福建省COD减排潜力及可达性分析

陈兴涛

(福建省环境监测中心站，福州 350003)

福建省作为我国生态文明试验区，是生态文明制度体系创新探索的先行示范区。福建省从行政区划来看，主要由沿海的福州市、厦门市、莆田市、泉州市、漳州市、宁德市和平潭综合实验区，这六市一区和山区的三明市、南平市、龙岩市三市组成。“十三五”以来全省生产总值跃过4万亿元台阶，经济总量实现赶超目标，人均生产总值接近11万元。9个设区城市空气质量优良天数比例达98.8%，主要流域国控、省控断面水质优良比例达97.9%，小流域水质优良比例提高至96.9%，设区城市建成区全面消除劣Ⅴ类水体。县级及以上集中式饮用水水源地水质达标率保持100%。森林覆盖率达66.8%，连续42年保持全国首位，“九市一区”全部晋级国家森林城市。在主要污染物减排方面，2020年福建省总量控制的约束性指标COD目标值比2015年下降4.1%，实际值下降4.49%，很好的完成了总量减排任务。但必须清醒认识到，随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，能源需求刚性增长，资源环境问题仍是制约经济社会发展的瓶颈之一，节能减排依然形势严峻、任务艰巨。为打好污染防治攻坚战，必须意识到节能减排工作的重要性和紧迫性，为此本文分析了COD排放量与经济发展的关系，为“十四五”及以后的COD减排提供技术参考。

1 基本概念与研究方法

1.1 基本概念

1.1.1 学习曲线

学习曲线(Learning Curve)或进步函数(Progress function)又称为经验曲线，或波士顿经验曲线[1]，是指企业通过学习与经验的积累，不断改进生产工艺和操作方法，从而达到缩短工时、节约成本、提高生产效率的过程[2-3]。早期的学习曲线研究就已经显示对于操作时间随着经验的累积而减少的规律，即生产部门通过对单位产品的生产时间随着产量的积累而下降规律的研究，并应用到各行业的累积工时与产量之间的边际函数的关系，在这两者之间建立的一条函数曲线，就称为“学习曲线”。随着社会的发展，各研究单位对该学习曲线进行了延伸应用，使得学习曲线的应用情景越来越多，不仅局限在生产产品的数量和时间上，还应用在了产品数量和产品成本的关系上，实际上学习曲线还应用于企业生产以外的医疗、电力、造纸等行业[4-6]。

1.1.2 环境学习曲线

一个企业或者行业在生产过程中，不但要投入人力物力等成本，而且还在消耗能源、原辅料后排放大量的污染物。如果将这部分资源消耗、污染排放和环境之间的影响关系，也看成是生产的必需成本，分析单位产品或产值资源消耗或污染排放随着产量或产值的增加而出现规律的变化，即将学习曲线引入应用到了环保行业，从而转换成了环境学习曲线的概念。环境学习曲线是指一个企业或行业随着生产规模的增长，而导致单位产品或产值的资源消耗或污染排放呈现规律性的下降。反映了随着生产经验的积累和清洁生产或污染治理技术的进步，使得企业或行业在资源利用和环境保护方面取得积极的进展，成为一个构建资源节约和环境友好的一项经济环境理论[7]。

1.2 数据来源

本文有关污染排放的数据引自环境统计日常工作，由基层环境统计人员调查，并逐级审核上报国家生态环境部门定库后的数据；经济数据是以各年份《福建省统计年鉴》[8]数据作为基础数据。

1.3 研究方法

(1)基于2019年数据，由人均COD排放量和GDP万元产值COD排放量两个指标，揭示地区的COD排放差异。

(2)基于2011-2019年数据，分析GDP万元产值COD排放量与人均GDP的关系，建立福建省及“九市一区”的环境学习曲线。

今年7月，中国平安受让华夏幸福19.7%股份，成为其第二大股东。有媒体报道称，股权转让的背后，双方签订了对赌协议，并且平安有权向上市公司董事会提名两名董事候选人。

