閆蘭玲 唐 偉 徐海嵐 鄭思偉 盧 濱 谷 雨

(杭州市環(huán)境保護科學研究院,浙江 杭州 300014)

近年來,國家越來越重視“節(jié)能減排”,制造業(yè)發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)和沖突,如果沿襲原有的發(fā)展方式,資源環(huán)境難以支撐經(jīng)濟的快速發(fā)展。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況,既是社會發(fā)展水平的標志,也是社會經(jīng)濟發(fā)展的決定性因素。產(chǎn)業(yè)轉型發(fā)展要從低附加值轉向高附加值,從高能耗高污染轉向低能耗低污染,從粗放型轉向集約型。從污染物減排效率優(yōu)先角度出發(fā),分析城市制造業(yè)發(fā)展方向選擇問題,尋求環(huán)境保護優(yōu)化經(jīng)濟發(fā)展的方式,對在“節(jié)能減排”背景下我國城市實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉型升級有著積極的意義。

一、杭州市產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染現(xiàn)狀

改革開放以來,杭州經(jīng)濟快速增長，產(chǎn)業(yè)結構發(fā)生重大變化,GDP構成中的第一、二、三產(chǎn)業(yè)比例,由1978年的22.3∶59.6∶18.1轉變?yōu)?012年的3.3∶46.5∶50.2,第三產(chǎn)業(yè)占比首超50%,拉動GDP增長4.9個百分點,增長貢獻率達54.6%。杭州市三次產(chǎn)業(yè)結構實現(xiàn)了“二、一、三”到“三、二、一”的轉變(見圖1)。2012年,全市文化創(chuàng)意、旅游休閑、金融服務、電子商務、信息軟件、先進裝備制造業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)藥、節(jié)能環(huán)保與新能源等十大產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)增加值3 511.85億元,比上年增長13.6%,占全市生產(chǎn)總值的比重由上年的42.9%提高至45.0%。*數(shù)據(jù)來源于《杭州市統(tǒng)計年鑒》(1995—2002)。

圖1 1978—2012杭州市三次產(chǎn)業(yè)演進狀況

(一)傳統(tǒng)行業(yè)占比較大,減排壓力加重

杭州市工業(yè)產(chǎn)業(yè)主導地位和生產(chǎn)性功能依舊突出,仍是帶動經(jīng)濟增長的主導產(chǎn)業(yè)。杭州市工業(yè)經(jīng)濟以制造業(yè)為主,主要以化學纖維制造業(yè)、化學原料和化學制品制造業(yè)、橡膠和塑料制造業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、造紙和紙制品業(yè)以及紡織業(yè)等為主,屬于利潤率低的勞動密集型產(chǎn)業(yè),而具有一定或較高科技含量的電氣機械和器材制造業(yè)、通用設備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、通信設備計算機和其他電子設備制造業(yè)等行業(yè)在經(jīng)濟總量中所占比例不高。全市工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍舊在較大程度上依賴造紙和紙制品業(yè)、紡織業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。

15個主導行業(yè)總產(chǎn)值占所有重點調查工業(yè)總產(chǎn)值的89.76%,*數(shù)據(jù)來源于《杭州市2012年統(tǒng)計年鑒》。但是可以看出這些主導行業(yè)大部分是屬于利潤較低的勞動密集型產(chǎn)業(yè),而且屬于高污染行業(yè)。具有一定或較高科技含量而且污染較低的電氣機械和器材制造業(yè)、通用設備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、通信設備計算機和其他電子設備制造業(yè)等行業(yè)在經(jīng)濟總量中所占比例不高。隨著區(qū)域環(huán)境承載能力不斷趨于極限,如果繼續(xù)延續(xù)低水平、低附加值與高污染發(fā)展模式,必將加重杭州市污染減排壓力。

