李名升，陳遠航，張鳳英，武中波，谷 萍，騰建禮

1.中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質量控制重點實驗室，北京 100012 2.吉林省環(huán)境監(jiān)測中心站，吉林 長春 130011 3.中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會，北京 100037

區(qū)域污染治理能力與排污規(guī)模的協(xié)調性評價

李名升1，陳遠航1，張鳳英1，武中波2，谷 萍1，騰建禮3

1.中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質量控制重點實驗室，北京 100012 2.吉林省環(huán)境監(jiān)測中心站，吉林 長春 130011 3.中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會，北京 100037

為分析區(qū)域排污規(guī)模與污染治理的協(xié)調性，構建了排污規(guī)模與污染治理協(xié)調度模型，并以2006、2013年的數據對模型進行實證分析。結果表明，制約排污規(guī)模和污染治理協(xié)調性的主要矛盾是污染治理能力的落后，全國70%以上地區(qū)污染治理能力均滯后于污染物產生規(guī)模；國內治理能力在研究期間不斷提高，區(qū)域差異在不斷縮小，治理能力過度滯后的省份由14個減少到2個；除江蘇外2013年其余各地區(qū)均有1項或多項污染物的治理能力滯后，其中生活廢水治理能力滯后的區(qū)域最多；經濟發(fā)展水平是影響協(xié)調性的重要因素，2013年協(xié)調度與地區(qū)人均GDP基本呈線性關系。模型實證計算結果與主觀判斷也較為吻合，具有一定的推廣應用價值。

協(xié)調度；排污規(guī)模；污染治理；區(qū)域差異

污染物是經濟發(fā)展的“副產品”[1]，而污染治理設施是減少副產品對環(huán)境系統(tǒng)危害的最后屏障[2-3]。有研究表明，污染治理投資對改善環(huán)境質量、遏制環(huán)境惡化具有重要意義[4-5]。污染治理能力越強，污染物對環(huán)境造成的損害越小，但考慮到經濟成本，污染治理能力理應與污染物產生規(guī)模適度協(xié)調。目前，協(xié)調的概念在經濟與環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展方面應用較多[6-9]，普遍通過構建協(xié)調度模型來衡量系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展程度[10-11]。但將協(xié)調的概念運用到排污規(guī)模與污染治理能力領域的研究目前尚未見諸報道。

本文借鑒經濟與環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展模型，構建排污規(guī)模與污染治理協(xié)調度模型，并將模型應用到省級行政區(qū)進行定量評價，以期為中國污染治理能力建設提供科學支撐。

1 模型構建

1.1 評價模型與步驟

對環(huán)境系統(tǒng)而言，污染物產生量越少越好，同時污染治理能力越強越好。但從經濟角度看，治理能力的閑置又是不經濟的。因此，污染治理能力恰好將污染物產生量處置完畢是最經濟且環(huán)境擾動最小?；诖?，文章模型設計的基本思路為先假設全國當年排污規(guī)模和污染治理的平均協(xié)調度為1，計算區(qū)域協(xié)調度。然后，根據全國當年污染治理能力的大小，確定合適的臨界值，作為區(qū)域協(xié)調與否的閾值。

1.1.1 指標體系設計

人類活動向外界排放的污染物主要包括廢水、廢氣、固廢3大類。由于生活廢氣主要排放形式為面源污染，尚未形成規(guī)?；卫?，因此研究時，廢氣污染源僅考慮工業(yè)廢氣。工業(yè)固體廢物的一種重要處理方式是貯存，并未完全處理，因此固體廢物僅考慮生活垃圾。

由此，排污規(guī)模和污染治理能力2個子系統(tǒng)均由工業(yè)廢氣、工業(yè)廢水、生活廢水、生活垃圾4個一級指標構成。在一級指標下，排污規(guī)模子系統(tǒng)的指標納入各一級指標的主要污染物產生量，污染治理能力子系統(tǒng)的指標納入治理能力和運行費用。詳見表1。

