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关键词:贸易;生态环境;污染;效应
收稿日期:2011-10-31
作者简介:李茜茜(1985―),女,宁夏中宁人,兰州交通大学数理与软件工程学院硕士研究生。
中图分类号:F832.7
文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2011)11-0118-03
1生态环境现状
1.1水污染严重
2010年全国废水排放总量528.3亿t,同比1994年增加47.85%。其中工业废水排放量237.6亿t,同比1995年下降2.44%。城镇生活污水排放量276.3亿t,比1995年增加166%。废水中化学需氧量排放量1 399.5万t,比1995年增加100.25%。废水中氨氮排放量152.3万t,同比1995年增加20.05%(图1)。全国7大水系(长江、黄河、珠江松花江、淮河、海河及辽河)有近一半河段污染严重,其中海河、辽河污染最为严重。
图11995~2010年全国废水排放量
1.2大气污染形势严峻
我国大气环境污染主要以煤烟型污染为主,主要污染物为悬浮颗粒物和二氧化硫,少数特大型城市属烟煤和汽车尾气并重型。2010年全国监测的522个城市中,315个达到或超过国家环境空气二级标准(居住区标准),占60.3%;空气质量为三级的城市有152个,达29.1%;劣于三级的城市有55个,占10.6%。2010年,全国废气排放量为210 525亿标m3,比1994年增加215%。2010年,全国废气中二氧化硫排放量2 585.2万t,比1994年增加13.1%。烟尘排放量1 198.4万t,比1994年下降10.69%。工业粉尘排放量911.2万t,比1994年增加16.67%(图2、图3)。
图21994~2010年全国废气排放量
图31999~2010年全国SO2和烟尘排放
1.3土壤污染不容乐观
据统计,2010年我国受到工业“三废”污染、乡镇企业污染和农药污染的耕地面积为2 186.7万hm2,占全国耕地面积的16%,每年损失粮食240亿kg 。工业废弃物往往造成地区性土壤污染。2010年,全国工业固体废物产生量12.9亿t,比1994增加128.6%;工业固体废物排放量1 598.7万t,比1994年减少69%。这些废弃物不但侵占大量农田,而且因其多含有有毒有害物质,严重污染了土壤[2]。
2.1贸易对生态环境的规模效应
(1)贸易活动源于分工,同时也强化了分工,促使经济规模的膨胀。贸易的产生和发展都是依赖于各国经济活动中的分工。而在短期内,贸易的产生和发展反过来又强化了生产分工的专业化。随着经济发展导致经济规模的扩大,直接加剧了经济活动和自然环境之间的联系,加大了一国贸易和生产对其生态环境索取的依赖性。
(2)贸易活动不但使得生产活动得到扩张,同时也使国民福利得到改进和强化。不论是斯密的绝对优势理论还是李嘉图的比较优势理论,均认为贸易提高了整体经济的产出和国民福利。贸易和经济规模的扩张也使消费规模膨胀,而许多消费品在消费时和生产资料的消费一样也会产生污染。贸易活动的扩张从消费渠道加剧了对环境的污染。
(3)贸易活动的重要组成部分,即运输活动,会随着贸易规模的膨胀而扩张。运输业是对环境产生严重污染的产业,而贸易规模的扩张在运输技术和产品结构不变的条件下,会无条件的增加对环境的污染。因此,贸易本身的活动也加剧了对环境污染的规模效应。
我国对外贸易的规模在改革开放以来,取得了飞速发展,出口贸易额的排名由1980年的第26位一跃为2010年的第1位,出口贸易占世界出口总额的比重也提升到了2010年10.5%,成为真正的贸易大国。2011年仍然保持了了较高势头。我国的外贸依存度很高,尤其是20世纪90年代后期,对外贸易作为拉动国民经济三驾马车的作用在内需不足,民间投资不旺的情况下凸显。贸易成为推动经济增长的火车头。我国的国民经济总量也由1978年的3 624.1亿元人民币增加到2010年的20.94万元亿人民币,经济规模扩大的同时也扩大了贸易对生态环境的规模效应。
2.2贸易对生态环境的结构效应
贸易对于生态环境具有结构效应,主要表现在FDI和跨国公司世界范围内的活动也可能使得贸易活动对生态环境的结构效应凸现。FDI和跨国公司的进入,往往使得东道国的要素禀赋发生相应的变化。通常跨国公司的进入会带来相应的资本,增加东道国的资本存量。尤其是在现阶段跨国公司的生产活动越来越多的偏离要素成本因素的条件下,其引发的东道国产业结构与分工的变化会更加显著,其对环境污染的结构效应也会更加明显。如我国改革开放以来,随着贸易的不断发展,我国经济结构偏向于工业和第三产业,农业比重逐渐缩减,产业结构逐渐向高级化发展,农业的缩减,工业的扩张固然会对我国环境产生影响,工业的发展将促使环境污染的增大。第一次全国经济普查以后,我国GDP增加了近两万亿元人民币,其基本为工业产值。这种产业结构的转变将能促使我国整体污染水平提升,于是贸易的结构效应严重。
2.3贸易对生态环境的技术效应
贸易对于生态环境具有技术效应,主要表现在以下几点。
(1)投资和跨国公司的进入也会通过技术外溢效应提高东道国的技术水平,东道国的厂商通过“干中学”提高自身的技术水平。与生产技术有关的贸易则直接提高了进口国的技术水平,增强了生产要素的利用效率。这些生产技术水平的提高也成为贸易对环境技术效应的重要组成。尤其是直接与环境保护有关贸易活动则直接对环境的影响强度产生重要影响。
(2)与环境有关的贸易政策和与贸易有关的环境政策直接或间接的提出了对于生产活动中环保技术水平要求。这直接刺激了生产活动中对于环境保护的技术投入,强化贸易对生态的技术效应。贸易对于生态环境的技术响应是一种良性效应。
改革开放以来,我国对外贸易的不断扩大,但是我国一直以来只是一种以制造业为主的生产国家,所拥有的技术含量并不高,在商品链中是属于污染最重、价值最低的低端。因此,随着我国对外贸易的发展反而使我国生态环境污染加重。
3改善生态环境的贸易策略
3.1各地因地制宜,加快经济结构调整,实现差异化发展
各地经济结构的重型化和趋同化,是造成我国环境严重污染的重要原因。要改变全国散布的工业污染点的情况,各地必须因地制宜,明确城市经济定位和发展方向,实现差异化发展,同时地方也应依据地方经济的发展水平,有实力的地方应尽快实现经济结构的转变和升级。
3.2利用贸易发展加快工业化进程,缩短工业化进程对环境的污染
工业化进程不可避免的会对生态环境产生影响,我们不主张为了环境而放弃经济增长,我们需要做的是在经济发展过程中尽量减少对生态环境的压力。利用贸易的发展,加速实现工业化进程,从源头上减少环境污染产生的压力。利用贸易的生产技术等直接效应和收入增长等间接效应加快经济结构的调整和技术创新,进而缩短工业化对环境污染的总量和时间跨度。
3.3建立环境污染资源交易制度,明确环境资源的污染权限
环境污染的根源在于公共资源所导致的所有者缺位问题。鉴于在所有权上不可能作出调整,因此我们建议通过建立污染权力交易市场来明确污染权限,规避所有者缺位问题。这需要政府和协会组织建立一整套有关环境污染排放指标的考核和分配体系。这是一项艰巨而又复杂的任务,但也是最迫切和最根本的。
3.4积极利用符合国际规则的贸易政策来构建我国环境保护系统
关键词:经济增长要素;资源环境;Commoner模型;LMDI分解法
中图分类号:F2 文献标识码:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.07.008
1 前言
近年来飞速发展的经济给资源环境带来了不容小觑的压力,江苏省作为我国的经济大省,经济发展的同时带来的环境污染也日益加重,如何处理好经济增长与资源环境的关系迫在眉睫,走可持续发展的道路也必然成为了重中之重。本文通过数据收集、整理与分析,得出了江苏省近年经济增长与资源环境的现状,借此探索经济、生态和社会三者协调、可持续发展的路径。
