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【摘要】 本文以青岛市历年环境质量报告书以及青岛市统计年鉴为依据，选取1996~2008年工业固体废弃物污染指数和经济数据，探究青岛市工业固体废弃物与经济发展之间的库兹涅茨曲线特征。结果表明，青岛市经济发展和固体废弃物污染指数可采用多项式进行拟合，随人均GDP的增长，粉煤灰产生量、冶炼废渣产生量、固体废弃物产生总量均呈明显上升趋势，但固体废弃物排放量呈总体下降趋势。多项式拟合结果显示，工业固体废弃物产生总量和粉煤灰产生量EKC曲线均呈倒U型关系，冶炼废渣产生量EKC曲线呈正U型关系，而工业固体废弃物排放量EKC曲线呈近似倒N型曲线。政府部门对工业固体废弃物的综合利用是青岛市环境库兹涅茨曲线特征的主要成因。
【关键词】 工业固体废弃物，库兹涅茨曲线，粉煤灰，冶炼废渣
一引言
青岛市地处山东半岛的南部，是山东省的经济龙头城市，青岛市的地理优势构成了青岛的特色经济核心，改革开放30年来经济发生了巨大的变化，GDP由1986年的91.81亿元增长到2009年的4890.33亿元。和许多城市一样，在经济快速增长的同时，城市的环境问题受到越来越多的关注。以前很多研究均以城市工业三废的简单加和作为环境污染指数，研究经济发展与环境污染之间的关系，但由于各污染物之间排放数量的巨大差异，造成这种研究方法只能反映其中的高权重因素，并不能真实的反映各污染物之间的真实情况。青岛市近几年工业固体废弃物产生量呈上升趋势，2008年产生量达738.5万吨，比十五末增加29.95%。因此，选用科学的研究计量模型对其变化规律进行研究，揭示其成因并提出相应的对策具有重要意义。
近年来，关于经济增长对环境质量的影响问题一直引起生态经济学家、经济学家的广泛关注。它们之间的关系最初被描述为收入增长与环境质量变化的环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curves，简称EKC）假说。EKC假说是指在经济发展早期环境质量逐渐恶化，经济发展到一定水平后，环境质量会逐渐改善，即环境压力和经济增长之间呈倒 U型关系。这种关系与库兹涅茨提出的收入差别与经济增长之间的关系相似，所以称之为环境库兹涅茨曲线，近年来成为经济学与环境学的研究热点[1]。据文献资料显示，环境库兹涅茨曲线在发达国家和新兴工业化国家(地区)得到了很好的验证[2]，我国部分地区，如湖南[3]、武汉[4]和郑州[5]等地的环境污染状况与经济发展水平之间总体上符合倒“U”型曲线关系。但也有些学者认为，环境库兹涅茨曲线(EKC)的形状不一定就是倒“U”型，在一定阶段, EKC可能是倒“U”型，也可能是正“U”型、“N”型或同步关系[6]。
鉴于此，本研究以青岛市环境质量报告书以及青岛市统计年鉴为依据，选取1996~2008年工业固体废弃物环境数据和经济数据，探究青岛市工业固体废弃物污染与经济发展之间的库兹涅茨曲线特征，分析其变化规律以及成因，以期为制定环境政策提供依据。
二 计量模型
1. 评价指标的选取
本文以青岛市1996~2008工业固体废弃物产生总量、粉煤灰产生量、冶炼废渣产生量和固体废弃物排放量为研究参数，对工业固体废弃物污染进行计量分析。经济增长以人均GDP为指标。青岛市工业固体废弃物产生、利用与排放情况及经济指数见表1。
表1青岛市1996~2008年工业固体废弃物污染指数及经济指数
a 数据来源于青岛市环境质量报告书；b 数据来源于青岛市统计年鉴
2. EKC研究计量模型
通常倒U型的EKC模型的基本函数有三种：二次函数型，三次函数型，以及将二次函数、三次函数与对数形式相结合的模型。本论文回归分析模型采用三次函数形式：
式中：yt为环境指标；Xt为人均GDP；εt为回归参差；t为时间; β0、β1、β2、β3是待定参数。
三 青岛市工业固体废弃物EKC实证研究
以人均GDP为横坐标，分别以粉煤灰产生量、冶炼废渣产生量、工业固体废弃物产生总量和固体废弃物排放量为纵坐标，绘制青岛市工业固体废弃物环境质量曲线见图1。
图1 a）人均GDP与粉煤灰、冶炼废渣产生量拟合曲线图
b) 人均GDP与工业固体废弃物产生量和排放量拟合曲线图
表2 工业固体废弃物污染指数EKC计量关系
工业固体废弃物主要来源是工业企业生产过程产生的电厂粉煤灰、煤矸石和生产加工过程产生的边角料和其他非危险废物类的废渣和境外进口作为原料的固体废物。
