社，2012
③胡隽秋. 新疆煤炭工业“十一五”回顾及“十二五”展望[J]. 中国煤炭，2011，37（4）：20—24
④刘环玉. 基于循环经济的新疆煤炭产业可持续发展研究[D].新疆大学博士学位论文，2010：62—71
⑤刘月玲，朱建雯. 新疆煤炭开采的主要环境影响及生态补偿机制对策研究[J].安徽农学通报，2012，18（1）：122
⑥丁洁. 区域生态环境质量综合评价方法及应用研究——基于时序全局主成分法[J]. 现代商贸工业，2011（9）：23—24
〔本文系新疆高校人文社科重点研究基地新疆创新管理研究中心项目“新疆煤炭资源开发生态补偿机制及政策研究”（项目编号：010112B06）、
国家社会科学基金一般项目“新疆煤炭资源开发生态补偿研究”（项目编号：11BJY032）、教育部人文社会科学研究新疆项目“新疆煤炭资源开发生态补偿研究”（项目编号：10XJJA790001）阶段性成果〕
（吕雁琴，1973年生，山东郓城人，新疆大学新疆创新管理研究中心副主任，新疆大学经济与管理学院教授。研究方向：区域开发与可持续发展）
关键词：煤炭资源 环境质量 时序分析 新疆
我国是典型的多煤少油缺气的国家，煤炭在我国的能源体系中占绝对优势地位，并长期难以改变。以热值算煤炭占到我国能源储量的97.8%①，从目前能源的生产和消费结构看，煤炭占比分别超过77%和68%②。新疆煤炭资源丰富，预测总储量约2.19万亿吨，居全国首位③，是“十二五”国家重点建设的第14个现代化大型煤炭基地。然而，新疆生态环境脆弱，生态承载力低，煤炭资源的大规模开发利用所带来的环境问题正日益突显。因此，有必要认清煤炭资源开发利用对区域环境质量的具体影响，以利于新疆煤炭产业与生态环境的协调可持续发展。
一、研究思路及方法
煤炭资源开发利用导致的环境问题涉及面非常广泛，若以大环境的观点来分析，几乎与经济社会发展的各个方面都有关联。通过文献分析④⑤和实地调研发现，新疆煤炭资源开发利用对区域环境质量的影响主要集中在“三废”的排放上，依据相关性、整合性、代表性和数据可得性原则，本文选取了《新疆统计年鉴》（1996—2011年）中有关环境质量评价的7个主要指标作为分析变量，依次为废水排放量X1、工业废水排放量X2、SO2排放量X3、烟尘排放量X4、工业粉尘排放量X5、工业固体废弃物产生量X6、工业固体废弃物排放量X7。利用1995—2010年这7个变量的时间序列数据，进行时序全局主成分分析，构建新疆环境质量综合评价指数并绘制时间序列图，了解新疆整体环境质量的变化情况；在此基础上，对新疆煤炭生产量、消费量与环境质量综合评价指数及主要的环境质量评价指标进行两两变量的Pearson相关分析，进一步明确煤炭资源开发利用对新疆环境质量变化的具体影响。
二、结果与分析
（一）构建新疆环境质量综合评价指数及时序分析
在标准化数据的基础上，利用SPSS17.0统计软件进行全局主成分分析， 得到新疆环境质量评价指标的相关矩阵的特征值及累计方差贡献率。根据特征值不能小于1、方差贡献率不能小于5%和总方差贡献率必须达到80%的原则，提取前2个主成分代替原指标， 作为评价新疆环境质量变化的主要指标，分别为Y1和Y2 。它们所对应的特征向量见表1。
由表1可知，在主成分Y1上得分较高的指标分别为X1、X2、X3、X5、X6，说明Y1基本反映了这5个指标的信息；X4和X7在主成分Y2上的得分较高，说明Y2基本反映了这2个指标的信息。因此，主成分Y1、Y2基本反映了全部指标的信息。由此可得，各评价指标与两个主成分的线性组合如下：
以所选取的主成分的方差贡献率为权重，⑥构造新疆环境综合评价指数：F=0.63961Y1+0.18069Y2。据此，可绘制1995—2010年新疆环境质量变化态势图（见图1）。
