泛長三角地區(qū)工業(yè)污染重心路徑演變及驅(qū)動機制研究

隨著區(qū)域經(jīng)濟一體化的深入發(fā)展，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是全球優(yōu)化配置不同因素的最重要方式。在這種背景下，中國的全球分工將成為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、實現(xiàn)區(qū)域均衡發(fā)展的重要途徑。然而，在這方面，特別是制造業(yè)轉(zhuǎn)移，這將不可避免地形成一個環(huán)境空間響應(yīng)。最重要的是污染排放動態(tài)變化，區(qū)域污染轉(zhuǎn)移是主要表現(xiàn)形式。因此，污染排放格局的變化已成為學(xué)術(shù)界的中心[5.9]。目前，科學(xué)家主要使用重心模型，定量、描述環(huán)境特定區(qū)域的環(huán)境重心轉(zhuǎn)移路徑及其發(fā)展規(guī)律，并結(jié)合經(jīng)濟、工業(yè)重心轉(zhuǎn)移與評價的比較研究，探討了環(huán)境重心轉(zhuǎn)移與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系。例如，grther等人使用重心模型進(jìn)行了商業(yè)交流中污染轉(zhuǎn)移的研究。moussipaulos等人、lehmijaki、趙黎明和李麗研究了社會經(jīng)濟發(fā)展的影響以及自然因素對排放轉(zhuǎn)移的影響。丁煥峰等、黃建山等、趙曉峰等從不同角度解釋了社會經(jīng)濟重心和污染重心的動態(tài)變化和空間關(guān)系。在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展一體化的背景下，區(qū)域環(huán)境心理變化趨勢的研究日益增多。從黃海峰、王懷成、趙海霞等角度來看，本文從經(jīng)濟發(fā)展的角度詳細(xì)分析了我國的珠江三角洲、長江三角洲和泛長三角區(qū)域的環(huán)境心理速度?？傊恍┭芯恐攸c是描述不同區(qū)域污染重心的變化路徑，一些科學(xué)家從經(jīng)濟發(fā)展的角度分析了其形成過程和機制。事實上，區(qū)域污染重新部署的區(qū)域壓力路徑的驅(qū)動因素非常復(fù)雜。特別是近年來，國家越來越重視經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的規(guī)劃、政策和法規(guī)，這需要加強區(qū)域發(fā)展和環(huán)境管理等多因素協(xié)調(diào)驅(qū)動機制的研究。作為我國經(jīng)濟發(fā)展最活躍的地區(qū)之一,泛長三角地區(qū)率先實施了國家宏觀區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略與環(huán)境規(guī)劃管理,對推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移乃至污染排放格局變化產(chǎn)生了較大影響.由此,以泛長三角地區(qū)為例,揭示與評估工業(yè)污染排放格局變化,探討宏觀區(qū)域政策、環(huán)境規(guī)劃管理等因素的驅(qū)動機制,可進(jìn)一步深化和擴展經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染之間關(guān)系的研究,以期為轉(zhuǎn)型期泛長三角地區(qū)環(huán)境污染的綜合管控提供理論依據(jù).1“3+2、5+1、6+1”模式泛長三角起初指的是自然地理概念,涉及范圍包含長江匯入東海的入海口周邊區(qū)域以及下游支流流經(jīng)區(qū)域(圖1),即行政區(qū)域下的上海市、江蘇、浙江兩省的大部以及江西省和安徽省的部分地區(qū).在2006年《泛長三角區(qū)域合作框架協(xié)議研究》課題中,第一次賦予泛長三角區(qū)域經(jīng)濟屬性.目前,關(guān)于泛長三角的空間范圍,各界的劃定范圍并不統(tǒng)一,其中主要的范圍界定有4種:(1)“3+2”模式,即蘇、浙、滬3省(市)加皖、贛2省;(2)“5+1”模式,即蘇、浙、皖、贛、閩5省加上海市;(3)“6+1”模式,即蘇、浙、滬、皖、贛、閩6省(市)加臺灣地區(qū);(4)“7+1”模式,認(rèn)為在“6+1”模式范圍的基礎(chǔ)上再加上山東省.本研究對于泛長三角范圍的劃定采用“3+2”模式范圍,即蘇、浙、滬3省(市)加皖、贛2省,全區(qū)范圍總面積約57.66萬km2,占全國土地總面積的6%.