由表1可知，2008年青岛市工业固体废物的产生量为738.5万吨。产生量最大的为粉煤灰和冶炼废渣，二种废物的产生量分别为245.9万吨和169.9万吨，分别占总量的33.3%和23.0%。“十五”期间，青岛市工业固体废弃物产生量为2337.94万吨。产生量较大的有粉煤灰和冶炼废渣。二种废物的产生量分别为634.37万吨和489.49万吨，分别占总量的27.13%和20.94%。与“九五”相比，工业固体废物产生量增长36.61%。值得注意的是，“九五”期间和“十五”的前两年，炉渣产生量始终高于冶炼废渣的产生量，从2003年起，由于产业结构的调整，冶炼废渣开始取代炉渣成为青岛市固体废弃物产生的次要因素。粉煤灰和冶炼废渣主要来源于电力热力、黑色金属冶炼及化工行业产生的固体垃圾。
青岛市经济发展和固体废弃物中的粉煤灰产生量、冶炼废渣产生量、工业固体废弃物产生总量和固体废弃物排放量分别采用二次和三次函数进行拟合，其三次函数拟合度较优。其中粉煤灰EKC曲线呈持续上升趋势（图1a），表现为倒U型曲线的右半部分，其拟合曲线相关系数为0.92522（表2）；冶炼废渣EKC曲线呈先上升后下降趋势（图1a），表现为正U型曲线的左半部分，其拟合曲线相关系数为0.98704；工业固体废弃物产生总量三次函数拟合曲线相关系数为0.98129，呈持续上升趋势（图1b），表现为倒U型曲线的左半部分；而固体废弃物排放量的EKC曲线总体呈下降趋势（图1b），具体表现为下降-上升-下降，呈近似倒N型曲线，其三次函数拟合曲线相关系数为0.88394。
值得注意的是，从图1b可以看出，青岛市的工业固体废弃物产生量自“九五”以来几乎呈直线上升趋势，但除2003年有小幅反弹之外，工业固体废弃物排放量总体上呈明显下降趋势。究其原因，青岛市各级政府对工业固体废弃物的综合利用功不可没。“十五”期间，青岛市工业固体废弃物排放量以45.58%的平均速度下降。2008年，全市工业固体废物綜合利用量为755.9万吨，综合处置往年贮存量30.3万吨，综合利用率高达98.3%。
四 青岛市经济增长与环境协调发展对策建议
尽管人们对环境库兹涅茨曲线在不同国家、不同地区的适用性有不同认识和看法，但是环境库兹涅茨曲线对环境污染物排放量趋势的预测作用仍然是不容忽视的。通过对青岛市工业固体废弃物环境库兹涅茨曲线的分析，对认识青岛经济发展所处的历史阶段，提出青岛经济发展的战略规划具有重要的启发和借鉴意义。
1. 开展清洁生产，从源头削减固体废物的产生量
加大产业结构调整力度，实行原材料替代，改进生产工艺，降低企业固体废物产生量；淘汰固体废物产生量最大的落后生产工艺。把推行清洁生产与加强企业管理、技术进步有机结合起来。提高废物在不同企业、社会层次之间的循环利用，减少废物产生量。
2. 提高固体废弃物资源化水平
提高一般工业固体废物、危险废物以及废旧家电及电子产品等固体废物的资源化综合利用水平，形成产业化，通过技术引进、自主研发等措施提高资源化产品附加值。
3. 加强固体废物流通过程的控制与管理
建设固体废物登记交换中心，负责青岛市固体废物的产生、物流、交换、处理处置信息管理，实现固体废物产生者、综合利用者与处置者的信息资源共享；保证一般工业固体废物与危险废物的物流与交换处于监督管理范围内，减少固体废物不合理流通对环境的危害。
4. 合理布局和建设无害化集中处置设施
合理布局与建设一般工业固体废物填埋场，根据运输距离与产生源分布设置布局一般工业固体废物填埋场，实现一般工业固体废物的无害化处置。
按照国家对危险废物处置中心“三位一体”建设模式的要求，以青岛危险废物处置中心为核心，对现在固体废物焚烧设施进行资源整合，形成系统化固体废物焚烧设施体系，防止重复建设和投资浪费，杜绝不合理焚烧对环境的影响。
五 结论
1. 随人均GDP的增高，青岛市的工业固体废弃物产生量几乎呈直线上升趋势，但固体废弃物排放呈总体下降趋势。
2. 青岛市经济发展和工业粉煤灰EKC曲线呈倒U型关系，冶炼废渣EKC曲线呈正U型关系，工业固体废弃物产生量EKC曲线呈倒U型关系，固体废弃物排放量EKC曲线呈近似倒N型曲线。
3. 青岛市各级政府对工业固体废弃物的综合利用是青岛市固体废弃物排放量逐渐降低的重要原因。
industrial solid wastes exhibit a U-shape while that of metallurgical residues an inverted U-shape. The EKC curves of discharge of industrial solid wastes exhibits an inverted N-shape. The Kuznets curve characteristics can be attributed to the pushing of industrial waste management by the government.