2 江苏省资源环境分析
经过二十多年的快速发展,以人均GDP达到3000美元为标志,江苏经济社会发展进入了一个新的阶段。在江苏省人口保持极为缓慢增长的同时,其能源消耗量却大大的提高了,当然这也为经济带来了一定的好处,由图1可知,江苏省的不变价GDP连年大幅增长,从2005年的18272.12亿元发展到2014年的49964.15亿元,每年的GDP增长率均超过10%。
由此可见,江苏省经济发展迅速、产业结构不断优化,但在资源环境方面,还是存在着一些不容忽视的问题,如工业碳排放量严重、工业“三废”排放严重等问题。尽管近年来对江苏各地的环境整治力度不断加强,使得部分资源环境有所好转,但先天环境条件不足,加上长期以来的污染和破坏,江苏省的资源环境安全形势仍不容乐观。
由图2可以看出,江苏省工业能源消耗碳排放量最大,且仍有增长的趋势,从2005年到2011年工业碳排放量持续增长,从原来的3911.67万吨增长到4847.30万吨。工业二氧化硫排放量已较为稳定且呈缓慢减少的趋势,由2005年的131.2万吨减少为2014年的87.02万吨。工业废水排放量也大幅减少,从2005年的29.6亿吨到2014年的20.49亿吨。工业固体废物排放量,相较于前两种工业“三废”,工业固体废物排放量却连年增长,从2005年的5757万吨到2013年的11443.77万吨,2014年有所改善。
3 Commoner模型介绍及数据来源
3.1 Commoner分解模型
Commoner(1972)认为环境质量主要受三个因素的影响:(1)人口增长因素,它主要由人口总规模进行反映;(2)经济增长因素,主要由人均产值进行反映;(3)技术进步因素,主要由单位产值的污染排放量进行反映。
即:污染物的排放数量一人口×(产量/人口)×(污染物排放量/产量),具体表示为:
(1)上式中,I表示污染排放量,P表示总人口,G表示GDP。方程右边第一项表示经济规模效应,第二项表示人口增长效应,第三项表示技术进步效应。
基于(1)式进行因素分解分析,会有三种结果:如果某要素对环境的效应为正值,则表明该要素增加了环境压力;如果某要素对环境的效应为负值,则表明该要素减少了环境压力,有利于协调发展;如果某要素对环境的效应为零,则表明该要素不产生环境压力。
在Commoner模型的基础上,采用对数权重平均分解法(LMDI)对上述三种要素进行分析。LMDI分解法是完全的分解方法,不会产生残差,而且乘法和加法两种分解形式易于转换,选择任何一种都是无差异的,本文采用加法形式。具体如下:
I=E×P×C (2)
其中,E表示经济规模效应,P表示人口增长效应,C表示技术进步效应。
(3)
(4)
式(3)中,为污染排放从年的变化,为年的污染排放量,为O年的污染排放量。为经济规模对污染排放的影响;为人口增长对污染排放的影响;为技术进步对污染排放的影响。式(4)中的表示各因素变化对污染排放变化的效应值。
根据Ang的LMDI分解方法,可将式(3)右边的各项表示为:(5)(6)(7)
3.2 数据来源
本文选择江苏省2005~2014年时间段的各项数据进行统计研究。其中,GDP、人口、能源消耗量、工业三废等数据均来自相应年份的《江苏统计年鉴》,工业碳排放的数据来源于《中国能源统计年鉴》的能源平衡表中的终端消费量的数据,根据表1的各种能源消费的碳排放转化系数计算而得。GDP根据《江苏统计年鉴》中的不变价转换指数转换为2005年不变价GDP。
4 资源环境的影响因素分析
经济增长离不开经济规模、人口数量、技术进步的共同作用。在研究人类各项生产生活行为对生态环境所带来的影响程度中,经济规模、人口数量、技术进步是影响资源环境的重要因素,因此将着重从上述三个因素来分析江苏省经济增长对资源环境的影响研究。
根据前文所获得的数据计算出各影响因素对污染排放的贡献量,具体结果见表2。
4.1 经济规模对资源环境的影响分析
经济发展对环境资源的巨大压力和环境问题对经济发展的严重制约是我国现代化建设道路上的主要困难和突出矛盾。正确处理环境保护与经济发展的关系必须实施可持续发展战略。由表2可知,2006~2014年江苏省经济规模增长效应都是正值,并且逐年上升,可见经济规模的扩大加剧了资源消耗量并造成环境污染的加重,并且起到了主导作用。
4.2 人口规模对资源环境的影响分析
人口的增长必然要求经济活动水平的提高和规模的扩大,才能维持日益增长的物质产品和精神产品的需求。在现有的资源条件下,也存在着一个可持续发展的人口界限。图1表明,江苏省人口总量控制得相当不错,但是人口的增长贡献了均值为8589.79万吨环境污染。可见,人口规模的增大加重了江苏省的资源、生态环境的压力,但它并非主导作用。
4.3 技术进步对环境质量影响分析
从表2中可以看到,技术进步效应在2006到2014九年中是负值,表明在这九个时期技术进步效应减缓了江苏省的资源环境压力,该时期的技术进步从整体上来说属于“环境友好型技术进步”,特别是在2013、2014年,技术进步效应分别达到-318539.20万吨及-34784.71万吨,说明这两个时期技术进步效应对改善该地区的资源环境压力起到了主导型作用。
5 结论
[关键词]城市群;经济集聚;大气污染
[DOI]1013939/jcnkizgsc201717295
1研究背景与意义
城市群是目前全球城市发展的趋势,在我国的9大城市群中,长三角城市群的优势十分明显,但其最大的软肋仍是环境和可持续发展问题。由于城市群中有着人口和产业的高度集中的现象,不可避免地就会出现种种环境问题,城市群中的这些污染往往因为集聚累加、迁移扩散等效应而对环境造成更大的不良影响。[1]但与此同时,城市群的治污成本相对较低,存在着规模经济优势。现有的一部分研究认为经济集聚为环境带来了负外部性,产业集聚是造成污染的主要原因。另一部分研究认为经济集聚为环境带来了正外部性,产业集聚有利于减少治污成本,降低环境污染。不过,这些研究大多处于理论阐述和现状描述的层面,缺少地区数据与实证分析的支持。
本文将对长三角地区的经济集聚对城市环境空气质量的影响进行实证分析,并试图给出相应的政策建议。
2文献综述
国内外的学者对经济集聚与环境污染进行了大量的研究,其中学者们对于经济集聚与环境污染的关系研究主要有以下三种观点:
第一种观点认为经济集聚会加重环境污染。Virkanen(1998)[2]、Frank(2001)[3]、Verhoef 等(2002)[4]以芬兰南部和欧盟等地区为例,证实了工业集聚是导致各类污染的主要原因。苏静(2013)[5]、刘满凤(2014)[6]等从我国省级角度进行研究,发现经济集聚度与污染程度存在着显著的正相关关系,经济集聚度越高环境污染越严重。第二种观点认为经济集聚可以降低生产活动带来的环境污染。如 Feldman(1999)[7]、Hosoe(2006)[8]、李勇刚(2014)[9]等认为产业集聚可以带来技术创新和溢出效应,企业可以采用更多的绿色生产技术,使产业发展对环境的污染程度降到最低。第三种观点认为两者之间并没有明确的正向或者负向的关系。如闫逢柱(2011)[10]认为从短期来看,产业集聚发展会降低环境污染,但从长期来看,这两者之间并没有必然的因果关系;李伟娜(2010)[11]、刘小铁(2017)[12]基于环境库兹涅茨曲线认为中国制造业产业在不同的发展阶段对环境造成的影响是不同的,即制造业集聚与大气污染之间存在着“N”形的相关关系。
3分析框架与基本假设
31Grossman 和 Krueger对环境效应的理论分析
基于Grossman和Krueger(1991)[13]对NAFTA环境效应的研究,当产业集聚达到一定的程度时,会通过以下三种效应对环境产生影响:规模效应、结构效应和技术效应。集聚的规模效应是指集聚会使生产规模扩大,不可避免地会给周围的环境带来大量的污染,但同时又会通过收入效应和替代效应以间接的方式来改善环境。经济集聚的规模效应对环境产生负面影响主要表现为大量的企业集聚在一起加剧了对资源的消耗以及对环境的污染。