(3)以COD排放的环境学习曲线为依据，分析不同时段福建省及“九市一区”的COD减排潜力。

2 2019年福建省COD排放地区分布

福建省山区和沿海之间区域发展不平衡，不仅表现在经济发展水平和产业结构上，还在污染排放方面，如COD排放在地区分布上的差异也很明显。

2.1 人均 COD排放地区分布

2019年福建省“九市一区”的人均COD排放量的地区分布情况见图1。

图1 福建省各设区市2019年人均COD排放量

由图1可以看出，2019年福建省人均COD排放量最高的是福州市，为9.1 kg；其次是泉州市和三明市，分别是8.0 kg和7.0 kg；人均COD排放量最低的是龙岩市，为3.1 kg。

2.2 GDP万元产值 COD排放的地区分布

2019年福建省GDP万元产值COD排放量见表1。

表1 福建省2019年GDP万元产值COD排放量

由表1可以得出，2019年福建省GDP万元产值COD排放量最高的是南平市，为0.880 kg；其次是三明市和漳州市，分别为0.781kg和0.751kg；山区城市占了前两位。COD排放量最少的是龙岩市和厦门市，分别是0.369 kg和0.176 kg。

3 COD排放环境学习曲线

基于2011-2019年福建省经济发展数据和环境统计数据，计算出福建省及“九市一区”历年人均GDP和GDP万元产值COD排放量两项指标数据，并作散点图，构建出环境学习曲线模拟方程。同时制作了福建省COD排放环境学习曲线。

表2 GDP万元产值COD排放和人均GDP的模拟结果

福建省GDP万元产值COD排放与人均GDP的关系见图2。

图2 福建省GDP万元产值COD排放与人均GDP的关系

从图2可以看出，全省的GDP万元产值COD排放量随着人均GDP的增长呈现规律性的下降趋势，模拟的环境学习曲线同散点图趋势基本一致。GDP万元产值COD排放量随人均GDP呈现幂指数衰减，环境学习曲线的前半部分下降趋势较为明显，后半部分下降趋势则趋于缓慢。

4 COD排放减排潜力分布分析

通过以上分析可以得出，随着经济的发展，福建省“九市一区”COD排放呈现规律性下降。本文基于福建省省内地区差异，重点分析不同地区本身所能达到的减排潜力来对比分析，以便于福建省内部能够进行高效、合理的减排分配。

4.1 不同时段COD减排潜力比较分析

在经济发展过程中减少COD排放，是清洁生产以及绿色可持续发展的基本要求。本文以环境学习曲线为理论依据，分析经济增长过程中GDP万元产值COD的减排量，即在人均GDP每增加1000元时，万元产值COD现实的减排值。其计算步骤如下：(1)以全省“九市一区”的COD排放的环境学习曲线为基础，然后利用不同时段人均GDP点求一阶导数dy/dx；(2)以假定人均GDP增长1000元为△X的共同取值，计算随着经济发展COD的减排量；(3)再乘以各地区后1年的国内生产总值(GDP)，计算出人均GDP每增加1000元时COD的减排总量。

本文研究选取2011-2019年九个时间段进行比较分析，福建省及“九市一区”GDP万元产值COD的减排潜力，结果见表3。

由表3可知，在2011—2019年度，福建省及“九市一区”GDP万元产值COD减排潜力均呈逐年下降趋势。截至2019年，COD减排潜力仅有龙岩市与全省平均水平相当，其他9个设区市(区)低于全省平均减排潜力。

表3 福建省及“九市一区”不同时段GDP万元产值COD减排潜力 单位：kg

GDP万元产值COD减排潜力最高的为龙岩市，随着经济发展，GDP万元产值 COD减排潜力呈明显下降趋势，可见减排潜力并非无限增加，但该市相比省内其他城市，仍具有较大的减排空间。其次是南平市、宁德市和平潭综合实验区，随着经济发展GDP万元产值COD减排潜力也呈下降趋势，具有一定的减排空间。减排潜力最小的是厦门市和莆田市，减排空间相对较小。