环境综合评价指数F是污染物指标对环境质量的影响，反映的是环境质量恶化的情况。由图1可以看出，以2001年西部大开发为界点，新疆整体环境质量变化可分为两个阶段，即2001年之前，F值基本维持在0.5以下，说明新疆整体环境质量变化相对平稳；2001年之后，F值不断攀升，说明新疆整体环境质量呈不断恶化的态势，尤其是2006年新疆加快煤炭资源开发利用以来，新疆整体环境质量在加速恶化。
（二）新疆煤炭资源开发利用与环境质量变化的相关分析
采用SPSS17.0统计软件调用相关分析中的二元变量命令项对新疆煤炭生产量、 消费量与环境质量综合评价指数（F）和在第一主成分Y1上得分较高的5个指标X1、X2、X3、X5、X6进行两两变量的Pearson相关分析，探求煤炭生产消费量与各环境质量指标的关联程度和影响大小。结果显示，新疆煤炭的生产消费量与整体环境质量变化和局部环境质量指标的变化情况成高度正相关，其中， 煤炭生产消费量与环境综合评价指数、工业固体废弃物产生量、废水排放量之间，以及煤炭消费量与SO2排放量之间的相关性均高达0.90以上。这说明新疆煤炭生产消费量的增加直接导致了整体环境质量的恶化。
“十一五”是新疆煤炭工业快速发展的重要时期。根据《新疆统计年鉴》（2008—2012年），新疆煤炭生产消费量增长迅速，占能源生产消费总量的比重分别由2006年的37.3%、56.7%上升至2010年的50.3%、65.8%，在新疆能源体系中的主体地位更加明显；新疆工业煤炭消费量占煤炭消费总量的比重则由2006年的89.97%稳步上升至2010年的93.67%，成为影响新疆整体环境质量的最主要因素。
三、结论与建议
分析结果表明自2001年西部大开发以来，新疆整体环境质量呈不断恶化的态势，尤其是“十一五”时期新疆加快煤炭资源的开发利用，使得这一趋势加速恶化。该分析结果与新疆实际情况基本吻合，说明时序全局主成分法作为一种环境综合评价方法，能够较为准确客观地体现区域环境质量的动态变化，并且通过主成分贡献率可以了解起重要作用的因素及相关机理，为政策的有效制定提供理论依据。
今后我们应努力降低新疆煤炭开发利用对环境质量的影响，确保煤炭产业与生态环境的持续协调发展。一方面，要积极探索基于循环经济理念的煤炭资源开发利用路径，“统筹规划、合理布局、有序开发、综合利用”，重点解决好煤炭开采方式、煤炭转化途径、生态环境保护及水资源利用等问题；另一方面，新疆应加快转变经济增长方式，积极调整以“高投入、高能耗、高污染”为特征的工业产业结构，加强清洁能源的推广利用，努力实现节能、降耗、减排、低碳的发展目标。
参考文献：
①崔润花. 浅谈煤炭资源整合的重要性[J]. 煤炭经济研究，2 010（6）：17—19
②中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴2012[Z].北京：中国统计出版社，2012
③胡隽秋. 新疆煤炭工业“十一五”回顾及“十二五”展望[J]. 中国煤炭，2011，37（4）：20—24
④刘环玉. 基于循环经济的新疆煤炭产业可持续发展研究[D].新疆大学博士学位论文，2010：62—71
⑤刘月玲，朱建雯. 新疆煤炭开采的主要环境影响及生态补偿机制对策研究[J].安徽农学通报，2012，18（1）：122
⑥丁洁. 区域生态环境质量综合评价方法及应用研究——基于时序全局主成分法[J]. 现代商贸工业，2011（9）：23—24
〔本文系新疆高校人文社科重点研究基地新疆创新管理研究中心项目“新疆煤炭资源开发生态补偿机制及政策研究”（项目编号：010112B06）、
国家社会科学基金一般项目“新疆煤炭资源开发生态补偿研究”（项目编号：11BJY032）、教育部人文社会科学研究新疆项目“新疆煤炭资源开发生态补偿研究”（项目编号：10XJJA790001）阶段性成果〕
（吕雁琴，1973年生，山东郓城人，新疆大学新疆创新管理研究中心副主任，新疆大学经济与管理学院教授。研究方向：区域开发与可持续发展）