环境与发展的几个统计规律课件

环境与经济的相互联系与国家可持续发展战略孙根年教授、博士生导师陕西师范大学旅游与环境学院环境与发展的关系是现代环境科学研究的前沿问题，对于这一问题不能只限于空洞的思辨，而需要从系统的观点、历史发展的线索去进行哲学的概括和总结，需要以事实为基础进行归纳。研究思路：一是从系统的角度构建一个环境经济系统的模型；二是从历史发展过程进行归纳，运用世界各国数据进行横向比较，从而归纳几个规律性的东西，为我国构建资源节约型社会和环境友好型社会，实现科学发展观提供理论支持。一、环境经济系统及其历史演化过程水62.5万吨美国百万人口城市燃料9500吨食物2000吨垃圾9600吨大气污染950吨污水50万吨日输入日输出制约功能输送功能维护功能效益功能服务功能净化功能调节功能物质生产、居民生活社会进步、经济发展、环境保护空气、水、土壤等资源配置、供给、需求人流、能流、物流、信息流生态环境、安全防火社会效益、经济效益、环境效益环境的促进作用环境的制约作用环境功能人类发展人类需求的层次与结构基本生理需求衣、食、住、行安全健康需求无灾害、污染、破坏、疾病等求知审美需求知识、美景、舒适、温馨等全面发展需求社会、经济、科技、人性等地理环境的供给与影响基本地理环境气、水、土、生环境问题影响灾害、污染、破坏、疾病等奥秘美景供给奥秘、美景、舒适、温馨等；资源能源供给资源、能源、道德、伦理等；1.人类文明史的四个阶段人类的起源已有三百万年的历史，如果以约十万年前的采集狩猎文明为的起点，人类文明史大致经历四个阶段，并可以用颜色表示：采集狩猎社会——茹毛饮血、红色文明；耕作农业社会——毁林开荒、黄色文明；机械工业社会——废物排放、黑色文明；智能信息社会——保护环境、绿色文明。采集狩猎社会耕作农业社会机械工业社会智能信息社会10万—1万年1万—3百年3百—30年30年—？高出生、高死200-7000万人缓慢增长，大约在1-5亿人快速增长，大约10-60亿人保持稳定，大约60-80亿人野生的动植物（采集狩猎）土地生物资源（耕作养殖）无机矿物能源（采掘加工）知识信息资源（创新处理）采集狩猎业耕作农业机械加工业智能信息业敬畏崇拜自然环境决定论利用改造自然环境或然论掠夺征服自然文化决定论保护改善自然人地协调论茹毛饮血、红色文明毁林开荒、黄色文明废物排放、黑色文明保护环境、绿色文明人类文明史的四个阶段工业文明是典型的黑色文明，其基本模式是：资源开发→产品生产→废物排放。在输入端的资源开发上是掠夺式、竭泽而鱼，引起广泛的生态破坏；在中间生产过程是线性加工、单成分利用，导致资源浪费、大量废物产生；在输出端是无用即废、随意排放，引起十分严重的环境污染问题。传统工业模式具有：强破坏、低利用、高污染等特点，将引起一系列复杂多样的环境问题。二、环境与发展的五个归纳规律环境与发展相依律；环保能力提高律；环境保护的后发优势律；环境污染的空间转移律；环境与发展的最终谐调律。人类环保能力的提升在时间上总落后于环境问题的出现，随着社会经济的发展，人类环境保护能力的提升会逐渐增大；在社会发展过程中必然存在一个转折点，在此之后随着人类环保能力的提高，环境污染和破坏的强度趋于下降。也就是说，“先污染、后治理”是发展与环境关系演化过程中所遵循的必然规律。规律2：环保能力提升律CCDD环保综合能力曲线环境破坏综合强度曲线经济发展的时间过程环境污染环保能力环保能力呈上升趋势，环境污染和破坏呈先上升后下降趋势现有问题、后有科学：在发展过程中，只有出现了环境污染和破坏问题并对人类造成影响，才能引起人们的重视和研究；从科学到技术、制度：有效的环境保护离不开环保法规和环保意识，而法规的制定和意识的提高需要一段时间才能实现．环境保护的投资是巨大，需要经济发展到一定程度才能拿出资金去治理环境。环保能力滞后的原因：同一发展过程在时间维度上重复进行时，与先行者（A）相比，后来者(B)在一定程度上具有改善环境与发展关系的能力，其环境污染和破坏的强度要小，而环保综合能力提升较快。这是因为后来者在同一发展过程中，可以不必完全重复先行者的发展历史，而可能采用先行者改进了的技术和管理模式，从而使自己的发展过程中的环境与发展的关系较之先行者得到相应地改善．规律3：后发优势规律同一发展过程在空间维度上重复进行时，在先进地区（A）和落后地区(B)之间会形成不同的地域分工，高污染的技术和产业集中于落后地区，低污染的技术和产业集中于先进地区。也就是说，环境与发展的关系在同时代的不同地区，存在着高污染的技术和产业从先进地区向落后地区转移的某种统计规律。这个规律对于发展中国家不利，他们必须提高警惕，以防止污染技术和产业的跨国转移。规律4：环境污染的空间转移规律高污染企业分布曲线低污染企业分布曲线发达国家企业密度落后国家企业密度这种规律的产生，是由于世界各国社会经济发展的不平衡及不公正的社会经济秩序决定的，发达国家在调整产业结构和淘汰技术时，总是将资源高消耗和环境重污染的技术和产业转向落后的国家和地区，同时发展中国家由于经济落后不可能得到先进技术。环境与发展的对立统一经济增长环境污染发展中国家经济增长环境污染发达国家经济发展（时间）环境负荷人均收入10000元先发展国家后发展国家P为人口规模，人口增长是环境压力增大的一个重要因素；E为人均产量或人均GDP，经济增长是开采资源并将其转化为废弃物的活动；T为单位产值的污染物排放量，是一个与环境有关的技术经济指标，可分为三种情况。Commoner从机理分析，将人类活动的环境压力定义为如下关系式：其中：对上式两端取对数，再求导取微商得：令：（人类活动对生态环境压力的变化率）（人口增长率）（经济增长率）（技术进步速率）取对数:求导数:可以得到：在环保技术条件不变的条件下（即rT=0），人类对环境的压力与人口增长速度和经济发展速度有关：由上图可看出：随着时间的变化，人口增长率趋向于稳定，即rP＝０。此时：而随着经济的发展，明显有rＥ＞０。为了使rＩ＜０，则必须保证：且即：通过环境保护的技术进步(即rT＜０)，来平衡或降低经济增长对环境的压力。环境保护技术环境污染及压力指数与环境保护有关的技术经济参数有三种形式：环境污染技术，即为了提取更纯净的成分，将资源变成更多的污染。环境净化技术，即通过清洁生产和循环经济将废弃物变为再生资源。环境恒定技术，不随时间发生变化。产业结构调整；产业技术创新；企业规模扩大；清洁生产，循环工艺降低经济增长的环境压力技术的主要措施：从发展过程中看，人类对环境压力的变化可归纳为环境库兹涅茨曲线，即随着经济的发展环境质量经过一个先变坏后变好的过程。中期rＩ＝０后期rＩ＜０初期rＩ＞０时间对环境的压力四、环境库兹涅茨曲线及实证研究环境库兹涅茨曲线（KEC）:在经济发展的初期，环境污染或环境破坏会随经济的发展而加重，当经济发展到一定水平后，环境污染随之下降，环境质量逐渐变好，环境压力和经济增长之间存在着一种倒“U”形关系。在环境质量和经济发展水平之间存在着一个拐点，对不同的国家和地区而言，此拐点的值也不相同，西方国家的拐点多为10000美元。