截至2010年底,泛長三角地區(qū)總?cè)丝诩s2.5億人,占全國總?cè)丝诘?0.15%,GDP達(dá)到108281.6億元,占全國的25.15%,是全國經(jīng)濟最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一.在全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移浪潮的推進(jìn)下,泛長三角地區(qū)經(jīng)濟將迎來新一輪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化重組.目前產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移主要表現(xiàn)為傳統(tǒng)制造業(yè)從上海、浙江和江蘇轉(zhuǎn)移到蘇北、浙西,甚至是安徽乃至江西等地區(qū).與此同時,上海、南京、杭州等城市工業(yè)廢水、廢氣等排放量有所下降,無錫、合肥等次級城市顯著上升,呈現(xiàn)由中心城市向外圍擴散的趨勢,污染排放格局發(fā)生了變化.由此,以泛長三角地區(qū)為實證,揭示與評估工業(yè)污染排放重心轉(zhuǎn)移路徑及其驅(qū)動機制,具有一定的典型性和代表性.2研究方法和數(shù)據(jù)處理2.1學(xué)習(xí)方法2.1.1總體上的空間分布“重心”在物理學(xué)意義上是指物體內(nèi)各點所受重力產(chǎn)生合力的作用點.采用幾何重心法衡量工業(yè)污染排放屬性的空間分布狀況.假設(shè)一個區(qū)域由n個次級區(qū)域構(gòu)成,第i個次級區(qū)域中心城市的地理坐標(biāo)為(X,Y),計算公式如下:式中,X、Y分別是某屬性重心坐標(biāo)的經(jīng)度和緯度,Xi、Yi為第i個次級區(qū)域中心城市的經(jīng)度和緯度坐標(biāo),Wi為第i次級區(qū)域的某種屬性的量值.2.1.2區(qū)域重心的動力系統(tǒng)變化當(dāng)某一地區(qū)某一屬性值在總體中所占比例較大而且增長較快,則區(qū)域重心就會向該地區(qū)移動,表明此活動空間屬性的不均衡分布,即“重心偏離”.區(qū)域重心偏離方向指向某一經(jīng)濟社會活動空間屬性的“高密度”增長部位,偏離的距離指示了該經(jīng)濟社會活動的不均衡程度.假若區(qū)域重心向某一個方向移動,則表明在這一方向上該經(jīng)濟社會屬性發(fā)展速度更快,經(jīng)濟社會活動屬性實力增強更多.如果各地區(qū)經(jīng)濟社會活動實力持續(xù)增長并且發(fā)展不均衡,那么區(qū)域重心就處于一種不斷變化的狀態(tài)之中.由區(qū)域重心的變動便能清楚地反映出該區(qū)域經(jīng)濟社會屬性發(fā)展變化的軌跡及空間差異性.假設(shè)d表示第k+1年重心移動的距離(相對于第k年),具體公式如下:式中,常數(shù)C=111.111,表示由地球表面坐標(biāo)單位(°)轉(zhuǎn)化為平面距離(km)的系數(shù);longk+1-longk、latk+1-latk分別表示從第k年到第k+1年重心坐標(biāo)的變化大小,C×(longk+1-longk)、C×(latk+1-latk)分別表示重心經(jīng)緯方向上移動的實際距離,則:2.2環(huán)境污染排放數(shù)據(jù)的獲取所涉及的經(jīng)濟、環(huán)境數(shù)據(jù)主要來源于2001~2011年《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計公報》和江蘇省、浙江省、上海市、安徽省、江西省(四省一市)相關(guān)年份統(tǒng)計年鑒;部分環(huán)境污染數(shù)據(jù)則參考相關(guān)年份四省一市的環(huán)境統(tǒng)計公報,其中舟山市的環(huán)境污染排放數(shù)據(jù)主要從《長三角統(tǒng)計年鑒》、《舟山市統(tǒng)計年鑒》獲取.環(huán)境數(shù)據(jù)及指標(biāo)的選取上,收集了53個城市2000~2010年的工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物排放量,用以表征工業(yè)污染重心的變化;為考察工業(yè)經(jīng)濟、污染治理等驅(qū)動因素的區(qū)域差異性,收集了2000~2010年53個城市重工業(yè)產(chǎn)值,同時收集了四省一市制造業(yè)分行業(yè)工業(yè)增加值,而53個城市環(huán)境污染治理投資額僅收集到2007年數(shù)據(jù).