经济集聚的结构效应是指产业的集聚会引起一个地区产业结构的变化。随着一个区域经济的不断发展,区域中的企业数量也会不断增加,高附加值的企业相对于低附加值的企业更具有竞争力,最后低附加值的企业只能被淘汰或被转移出去,最终促进了产业结构优化,有助于环境质量的提高。产业集聚带来的结构上的改变有时也会对当地环境带来负面的影响。例如有些地区为了能够快速发展经济,便盲目加大招商引资力度,却忽略了对环境污染的管控。
经济集聚的技术效应指的是集聚会带来环保技术的改善,一方面会减少相同产出的资源消耗;另一方面会减少相同产出下的污染排放。另外,集聚经济主体可以共享中间投入要素、劳动力储备,有利于劳动力的匹配,从而提高生产效率。产业在空间上的集聚会吸引人才的集聚,高素质人才的集中会带来技术上的创新和管理水平的提升。经济集聚有助于要素在空间上的流动,要素配置会更加经济有效,提高了资源的利用效率。
32新经济地理理论关于产业集聚的分析
克鲁格曼(Krugman,1991)[14]提出,向心力和离心力是导致产业集聚与分散的原因。当向心力成为主导力量时,产业集聚程度就会加强,若拥挤带来生产成本的增加大于向心力带来生产成本的减少,则产业会趋于分散。在竞争效应的影响下,一些产业由于生产技术较为先进所以在竞争中胜出得以继续留在集聚区,另一些生产技术相对落后的产业就会被淘汰或转移出去。而这些转移出去的产业为了实现长久的发展,便也会加快对减污技术的研发投入。因此从长远来看,生产带来的污染排放还是呈下降趋势的。
笔者从经济集聚不同发展阶段带来的不同污染问题出发,借助环境库兹涅茨倒“U”形曲线这一经济分析框架进行研究。本文提出产业集聚与环境污染的假设,在初期集聚阶段,随着集聚加强污染逐步加重;在中后期集聚阶段,随着集聚加强,环境问题得到缓解。
4实证分析
41模型的设立
为了验证城市群经济集聚与大气污染的关系,设定了如下基本模型:
Yit=α0+α1Xit+α2 X2it+εit(1)
Yit=α0+α1Xit+α2X2it+α3PROit+α4REGit+α5RGDPit+εit(2)
变量解释:下标i和t分别代表地区和年份,因变量Y表示环境污染程度,自变量X表示经济集聚程度,REG表示环境规制,RGDP表示人均国民生产总值,PRO表示技术水平,ε为随机干扰项。为了检验经济集聚在整个生命周期中与大气污染的关系是否呈现倒“U”形,在模型中引入了经济集聚的二次方项。
42量选取和数据来源
一是大气污染程度。在研究环境污染排放的实证文献中,较多的采用SO2排放来衡量大气污染[11],这是因为SO2作为大气污染物的主要成分在工业生产中排放较多,所以本文选用SO2排放量作为衡量大气污染程度的指标。二是经济集聚程度。 经济集聚程度表现为经济活动在单位空间内的集中程度[15],用单位面积非农产出来表示(即二、三产业国民生产总值之和与城市面积的比值)。经济发展水平(人均国内生产总值RGDP)、环境规制(REG)、技术水平(PRO)作为控制变量,其中环境规制用二氧化硫产生量与排放量的差值来测度,技术水平用劳动生产率来测度(即人均非农产出)。
本文选取了2004年到2013年长江三角洲城市群中十六个核心城市的面板数据(上海、南京、苏州、无锡、杭州、宁波、常州、镇江、南通、绍兴、扬州、泰州、嘉兴、湖州、舟山和台州)进行分析检验,文中所选指标来源于《中国城市统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》,由于上海市2012年和2013年的部分数据存在缺失,所以该部分数据参考了《上海统计年鉴》。产出指标均根据上年GDP指数进行调整。计量分析采用EVIEWS72软件。
43模型分析与估计
431面板数据单位根检验
通常情况下,用不平稳的数据进行回归往往会出现“伪回归”现象,因此在回归之前须对数据的平稳性进行检验。本文分别采用 LLC 检验法和 Fisher-ADF 检验法进行面板数据的同质单位根和异质单位根检验。
检验结果显示:各变量中只有经济集聚程度(X、X2)为非平稳序列,其他变量均拒绝非平稳的原假设,为平稳序列。对非平稳序列进行一阶差分后,各检验值均拒绝了原假设,表明这些变量都是一阶单整序列,具有平稳性。
432面板数据协整检验
虽然非平稳变量经过一阶差分后为平稳序列,但是还需对因变量与自变量之间的关系进行协整检验。本文分别采用 Pedroni 检验和 Kao 检验进行面板数据的协整检验,其中 Pedroni 检验选取 Panel-PP 统计量和 Group-ADF统计量(见表2)。
结果显示,各统计量均显著拒绝了“无协整关系”的原假设,即各模型中的因变量与自变量之间存在长期协整关系,因此,可对原值方程进行回归分析。
433回归方程实证结果及分析
综合表3和表4,经济集聚对大气污染的影响由负变为正,说明在目前状况下,经济集聚的加强在一定程度上会增加污染排放的强度;经济集聚的平方项对环境污染的影响是显著为负的,即经济集聚与环境污染之间存在着倒“U”形关系,说明在经济集聚的初期阶段会产生更多的污染,但是到了经济集聚的中后期,经济集聚带来的规模效应使得大气污染的整体成本降低,空气环境质量得到了有效的改善。鉴于第二个模型中经济集聚的系数为正,说明我国长三角城市群目前的经济水平仍没有达到“U”形曲线的下降部分,经济集聚还是处于初期阶段的。技术水平对环境污染的估计系数在1% 的统计水平下显著为负,说明技术水平的提高降低了污染排放。技术水平的提高即投入要素组合的优化替代了环境要素的使用,减弱了生产对环境的污染。环境规制的估计系数为负且显著,说明经济主体对于环境的保护意识还不够强,还需要依赖于政府的环境监督与管制。经济发展水平的估计系数在1%的统计水平下显著为正,表明经济发展对于环境的约束是在不断加剧的。
5结论与政策建议
本文通过运用2004―2013年10年间长三角城市群16个核心城市的数据构建了面板数据模型,研究结果表明长三角城市群经济集聚与大气污染程度的关系呈倒“U”形,就目前来看,经济集聚在一定程度上会减少大气污染物的排放,即对于城市环境污染会有抑制作用。这些在一定意义上说明,长三角城市群在注重经济发展、国民收入水平提高的同时也必须加大对城市环境质量的重视。
51建立区域协调组织,加强区域联动协作
城市群内部的各个城市拥有的资源和地理生态环境都比较相似,城市相互之间的影响力也是比较大的,因此,要想实现城市群资源环境的整体最优,就需要城市群内部每一个城市的共同努力、协同联动。首先,在城市群区域内部要建立统一的环境规则,避免由于法规口径不统一带来的执法困难。其次,各地应发展当地独有的资源环境优势,最大限度地发挥分工合作效应形成合理有序的空间功能组织,以城市群整体效益最大化为目标。
52以市场机制为主导,同时加大政府调控力度
应当适当放开市场准入机制,一方面,利用市场的自然竞争淘汰高能耗、高污染的企业;另一方面,市场机制可以将环境要素纳入供需关系并为其定价。城市群作为复杂的集聚体,其资源环境会面临着复杂的外部性问题,此外,私人部门也难以提供治污费用。所以要想解决这些问题,必须借助政府调控手段,明确产权,尽可能保证各方利益不受到损害。
53大力宣传生态型城市群建设,保持城市与自然的协调共生
城市生态系统和自然生态系统只有保持协调共生的关系,才能促进城市经济发展的动态平衡,实现生态城市的建设。为此,我们要加强生态产业和生态园区建设,鼓励绿色消费、生态消费,鼓励引导资源的多级循环利用和再利用,培养公众的生态文明意识。媒体也应积极宣传大气治污的各种法律法规,为长三角城市群大气质量改善营造良好的社会氛围。
54加大科技投入力度,促进产业转型升级
落后的技术会成为制约城市群经济持续健康发展的瓶颈,因此,必须加大科技投入力度。其一,建立完善“产学研”合作体系,为新的科研成果提供一个完善的交易平台,激发科研工作者的研发积极性。其二,摒弃传统的粗放型经济增长方式,使经济增长由依赖物质资本逐步过渡转移到依靠技术进步的新型发展方式上来。其三,加快第三产业发展,引导产业空间合理布局。