4.2 福建省及“九市一区”COD减排潜力空间分析

以上是从时间段上分析全省COD减排潜力的变化规律。下面选取2019年数据，重点从空间上分析全省COD减排潜力的地区分布。

从表3可以看出，2019年减排潜力最大的地区是龙岩市和南平市，人均GDP每增加1000元，GDP万元产值COD减排量为0.0046 kg和0.0020 kg；其次是泉州市、平潭综合实验区、三明市、福州市和宁德市，人均GDP每增加1000元，GDP万元产值COD减排量为0.0012～0.0019 kg；减排潜力较小的是漳州市、厦门市和莆田市，人均GDP每增加1000元，万元产值COD减排量为0.0002～0.0009 kg。全省的GDP万元产值COD减排潜力，整体上看是山区城市减排潜力高于沿海城市。

综上所述，人均GDP每增长1000元，GDP万元产值COD减排潜力的地区分布格局与经济发展具有某种相关性。经济发展水平越高，产业结构越高度集群化，清洁生产水平越高，环保资金投入越高以及污染减排工艺技术应用越成熟,GDP万元产值COD排放量越小，即排放强度越小，减排潜力越小；相反经济发展水平越低，产业结构越不合理，环保投入不足，GDP万元产值COD排放量越大，减排潜力也越大。

4.3 福建省“十四五”COD减排可达性分析

按照有关文件的政策要求，再通过模拟的福建省学习曲线的方程y=0.2767x-2.65，对福建省COD减排的可达性做出预测和分析。

《“十四五”污染减排综合工作方案编制技术指南》的COD减排比例目标为8%～10%，《福建省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标纲要》中确定的全省地区生产总值年均增长6.3%，2025年GDP可达60 024亿元，按以上目标比例要求可知，“十四五”末万元GDP的COD排放量为0.38～0.39 kg。

在环境学习曲线的计算和预测下，“十四五”末福建省COD排放总量为14.15万吨，万元GDP的COD排放量为0.24 kg。

通过预测值与政策要求的目标值相比较来看，预测值的COD排放总量小于政策要求的目标值，预测值的减排比例达43.8%，高于10%。以当前社会经济发展趋势，到“十四五”末，福建省的COD减排工作可完成目标比例要求。

5 结语

(1)龙岩市和平潭综合实验区人均COD排放量较低；其次是厦门市、莆田市和宁德市；GDP万元产值COD排放量南平市和三明市最高，该分布格局反比于经济发展水平。

(2)以福建省及“九市一区”时间顺序的数据为依据，GDP万元产值COD排放量随人均GDP的增长而呈幂指数衰减，模拟的学习曲线的相关系数均较高，呈显著相关关系，均为前半部分有明显下降趋势，后半部分呈缓慢下降趋势，符合“环境学习曲线”。该曲线上不同点的取值反映了不同经济发展水平的环境负荷，而在某经济增长点的导数反映了COD的减排潜力。

(3)根据福建省及“九市一区”COD减排的环境学习曲线，可以发现GDP万元产值COD排放量和减排潜力均呈下降趋势，以现阶段的COD减排潜力地区分布来看，地区分布格局与经济发展区域存在某种相关性。主要为经济发展水平越高，产业结构的高度集群化，环保资金投入高，清洁生产水平及污染减排工艺技术越成熟，GDP万元产值COD排放量越小，即排放强度越小，减排潜力越小；反之，经济发展水平越低，产业结构越单一，环保资金投入低，污染减排技术力量弱，GDP万元产值COD排放量越大，减排潜力也越大。

(4)通过环境学习曲线预测的福建省COD排放总量和万元GDP的COD排放量与“十四五”有关文件的政策规划要求相比较，福建省能够完成目标确定的减排8%～10%要求。