在地理坐標(biāo)的選取上,則假定研究期間地理位置保持不變,采用各城市政府所在地作為該地區(qū)的重心位置,其坐標(biāo)數(shù)據(jù)源自GoogleEarth.最后,建立以地級市為單元的泛長三角經(jīng)濟、環(huán)境污染屬性地理數(shù)據(jù)庫,根據(jù)ArcGIS屬性數(shù)據(jù)庫中的距離計算工具,進(jìn)行污染重心移動距離的相關(guān)分析和制圖.3結(jié)果與分析3.1工業(yè)污染重心的分布根據(jù)2000~2010年工業(yè)廢水、廢氣以及固廢重心地理坐標(biāo)及其動態(tài)演變軌跡的測算(如表1、圖2),泛長三角地區(qū)的工業(yè)污染重心主要分布在江蘇省南京市、安徽省境內(nèi)的蕪湖市、馬鞍山市及宣城市,位于區(qū)域幾何重心的東北方向;近10年來,工業(yè)污染重心總體呈現(xiàn)向西部方向偏移的態(tài)勢,其中工業(yè)固廢偏移距離最大,為180.18km,工業(yè)廢水、廢氣分別偏移85.92km和109.51km.3.2工業(yè)固廢重心向西部偏移,工業(yè)廢氣污染排放量逐年增加根據(jù)經(jīng)度方向上的移動軌跡與距離變化,2000~2010年工業(yè)廢水、廢氣、固廢重心經(jīng)度均有所減少,即污染重心有向西部的安徽、江西地區(qū)偏移的態(tài)勢.工業(yè)廢水重心持續(xù)向西偏移0.40°,其中2000~2005年偏移0.17°,2006~2010年偏移較大,為0.23°;工業(yè)廢氣重心總體向西偏移0.17°,雖然2000~2005年向東偏移0.05°,但2006~2010年則朝西部的安徽、江西地區(qū)偏移加快,共偏移0.23°;工業(yè)固廢重心總體向西偏移0.03°,其中2006年后重心向西偏移速度加快,共偏移0.35°,表明未來工業(yè)固廢重心呈現(xiàn)向安徽、江西等西部地區(qū)偏移的趨勢在加強.根據(jù)緯度方向上的移動軌跡與距離變化,2000~2010年工業(yè)廢水、廢氣排放重心緯度均有所減少,而工業(yè)固廢重心則有所增加.工業(yè)廢水總體向南偏移0.02°,其中2000~2005年先向北偏移0.05°,受安徽省南部城市工業(yè)廢水污染排放加劇的影響,2006~2010年向南偏移較大,為0.07°;工業(yè)廢氣持續(xù)向南偏移0.23°,其中2000~2005年偏移0.06°,2006~2010年偏移0.17°,工業(yè)廢氣污染排放量的增加受江西、安徽部分城市鋼鐵、熱力、電力等廢氣重行業(yè)發(fā)展的影響;此外,北部的徐州、淮南等地區(qū),由于采礦、黑色及有色金屬冶煉等行業(yè)比較發(fā)達(dá),仍然是工業(yè)固廢產(chǎn)生的主要區(qū)域,推動區(qū)域工業(yè)固廢總體向北偏移0.24°.3.3污染重心總體向西部的移動性空間位置和屬性值是決定重心的關(guān)鍵因素.由于城市空間位置的固定不變,因而重心的變化取決于屬性值的變化.如上述分析可知,近10年來泛長三角地區(qū)污染重心總體朝西部的安徽和江西地區(qū)偏移.在此,試圖從工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、環(huán)境治理力度、清潔化生產(chǎn)、環(huán)保監(jiān)測制度完善性及宏觀區(qū)域政策等因素對這一現(xiàn)象進(jìn)行深入剖析.3.3.1泛長三角地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟總體發(fā)展情況長期以來,泛長三角地區(qū)是我國重要的工業(yè)基地,工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展總體比較迅速,但發(fā)展具有不均衡性.其中,安徽、江西兩省的工業(yè)發(fā)展較為落后,工業(yè)重心始終位于江蘇、浙江和上海為代表的長三角地區(qū).自2004年國家對中部崛起戰(zhàn)略提出與實施以來,受惠于國家政策支持的安徽、江西地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟進(jìn)入了快速發(fā)展階段,兩省工業(yè)總產(chǎn)值由2004年2846.73億元增長至2010年9694.16億元,年均增長率達(dá)22.66%,高出泛長三角地區(qū)年均增長率6.33%.