(二)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)排污強度大，結構性污染嚴重

在重點調查工業(yè)行業(yè)中,2012年杭州市大部分傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的廢水污染物排放強度位于各行業(yè)的前列,如造紙和紙制品業(yè)、紡織業(yè)、化學原料和化學制品業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)和化學纖維制造業(yè)等均屬于污染物排放強度比較大的行業(yè),特別是紡織業(yè)和造紙行業(yè),其COD排放強度和氨氮排放強度均在各行業(yè)前三位。電力熱力生產(chǎn)和供應業(yè)作為能源轉換行業(yè),其二氧化硫和氮氧化物的排放強度居各行業(yè)之首,非金屬礦物制品業(yè)的氮氧化物排放強度緊跟其后,位于行業(yè)第二位。杭州市的造紙和紙制品業(yè)、紡織業(yè)、化學原料和化學制品業(yè)以及化學纖維制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)的廢氣污染物排放強度在各行業(yè)排名中仍位于前列。

近年來,杭州市深入貫徹落實科學發(fā)展觀,圍繞“打造東方品質之城、建設幸福和諧杭州”、大力打造“美麗杭州”等目標,全市經(jīng)濟、文化、社會以及生態(tài)文明建設取得了新的顯著成效。2012年全市實現(xiàn)國民生產(chǎn)總值7 803.98億元,比上年增長9%,高于國家7.8%的水平。但是,杭州市經(jīng)濟的快速發(fā)展給環(huán)境造成了巨大的壓力。未來杭州市產(chǎn)業(yè)發(fā)展將面臨資源和環(huán)境的雙重壓力,若要走出一條具有杭州特色的生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路,就必須轉變傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展方式,推進經(jīng)濟結構戰(zhàn)略性調整,以環(huán)境保護優(yōu)化經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展。

提高污染物減排效率是促進節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結構調整的重要抓手。杭州市要完成“十二五”減排目標,必須大力加快產(chǎn)業(yè)轉型升級和結構調整,不只單方面注重經(jīng)濟效益,更應關注污染物的排放和可持續(xù)發(fā)展路徑。通過提高污染物排放效率,選擇資源環(huán)境協(xié)調發(fā)展的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),促進產(chǎn)業(yè)轉型升級,最終實現(xiàn)環(huán)境保護與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展。

二、污染物排放效率優(yōu)先的產(chǎn)業(yè)選擇

就目前國內(nèi)學者的研究來看,產(chǎn)業(yè)選擇主要是根據(jù)一些基準、指標來對產(chǎn)業(yè)進行綜合評價。指標的綜合評價已經(jīng)有了一些成熟的方法,如常規(guī)評價法、模糊評價法、灰色關聯(lián)度法及多元統(tǒng)計方法等。但是選取的指標絕大多數(shù)都是重視經(jīng)濟因素,忽視了非經(jīng)濟因素,即使考慮環(huán)保優(yōu)先原則,也僅僅是定性分析較多,特別是在節(jié)能減排背景下如何進行制造業(yè)選擇的研究極少。戴忱(2010)以江蘇省常熟市為例,*戴忱:《能效優(yōu)先角度的城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展選擇——以江蘇省常熟市為例》,2010年城市發(fā)展與規(guī)劃國際大會論文集,第383-388頁。從能效優(yōu)先的角度建立行業(yè)能效優(yōu)選評價模型,從能源利用效率、對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展貢獻度和能效協(xié)調度三個方面對制造業(yè)發(fā)展?jié)摿M行評價,最終對地區(qū)制造業(yè)發(fā)展方向提出假設，這一研究值得借鑒。

(一)研究方法

本研究以污染減排為基準,通過建立能描述單位污染物排放的經(jīng)濟貢獻值指標，在環(huán)境污染總量控制和社會生產(chǎn)最大化雙重目標下設計新型制造業(yè)發(fā)展選擇方式。在經(jīng)濟學中,衡量投入和產(chǎn)出關系常用的指標是“效率”,如果把環(huán)境污染的排放當做一種資源,那么可以建立一種新的效率指標——污染物排放效率。污染物排放效率是年行業(yè)總產(chǎn)值與污染物排放當量的比值,可以衡量單位污染物排放量所帶來的經(jīng)濟效益。本研究借鑒戴忱的能效優(yōu)先角度產(chǎn)業(yè)選擇模型,從污染物排放效率優(yōu)先角度出發(fā),建立制造業(yè)污染物排放效率優(yōu)選評價模型,從污染物排放效率、對地區(qū)經(jīng)濟的貢獻度和污染物排放效率協(xié)調度三個方面對杭州市制造業(yè)發(fā)展?jié)摿M行評價,最終對地區(qū)制造業(yè)發(fā)展方向提出建議。