[Key words] industrial solid wastes，Kuznets curve，fly ash，metallurgical residues
注：文章中所涉及的公式和圖表请用PDF格式打开
【关键词】 工业固体废弃物，库兹涅茨曲线，粉煤灰，冶炼废渣
一引言
青岛市地处山东半岛的南部，是山东省的经济龙头城市，青岛市的地理优势构成了青岛的特色经济核心，改革开放30年来经济发生了巨大的变化，GDP由1986年的91.81亿元增长到2009年的4890.33亿元。和许多城市一样，在经济快速增长的同时，城市的环境问题受到越来越多的关注。以前很多研究均以城市工业三废的简单加和作为环境污染指数，研究经济发展与环境污染之间的关系，但由于各污染物之间排放数量的巨大差异，造成这种研究方法只能反映其中的高权重因素，并不能真实的反映各污染物之间的真实情况。青岛市近几年工业固体废弃物产生量呈上升趋势，2008年产生量达738.5万吨，比十五末增加29.95%。因此，选用科学的研究计量模型对其变化规律进行研究，揭示其成因并提出相应的对策具有重要意义。
近年来，关于经济增长对环境质量的影响问题一直引起生态经济学家、经济学家的广泛关注。它们之间的关系最初被描述为收入增长与环境质量变化的环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curves，简称EKC）假说。EKC假说是指在经济发展早期环境质量逐渐恶化，经济发展到一定水平后，环境质量会逐渐改善，即环境压力和经济增长之间呈倒 U型关系。这种关系与库兹涅茨提出的收入差别与经济增长之间的关系相似，所以称之为环境库兹涅茨曲线，近年来成为经济学与环境学的研究热点[1]。据文献资料显示，环境库兹涅茨曲线在发达国家和新兴工业化国家(地区)得到了很好的验证[2]，我国部分地区，如湖南[3]、武汉[4]和郑州[5]等地的环境污染状况与经济发展水平之间总体上符合倒“U”型曲线关系。但也有些学者认为，环境库兹涅茨曲线(EKC)的形状不一定就是倒“U”型，在一定阶段, EKC可能是倒“U”型，也可能是正“U”型、“N”型或同步关系[6]。
鉴于此，本研究以青岛市环境质量报告书以及青岛市统计年鉴为依据，选取1996~2008年工业固体废弃物环境数据和经济数据，探究青岛市工业固体废弃物污染与经济发展之间的库兹涅茨曲线特征，分析其变化规律以及成因，以期为制定环境政策提供依据。
二 计量模型
1. 评价指标的选取
本文以青岛市1996~2008工业固体废弃物产生总量、粉煤灰产生量、冶炼废渣产生量和固体废弃物排放量为研究参数，对工业固体废弃物污染进行计量分析。经济增长以人均GDP为指标。青岛市工业固体废弃物产生、利用与排放情况及经济指数见表1。
表1青岛市1996~2008年工业固体废弃物污染指数及经济指数
a 数据来源于青岛市环境质量报告书；b 数据来源于青岛市统计年鉴
2. EKC研究计量模型
通常倒U型的EKC模型的基本函数有三种：二次函数型，三次函数型，以及将二次函数、三次函数与对数形式相结合的模型。本论文回归分析模型采用三次函数形式：
式中：yt为环境指标；Xt为人均GDP；εt为回归参差；t为时间; β0、β1、β2、β3是待定参数。
三 青岛市工业固体废弃物EKC实证研究
以人均GDP为横坐标，分别以粉煤灰产生量、冶炼废渣产生量、工业固体废弃物产生总量和固体废弃物排放量为纵坐标，绘制青岛市工业固体废弃物环境质量曲线见图1。
图1 a）人均GDP与粉煤灰、冶炼废渣产生量拟合曲线图
b) 人均GDP与工业固体废弃物产生量和排放量拟合曲线图
表2 工业固体废弃物污染指数EKC计量关系
工业固体废弃物主要来源是工业企业生产过程产生的电厂粉煤灰、煤矸石和生产加工过程产生的边角料和其他非危险废物类的废渣和境外进口作为原料的固体废物。
由表1可知，2008年青岛市工业固体废物的产生量为738.5万吨。产生量最大的为粉煤灰和冶炼废渣，二种废物的产生量分别为245.9万吨和169.9万吨，分别占总量的33.3%和23.0%。“十五”期间，青岛市工业固体废弃物产生量为2337.94万吨。产生量较大的有粉煤灰和冶炼废渣。二种废物的产生量分别为634.37万吨和489.49万吨，分别占总量的27.13%和20.94%。与“九五”相比，工业固体废物产生量增长36.61%。值得注意的是，“九五”期间和“十五”的前两年，炉渣产生量始终高于冶炼废渣的产生量，从2003年起，由于产业结构的调整，冶炼废渣开始取代炉渣成为青岛市固体废弃物产生的次要因素。粉煤灰和冶炼废渣主要来源于电力热力、黑色金属冶炼及化工行业产生的固体垃圾。