经济发展水平资源消耗现在的发展中国家现在的发达国家发展中国家的新型工业化道路：穿越“环境高山”污染治理政府管制市场机制公众参与时间序列分析：针对某地区或某行业，随着经济的发展其污染先增大后减小；截面数据分析：以某年不同发展水平地区的截面数据，进行国家或地区间的横向分析；由于地理学的研究多由局部推测整体，模拟的数学方程多为二次曲线，有时可能为直线方程或指数方程。实证分析的方法由局部到推测整体Y=a*exp(rx)Y=ax+bY=a0+a1x+a2x*xY=ax+bY=a*exp(-rx)在北京召开的《则富》全球论坛上，全国政协副主席、中国工程院院长徐匡迪发表了题为《中国的能源需求与可持续发展》的主旨演讲，提出能源消耗和废气排放并不是中国所特有的问题，在不同的发展阶段、不同国家的能源需求，经过了一个类似倾斜的“S”形曲线：在工业化的初级阶段，也就是轻工业为主的阶段，农产品如粮食、棉花等为主要原材料，对能源消耗不算太大；在工业化发展加速阶段，即重化工业阶段，如钢铁、汽车、造船、机械工业的发展以及大规模的城市化，需要消耗大量的物质材料和能源；而后工业化时期，由于大规模的城市改造和基础建设告一段落，主要发展高新技术产业和服务业，能源消耗量自然就会回落。有关资源和环境的三个基本规律另一方面，由于化石能源的消费污染物的排放就随之增加，所以，资源消耗和环境污染是一个倒U形曲线，就是说：当没发展的时候是“poorandclean”

(贫穷而清洁)，比如青藏高原到处都是蓝天白云，没多少工业也没有污染；发展到工业化的中期阶段是最危险的，可称为“richeranddirty”

(比较富裕但是很脏)；然后进入后工业化时期，产业结构升级，一些制造业转移出去，就是“richandclean”

(富裕而清洁)了。过去100年中，今天占世界1/8人口的15个主要发达国家，消耗了世界矿产资源的一半，并在全世界环境污染包括温室气体的产生中，负有80%的责任，所以，这是一个历史问题，并不是中国发展了才带来的新问题。自然资源，特别是各种矿产资源、化石能源，是人类社会赖以生存和发展的宝贵财富。人类从诞生至今己有几百万年，人类文明也己有近6000多年的历史，而从工业革命至今仅有200多年。在这短短的200多年中，人类创造了巨大的生产力，使经济社会取得了飞跃发展，与此同时，消耗的矿产资源也超过过了前几百万年的总和，其中包括大量不可再生的化石能源。从历史上看，矿产资源消费和人类的经济社会发展水平之间存在着一般性的规律，大致呈S型曲线（图1）。这里我们可以举出大量的实证资料。一、资源消耗与经济发展的一般关系在工业社会之前，由于人口稀少、矿产资源消费量小、增长速度很慢，全世界环境污染水平很低，经济与环境总体状况是“贫穷但清洁”；在人类开始实现工业化的过程中，人类开发利用资源的能力不断增强，工业产业迅速发展，居民消费不断增长，物质财富大量积累，使资源消费急剧增加，经济与环境的关系是“富裕但肮脏”；在后工业化社会，随着环境保护技术的运用，资源消费开始缓慢增长甚至下降，环境污染得到逐步控制和治理，经济与环境的关系进入“富裕又清洁”阶段。其发展的规律就是所谓的环境库滋涅茨曲线，这是世界各国普遍遵循的规律。由于矿产资源，尤其是化石能源消费，与污染物排放高度相关，因此，资源消