55优化城市群空间结构,实现城市群可持续发展
城市群空间结构的重组和优化有助于城市群经济与生态环境相协调、实现可持续发展。城市群内城市规模大小、城市密度、产业分布等都会影响到城市群的空间结构,这些不同的组合会影响城市群经济发展的方向、资源利用的方式。优化城市群空间结构,可以实现人口、资源、环境的协调和可持续发展,走出一条集约、智能、绿色、低碳的可持续发展道路。
参考文献:
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绿色蓝天。
“绿”就是绿化的意思。电影《2012》就很明白的告诉了我们要好好保护我们的家园。[山崩、海啸、地震、火山爆发、冰冻等等全部汇集到一个片中,让人永生难忘的是城市毁灭的大场景。除了冰冻之外,其他的灾难倒真是出现了。你所谓的冰冻应该是火山灰弥漫世界,曾经的古城庞贝就是灭亡于火山灰的,乍一看到真像飘雪。]
玛雅人预言:2012年12月21日,太阳下山后,只有非洲和中国西部少数人将看到第二天的黎明。
古往今来,地球母亲用甘甜的乳汁哺育了无数代子孙。原来的她被她的儿女们装饰得楚楚动人。可是,现在她的儿女竟然为了自身的利益,弄得她千疮百孔。人类只有一个地球母亲;而地球正面临着严峻的环境危机。“拯救地球母亲”已成为世界各国人民最强烈的呼声。
其实,在地球上没有绝对的废弃物。所有的东西都可以循环利用。但是人类的介入,使这个循环出现了偏差,出现了不能循环的东西。比如早些年的发泡饭盒。如果这样的话,那么,就是一个恶性循环。这样地球的资源就会被消耗完。那么,地球就危险了。保护的措施应该是尽量的接近地球的自我循环。预防应该是多做些“远视”,不要老是盯在经济目标上。应该从人文和自然的角度出发。
目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化,环境污染也日益呈现国际化趋势,近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。
环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。
当前,不但要加强和扩大那些具有原始性状,即受人类影响较少的生态系统,通过人为的保护和再建、使其维持原始的自然面貌,保持生态系统内部各要素的平衡,而且要重视人类在认识化学物质毒性问题上所取得的宝贵经验。对于各种比学物质,从生产到废弃的整个过程,都要考虑一个防止污染环境的安全措施,更应当寻求无污染的生产方法,制取无毒性的化学产品,显然,这是给化学工作者提出的一个更高、更难的任务。
我国宪法第二十六条已经明确指出:“国家保护和改善生活环境,防治污染和其它公害,国家组织和鼓励植树造林,保护林木。”这样,在党和国家的重视和领导下,我们要大力宣传和普及“环保”知识、为创造一个无污染和公害、生态保持平衡和优美的环境而共同努力。
人类为了生存所进行的资源及能源的开发和利用是完全必要的,但是所有开发和利用都应当从整个自然界,尤其是地球环境的生态系统,即所谓生物圈的平衡状况加以全面地和科学地考虑,然后再在保护自然环境、维持生态多样性的基础上,达到人和自然之间的协调。
其实,在地球上没有绝对的废弃物。所有的东西都可以循环利用。但是人类的介入,使这个循环出现了偏差,出现了不能循环的东西。比如早些年的发泡饭盒。如果这样的话,那么,就是一个恶性循环。这样地球的资源就会被消耗完。那么,地球就危险了。保护的措施应该是尽量的接近地球的自我循环。预防应该是多做些“远视”,不要老是盯在经济目标上。应该从人文和自然的角度出发
目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化,环境污染也日益呈现国际化趋势,近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。
环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。
让我们都来关爱自然,热爱地球吧,手挽手、肩并肩、心连心地铸起一道绿色环保的大堤,捍卫资源、捍卫环境、捍卫地球、捍卫我们美好的家园吧!
生态文明建设下,探讨高原湖泊流域的生态-经济协调发展具有现实意义。实践表明,生态环境政策对工业与服务业等点源污染的管控效果显著,但对农业面源污染的针对性、实效性和可操作性存在瓶颈。因此,本文运用DID模型,对洱海流域内政策区和非政策区农业生产方式与水环境指标进行双重差分分析,揭示生态农业政策效应。分析结果显示:政策实施下农业生产方式对水环境污染指数的影响效应为-12.59,生态农业政策对农业生产方式调整与优化效应显著,其中农业从业人口、肉蛋奶总产量变量对水质污染指数负相关;化肥施用量、农药施用量与水质污染指数正相关。分析结论:生态农业政策实施后,农业生产方式的优化对流域内面源污染程度得到缓解,农业产值稳步提升,但与“北三江”5乡镇比较,环湖8乡镇农户绿色生产观念、无公害农业种植技术、养殖业循环发展与林下经济等四方面生态化趋势更显著,政策响应更积极。政策建议:“养殖+沼气循环农业”是降低入湖水质富氧化,提升养殖集约化发展的首要措施;“测土配方+平衡施肥”可在兼顾单位产量的同时,约束过度施肥,减少农业面源污染,实现有机无害农产品种植的重要路径;退耕还林还湖,发展林下经济,能够优化农业生产结构,培育特色林业经济;扩大非农产业对农村剩余劳动力的吸纳,也是缓解农业面源污染,促进农民增收的必要措施。
关键词 DID模型;洱海流域;农业生产方式;生态农业政策
中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2014)10-0157-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2014.10.022
水资源污染与清洁水源在全球范围内都在不断加剧。农业面源污染是目前公认水体污染的主要污染源之一。随着对工业生产与居民生活点源污染控制的逐步加强,在水体污染中农业面源所占的比重不断增加。据美国环保局2003年数据显示,农业面源污染,导致约四成河流和湖泊水体水质不合格,成为河流和湖泊污染第一大污染源[1]。欧洲的调查显示,农业生产排放超标的磷,导致地表水中富磷化,占到24%-71%地表水污染总负荷[2,3]。农田面源污染,尤其畜禽场面源防治成为发达国家分类控制的重点[4]。Leshan Jin研究了农业产业生产时的区域水资源对农业的承载极限,并探讨了控制农业污染的方法[5]。近年来,国内学者也从分析方法、影响机制、结构优化路径及具体对策等方面研究了水生态约束下农业产业结构调整与优化问题。赵庆祯等对农村产业结构布局优化的数学模型及其稳定性进行了分析[6]。张维理等对我国农业面源污染形势进行了整体估计,并提出控制对策[7]。王鹏等生态脆弱地区农业产业结构调整路径进行了研究[8]。刘航构建了我国经济增长与不同环境密集型产业之间的脱钩状态的分析模型[9]。龚琦以洱海流域为实证,探讨了面源污染控制目标下农业产业结构优化机制[10]。
污染产生的经济学根源是市场失灵和政府失灵。污染产生的市场失灵是由环境的公共物品属性、生产活动的负外部效应、生态环境的产权不确定和生态环境利用的信息不对称引起的。污染的政府失灵是由政府认识不足、决策局限、政策目标单一,存在忽视环境保护和污染控制的现象,以及环境管理的低效率引起的。通过强化政府管控,明晰环境产权,约束生产主体行为,成为环境污染治理的政策取向。实践证明,水环境保护政策对生活污染源和工业点源污染的效果显著,但由于农业生产范围广、生产主体小而散、排污量难以量化、交易成本难以市场化等,其政策针对性和治理效果差强人意 [7]。综上,与约束工业点源污染相比,治理农业面源污染的难点在于政策的细分性、系统性与长期性。因此,评价政策实施效用与农业生产方式响应,进而调整政策,具有一定的理论与实践意义。通过比较政策实施前后,政策实施区域的关键指标变化,可以估计政策实施的整体效果与有效措施,为调整和完善政策体系提供借鉴。本文运用倍差法(DifferenceInDifference)的研究设计,利用研究区2000-2012年的大样本数据,比较政策区与非政策区间指标的变化,识别农业生产活动对政策的响应。
