基于gpi的城市經(jīng)濟發(fā)展與工業(yè)污染物排放研究

基于gpi的城市經(jīng)濟發(fā)展與工業(yè)污染物排放研究

城市經(jīng)濟增長與工業(yè)污染物排放物的關系城市是人類社會經(jīng)濟發(fā)展和文明進步的產(chǎn)物和象征。隨著城市經(jīng)濟、文化和社會的快速發(fā)展，人口的增加和不同產(chǎn)業(yè)的密集，城市化產(chǎn)生了。城市化推動城市工業(yè)的發(fā)展,而城市工業(yè)作為衡量城市經(jīng)濟發(fā)展最突出、最重要行業(yè)之一,對促進城市經(jīng)濟發(fā)展起著至關重要的作用。但是隨著城市工業(yè)迅速發(fā)展,城市也面臨著巨大的資源消耗與環(huán)境污染問題。城市的工業(yè)活動、農(nóng)業(yè)活動以及人們消費活動會帶來一系列的環(huán)境污染問題,尤其是工業(yè)活動所產(chǎn)生的廢水、廢氣、固體廢棄物等污染物通過河流、大氣、土壤等媒介排放,不僅直接或間接影響人類的身體健康和生產(chǎn)生活,而且會造成城市環(huán)境狀況惡化?！笆晃濉逼陂g,國家將主要污染物排放總量顯著減少作為經(jīng)濟社會發(fā)展的約束性指標,著力解決突出的環(huán)境問題,所以分析城市經(jīng)濟增長與工業(yè)污染物排放物的關系,對于客觀評價城市經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展至關重要。本研究提出用GPI指數(shù)反映城市經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境狀況之間的關系,從而對城市環(huán)境保護實施有效管理,對貫徹落實“十二五”規(guī)劃,實現(xiàn)減排目標,促進科學發(fā)展具有理論分析作用和實際應用價值。1城市環(huán)境問題城市作為人類社會政治、經(jīng)濟、文化、科學教育的中心,其形成與發(fā)展很大程度上受自然環(huán)境和經(jīng)濟條件的影響。城市經(jīng)濟是指由工業(yè)、商業(yè)等各種非農(nóng)業(yè)經(jīng)濟部門聚集而成的地區(qū)經(jīng)濟。城市經(jīng)濟發(fā)展作為城市各種功能賴以發(fā)揮作用的物質(zhì)基礎,它與城市化進程存在著相互影響,相互作用的關系。經(jīng)濟的發(fā)展必然對加快城市化的進程產(chǎn)生助推作用,而城市化進程離不開城市經(jīng)濟的保障。城市在其快速建設發(fā)展中,工業(yè)、商業(yè)等二、三產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟活動頻繁,人工環(huán)境占絕對優(yōu)勢。但在城市發(fā)展中往往只片面追求經(jīng)濟的增長,忽視環(huán)境保護的重要性,造成資源的消耗和各種污染物的排放不斷增長,特別是工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量和工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量持續(xù)增加,隨之帶來了一系列環(huán)境污染問題。城市環(huán)境問題造成了城市經(jīng)濟發(fā)展和城市污染的矛盾突出,城市環(huán)境質(zhì)量下降的結(jié)果,影響城市和城市化的良性發(fā)展。城市經(jīng)濟發(fā)展和污染物排放的關系可以從兩方面來概括:一方面不斷增加的工業(yè)污染物排放對城市環(huán)境造成了巨大破壞,進而嚴重影響了人們正常的生產(chǎn)與生活;另一個方面,環(huán)境不斷污染與惡化和資源過度消耗與利用又反過來制約著城市經(jīng)濟健康的、可持續(xù)發(fā)展?？梢哉f,城市環(huán)境污染問題已成為制約城市經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。城市作為社會經(jīng)濟發(fā)展的主要增長點,通常主要用國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)來衡量一個城市經(jīng)濟發(fā)展的綜合水平。但GDP只是按一個地區(qū)在一定時期內(nèi)所生產(chǎn)和提供最終貨物和服務的總價值來衡量,并沒有考慮其他一些重要因素,如環(huán)境保護。由于經(jīng)濟發(fā)展與污染物排放存在著密切的關系,引起國內(nèi)外一些學者的高度重視,不斷加強研究,如文獻采用人均GDP指數(shù)與廢水、廢氣及固體廢棄物之間的關系,建立經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染評估模型。采用科學實用的分析指數(shù)和指標,對于客觀評價經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展狀況很重要,為科學評價包括城市在內(nèi)的經(jīng)濟社會發(fā)展與環(huán)境保護狀況提供科學依據(jù)和工作指導。