青海省产业结构升级与环境污染风险研究

青海省产业结构升级与环境污染风险研究

优化西部产业结构，促进西部产业结构升级，是西部伟大发展战略实施的重要组成部分，也是实现可持续、快速、健康发展所必需的条件。国务院发展研究中心(2010)将产业结构升级界定为:“在特定的国内外经济环境和资源条件下,按照一般的产业结构演进规律和产业发展的内在要求,采取一定的措施,不断提高产业的结构层次和发展水平,以保证国民经济长期持续增长的一种经济活动”。产业结构升级一般蕴含两层含义:一是在增长过程中,农业部门份额的显著下降,工业部门的比重明显上升,服务业部门略有上升;二是工业部门内部的产业由低级向高级,由低劳动生产率向高劳动生产率,由低附加值向高附加值,由劳动密集型向资本、技术密集型的发展变化过程。经过第一轮西部大开发,中国西部地区产业结构发生了较大变化。第一产业比重有所降低,实力有较大增强;第二产业发展速度较慢,比重较低;第三产业比重相对稳定,现代服务业比重较低。产业结构的转变使西部经济发展看到了希望,同时也带来了新的问题———西部工业增加值占全国的比重逐年下降,西部地区制造业在全国所占份额也在不断下降。相对于东、中部地区,西部工业增长较慢,导致西部工业增加值占全国的比重仍在下降。在工业内部,煤炭、石油、天然气、电力等能源工业生产能力在不断向西部地区转移,而制造业则进一步向东部地区集中,直接导致西部地区制造业在全国所占份额的下降。当前西部并未完成产业结构升级,同时还面临新的问题和挑战,即东部劳动密集型和能源密集型产业有向西部转移的趋势。生态环境脆弱和水资源匮乏一直是制约西部经济发展的关键因素。东部劳动密集型和能源密集型产业向西部转移,无疑会加重西部生态环境的负担,甚至会对西部地区带来新的环境污染问题。当更加脆弱的生态环境反过来制约西部经济发展和产业结构转型时,西部很可能会陷入经济增长和环境保护难以协调的境地。在我国西部12个省份中,青海省是我国生态环境最脆弱的地区之一,也是我国最具有西部特征的大省之一。该省荒漠化面积较大、侵蚀程度严重,且境内植被均属于典型高寒类型,一旦遭到破坏就很难恢复。另外,青海省所辖的三江源区,不仅是我国乃至整个东南亚地区重要的水源涵养地,也是生态环境极其脆弱的保护区,一旦遭受污染,将会对整个流域造成影响。关注青海省产业结构调整和升级,及时监控和预防产业结构调整和升级带来的污染风险,对青海省和我国的发展都意义重大。因此,本文首先以环境库兹涅茨曲线(EKC)分析青海省产业结构升级的必要性,进而采用环境投入-产出模型计算产业结构调整和升级中带来的污染物排放量,最后对产业结构调整和升级过程中可能带来的污染风险做了评估与分析,为西部的产业结构调整提供参考信息。1数据和方法1.1投入产出表的管理研究采用的经济与环境指标数据主要来源于《青海统计年鉴》。经济指标主要是人均GDP,1990-2010年GDP数据来源于1991-2011年《青海统计年鉴》,人均GDP数据基于当年人口数据匡算。环境指标包括废水排放总量、SO2排放总量、烟尘排放总量。相关指标的统计直接取自2001-2011年《青海统计年鉴》。投入产出表中不同部门的数据主要从《青海统计年鉴》和2007年中国省级投入产出表获得。投入产出表的部门主要被分为三大产业部门。其中,第二产业部门细分为采矿业、洗选业、石油和天然气开采业、金属、非金属及其他资源采选业、制造业、电、热、气的生产和供应业、水的生产和供应业以及建筑业,第三产业部门细分为交通运输及仓储业、教育以及其他服务业。1.2方法1.2.1经济发展模型环境经济学讨论经济发展与环境污染关系时常引用环境库兹涅茨曲线(EnvironmentKuznetCurve,简称EKC)。EKC是描述经济发展与环境污染水平关系的计量模型。该模型指出,环境质量与人均收入水平呈倒U曲线型关系。当一个国家经济发展水平较低的时候,环境污染程度较轻,但是随着人均收入的增加,环境污染由低趋高,环境恶化程度随经济的增长而加剧;当经济发展达到一定水平后,也就是说,到达某个临界点或称“拐点”以后,随着人均收入的进一步增加,环境污染又由高趋低,其环境污染的程度逐渐减缓,环境质量逐渐得到改善。1.2.2污染物排放量核算传统的投入产出表并没有将环境保护纳入国民经济计划的研究当中,但20世纪70年代以来,随着对环境问题的日益关注,西方一些经济学家为了研究经济增长与环境保护的关系将投入产出分析方法应用到环境保护领域,建立了一系列包括环境指标的投入产出模型。