1 研究区概况
洱海是我国第七大淡水湖,云贵高原第二大高原湖泊,入湖河流有弥苴河、永安江、罗时江等大小河溪共 117条,整个流域面积跨大理市和洱源县2个县市,是中国西南边疆开发较早的地区之一。流域内土地肥沃、水源充沛、人口密度大、农耕文明起源早,成为滇西地区重要的粮经作物主产区和畜禽养殖基地。改革开放以来,随着流域经济结构的转型升级,逐步形成了工业、旅游业和规模农业为主的产业结构,尤其是养殖业和林下经济成为流域农业产业的主体。
1.1 流域污染源结构
近年来,随着流域水环境保护力度的加强,工业和城镇点源污染得到了比较有效的控制。但是,对于占流域河流、湖泊污染负荷总量70%的农业面源污染治理成为洱海生态文明建设的关键环节[10]。如图1所示,通过对2011a洱海流域农村与农业面源、城镇生活污水、工业企业废水、旅游业、水土流失等污染源的治理状况和排放TN、TP、氨氮等三个水质指标采样比较,得出流域主要污染源是:农田面源污染、畜禽粪便、农村生活污水、城镇生活污水。
1.2 流域污染源分区
从农业面源污染的空间特征入手,洱海流域可以划分为大理市环湖片区和洱源县“北三江”片区。环湖片区包括下关镇、大理镇、喜洲镇、海东镇、挖色镇、湾桥镇、银桥镇、太邑乡、上关镇、双廊镇;“北三江”片区包括茈碧湖镇、邓川镇、凤羽镇、牛街镇、三营镇。洱海流域内共有溪流117条,其中弥苴河、罗时江、永安江“北三河”流域面积占整个流域的72%,人口密度高,以养殖业和种植业为主,2000a-2011a水质处于IV、V、劣V类水平,污染物COD、TN、TP入湖量占全流域入湖量的76%、58%、77%。同比来看,环湖片区主要污染物COD、TN、TP入湖量占全流域入湖量下降显著。为比较政策重点区与非重点区的效应差别,本文选择大理市环湖片区作为政策重点区,洱源县北三江片区作为非政策重点区。
洱海环湖片区农业从业人口对水环境污染指数的影响系数为-2.85,表明政策实施后农业人口增加并未影响水环境承载力,即单位人口对水环境的污染水平降低,这可能归因于农户生产生活理念、农民就业结构的转变。一是,根植“洱海清,大理兴”的生态文明理念,将农村生活污染、种植业化肥农药污染、渔业畜牧业养殖污染与洱海水质恶化的知识普及到农户,借助新农村建设,引导和转变传统的生产生活理念,树立起清洁生活、绿色生产的生态文明新理念。例如,大理市启动“洱海保护月”活动,并确定每年的1月份作为活动月;禁止生产、销售和使用含磷洗涤用品,建设生态示范镇、示范村。二是通过产业结构升级带动农民就业、农民增收。除了传统的安置农业剩余劳动力就业,促进农民进城,洱海环湖片区构建起旅游业发展与农民增收的良性互动机制。例如,随着旅游业态的升级,大理旅游业由古城观光游向环湖体验游过渡,环湖片区部分乡镇的旅游服务业不断提升,农户离土不离乡实现就业。
3.2 无害化种植政策效应
化肥施用量、农药使用量对水环境污染指数的影响系数分别为4.02、10.22,表明即使实施政策,化肥、农药施用量对水环境污染影响仍然显著,即化肥、农药施用量导致水环境污染水平提高,这也印证了滥用化学肥料、农药,导致洱海水体富氧化,是洱海水环境恶化的主要原因。一方面,为遏制化肥、农药等农业面源污染日趋严重的态势,大理市停止使用国家规定的高毒、高残留农药,建立农药科学使用技术规范,推进有机肥替代与测土施肥等措施,构建从源头控制化肥农药污染的长效机制;另一方面,绿色农业补贴政策,可以有效引导农户调整种植结构,大力提倡人工锄草、提倡使用有机肥,发展绿色农业、无公害农业、观光农业。
3.3 科学养殖政策效应
肉奶总产量对水环境污染指数的影响系数为-2.08,表明政策实施后以养殖业产量与水环境指数成反比,即单位养殖业产量对水环境的污染水平降低。而数据显示,洱海流域9万多头存栏奶牛产生的粪便是洱海水环境最大的威胁。养殖业污染水平的降低可以归因于畜禽粪便沼气化、饲料再加工等循环利用方式的创新。一是引入先进技术工艺,发展特色养殖循环经济。2003年以来,环湖片区的重点乡镇实施以畜禽粪便为主要原料,通过有氧发酵、无害化加工等工艺流程生产生态有机肥的项目,有效缓解了养殖业发展对洱海治理的压力,同时还增加了畜禽养殖户的收入。二是推广公司化经营,提高养殖业产业集中度。传统农户养殖存在小、散、差、乱的现象,难以集中管理、集中处理、提质增效。大理通过财政转移支付、扶持公司规模化经营、推广无公害养殖新技术、促进剩余劳动力转移等政策,加强建设农村沼气池、畜禽粪便收集处理设施建设,实现养殖业循环化、生态化、规模化发展。
4 结论与展望
4.1 主要结论
(1)研究区生态农业发展具有典型性。洱海流域被认为是中国西南边疆开发最早的地区之一,是滇西地区政治、经济、文化中心。近年来,粗放的经济发展方式,尤其是养殖业和种植业带来的面源污染,成为威胁洱海生态的主要因素。2003年水质处于IV类水平,农业面源污染排放COD、TN、TP占全流域入湖量的76%、58%、77%,其中农业生产带来的化肥和畜禽粪便流失污染已成为流域主要污染源。基于洱海流域面源污染特征的综合分析,实施生态农业政策,转变农户生产生活观念,优化农业种植结构,发展循环养殖业,全面推进农业面源污染综合防控意义重大。
(2)生态农业政策效应显著。DID估计结果显示,政策实施下环湖片区农业生产方式对水环境污染指数的影响效应为-12.59,即农业生产指标的提升并未带来洱海流域水污染的恶化,通过农业生产结构调整与优化,达到“保产量、保质量、保环境”的政策目标。农业从业人口、化肥施用量、农药使用量、肉奶总产量等四个指标的DID估计结果显著。①生态农业政策对农户环保意识、就业结构、生产方式产生积极影响,实现人均农业生产污染水平降低;②生态农业政策对农业种植结构、绿色无公害农业生产方式产生了调整和优化作用,导致农业化肥施用量、农药使用量总量和单位使用强度的下降,降低了入湖水质富养化水平;③生态农业政策促进农业支柱产业养殖业无害化建设,通过养殖产业链循环利用、养殖技术标准化、经营方式集约化等方式,实现养殖业增产,入湖水质富养化水平下降。
(3)洱海生态农业模式具有推广价值。2003年,政府提出“洱海清、大理兴”的目标,出台《洱海流域保护治理规划(2003-2020)》,针对农业面源污染实施种植结构调整,养殖业标准化、无害化建设,发展林下经济,科学施肥用药等生态农业政策。在政策效应作用下,洱海流域已成为全国城市近郊湖泊可持续发展的典范。“循法自然、科学规划、全面控源、行政问责、全民参与”的洱海模式得到国家环境保护部周生贤部长的肯定。针对湖泊流域生态承载力和致污因素,调整农业种植结构、优化农业生产方式、引导养殖业循环发展、扶持农村剩余劳动力转移、促进林下经济产业发展等绿色农业发展模式对于高原湖泊、乃至更广泛流域的农业面源污染防控具有政策借鉴价值。
4.2 展望
在研究区域方面:研究通过政策实施后政策区与非政策区的比较分析,只针对政策区进行了详细分析,而忽略了对非政策区农业生产方式的分析。通过归类说明具体生态农业政策对调整与优化洱海环湖片区农业生产方式,及其在非政策区绿色农业建设具有借鉴意义,但没有对非政策区具体农业生产方式和生态农业政策进行区分和详细说明。
在研究方法和数据方面:后续研究可尝试借助面板数据,对两类区域进行比较分析各研究区政策实施状况,得到非政策区各农业生产方式对生态农业政策的效应指数,推进全流域农业面源污染治理和生态农业建设,探寻深层次原因。在变量选取上可结合行为地理学的方法,采用问卷调查数据,对农户生产技术、农业生产观念、就业意愿与土地流转诉求等方面的解释变量;此外纳入流域大气环境指标、植被覆盖指标和土壤指标等变量,以揭示洱海流域的生态环境变化全貌。