表1 排污規(guī)模與污染治理能力評價指標體系

注：括號內數字為指標權重，權重確定方法見1.2小節(jié)。

1.1.2 二級指標數值標準化

為消除不同指標在單位和變異程度上的差異，采用下式對全國各省(區(qū)、市)數據進行標準化處理：

(1)

1.1.3 計算一級指標評價值

一級指標的評價值由下式計算確定：

(2)

式中：ωij為指標權重，其他變量含義同式(1)。

1.1.4 計算一級指標子協(xié)調度

各一級指標的子協(xié)調度定義為污染治理與排污規(guī)模的商，即：

(3)

式中：Di為第i個一級指標的協(xié)調度。

1.1.5 計算區(qū)域總體協(xié)調度

對某地區(qū)k，系統(tǒng)總體協(xié)調度D由各一級指標協(xié)調度的平均值計算得到：

(4)

當D值接近于1時，區(qū)域污染治理能力建設與污染物產生量兩者的協(xié)調程度越接近于全國平均水平，且D值越大，污染治理能力建設越超前于污染物排放規(guī)模。

1.2 指標權重確定

對于排污規(guī)模子系統(tǒng)的二級指標，考慮到等質量的不同污染物對環(huán)境的危害不同，根據原國家計委、財政部、原國家環(huán)?？偩帧⒃瓏医涃Q委等聯(lián)合發(fā)布的《排污費征收標準管理辦法》(國家計委、財政部、國家環(huán)?？偩帧医涃Q委令第31號)中關于各類污染物的折算系數對SO2、NOx、煙(粉)塵、化學需氧量、氨氮的權重進行確定。對于一級指標和污染治理子系統(tǒng)的二級指標，采用等權重處理。各指標權重見表1中括號數字。

1.3 數據來源

排污規(guī)模、污染治理能力兩個子系統(tǒng)的二級指標數據均來自《中國環(huán)境年鑒》[12]和《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》[13]。中國自2006年才開始統(tǒng)計NOx排放量，因此實證分析的年份選擇2006、2013年。由于西藏污染物排放量極少，故所有數據和討論均不涉及西藏自治區(qū)。

1.4 協(xié)調類型劃分

《中國城市建設統(tǒng)計年鑒》[14]中的數據表明，2012年全國城市污水處理率和生活垃圾無害化處理率分別為87.4%、84.8%，2006年分別為55.7%、53.0%。即2012年全國有15%左右的廢水和生活垃圾未被處理。由此認為，2013年全國污染治理能力評價值高出排污規(guī)模評價值15%左右處于基本協(xié)調水平；同理，2006年高出45%左右處于基本協(xié)調水平。在此基礎上，以協(xié)調度提高或降低20%為一個區(qū)間，根據協(xié)調度評價值將協(xié)調類型劃分為7種，詳見表2。

表2 協(xié)調類型劃分標準

2 結果與討論

2.1 協(xié)調性評價結果

將原始數據帶入評價模型，結果見圖1、圖2。

圖1 2006、2013年中國各地區(qū)排污規(guī)模與污染治理的協(xié)調度

2006年，30個地區(qū)中僅6個地區(qū)協(xié)調類型為基本協(xié)調或治理能力超前，其中廣西、天津、上海、貴州地區(qū)為基本協(xié)調，浙江治理能力略微超前，北京治理能力明顯超前。其余24個地區(qū)中，4個地區(qū)治理能力略微滯后，6個地區(qū)治理能力明顯滯后，14個地區(qū)為過度滯后。若將中國作為一個整體進行評價(D=1)，2006年中國治理能力剛剛跨越過度滯后階段，處于明顯滯后的最初級。

2013年，8個地區(qū)協(xié)調類型為基本協(xié)調或治理能力超前，其中北京、上海、天津為治理能力略微超前，浙江、河北、江蘇、廣東、遼寧為基本協(xié)調。其余22個地區(qū)中，8個地區(qū)治理能力略微滯后，12個地區(qū)治理能力明顯滯后，僅甘肅、寧夏地區(qū)為過度滯后。若將中國作為一個整體進行評價(D=1)，2013年中國整體處于略微滯后的中期。

