煤炭产业发展与环境污染关系研究

王英

摘要：以环境库兹涅茨曲线为理论基础，分析了陕西省2000～2012年的煤炭产业发展与环境污染之间的关系。研究表明陕西省环境污染物与煤炭工业总产值之间基本呈现倒“U”形曲线的一部分或是“U+倒U”的波浪形环境库兹涅茨曲线特征，说明煤炭产业发展在未来一段时间对生态环境的压力将逐渐减缓。基于此，建议在未来一段时间内陕西省要加大煤炭产业资源整合和结构调整，提高污染物处理能力，增加环保投入，促进生态环境的进一步改善。

关键词：环境库兹涅茨曲线；煤炭产业发展；环境污染

中图分类号：F83

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.30.040

1引言

煤炭是我国储量最为丰富的能源之一，在我国探明的能源储量中，煤炭资源占94%，石油占5.4%，天然气仅占0.6%。根据我国目前的经济发展形势，煤炭在我国能源结构中的地位将长期无可取代。然而，长期以来，煤炭产业低层次、粗放式的开采和发展方式，不仅制约了煤炭产业的可持续发展，而且引发了诸多环境问题，如何处理煤炭产业发展与环境污染治理之间的关系成为迫切需要解决的问题。本文以陕西省煤炭产业为例，运用环境库兹涅茨曲线模型分析了陕西省煤炭产业发展与环境污染物之间的关系，以期在煤炭产业高速发展的背景之下，寻求煤炭开发与环境保护之间的平衡路径。

2煤炭产业发展与环境污染物关系研究的模型构建

2.1环境库兹涅茨曲线的内涵

经济发展对环境的影响一直是生态经济学研究的热点问题，在1995年美国经济学家格鲁斯曼和科格鲁通过对全球60多个国家不同地区多年的环境污染物排放量的变动情况后分析提出：大多数环境污染物的变动趋势与人均收入水平的变动趋势呈现到U型曲线关系，

也就是说环境污染物的排放量随着人均收入水平的提高先增加后减少。这种关系与美国经济学家西蒙·库兹涅茨的收入不均与经济增长的关系较为吻合，因而又称为环境库涅兹曲。

标准的环境库涅兹曲线如图1所示，环境污染物排放量与人均收入水平呈倒“U”形曲线关系。这一过程也说明了环境污染物会随着经济水平的提高逐渐减少，经济发展会带动生态环境的改善。

但是，这只是发达国家经济水平提升过程中环境污染物排放量变化的一般规律。发展中国家在借鉴发达国家发展经验的基础上，通过技术、法律等手段控制污染物的产生量，从而导致倒“U”形曲线可能出现多个拐點。因而EKC曲线还可能呈现“N”形、倒“N”形、倒“S”形等，说明经济发展并不是影响环境污染量变化的唯一因素，环境污染量的减少还需依赖环保政策和科技投入等外在力量。

2.2煤炭产业发展与环境污染关系研究的计量模型构建

2.2.1指标选取

标准的环境库兹涅茨曲线涉及到经济和环境污染物两类指标，结合学者的研究成果，最终选取煤炭工业总产值为经济指标，选取工业废水排放量、工业废气排放量、工业SO2排放量、工业烟粉尘排放量、工业固体废弃物产生量作为环境指标，以EViews统计分析软件和Excel为基础对煤炭工业总产值和各环境指标进行相关性分析。

2.2.2模型构建

根据环境库兹涅茨曲线的简化模型，在不考虑其他因素对污染物排放量的影响下，煤炭产业工业总产值与环境污染物排放量关系研究的计量模型为：

Yi=β0+β1X+β2X2+β3X3+ε

式中，Yi（i=1，2，3，4，5）作为应变量表示环境污染指标，

其中Y1——工业废水排放量；

Y2——工业SO2排放量；

Y3——工业烟尘排放量；

Y4——工业固体废弃物产生量。

β2β3X作为自变量，表示煤炭产业工业总产值；β2β3β0，β1，β2，β3是模型参数；ε是随机误差项。当β2=β3=0时，煤炭工业总产值与环境污染物呈线性关系；当β3=0时，煤炭产业总产值与环境污染物呈二次曲线关系。因而，当模型参数取值不同时，计量模型也因此呈现出不同的形状。