(二)評價模型

借鑒戴忱的能效優(yōu)先角度產(chǎn)業(yè)選擇模型,建立杭州市制造業(yè)污染物排放效率優(yōu)先角度評價模型。主要有三個評價指標：污染物排放效率、該制造業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟的貢獻度和污染物排放效率協(xié)調度,三者均較高的制造業(yè)就是從污染物排放效率角度判定的該地區(qū)適宜發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。優(yōu)選公式如下:

Qi=(WXi+JGi+WJXi)/3*式(1)至式(13)根據(jù)戴忱:《能效優(yōu)先角度的城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展選擇——以江蘇省常熟市為例》新創(chuàng)。

(1)

其中:Qi為某制造行業(yè)從污染物排放效率角度的優(yōu)選分值;WXi為污染物排放效率(億元/噸污染物排放);JGi為對地區(qū)經(jīng)濟的貢獻度(%);WJXi為污染物排放效率協(xié)調度。

計算時三個分量首先進行歸一化處理,計算公式為:

X歸一=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

其中:X歸一為歸一化后的值;X為原始值;Xmin為X系列中的最小值;Xmax為X系列中的最大值。

1.污染物排放效率。通過單位GDP污染物排放量來表示,具體計算時常用其倒數(shù),即單位污染物排放量所產(chǎn)生的GDP來計算。這里選取污染物減排的四個指標:二氧化硫、氮氧化物、COD和氨氮，分別按行業(yè)計算。

主要污染物排放效率計算公式為:

WXi=1/4WX(COD)i+1/4WX(NH3-N)i

+1/4WX(SO2)i+1/4WX(NOx)i

(3)

WX(COD)i=VAi÷WP(COD)i

(4)

WX(NH3-N)i=VAi÷WP(NH3-N)i

(5)

WX(SO2)i=VAi÷WP(SO2)i

(6)

WX(NOx)i=VAi÷WP(NOx)i

(7)

其中：WXi為某制造業(yè)行業(yè)的污染物排放效率(億元/噸廢水污染物排放量);VAi為行業(yè)生產(chǎn)總值(億元);WX(COD)i為COD排放效率(億元/噸);WX(NH3-N)i為氨氮排放效率(億元/噸);WX(SO2)i為SO2排放效率(億元/噸);WX(NOx)i為NOx排放效率(億元/噸);WP(COD)i為COD排放量(噸)，WP(NH3-N)i為氨氮排放量(噸);WP(SO2)i為SO2排放量(噸);WP(NOx)i為NOx排放量(噸)。

2.對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的貢獻度。通過對某制造業(yè)行業(yè)生產(chǎn)總值占制造業(yè)行業(yè)生產(chǎn)總值的比例來表示。計算公式為:

JGi=VAi÷VA總×100

(8)

JGi為某制造業(yè)行業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟的貢獻度(%);VAi為某制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)總值(億元);VA總為該地區(qū)總的制造業(yè)生產(chǎn)總值(億元)。

3.污染物排放效率協(xié)調度。通常通過某制造業(yè)行業(yè)生產(chǎn)總值占整個制造業(yè)行業(yè)生產(chǎn)總值比重和其污染物排放量占整個制造業(yè)行業(yè)總污染物排放量比重之比來表示。

主要污染物排放效率協(xié)調度計算公式為:

WJXi=1/4WJX(COD)i+1/4WJX(NH3-N)i

+1/4WJX(SO2)i+1/4WJX(NOx)i

(9)

WJX(COD)i=JGi÷WG(COD)i

(10)

WJX(NH3-N)i=JGi÷WG(NH3-N)i

(11)