此外,从政策实施层考虑,尽管这些政策区实施了生态农业政策,但可能存在实施力度不同、实施方式、结果异象的问题。从政策实施群的角度,揭示政策实施群行为与政策效应的相关性,也是今后研究中需要关注的内容。
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Research on The Policy Effects of Ecological Agriculture in Erhai Basin by DID Model
CAO Honghua1,2 WANG Rongcheng1 LI Lin2
(1. School of Geographical Science,Northeast Normal University,Changchun Jilin 130024,China;
2. School of tourism and Geography Science,Yunnan Normal University,Kunming Yunnan 650092,China)
[关键词]生物标志物;海洋环境;生物监测
中图分类号:TF046.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0315-01
近年来,全球海洋污染状况日益严重。工农业废水和生活污水排入海洋,导致近海、港湾富营养化程度日趋严重,赤潮频繁发生。重金属、有机氯等污染物随着食物链积累,受污染的海洋食品给人们的健康带来潜在危害。生物监测是指利用生物对环境中污染物质的反应,来判断环境污染状况的一种手段,它能在一定程度上对水环境质量充分反映,占有至关重要的作用。
生物标志物是指由于生物体与环境因子相互作用而引起的任何可以测定的变化,包括生化、生理、免疫和遗传等多方面。将生物标志物应用于环境监测中,通过生物标志物的使用和测定,将能获得有关化学暴露、生物响应和污染效应之间的定性和定量相互关系的信息,从而对海洋环境进行预警与评价,并最终获得对环境保护、资源开发和可持续发展等具有指导意义的科学依据。
1 海洋环境中生物标志物种类
1.1基因类标志物
严重、长期的污染可以导致生物体核酸的损伤,部分核酸的损伤可以遗传给后代,导致物种畸形,甚至物种灭绝,常见的核酸损伤包括DNA链的断裂、加合、核仁的损伤等。Ching等通过室内暴露实验,证实苯并芘(3 ppb)对贻贝的DNA产生损害,使得部分核酸呈现不可逆断裂[1]。Wise等发现纳米银造成青鱼的染色体非整倍性增加,并对后代造成遗传损害[2]。他们推测,DNA的变异表征在某种尺度上可反应海域受持久性有机污染的严重程度。德国学者也发现,三文鱼DNA加合现象可用于莱茵河污染源的预警[3],且认为分子水平(DNA或RNA)的指示物具有清晰、明确、特异性更强的特点,避免了后续翻译与修饰过程中的干扰。
1.2蛋白类标志物
生物标志物中,蛋白类分子报道最多,其中尤以各种酶类为甚,包括脱毒酶、抗氧化酶、激素代谢酶等。抗氧化防御体系是动物体内重要的活性氧(ROS)清除系统,主要包括抗氧化酶以及小分子抗氧化剂。抗氧化防御系统的一个重要特征是其活性或含量可随污染的胁迫而发生改变,因而其活性和含量的变化可间接反映环境胁迫的存在,是环境污染胁迫的重要指标之一。近年来关于海洋动物抗氧化防御系统的研究也是生态毒理学研究的热点,包括乙氧基异吩恶唑-脱乙基酶(EROD)、谷胱甘肽硫-转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)等。法国海洋监测系统已将鲽鱼体内EROD作为检测EDCs的生物标志物,GST、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)是抗氧化系统中的重要酶类,起到生物转化和解毒的作用。细胞色素氧化酶(CYP450)是机体中催化外来物进行代谢的主要酶系,主要作用是通过氧化反应,清除异质类物质并将其排出体外。
1.3细胞类生物标志物
1997年,Thomulka和Lange利用海洋弧菌作为模型评价,借助其在不同水体环境下自身的发光特性,来评价硝基苯和三硝基苯的复合污染。当生物体内的污染物累积到一定程度,细胞会产生相应的代谢和毒性反应,细胞内的变化可以作为环境监测中暴露和效应的生物标志物。溶酶体膜的不稳定可被用作环境胁迫的标志物,溶酶体体积的变化是一般环境胁迫综合作用的一个良好指标。以贻贝为例,血淋巴介导的吞噬作用是清除体内异物的主要方式,在金属微粒和纳米微粒的环境中,最为活跃的生理运动由血淋巴来行使。进一步推测在非溶性污染颗粒中,血细胞的吞噬能力是一个良好的表征,它可以帮助人们鉴别环境中的污染物是处于溶解状态还是非溶解状态。
1.4海洋植物类标志物
随着生态毒理学研究的不断深入,近年来在一些非动物物种中发现了新的一些生物标志物,它们能够较好地反映某一海区重金属污染的情况。重金属通过各种途径进入水体后,一旦被藻类吸收,将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱,抑制光合作用,减少细胞色素,导致细胞畸变、组织坏死,改变天然环境中藻类的种类组成。Hutchins等的研究发现通过测定莱茵衣藻中铜的含量,能够反向推导水体中铜的含量;由于植物相对固定的栖息环境,适合于用作长期的原位监测。海洋微藻研究中,Torres等[5]总结了前人利用藻类作为生物标志物的工作和藻细胞身上特殊的酶学标志物。通过分析水生藻类的种类和数量组成,研究其生理、生化反应及积累毒物的特点,可以准确地判断水体的污染性质和污染程度。他们认为相比于鱼类、贝类、蟹类,海藻具有更强的污染物累积和放大效应,更能反映源头的污染状况。
2 环境监测中生物标志物的应用
生物标志物的变化可以反映生物系统在环境污染物的作用下,发生在分子、细胞及个体水平上,各种生化和生理功能的变化,对分子、生化和生理水平上不同生物标志物进行测定,不仅有助于确定生物体所暴露的环境的污染状态及其潜在危害,还可为环境退化提供早期预警,对评价水体污染和水体生态系统早期预警显得非常重要[6]。
不同的生物标志物对化学污染物具有不同的特异性。例如氨基乙酰丙酸脱水酶(ALAD)的活性能被重金属铅特异性的抑制,即铅暴露与ALAD的活性抑制之间具有直接的因果相关关系,因此,ALAD的活性抑制就被认为是指示环境中铅污染的特异性生物标志物。
3 洋污染监测生物标志物现存的挑战
尽管生物标志物在海洋环境污染监测中的应用获得了广泛的研究,然而,生物标志物作为海洋环境监测工具的应用仍处于起步阶段,有关的理想生物标志物仍在筛选之中。由于生态系统的复杂性,获得理想的生物标志物是不容易的。在实际的监测实施过程中仍有一些需要值得重视的问题[9]。众所周知,生命是一个复杂系统,一种生理活动的响应可能不是单一原因引起的。因此,生物标志物的专一性问题就存在质疑。生物监测未能很好地克服对设备的高要求和对成本的高依赖,现行生物标志物的数据集中在有限的模式生物,要丰富和扩充标志物的数据,会给后续的建库增加了成本。因此,现行的成本压力依旧是限制生物标志物应用的一个关键因素。
4 展望
目前,在世界范围内,基于生物标志物的生态监测已在不同尺度的水体得到了应用并取得了不少进展。用适当的指标来表征这些反应,可以对污染的状况和程度进行监测和评价。生物标志物对海洋环境系统的监测能够在一定程度反映出污染的综合生物学效应,与化学和仪器监测结合起来,能较好地说明环境污染对生物产生的综合效应,将是未来环境监测中行之有效的手段之一。
参考文献
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[4]Torres MA, Barros MP, Campos SC, et al. Biochemicalbiomarkers in algae and marine pollution: a review.