青岛市经济发展和固体废弃物中的粉煤灰产生量、冶炼废渣产生量、工业固体废弃物产生总量和固体废弃物排放量分别采用二次和三次函数进行拟合，其三次函数拟合度较优。其中粉煤灰EKC曲线呈持续上升趋势（图1a），表现为倒U型曲线的右半部分，其拟合曲线相关系数为0.92522（表2）；冶炼废渣EKC曲线呈先上升后下降趋势（图1a），表现为正U型曲线的左半部分，其拟合曲线相关系数为0.98704；工业固体废弃物产生总量三次函数拟合曲线相关系数为0.98129，呈持续上升趋势（图1b），表现为倒U型曲线的左半部分；而固体废弃物排放量的EKC曲线总体呈下降趋势（图1b），具体表现为下降-上升-下降，呈近似倒N型曲线，其三次函数拟合曲线相关系数为0.88394。
值得注意的是，从图1b可以看出，青岛市的工业固体废弃物产生量自“九五”以来几乎呈直线上升趋势，但除2003年有小幅反弹之外，工业固体废弃物排放量总体上呈明显下降趋势。究其原因，青岛市各级政府对工业固体废弃物的综合利用功不可没。“十五”期间，青岛市工业固体废弃物排放量以45.58%的平均速度下降。2008年，全市工业固体废物綜合利用量为755.9万吨，综合处置往年贮存量30.3万吨，综合利用率高达98.3%。
四 青岛市经济增长与环境协调发展对策建议
尽管人们对环境库兹涅茨曲线在不同国家、不同地区的适用性有不同认识和看法，但是环境库兹涅茨曲线对环境污染物排放量趋势的预测作用仍然是不容忽视的。通过对青岛市工业固体废弃物环境库兹涅茨曲线的分析，对认识青岛经济发展所处的历史阶段，提出青岛经济发展的战略规划具有重要的启发和借鉴意义。
1. 开展清洁生产，从源头削减固体废物的产生量
加大产业结构调整力度，实行原材料替代，改进生产工艺，降低企业固体废物产生量；淘汰固体废物产生量最大的落后生产工艺。把推行清洁生产与加强企业管理、技术进步有机结合起来。提高废物在不同企业、社会层次之间的循环利用，减少废物产生量。
2. 提高固体废弃物资源化水平
提高一般工业固体废物、危险废物以及废旧家电及电子产品等固体废物的资源化综合利用水平，形成产业化，通过技术引进、自主研发等措施提高资源化产品附加值。
3. 加强固体废物流通过程的控制与管理
建设固体废物登记交换中心，负责青岛市固体废物的产生、物流、交换、处理处置信息管理，实现固体废物产生者、综合利用者与处置者的信息资源共享；保证一般工业固体废物与危险废物的物流与交换处于监督管理范围内，减少固体废物不合理流通对环境的危害。
4. 合理布局和建设无害化集中处置设施
合理布局与建设一般工业固体废物填埋场，根据运输距离与产生源分布设置布局一般工业固体废物填埋场，实现一般工业固体废物的无害化处置。
按照国家对危险废物处置中心“三位一体”建设模式的要求，以青岛危险废物处置中心为核心，对现在固体废物焚烧设施进行资源整合，形成系统化固体废物焚烧设施体系，防止重复建设和投资浪费，杜绝不合理焚烧对环境的影响。
五 结论
1. 随人均GDP的增高，青岛市的工业固体废弃物产生量几乎呈直线上升趋势，但固体废弃物排放呈总体下降趋势。
2. 青岛市经济发展和工业粉煤灰EKC曲线呈倒U型关系，冶炼废渣EKC曲线呈正U型关系，工业固体废弃物产生量EKC曲线呈倒U型关系，固体废弃物排放量EKC曲线呈近似倒N型曲线。
3. 青岛市各级政府对工业固体废弃物的综合利用是青岛市固体废弃物排放量逐渐降低的重要原因。
industrial solid wastes exhibit a U-shape while that of metallurgical residues an inverted U-shape. The EKC curves of discharge of industrial solid wastes exhibits an inverted N-shape. The Kuznets curve characteristics can be attributed to the pushing of industrial waste management by the government.
[Key words] industrial solid wastes，Kuznets curve，fly ash，metallurgical residues
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