WJX(SO2)i=JGi÷WG(SO2)i

(12)

WJX(NOx)i=JGi÷WG(NOx)i

(13)

其中，WJXi為主要污染物排放效率協(xié)調度;WJX(COD)i為COD排放效率協(xié)調度;WJX(NH3-N)i為氨氮排放效率協(xié)調度;WJX(SO2)i為二氧化硫排放效率協(xié)調度;WJX(NOx)i為氮氧化物排放效率協(xié)調度;JGi為對地區(qū)經(jīng)濟的貢獻度;WG(COD)i為某制造業(yè)行業(yè)COD排放量占整個制造業(yè)COD排放量的比重;WG(NH3-N)i為某制造業(yè)行業(yè)氨氮排放量占整個制造業(yè)行業(yè)氨氮排放量的比重。WG(SO2)i為某制造業(yè)行業(yè)二氧化硫排放量占整個制造業(yè)行業(yè)二氧化硫排放量的比重;WG(NOx)i為某制造業(yè)行業(yè)氮氧化物排放量占整個制造業(yè)行業(yè)氮氧化物排放量的比重。

三、杭州市制造業(yè)發(fā)展選擇實證

結合杭州市能源轉換行業(yè)的必要性、各行業(yè)產(chǎn)值占杭州市整個工業(yè)行業(yè)總產(chǎn)值比重大小、污染物排放多少以及杭州市環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)的可獲得性,選擇杭州24大類工業(yè)行業(yè)(扣除黑色金屬礦采選業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、煙草制品業(yè)、紡織服裝服飾業(yè)、家具制造業(yè)、印刷和記錄媒介復制業(yè)、其他制造業(yè)、廢棄資源綜合利用業(yè)、電力、熱力生產(chǎn)和供應業(yè)),計算從污染物排放效率優(yōu)先角度的各行業(yè)綜合發(fā)展?jié)摿Φ梅?。主要包括紡織業(yè)、造紙和紙制品業(yè)、化學原料和化學制品制造業(yè)、化學纖維制造業(yè)、橡膠制品業(yè)、塑料制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、通用設備制造業(yè)、專用設備制造業(yè)、交通運輸設備制造業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)、通信設備、計算機和其他電子設備制造業(yè)等24個制造行業(yè)。計算從污染物排放效率優(yōu)先角度的各行業(yè)綜合發(fā)展?jié)摿Φ梅?如表1所示。

表1 24大類制造業(yè)行業(yè)污染物排放效率優(yōu)先角度的發(fā)展?jié)摿Φ梅直?表1數(shù)據(jù)源于《杭州市2012年環(huán)境統(tǒng)計年鑒》,經(jīng)作者整理而得。

1.制造業(yè)主要污染物排放效率。24大類制造業(yè)行業(yè)中,鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業(yè),儀器儀表制造業(yè),汽車制造業(yè),電氣機械和器材制造業(yè),石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)污染物排放效率較大,分別為22.590億元/噸、21.173億元/噸、20.632億元/噸、19.379億元/噸、14.924億元/噸。紡織業(yè),造紙和紙制品業(yè),化學原料和化學制品制造業(yè),醫(yī)藥制造業(yè),農(nóng)副食品加工業(yè)污染物排放效率很小,分別為0.197億元/噸、0.201億元/噸、1億元/噸、1.022億元/噸、1.05億元/噸。另外，橡膠和塑料制品業(yè),有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè),酒、飲料和精制茶制造業(yè),黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)污染物排放效率也較小,分別為3.923億元/噸、3.663億元/噸、3.207億元/噸、2.953億元/噸、2.455億元/噸(見圖2)。

圖2 24大類制造業(yè)行業(yè)污染物排放效率分布圖

從污染物排放效率的角度分析,杭州市對紡織業(yè),造紙和紙制品業(yè),化學原料和化學制品制造業(yè),醫(yī)藥制造業(yè),農(nóng)副食品加工業(yè),橡膠和塑料制品業(yè),有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè),酒、飲料和精制茶制造業(yè),黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)等污染物排放效率較小的行業(yè),應加快升級改造,推行清潔生產(chǎn)和循環(huán)發(fā)展;鼓勵發(fā)展鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業(yè),儀器儀表制造業(yè),汽車制造業(yè),電氣機械和器材制造業(yè)等污染物排放效率高的制造業(yè)。