3煤炭产业发展与环境污染关系研究的实证分析

3.1指标相关性检验

根据《陕西省2001～2013统计年鉴》和陕西省人民政府网获取的相关环境指标的数据和陕西省各年煤炭工业总产值，利用Pearson相关系数法对二者之间的相关性进行检验。检验结果表明（见表1）在样本期间，各环境指标与煤炭工业总产值之间存在显著或较为显著的正相关性，这间接说明陕西省煤炭产业的发展会促进环境污染物的排放。

3.2EKC曲线模型分析

通过EViews统计软件对陕西省2000～2012年的煤炭工业总产值和环境污染物的产生量进行回归分析，模型拟合结果见表2。

通过查F分布表，三次曲线在95%的置信水平下F0.05（3，9）=3.86，说明各拟合曲线均通过了F值检验。其中，工业废水和工业固废与煤炭工业总产值的所构建的计量模型的显著度较高（R2>90%），说明工业废水、工业固废与煤炭工业总产值具有很强的相关性。工业SO2与工业烟尘的回归方程的R2也达到了65%以上，表明工业SO2与工业烟尘与煤炭工业总产值的相关性也较为显著。

3.3结果分析

根据回归方程的拟合结果，运用Excel软件，得到了煤炭工业总产值与各环境污染物之间的回归方程拟合曲线（如图2）。

工业废水排放量的回归曲线如图2中第一个分图所示，在样本期间，工业废水排放量随煤炭工业总产值的增加呈现先增加后减少的趋势，有倒“U”型曲线的特征。在煤炭工业总产值500亿元左右处出现曲线的拐点，在此期间，政府加大对工业废水的治理工作，企业在节能减排指标的约束下，减少了工业废水的排放并加大了工业废水的处理力度，因而在2008年之后工业废水排放量呈现下降的趋势。endprint

工业SO2与煤炭工业总产值的回归曲线如图2中第二个分图所示，具有“倒U+U+倒U”的波浪形EKC曲线特征。在2007年之前，由于煤炭脱硫技术水平不高，工业SO2的年排放量总量很大，随着技术水平的提高，煤炭加工和利用产生的SO2逐年减少，但由于煤炭开采量居高不下，SO2的排放量再次呈现上升的趋势。最终在政府对小煤矿的大规模整顿和企业环保意识提升的双效作用下，工业SO2排放量在2011年左右出现下降的转折点。因而在整个样本期间，工业SO2的排放量随煤炭工业总产值的增加出现反复的递增或递减趋势。

工业烟尘排放量的回归曲线如图2中第三个分图所示，拟合曲线近似“倒S”形，呈现“U+倒U”的曲线特征。工业烟尘排放量随煤炭工业总产值的增加先出现了回落的趋势，在2007年之后随着能源化工产业的快速发展，其排放量又迅速上升。随着企业治污力度的提高，该曲线在2011年左右出现下降的转折点。在未来一段时期内，企业应继续加强对烟尘排放的清洁化处理，防止曲线在短时间内上升，以维护现有的环境治理成果。

工业固体废弃物的回归曲线如图2中第四个分图所示，拟合曲线近似于“倒U”曲线的左半部分。在整个样本期间，工业固废产生量随煤炭工业总产值增加逐年上升，尚未出现回落的转折点。这说明，陕西省工业固体废弃物对于生态环境的压力将在一定时期内随煤炭工业总产值的增加而加强。

总的来说，陕西省煤炭产业总产值与环境污染物的拟合曲线并不完全符合倒“U”形的环境库兹涅茨曲线，四条曲线总体上呈现波浪形的EKC曲线或是倒U形曲线的一部分，也就是说陕西省环境污染物排放量在煤炭工业总产值的增长过程中会出现反复的波动。其中工业废水、工业SO2以及工业烟尘排放量随煤炭工业总产值的增加都出现了下降的转折点，因而，要应加强对环境污染物排放量的控制，防止环境污染量随煤炭总产值的增加出现反弹的趋势，同时要提高工业固体废弃物的利用率，使工业固体废弃物尽快达到下降的转折点。观察各环境污染物拟合曲线的变动趋势，可以大胆推测陕西省未来一段时期的生态环境质量将有所改善。