本研究将产业结构升级过程中的人力资本(教育)、交通、水电气供应等部门从传统的投入产出表中分离出来,并在投入产出表中的投入栏加上污染物产生栏目,相应地产生了资源使用及回用部门和中间产品生产部门污染物产生象限、最终需求领域污染物产生象限和污染物总排放量象限(表1)。这种表式表达相对简单,易于计算各个生产部门的废物总排放量,分析经济结构和废物产生的关系。其中,qpij表示第j生产部门生产过程中消耗第i生产部门产品数量;Yip表示最终产出领域对第i生产部门产品的消耗量;Xip表示第i生产部门总产出;Zip为第j生产部门生产过程中的总投入量;Epij第j生产部门生产过程中第i种污染物的排放量;Yiw为最终需求领域产生的第i种污染物数量;Xiw为各部门第i种污染物总排放量。根据表1,从生产平衡角度,可以得出以下平衡方程。其中,每个生产部门的平衡方程如下:将直接消耗系数带入平衡方程,得到:其中,aij为直接消耗系数,为了分析的方便,常常把直接消耗系数的整体用矩阵的形式表示,这个矩阵称为直接消耗系数矩阵,通常以A表示;那么,完全需求系数矩阵为bij为矩阵中的各个元素,即完全需求系数,其含义是要增加单位第j部门的最终需求引起第i部门总产品数的变化量。完全需求系数矩阵能表明每一个部门对最终产品需求而引发的对所有部门总产出的影响。本研究考虑了废水、SO2和烟尘这三种污染物,这些污染物排放量核算基本公式如下:其中,Ei表示每个部门排放的污染物总量,单位为万t;Wi是每个部门的污染物排放系数,单位为t/万元;Uij是第i种部门的生产总值。2西宁产业结构不断发展的必然性2.1产业结构结构调整表型自2000年国家实施西部大开发战略以来,青海省三大产业产值均呈现加速上升趋势(图1(左)),产业结构发生较大变化(图1(右))。在产业结构调整下,青海省三大产业产值比重由2000年的15.2∶41.3∶43.5调整为2010年的10.0∶55.1∶34.9,而且,随着第一产业产值比重逐步降低,第二产业产值比重逐年增大并超过第三产业产值比重,而第三产业产值比重则一直处于较平稳状态。可以看出,西部大开发以来,青海省产业结构调整的方向表现为第一产业向第二产业的调整,第二产业比重与第一、三产业比重的差距日益明显,呈现一、三、二产业比例由低到高的发展趋势。依据克拉克定理,随着人均国民收入水平的提高,劳动力首先由第一产业向第二产业移动,当人均国民收入水平进一步提高时,劳动力便向第三产业转移,当前,青海省产业结构正处在第一产业向第二产业、第三产业发展的阶段,产业结构调整与第三产业的关系依然存在。2.2文献回顾与测算从青海省废水排放量和SO2排放量与人均GDP的关系模型的估计结果看,模型的二次项系数(β2)小于0,说明青海省废水排放量和SO2排放量与人均GDP之间呈倒U型曲线关系,即满足EKC曲线关系。虽然从全省废水排放量和SO2排放量分别与人均GDP的散点分布及其拟合曲线图看,青海省废水排放量和SO2排放量随经济增长呈现先上升的趋势(图2),但是人均GDP增长到一定程度也会呈现下降的态势。因此,青海省目前仍然处于一个废水排放量和SO2排放量随经济增长而增长的初级阶段,距离废水排放量和SO2排放量与经济增长的拐点仍然较远,这从一定程度上反映出,协调经济增长与环境保护的关系仍然是一个巨大的挑战。为探讨青海省废水排放量、SO2排放量与经济增长之间关系,本文测算了青海省废水排放量和SO2排放量随流域人均GDP增长而变化的拐点。具体计算公式如下:其中,T为青海省废水排放量和SO2排放量由随人均GDP增长而增加转变为随其增长而减少时的人均GDP;β1与β2为废水排放量和SO2排放量与人均GDP的关系模型的估计系数。基于上述转折点公式可计算出青海省废水排放量随人均GDP增长而变化的转折点位于人均GDP达到24000元/人(按1990年为基期价格计算),而SO2排放量随人均GDP增长而变化的转折点位于人均GDP达到21000元/人。亦即,当人均GDP低于24000元/人时,青海省废水排放量总体上处于随人均GDP的增加而增加的阶段;当人均GDP超过21000元/人时,青海省SO2排放量则进入随人均GDP的提升而下降的阶段。