2.2 討論

對2006、2013年中國排污規(guī)模和污染治理的協(xié)調度進行對比發(fā)現：

1)各地區(qū)污染治理能力普遍滯后。無論是2006年還是2013年，全國70%以上地區(qū)污染治理能力均滯后于污染物產生規(guī)模。因此，制約排污規(guī)模和污染治理協(xié)調性的主要矛盾是污染治理能力的落后。并且從2013年僅有8個地區(qū)污染治理與排污規(guī)?；緟f(xié)調的現狀看，在未來一段時間，這一矛盾仍將繼續(xù)存在。

2)排污規(guī)模和污染治理的協(xié)調性在提高。2006—2013年，基本協(xié)調或治理能力超前地區(qū)由6個增加到8個，過度滯后地區(qū)由14個減少到2個，中國整體協(xié)調程度從治理能力明顯滯后過渡到略微滯后階段，說明國內污染治理能力在不斷增前，排污規(guī)模和污染治理的協(xié)調性不斷提高。

3)協(xié)調度類型分布由“啞鈴型”向“紡錘形”變化。2006—2013年，大部分地區(qū)的協(xié)調類型由兩頭向中間發(fā)展，具體表現為治理能力明顯超前地區(qū)消失，治理能力過度滯后地區(qū)由14個減少為2個。由于治理能力是制約協(xié)調性的主要矛盾，協(xié)調度類型的變化體現出國內污染治理能力的建設逐步趨于理性，更加有針對性。

4)排污規(guī)模和污染治理協(xié)調性的地區(qū)差異在縮小。從極值看，2006年協(xié)調度數值最高的北京是數值最低的吉林的4.6倍，而到2013年這一數值降低至3.0倍。從總體來看，30個地區(qū)協(xié)調度的變異系數由0.40減小到0.28。因此，無論是從極值還是總體看，協(xié)調性的地區(qū)差異均表現出縮小趨勢。

5)除江蘇外2013年其余各地區(qū)均有1項或多項污染物的治理能力滯后(圖3)。

圖3 2013年污染治理能力滯后指標的地區(qū)分布

雖然2013年有8個地區(qū)為基本協(xié)調或治理能力超前，但從各地區(qū)4項指標看，僅江蘇省4項指標的子協(xié)調度均大于1.15，4項指標的治理能力均出現一定程度超前。其余29個地區(qū)中，3個地區(qū)有1項指標治理能力滯后，4個地區(qū)有2項指標治理能力滯后，8個地區(qū)有3項指標治理能力滯后，14個地區(qū)有4項指標治理能力均滯后。分指標看，工業(yè)廢氣治理能力滯后地區(qū)有18個，工業(yè)廢水治理能力滯后地區(qū)有17個，生活廢水治理能力滯后地區(qū)有21個，生活垃圾治理能力滯后地區(qū)有16個。因此，生活廢水是影響協(xié)調性的主要影響指標。

6)協(xié)調性與經濟發(fā)展水平密切相關。從定性角度看，2013年基本協(xié)調和治理能力超前的地區(qū)全部分布在東部沿海發(fā)達地區(qū)，而治理能力過度滯后和明顯滯后的地區(qū)全部分布在中西部欠發(fā)達地區(qū)。從定量角度看，2013年協(xié)調度與地區(qū)人均GDP基本呈線性關系(圖4)，線性回歸方程的擬合優(yōu)度達0.66。因此，經濟發(fā)展水平是影響協(xié)調性的重要因素。