2gdpi指數(shù)的提出2.1推行g(shù)pi指數(shù)法GPI是國內(nèi)生產(chǎn)總值污染物排放指數(shù)(GDPPollutantEmissionIndex),是反映經(jīng)濟增長與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展狀況的指標。GPI是指一定時期內(nèi)一個國家(地區(qū))每生產(chǎn)一個單位的國內(nèi)生產(chǎn)總值所排放的污染物數(shù)量,GPI指數(shù)的表達式如式(1)所示:GPI=污染物排放量GDP(1)GΡΙ=污染物排放量GDΡ(1)GPI污染排放指數(shù)是一個綜合型指數(shù),它亦是單位GDP所產(chǎn)生的水、氣、聲、固體廢物等污染物排放量的加權(quán)綜合指數(shù),如式(2)所示:GPI=GPI水+GPI氣+GPI聲+GPI固(2)GPI的評價基準是:GPI值愈小,說明經(jīng)濟發(fā)展的環(huán)境質(zhì)量愈高;反之,GPI值愈大,說明經(jīng)濟發(fā)展所產(chǎn)生的環(huán)境代價越大。在環(huán)境統(tǒng)計公報、環(huán)境狀況公報中,廢水的統(tǒng)計指標有廢水排放總量、廢水中化學需氧量排放量(COD)、廢水中氨氮排放量;廢氣統(tǒng)計指標中有二氧化硫排放量(SO2)、煙塵排放量、工業(yè)粉塵排放量;固體廢物排放量狀況主要由固體廢物產(chǎn)生量、綜合利用量來衡量。因為廢水中工業(yè)化學需氧量排放量、廢氣中工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)固體廢物排放量在污染物排放中占有較大的比重,所以本研究選取工業(yè)化學需氧量排放量(COD)、工業(yè)二氧化硫排放量(SO2)、工業(yè)固體廢物排放量(工固)作為GPI的分析指標,即:GPI?業(yè)COD=?業(yè)化學需氧量(COD)GDP(3)GΡΙ?業(yè)CΟD=?業(yè)化學需氧量(CΟD)GDΡ(3)GPI?業(yè)SO2=?業(yè)二氧化硫(SO2)GDP(4)GΡΙ?業(yè)SΟ2=?業(yè)二氧化硫(SΟ2)GDΡ(4)GPI?業(yè)固廢=?業(yè)固體廢物(?固)GDP(5)GΡΙ?業(yè)固廢=?業(yè)固體廢物(?固)GDΡ(5)2.2城市經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)。在經(jīng)濟GPI指數(shù)是反映經(jīng)濟增長與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展狀況關系的指數(shù),它能反映經(jīng)濟系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)組成的環(huán)境經(jīng)濟復合系統(tǒng)的狀況,也能反映經(jīng)濟與環(huán)境發(fā)展規(guī)劃和計劃的執(zhí)行性情況,以及對過去發(fā)展狀況和相關工作的總結(jié)和評價等。GPI指數(shù)提供了一個科學客觀的、明確具體的評價指標,是對經(jīng)濟與環(huán)境系統(tǒng)進行科學管理的重要工具。GPI可以對城市經(jīng)濟與環(huán)境系統(tǒng)進行衡量,糾正唯國內(nèi)生產(chǎn)總值反映城市經(jīng)濟發(fā)展的片面傾向,使城市有一個合適的近期努力方向和科學長遠的奮斗目標。GPI把城市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護緊密聯(lián)系起來,為城市發(fā)展與城市規(guī)劃、城市經(jīng)濟發(fā)展及城市環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學依據(jù),使經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境建設同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展,確保經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益的統(tǒng)一,達到經(jīng)濟與環(huán)境和諧發(fā)展,促進環(huán)境友好型社會的建設。3通過分析城市經(jīng)濟發(fā)展和污染物排放3.11年我國城市廢水排放量在分析城市經(jīng)濟發(fā)展與工業(yè)污染物排放狀況中,考慮分析數(shù)據(jù)的可獲得性和工業(yè)污染物指標的代表性,本研究選取全國三類23個城市(直轄市3個、部分省會城市7個、部分非省會城市13個)作為分析對象,統(tǒng)計了2011年這些城市的國內(nèi)生產(chǎn)總值、廢水中工業(yè)化學需氧量排放量、廢氣中工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)固體廢物排放量。運用公式(3),計算了GPI工業(yè)COD,即單位GDP廢水中工業(yè)化學需氧量(COD)排放量;運用公式(4),計算了GPI工業(yè)SO2,即單位GDP廢氣中工業(yè)二氧化硫(SO2)排放量;運用公式(5),計算了GPI工業(yè)固廢,即單位GDP工業(yè)固體廢物排放量。