青海省烟尘排放量与人均GDP的关系模型的估计结果表明,排放量与人均GDP之间满足EKC曲线关系,即青海省烟尘排放量随经济增长呈现先上升后下降的趋势。从青海省烟尘排放量与人均GDP的散点分布及其拟合曲线图可以看出,烟尘排放量随区域人均GDP的变化存在一个明显的转折点,且青海省烟尘排放量与人均GDP之间的关系已经越过转折点,已进入烟尘排放量随经济的增长而下降的阶段(图4)。基于转折点公式可计算出青海省烟尘排放量随人均GDP增长而变化的转折点位于人均GDP达到14200元/人时(按1990年为基期价格计算)。这一估计结果表明,当人均GDP低于14200元/人时,青海省烟尘排放量总体上处于随人均GDP的增加而增加的阶段;当人均GDP超过14200元/人时,西部生态脆弱区的烟尘排放量则进入随人均GDP的增加而下降的阶段。2.3其他行业在全国所占比例均有不同程度的下降,主要依据青海省和全国范围内各行业产值的统计数据,分析了区域水平上的产业结构升级和各行业2002-2007年的发展态势(表2)。估算结果显示,2007年和2002年相比较,青海省的农林牧渔业在全国所占比例没有发生显著变化,下降幅度仅为0.002%,从而说明青海省的第一产业增长速度与全国平均水平基本持平。但是从2002年和2007年青海省第一产业值变化分析,增长了74.42%,意味着当地第一产业的发展对其自身而言,仍保持较高的增长速度。对于第二产业,除了石油、炼焦及金属冶炼加工业、机械电子设备制造业和废品废料业,其他行业在全国所占比例均有不同程度的下降。其中,食品制造及烟草加工业和建筑业占全国比例的减少幅度最大,分别为0.116%和0.114%。青海省经济发展缓慢,城市化水平较低。因此,能够表征城市发展速度的建筑业和人类生活水平的食品制造及烟草加工业的发展水平均比全国该行业的平均水平低很多。其次是电力、热力及水的生产和供应业及金属制品业,其生产总值占全国的比例分别减少0.086%和0.061%。这两个行业都是高耗能和重污染的行业,其产业结构的降低从一定程度上减缓了污染。采掘业、纺织、缝纫及皮革制造业、非金属矿物制品业占全国比例也有一定程度的减少。尽管石油、炼焦及金属冶炼加工业、机械电子设备制造业和废品废料业占全国比例有一定程度的增加,但是增长幅度相对较小,分别为0.034%,0.014%和0.004%。总体分析,2007年青海省第二产业占全国的比例较2002年小。亦即该区域较其他地区第二产业相对发展缓慢。对于第三产业,青海省的批发、住宿和餐饮业、金融业和房产、租赁和商务服务业占全国比例均有不同程度的增长。2002-2007年金融业占全国比例增长幅度最大,达0.139%。虽然青海省经济相对落后,但近年来该省的经济发展速度也有一定程度的提升。金融业的快速发展为该区域的经济建设提供了资金。值得注意的是,交通邮政业、教育、文化与卫生行业和技术与研究发展业,这些为经济发展提供高素质人才、技术和基础的要素却比全国平均发展速度慢。可以预见在未来一段时间内,青海省的发展水平与全国其他地区相比仍然处于较低水平,很难赶超东中部等发达地区。3辽宁省产业结构不断变化的环境风险评估3.1影响系数及感应度系数在区域国民经济的产业序列中,不同产业对区域经济发展的地位和作用是不同的。其中一些产业处于领先地位,对产业结构和经济发展起着带动作用,选择这样的产业作为主导产业并加快其发展对促进产业结构调整、加快经济发展速度和提高经济运行质量具有重大作用。而衡量某一产业的带动性或导向性的重要参数就是通过产业影响力系数和感应度系数来确定。通过影响力系数,可以看出某部门对其它部门的拉动作用。当影响力系数大于1时,表明第j部门的生产对其它部门所产生的波及影响程度超过社会平均影响水平;当影响力系数等于1时,表明第j部门的生产对其它部门所产生的波及影响程度与社会平均影响水平一致;当影响力系数小于1时,表明第j部门的生产对其它部门所产生的波及影响程度低于社会平均影响水平。通过感应度系数,可以看出某部门受其它部门的需求感应程度。当感应度系数大于1时,表明第i部门的生产受到的需求感应程度高于社会感应程度水平;当感应度系数等于1时,表明第i部门的生产受到的需求感应程度与社会感应程度水平一致;当感应度系数小于1时,表明第i部门的生产受到的需求感应程度低于社会感应程度水平。本文基于投入-产出模型,估算了青海省不同行业的影响力系数和感应度系数(表3)。