2.制造業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的貢獻度。24個

制造業(yè)行業(yè)中,化學原料和化學品制品制造業(yè),化學纖維制造業(yè),橡膠和塑料制品業(yè),紡織業(yè),黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟貢獻度較大,五個行業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟貢獻度占24個行業(yè)的48.15%。儀器儀表制造業(yè),木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業(yè),文教、工美、體育和娛樂用品制造業(yè),皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè),石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟貢獻度很小,五個行業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟貢獻度占24個行業(yè)的3.01%。另外,造紙和紙制品業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)、通用設備制造業(yè)、金屬制品業(yè)以及汽車制造業(yè)等行業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟貢獻度占中等比重(見圖3)。

圖3 24大類制造業(yè)行業(yè)對地區(qū)經(jīng)濟貢獻度分布圖

從對地區(qū)經(jīng)濟貢獻度角度分析,對杭州經(jīng)濟發(fā)展起到重大貢獻的行業(yè)主要有:化學原料和化學品制品制造業(yè)、化學纖維制造業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)、紡織業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè),這些行業(yè)是杭州的支柱產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟貢獻度較小的行業(yè)有:儀器儀表制造業(yè),木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業(yè),文教、工美、體育和娛樂用品制造業(yè),皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè),石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)。

3.主要污染物排放效率協(xié)調度。某行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占總的行業(yè)總產(chǎn)值比重，大于該行業(yè)污染物排放量占總的行業(yè)污染物排放量比重,就說明該行業(yè)的污染物排放效率是協(xié)調的,前者大于后者越多說明協(xié)調度越高。杭州市儀器儀表制造業(yè),電氣機械和器材制造業(yè),鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業(yè),汽車制造業(yè),通用設備制造業(yè)的污染物排放效率協(xié)調度明顯高于其他行業(yè);而木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業(yè),食品制造業(yè),皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè),醫(yī)藥制造業(yè),農(nóng)副食品加工業(yè)的污染物排放效率協(xié)調度明顯較小,協(xié)調度較差(見圖4)。

圖4 24大類制造業(yè)行業(yè)污染物排放效率協(xié)調度分布

4.杭州市重點調查工業(yè)產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展?jié)摿斑x擇。綜合以上三個評價指標,得出杭州市24大類制造業(yè)行業(yè)從污染物排放效率優(yōu)先角度的發(fā)展?jié)摿Φ梅帧Ｓ蓤D5可知,污染物排放效率綜合發(fā)展?jié)摿Ψe分排名前五位的行業(yè)為:儀器儀表制造業(yè),電氣機械和器材制造業(yè),鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業(yè),汽車制造業(yè)以及通用設備制造業(yè),從污染物排放效率優(yōu)先角度來看,這些行業(yè)是杭州未來應該鼓勵發(fā)展的行業(yè)。

圖5 24大類制造業(yè)行業(yè)污染物排放效率優(yōu)先角度的綜合發(fā)展?jié)摿Φ梅址植?/p>

排名后五位的行業(yè)為:木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業(yè),食品制造業(yè),皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè),醫(yī)藥制造業(yè)以及農(nóng)副食品加工業(yè),從污染物排放效率優(yōu)先角度看,這些行業(yè)是杭州未來應該限制發(fā)展的行業(yè)。

排名處于中間的行業(yè)為:化學原料和化學制品制造業(yè)、化學纖維制造業(yè)、紡織業(yè)以及造紙和紙制品業(yè),結合杭州實際,這些行業(yè)大多處于飲用水源上游,對飲用水安全造成較大的隱患,且這些行業(yè)整體生產(chǎn)工藝及附加值不高,是杭州未來需要加快淘汰改造、提升工藝水平、推進產(chǎn)業(yè)集聚、調整產(chǎn)品結構的行業(yè)。