关键词:城镇化;环境污染;边际;主成分;STIRPAT模型
中图分类号:F299.21 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)31-0096-03
引言
工业文明兴起之时,人类便开始了从农村向城市化的发展。然而城镇化的快速发展,也会导致环境污染加重、资源使用超负荷、建设用地占用耕地等一系列负面影响。近几年雾霾天气影响的范围与深度都在逐渐加大,甚至几度成为年度关键词,水资源污染、大气污染、噪声污染、生活垃圾污染愈演愈烈,所以城镇化发展到底保持多快的速度才是合适的?城镇化的发展会带来经济的增长,也会带来各项污染指标的增长,无论从经济学角度还是合理规模增长角度来看,一个地方的城镇化总归有边际效应,一旦突破某项指标的临界值,原住民的教育、医疗、资源、就业等都会摊薄,对于摊大饼式的发展,资源环境承受度很难在短期内支撑起来,甚至会超出资源环境的承载能力,造成严重的环境污染,后续的治理问题又将是一个棘手的问题。因此,本文的探索对制定协调城镇化与环境之间关系的政策具有一定的参考意义。
一、变量与测度模型
城镇化是一个农村化逐渐转变为城市化、工业化,人口聚集化、规模化的过程。最直观的结果就是城镇人口增多,所以一般用城镇化率来反映一个地区的城镇化水平高低,即一个地区常住于城镇的人口占该地区总人口的比例。
自然环境具有自净能力,但是过多的人类活动参与,使得环境中有害物质增加到超过自然的自净能力就会出现环境污染。环境污染包括大气污染、土壤污染和水体污染,由于人类城市化过程中最主要的活动是日常生活以及工业生产,所以选取了人均城镇生活污水排放量(万吨/万人),人均生活污水COD排放量(吨/万人),人均生活垃圾清运量(万吨/万人)等指标来评价城镇化对环境的污染效应。
(一)数据来源
基于本文的研究目标和选取的变量,考虑数据的准确性以及获取的可行性,从《安徽省统计年鉴》(2000―2015)中选取了城镇化率和各指标相关数据,以及常住城镇人口、研究与试验发展(R&D)经费投入和安徽省的GDP数据。
(二)污染测度模型
1.边际污染测度模型。城镇化最直接的表现就是常住于城市的人口比重越来越大、城市非农业产业的发展进步迅猛,包括服务业与工业,而基于我国的现状,最主要的就是工业的迅速发展,所以将上述的几项指标除以安徽省常住人口,每年各项指标较上年的增量除以当年的城镇化率的增量,具体用以下的公式表示:
ΔQc=■
其中,Qi表示第i年安徽省城镇环境污染物的人均排放量,Ci表示第i年安徽省城镇化率,ΔQc为城镇化率每提高一个百分点带来的人均城镇污染物增加量,此式将安徽省城镇化率对环境污染的进行了量化表示,可以更直观地看到城镇化对于环境的影响。
2.综合污染测度模型。综合污染测度主要选用因子分析法
(1)利用SPSS20.0先对数据进行标准化处理(为消除各指标变量单位间的量纲影响)。
(2)利用最大方差法提取公共因子。如果各个变量在公共因子上的载荷相差不大,多为中等水平,则需要进行因子旋转,一般采用最大方差法,也叫正交旋转法。
(3)_定权重。
3.STRIPAT城镇化回归模型。STIRPAT全名为可拓展的随机性的环境影响评估模型,最初由Dietz和Rose所提出,可利用其来来探讨各因素(人口、财产、技术)对环境压力的影响,具体模型如下:
It=aPtT1AtT2TtT3et
其中,It为环境污染指标,Pt表示为人口指标,At为富裕度指标,Tt代表技术水平,指标Ti,(i=1,2,3)称为对应各因素的环境弹性系数,表示各因素每增长1%,环境污染增长Ti%,a为常数项,e为误差项。为了探讨城镇化率对环境的影响,将城镇化率(记为Zt)添加到公式中,并将上述非线性模型两边取对数转化为线性模型,变换后的模型如下:
lnIt=lna+T1lnPt1+T2lnAt+T3lnTt+T4lnZt+tlne
其中,得到的污染综合得分表征为环境污染指标,以及城镇人口表示为人口指标,人均GDP表示为富裕度指标,研究与试验发展(R&D)经费和内部支出情况表示为技术水平指标,利用Eviews带入估算出各环境弹性系数,可以直观看出城镇化率每提高1个百分点带来的环境污染得分的百分比变化。
二、安徽省边际环境污染效应实证分析
(一)污染测度
1.边际污染测度
首先,所获取的指标数据(城镇生活污水排放量,生活污水COD排放量、工业废水排放量,工业废气排放总量,工业二氧化硫排放量,烟尘排放量,工业粉尘排放量,工业固体废物产生量,生活垃圾清运量)除以各年安徽省的常住人口总数,获得各指标数据的人均数,然后根据以上部分所述的边际污染指数计算方法,得到的结论如下:2000―2014年,安徽省的城镇化率每年每提高1个百分点,各项环境污染指标都受到相应的影响。其中,除了人均工业二氧化硫排放量的增加量出现了明显的减少,人均生活污水中COD排放量增加量总体有少量的减少趋势,剩下的各指标增加量总体上都呈现逐年增加的趋势,这说明这几年一直强调的节能减排政策,以及对生活污水的技术处理有了显著的效果。而人均城镇生活污水量排放量的增加量逐年增加的趋势最明显,人均工业废气排放量与人均工业粉尘排放量的增加量。其次,这与近几年来安徽省的空气质量下降、大气污染严重息息相关。人均固体废弃物增加量不减的趋势也是导致环境污染的一大因素――有害物质通过地表、水资源对人们的生活以及环境造成恶劣的负面影响。
2.综合污染指数测度
(1)利用SPSS 20.0,将人均数据进行标准化,首先进行数据检验,看看本次的样本数据是否适合进行因子分析。检验结果(如表1所示)。
KMO检验用于检验变量间的偏相关系数是否过小。KMO值越接近于1,表示变量的共同因素越多,变量间的净相关系数越低,越适合做因子分析。由分析结果可知,KMO的值为0.769,说明该样本总体的变量较适宜进行因子分析。
(2)根据上部分的说明,将9个指标的数据进行降维处理,得到的变量方差解释结果(如表2所示)。
按照系统默认的提取方法,提取特征根大于1的主成分,由表2可得,提取了3个主成分,主成分1提取了总方差66.824%,主成分2提取了总方差的14.2%,主成分2提取了总方差13.102%,累计解释了总体方差的94.126%,即所有指标的94.126%可以由这3个主成分表示。
(3)采用正交旋转法进行因子旋转,对原始载荷矩阵进行调整简化。
(4)根据成分得分系数矩阵以及公式计算综合得分,将得分进行排名(见下页表3)。
根据在综合得分的排名可看出,2011年之前的得分都为负数,之后便开始一直出现正数。且总体而言,2000―2014年安徽省的环境污染得分呈现逐年递增的趋势,这与上一部分的边际污染结果一致。所以可以得出安徽省近几年来的环境污染情况越来越严重。
3.城镇化与环境污染的效应关系
注意到环境污染综合得分有些为负值,由于取对数时变量不能为负值,所以首先参照张乐勤、张勇在《城镇化演进边际污染效应及其库兹涅茨曲线探析:基于安徽省的实证》中的处理方法,将综合污染得分按照下式进行百分比的转变:
可以计算得出,安徽省的环境污染从2004年的最低46.37到2011年的60.66,七年时间增加将近15分,平均每年增加2分多,但是2011年后的污染的增势有所缓解,基本维持在60.6,处于较稳定的状态。对数线性回归结果(如下页表4所示)。
P值都大于0.05,接受残差为白噪声序列的原假设,所以可以认为回归模型是平稳的,较好地模拟了几个变量之间的关系。