4相关建议

4.1加大对煤炭产业的资源整合和结构调整

煤炭产业的资源整合和产业结构调整不仅有利于煤炭产业自身的可持续发展，而且对于陕西省生态环境的改善有极大的帮助。首先，加大对煤炭产业的资源整合首先要加大煤矿的整顿关闭力度，对于产能小，能耗高、污染大的小型煤矿进行整合和关闭，淘汰落后产能。小型煤炭企业在资金、技术等方面较为缺乏，社会责任意识淡薄，但其利益驱动性较强，在煤炭的开采过程中对生態环境的破坏较大，对于这一类型的煤炭企业要进行关闭和整合。这样不仅优化了陕西省煤炭生产市场，而且避免了因小煤矿肆意开采、无节制生产带来的环境污染问题。其次，要加快煤炭企业的重组工作。企业重组有利于煤炭企业形成规模经营，扩大企业的经营能力，同时也将优化企业资源的配置，提高煤炭的开采效率，减少资源的浪费。与此同时要进一步优化煤炭产业结构，提高产业集中度。最后，要优化煤炭产业结构，加强大中型煤炭生产基地的建设，打造先进的煤炭企业，优化煤炭组织结构；以大型现代化煤炭企业为依托，提高全省煤炭的机械化采煤水平，优化煤炭生产结构；以建设多元化煤炭经济为依托，提高煤炭产业与电力、钢铁、化工等相关产业的融合度，延伸煤炭产业链，实现煤炭产业的跨区域发展，优化煤炭产业结构。

4.2提高污染处理能力，减少污染物排放

提高陕西省生态环境质量，一方面要提高污染物的综合处理能力，另一方面要控制污染物总量的增长。针对煤炭企业，首先要以清洁生产作为煤炭开采的基础。清洁生产是工业企业防治环境污染的一种有效措施，因而，煤炭企业应将清洁生产纳入煤炭矿区应将清洁生产纳入企业自身的发展规划中，及时整顿并关闭环境污染严重、危及安全的煤矿从源头上控制污染物的产生；其次，加大科技投入，依靠技术进步降低煤炭生产过程中的产值能耗，提高采煤工艺，降低煤矸石的产生量和土地塌陷面积；最后，建立煤炭废弃物的绿色物流体系，根据实际需要对煤炭开采过程中的伴生物煤矸石、煤层气、煤泥、SO2、粉煤灰等进行收集、分类、加工和储运，以煤炭——电力——建材为核心构建绿色产业链，从环境保护出发，实现对废弃物的综合利用，降低废弃物的物流流量。

4.3加大环保力度，提升环保水平

目前，陕西省环境污染物大多都达到了下降的转折点，但都处于转折点的附近区域，若没有切实的环保措施的保障，环境污染物很可能会出现反弹的情况。经济增长不会自发解决环境问题，要改善陕西省生态环境，还需要政府和企业加大环境保护力度，提升环保水平。对于政府来说，首先，加大在环境保护专项资金的投入，保证环境保护基础设施的顺利运行；其次，要完善环境保护的法律体系，依靠法律的强制性迫使企业和个人履行环境保护责任；最后，政府要逐渐规范环境税收制度，明确环境税的征收范围，提高企业排污费的收费标准，以科学合理的环境税收制度强迫企业减少污染物的排放。对于煤炭企业来说，要加强环保科技研究与开发的投入，以先进的环境污染物处理设施，减少企业生产经营活动对生态环境的污染和破坏；其次，加大对煤炭开采技术的研发投入，提高煤炭的开采水平，减少煤炭开采活动对矿区生态环境的影响；最后，增加企业的环境费用，包括前期监测企业环境污染活动的环保业务费用和防止污染的环境防治费用以及污染物产生后的环境治理费用。

参考文献

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