(見表1)3.2工業(yè)固廢的指標值由表1可知計算出2011年全國23個城市GPI工業(yè)COD、GPI工業(yè)SO2、城市GPI工業(yè)固廢的平均值分別為5.65、36.27、0.47。具體各城市GPI的指標值分布情況見圖1、圖2、圖3。從GPI工業(yè)COD的平均值來看,有16個城市GPI工業(yè)COD的指標值低于23個城市的平均值5.65,其中直轄市、省會城市的GPI工業(yè)COD平均值分別為2.56、5.01,均低于23個城市的平均值,而一般城市GPI工業(yè)COD的平均值6.72高于其平均值。從GPI工業(yè)SO2的平均值來看,有15個城市GPI工業(yè)SO2的指標值低于23個城市的平均值36.27,其中直轄市的平均值22.45低于23個城市的平均值;省會城市和一般城市均高于其平均值,而省會城市的平均值41.65高于一般城市GPI工業(yè)SO2平均值的36.56。從GPI工業(yè)固廢平均值來看,有17個城市GPI工業(yè)固廢的指標值低于23個城市的平均值0.47,其中直轄市的平均值0.18低于23個城市的平均值,省會城市和一般城市GPI工業(yè)固廢的平均值均高于其平均值,其中省會城市的平均值0.50低于一般城市GPI工業(yè)固廢平均值0.52。根據(jù)圖中所示,2011年按不同的城市類別列舉出23個城市工業(yè)GPI的指標值。在3個直轄市中GPI工業(yè)COD、GPI工業(yè)SO2、GPI工業(yè)固廢指標值中,重慶最高,北京最低。由表1可以看出,重慶在直轄市中廢水中的工業(yè)COD排放量、廢氣中的工業(yè)SO2排放量、工業(yè)固體廢物排放量均最高,北京排放量均最低。在7個省會城市中,GPI工業(yè)COD指標值中南寧最高、哈爾濱最低,南寧廢水中的工業(yè)COD排放量最高,哈爾濱排放量較低;GPI工業(yè)SO2指標值中烏魯木齊最高、南寧最低;GPI工業(yè)固廢指標值中昆明最高、哈爾濱最低,昆明工業(yè)固體廢物排放量最高,哈爾濱排放量較低。在13個一般城市中,GPI工業(yè)COD指標值中宜賓最高、青島最低,宜賓COD排放量位于第3,青島位于第10;GPI工業(yè)SO2指標值中宜賓最高、本溪最低,由于宜賓SO2排放量位于第3,本溪排放量最低;GPI工業(yè)固廢指標值中本溪最高、中山最低,本溪工業(yè)固體廢物排放量最高,中山排放量最低。一般來說,GPI值的高低主要受到四個因素的影響。一是各城市所處的地理位置和自然環(huán)境與資源狀況存在不同;二是各城市經(jīng)濟發(fā)展的狀況不同;三是各城市的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)存在不同;四是各城市在環(huán)境保護工作的力度方面存在差異。3.3．gdp與gpi曲線成負相關根據(jù)23個城市GDP、GPI工業(yè)COD、GPI工業(yè)SO2、GPI工業(yè)固廢數(shù)據(jù),見圖4四者之間的關系。由圖4可以看出以下幾點:第一,23個城市的GDP按從低到高的順序進行排列,可見對應的GPI工業(yè)COD、GPI工業(yè)SO2、GPI工業(yè)固廢大體上呈現(xiàn)波動遞減的趨勢,表明GDP曲線與對應的GPI曲線大體上成負相關關系,具體體現(xiàn)在GDP較低的城市,GPI工業(yè)COD、GPI工業(yè)SO2、GPI工業(yè)固廢相對較高,而GDP高的城市對應的GPI工業(yè)COD、GPI工業(yè)SO2、GPI工業(yè)固廢較低。第二,GPI曲線的波動明顯,對于GPI曲線波動較大的情況,主要是由于各城市經(jīng)濟發(fā)展狀況、城市化水平、城市功能、地理位置和自然條件狀況等的差異所產(chǎn)生的。如GPI工業(yè)COD曲線在連云港、常德、南寧出現(xiàn)明顯拐點,蘭州、烏魯木齊GPI工業(yè)SO2相對其他城市指標值來說很高,本溪、昆明GPI工業(yè)固廢相對其他城市指標值來說較高等等。從對部分城市GDP與GPI的初步綜合分析,可以進一步明確經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染的關系。這種關系可以歸納為三類:一是環(huán)境污染是由于人類不合適的經(jīng)濟活動所產(chǎn)生的;二是嚴重的環(huán)境污染問題制約經(jīng)濟的良性發(fā)展;三是環(huán)境污染問題的解決依賴于經(jīng)濟的健康發(fā)展。4單位gdp與城市工業(yè)污染物排放的關聯(lián)本研究通過對城市經(jīng)濟發(fā)展與污染物排放關系的分析,提出了國內(nèi)生產(chǎn)總值污染物排放指數(shù)GPI,給出了GPI的定義和計算評價方法。根據(jù)相關統(tǒng)計公報所提供的基礎數(shù)據(jù),結(jié)合對城市經(jīng)濟發(fā)展影響重要的城市工業(yè),分別計算出三類23個城市工業(yè)廢水中化學需氧量GPI工業(yè)COD、工業(yè)廢氣中二氧化硫的GPI工業(yè)SO2、以及工業(yè)固體廢物的GPI工業(yè)固廢,并進行了統(tǒng)計分析。研究結(jié)果表明城市經(jīng)濟發(fā)