另得到R2为0.9343,说明在线性回归模型中,环境增长率总离差中,由这4个离差解释的部分占93.43%,模型拟合的较好。DW值为2.0659,说明不存在自相关性。
得到关系式为:lnIt=-10.69277+1.16225lnAt-1.0121741lnTt+
1.351754lnPt+3.165704lnZt
所以由上式可以知道,2000―2014年安徽省的人均富裕度、技术进步、城镇人口以及城镇化率4个因素对环境污染都会有影响。根据模拟得知,当安徽省的人均GDP、研究与试验发展(R&D)经费、城镇人口和城镇化率每增加1%,环境综合污染得分分别增加1.16225%、-1.012174%、1.357154%和3.165704%。所以,城镇化率的提高对于环境的影响力度大于其他几个影响因素,城镇化的快速发展是造成安徽省近几年的环境污染不可忽略的原因。
(二)结论
本文通过对安徽省2000―2014年相关数据的分析,得到以下几点结论:第一,经过对安徽省城镇化的边际污染指数分析得出,2000―2014年,城镇化率每年每提高1个百分点,各项环境污染指标都受到相应的影响的结论。第二,经过主成分分析方法提取了3个公共因子,这3个公共因子对环境污染的贡献率分别为0.608541、0.118874、0.097573。所以,第一公共因子对环境的污染力度明显高于其他公共因子。对于减少环境的污染,要着重从第一公共因子中的那几个指标入手。第三,建立STIRPAT模型,结合本文的探讨目标,强调当安徽省的城镇化率每提高1个百分c,环境综合污染得分将提高3.165704的百分点,是城镇化率增长的3倍之多,且城镇化率的提高对于环境的影响力度要大于其他几个影响因素,所以城镇化的快速发展是造成安徽省近几年环境污染的最主要的原因。
三、建议
根据本文的结论,对于从哪些方面、怎样适当发展城镇化以减少对环境的恶化提出以下几点建议:第一,城镇化过程中伴随着各项污染物排放量的增加,所以不能一味追求城镇化率数字上的进步,继续走先污染后治理的老路,而是要在考虑资源、环境的承载能力的基础上,寻求一个人与自然、人与生态协同共存的平衡点,做到在最大速度发展城镇化的同时使环境能够自我调节、自我消化。第二,城镇化过程中二氧化硫以及污水中的COD排放量得到了一定的控制,所以我们要继续保持以及更进一步的贯彻落实节能减排、科学发展、可持续发展的政策,继续加强对废水、废气的处理以及排放,从源头上做到城镇化的同时保护生态环境。第三,城镇化过程中带来的工业化程度加大是引起环境污染的一大重要因素,所以在城镇化进程中要深化产业结构改革,尽量发展废气、废水、固体废弃物产生少的行业,逐渐减少工业企业的比重,加大服务业的比重,这样就可以发展与环境健康发展的城镇化产业结构。第四,建立生态工业园区,在发展工业的同时利用生态进行循环发展,绿色发展,协调发展。且各生态工业园区要结合实践,联系自身的特点进行深化改革,建立和完善协调统一、合理运转、机制透明的工业园区生态化改造监管机制。充分发挥工业园区生态改造监管机制在工业生态园区实际建设中的指导监督作用,否则一切都是空谈于纸。
参考文献:
[1] 张乐勤,张勇.城镇化演进边际污染效应及其库兹涅茨曲线探析:基于安徽省的实证[J].世界科技研究与发展,2015,(1):33-38.
[2] 王立猛,何康林.基于STIRPAT模型分析中国环境压力的时间差异――以1952―2003年能源消费为例[J].自然资源学报,
2006,(6):862-869.
[3] 聂国卿,尹向飞,邓柏盛.基于STIRPAT模型的环境压力影响因素及其演进分析――以湖南省为例[J].系统工程,2012,(5):
1.科技价值中立论和科技乐观论的影响
人们只会关注科技的积极作用,把科技视为工具,对由此产生的环境污染缺乏重视。科技人员对科技已经带来的环境污染视而不见或故意淡化,公众对科技作用认识不全面,缺乏对科技产生环境污染的关注,失去对科技应有的预见意识。因此,由于缺乏对科技发展的预见,人们在处理科技所产生的环境污染时,普遍采取一种“先发生,后治理”的态度,而其结果往往是既解决不了环境污染问题又使其污染进一步蔓延和扩散,治理难度大大增加。
2.人们对科技认识有限,应用不当
由于科技本身的复杂性和多层性,使得人们对科技的全面认识要经历漫长的提高过程,对科技知识的掌握和应用具有一定的局限性。因此,科技在当前看似给人类带来了巨大的利益,但由于人类认识能力有限,也就难以提前认知到科技带来的环境污染问题。另外,科技强调知与行的统一,只有在全面认识和把握科技的基础上,人们才能够合理使用科技。由于人们认识能力的有限性,使得科技应用不当问题的发生成为了必然。
3.科技工作者错误的伦理道德责任定位
科技工作者可以追求财富与名利,但必须出于正当的追求。如果科技工作者只是一味的追逐功利,就会导致他们道德伦理责任意识的淡薄。如首先提出克隆人计划的理查德﹒锡德,在一次采访中说:“我会在美国建立一家诊所,从事克隆人研究,通过研究为人们服务,但是最重要的是要成为一个能赚钱的诊所。”显然,锡德从事克隆人计划的目的就是为了赢利,没有考虑由此给社会、人类和环境带来的不良后果。
二、解决科技带来环境污染问题的对策
1.突出科技的人文和生态价值
1.1增加科技的人文情怀
科技带来环境带污染的一个重要根源在于人们过分关注科技的经济价值,忽视科技的人文价值和人文情怀。因此,在缓解科技带来环境污染的基础上,必须加强科技的人文情怀。科技的一切发展都应有利于人的物质和精神生活水平的提升,有利于社会的和谐与进步。科技的发展要为人类服务,这是创造之目的,存在之价值。科技只有体现了人文情怀,才能成为真正的科技,才能在应用的过程中树立人的理念,更好的为社会服务。
1.2树立科技的生态理念
要想减少科技所带来的环境污染问题,就得从与它最密切的自然界着手,摒弃旧的自然观,树立新的生态理念。科技的生态理念是在不破坏自然生态资源的前提下,合理、科学的利用科技为人类创造财富,使科技更好的融入自然,更好的发挥其作用。使自然和科技的发展真正地协调起来,为科技发展创造平稳协调的环境,最大限度的减少科技对自然的破坏。
2.提高人们对科技的认识
充分认识科技作用的双重性是指科技的发展和使用既会对自然环境、人类和社会带来有利的一面,也会产生危害效应。这突出地体现了科技发展和应用所具有的风险性,也就预示着伴随科技的发展,负效应会也会逐渐暴露出来。认识到这一点有助于人们对科技形成全面的认识,对科技可能带来的环境问题形成风险意识,尽量减少科技对环境的污染与破坏。
3.合理应用科技
科技带来的问题是由科技本身、科技主体或科技对象的原因而产生的,但不管属于哪一种情况都说明了科技有待完善。对已经发生的环境污染,政府应投入资金和人力进行研究,用科技的方法解决问题。如锂电池是手机和笔记本电脑的常用电源,它重量轻且可以再充电,但材料贵且具有毒性。如果以硼为基础作为添加剂,并利用这种化合物便可以得到一种更加便宜、毒性更小的锂盐电池,有效的解决了由此带来的污染问题。
4.提高科技工作者伦理修养
通过社会道德教育加强科技人员的科学技术观的培养,也就是要培养其科学精神和人文精神,使真善美与科技的研发、应用融为一体。使他们既能站在现代科技的前沿,又能树立起对人类负责的道德价值观念,自觉地有意识地使用技术成果。无论科技应用对社会文明是有利的还是有害的,科技工作者有责任去思考、预测、评估其带来的社会后果,他们应当承担相应的社会责任。