估算结果表明,青海省21个部门中影响力系数大于1的部门有8个,其中石油、炼焦及金属冶炼加工业、采掘业、化工业、建筑业、金融业和其他服务业的影响力系数分别为3.11,1.12,1.29,3.32,1.81与1.22,这说明这些产业发展的带动作用强,其次为金融业,以上这些产业对青海省经济增长和产业结构的变动影响力大,对其它产业的发展具有较强的带动作用,因而在很大程度上决定着青海省产业结构特征及其演变趋势的产业或部门,要促进青海省经济的增长,需着力推进这些产业的发展。表3也显示,青海省感应度系数大于l的部门有3个,全部集中于第二产业,即电力、热力及水的生产和供应业、废品废料业、煤炭开采及采选业和其他制造业,其感应度系数分别为1.17,1.12和7.88,其中,以其他制造业的感应度系数最高,这说明这三个部门受其它部门的需求感应程度高于流域社会平均感应程度,也是青海省经济发展的制约性产业。总而言之,影响力系数或感应度系数大的产业部门对区域经济发展具有重大带动作用,也是通常所说的“瓶颈”产业,在经济过热时,这些部门将首先受到冲击。3.2行业结构升级原因导致的1.根据青海省2008年统计的各行业废水、废气排放量和其生产总值,估算了青海省20个部门的废水、SO2和烟尘的排放系数。在此基础上,结合投入产出表估算了各行业三种污染物的排放量。总体来看,2002-2007年青海省产业结构调整所产生的废水、SO2和烟尘排放量均呈减少的态势。通过以上计算,我们得到青海省2002-2007年产业结构变化所产生的废水排放增加最多的行业是机械电子设备制造业达4.02×104万t。其次是房产、租赁和商务服务业和批发、住宿和餐饮业,分别增加0.96×104万t和0.46×104万t。另外,废品废料和石油、炼焦及金属冶炼加工业的发展也使废水排放量有了小幅增长态势。产业结构调整造成废水排放量减少最多的行业是建筑业,减少量达183.37×104万t。其次是纺织缝纫及皮革制造业和金属制品业,减少量分别为83.16×104万t和34.11×104万t。而农林牧渔业、其他制造业、电力、热力及水的生产和供应业和教育、文化与卫生行业虽废水排放量随产业结构变化也有所减少,但是减少幅度较小。随着产业结构调整,SO2排放量增加的行业与废水排放增加的行业相同,且趋势类似,但是对于SO2排放量减少的行业却有不同。其中,SO2排放量减少最多的行业是交通邮政业、纺织、缝纫及皮革制造业和金属制品业,分别达到275.28万t,287.52万t和108.15t。其次是食品制造及烟草加工业、非金属矿物制品业和其他服务业,这几个行业因产业变化而减少的SO2排放量相对于交通邮政业等三个行业的排放量低很多。由产业结构调整而产生的烟尘排放量增加最多的仍然是机械电子设备制造业,增加量为3.27万t。其次是房产、租赁和商务服务业和批发、住宿和餐饮业,分别为2.3万t和0.98万t。而产业结构升级所造成的烟尘排放量减少最多的行业是纺织、缝纫及皮革制造业和金属制品业,分别为71.43万t和31.79t。其次是非金属制品业、食品制造及烟草加工业和建筑业。这些行业因行业结构变化所产生的烟尘排放减少量不及纺织、缝纫及皮革制造业的10%。农林牧渔业和其他制造业所产生的烟尘减排量最小,仅为0.02万t和0.03万t。3.3环境污染源含量与排放关系基于经济增长对污染物排放的影响分析,得出青海省整体仍然处于污染物排放量随经济增长而增长的阶段。因此,其产业经济发展势必会加重环境污染,并且污染排放量会随经济的进一步发展而不断增长。另外一方面,分析结果显示,2002-2007年青海省产业结构变化对废水、废气等污染的排放又起到一定的控制作用,并在一定程度上降低了青海省环境污染的风险。究其原因,主要是由于作为重要污染源的第二产业的发展速度低于全国平均发展水平,而促进经济快速发展、污染度较小的一些产业的增速高于全国平均发展水平所致。4加快产业结构升级,减轻污染风险本文依据青海省统计数据,采用经济增长-环境质量回归模型,分析了经济增长与污染物排放的关系。研究发现,青海省经济增长与污染物排放呈倒U型的关系,即污染排放随人均GDP的增长呈先增长后减少的趋势。EKC曲线还显示出青海省当前处于经济发展快速增长,依照其当前经济增长的速度,污染排放随经济增长而增长的态势还要经历很长一段时间,经济增长所带来的污染排放仍然很严重。这从某