圖4 2013年各地區(qū)協(xié)調度與人均GDP散點圖

3 結論與討論

構建了排污規(guī)模和污染治理的協(xié)調度模型，并以2006、2013年的數據對模型進行實證分析。模型的構建過程充分考慮了中國污染物排放現狀和污染排放與污染治理的相互關系，實證計算結果與主觀判斷也較為吻合，說明所構建的模型能夠在一定程度上反映國內排污規(guī)模和污染治理的協(xié)調關系，具有一定的推廣應用價值。

模型的局限性在于評價結果不能直接進行縱向對比。由于原始數據標準化方法實際是將數據轉化為區(qū)域污染物規(guī)模/治理能力占全國的比重，其潛在條件為當年全國整體的協(xié)調度為1。因此，不同年份各一級指標的子協(xié)調度是針對當年全國平均水平的數值，在進行縱向比較時不能直接比較，而在協(xié)調度類型劃分時，各年度協(xié)調類型的閾值均不同。以基本協(xié)調為例，2006年當協(xié)調度1.45≤D<1.8時判定為基本協(xié)調，但2013年當協(xié)調度為1.15≤D<1.4時即可判定為基本協(xié)調。如天津市2006、2013年協(xié)調度分別為1.66、1.59，單從數值上看有所降低，協(xié)調類型卻由基本協(xié)調變?yōu)橹卫砟芰β晕⒊?。為此，本文根據全國平均治理水平對各地區(qū)協(xié)調度進行類型劃分，可在一定程度上克服這一問題，但數值本身仍然不可進行直接比較，只能進行區(qū)域間的橫向比較。

從實證分析結果來看，國內污染治理整體滯后于排污規(guī)模，污染治理能力落后是制約區(qū)域排污規(guī)模和污染治理協(xié)調性的主要矛盾，但治理能力在研究期間不斷提高，區(qū)域差異在不斷縮小，治理能力過度滯后的省份由14個減少到2個，區(qū)域間協(xié)調度的變異系數由0.40減小到0.28，從而推動了協(xié)調度的不斷提高。同時看到，除江蘇外，其余地區(qū)在工業(yè)廢氣、工業(yè)廢水、生活廢水、生活垃圾4項污染物中均存在至少有1項治理能力滯后，各地區(qū)污染治理能力建設仍任重道遠。

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Regional Assessment on the Coordinative Degree between Regional Pollution Treatment Capacity and Pollution Scale

LI Mingsheng1，CHEN Yuanhang1，ZHANG Fengying1，WU Zhongbo2，GU Ping1，TENG Jianli3

1.State Environmental Protection Key Laboratory of Quality Control in Environmental Monitoring, China National Environment Monitoring Centre, Beijing 100012, China 2.Environmental Monitoring Centre of Jilin Province, Changchun 130011, China 3.China Association of Environmental Protection Industry, Beijing 100037, China

To analyze the coordinative relation between regional pollution scale and pollution treatment, a pollution scale-pollution treatment coordinating degree model was established. Data of 2006 and 2013 were used to do empirical analysis on the model in China. The results indicated that, The lagging pollution treatment capacity was the main restraint on coordinative relation between regional pollution scale and pollution treatment. The pollution treatment capacity was fallen behind pollution production scale in 70% regions of China. Compared 2013 to 2006, the pollution treatment capacity was improving, and regional differences were continually narrowed. The number of over backward provinces was reduced from 14 to 2. In 2013, all regions had lagged pollution treatment capacity in one or more categories of pollutants except Jiangsu. Most regions lacked the pollution treatment capacity of sanitary wastewater. Economic development level was the principal factor affecting the coordinative degree. According to the data in 2013, there was a linear relationship between coordinative degree and regional per capita GDP. The empirical calculation results were consistent with the subjective judgment, and the model is worth being promoted widely.

coordinative degree；pollution scale；environmental pollution treatment；regional difference

2015-09-05；

2015-11-16

國家自然科學基金(41601608，41501556)

李名升(1981-)，男，山東安丘人，博士，高級工程師。

騰建禮

X821

A

1002-6002(2016)06- 0020- 06

10.19316/j.issn.1002-6002.2016.06.04