與此同時,工業(yè)重心軌跡在2000~2010年間向西南方向共偏移42.97km,工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展開始朝安徽、江西等地區(qū)轉(zhuǎn)移.相對其他產(chǎn)業(yè),工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染影響較為顯著,其中工業(yè)增加值比重每增加1個百分點,相對污染密度就會增加0.847個百分點.而在工業(yè)內(nèi)部,重工業(yè)對于資源環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于輕工業(yè),特別是原材料工業(yè)是大耗能、耗材、大運量、大污染型產(chǎn)業(yè),對資源環(huán)境的影響大很多.2000~2010年,泛長三角地區(qū)重工業(yè)增速較為迅速(如圖3),特別是受中部崛起的國家政策引導(dǎo)和承接部分長三角地區(qū)的化工、鋼鐵等產(chǎn)業(yè),安徽、江西地區(qū)重工業(yè)發(fā)展增速顯著,年均增長率分別為30.91%、37.02%,其中安徽的蕪湖、池州、蚌埠、阜陽、宿州,江西的萍鄉(xiāng)、吉安、上饒等城市均超過35%,而上海、江蘇、浙江等城市的重工業(yè)增速相對較低,分別為19.44%、24.36%、24.29%.由此可以看出,泛長三角地區(qū)重工業(yè)發(fā)展重心開始朝西部方向移動,在此影響下,工業(yè)污染正逐步朝安徽、江西地區(qū)轉(zhuǎn)移.3.3.2行業(yè)產(chǎn)出份額下降,但傳統(tǒng)制造業(yè)重心轉(zhuǎn)移,大力發(fā)展以輕污染產(chǎn)品為重心的“三大行業(yè)”泛長三角內(nèi)部區(qū)域之間因經(jīng)濟基礎(chǔ)、生產(chǎn)要素稟賦、產(chǎn)業(yè)分工等存在差異,區(qū)域間競爭與合作的過程中必然面臨產(chǎn)業(yè)的梯度轉(zhuǎn)移.隨著上海、江蘇、浙江為代表的長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整,高科技含量、高附加值的新興產(chǎn)業(yè)逐漸增加,而外圍欠發(fā)達(dá)地區(qū)則承接污染環(huán)境高、低附加值的夕陽產(chǎn)業(yè),“東移西進(jìn)”的高污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移模式使得工業(yè)污染逐步朝相對欠發(fā)達(dá)的安徽、江西等地區(qū)蔓延.目前產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移表現(xiàn)為傳統(tǒng)制造業(yè)重心從上海、蘇南等發(fā)達(dá)城市向安徽、江西等欠發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移.由2000~2010年各行業(yè)產(chǎn)值份額變化(圖4),上海市除煙草加工業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)等產(chǎn)值份額有所上升,其余行業(yè)的產(chǎn)值份額均下降,制造業(yè)比重趨于減少;江蘇省則大力發(fā)展交通運輸設(shè)備、電氣機械及器材、電子及通信設(shè)備制造業(yè)等輕污染行業(yè)的同時,大大縮減了紡織、食品、塑料制品、有色金屬冶煉及壓延加工、非金屬礦制品等重污染行業(yè)的占比;浙江省雖有紡織、化學(xué)纖維制造、塑料制品等重污染行業(yè)的份額上升,但造紙及紙制品業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)等高污染行業(yè)份額有所減少;安徽和江西兩省的制造業(yè)份額增加較為迅速,除石油加工及煉焦業(yè)、化學(xué)纖維制造等產(chǎn)值份額有所減少,其余各行業(yè)的產(chǎn)值份額均增加,其中印刷業(yè)記錄媒介的復(fù)制業(yè)、金屬制品業(yè)等高污染行業(yè)的產(chǎn)值份額增加較為顯著.對于安徽、江西省來說,污染密集型行業(yè)發(fā)展很快,臨近的江蘇、浙江和上海的重污染行業(yè)比較優(yōu)勢卻在萎縮,說明安徽、江西作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)發(fā)展較快,由于區(qū)域間的鄰近和經(jīng)濟要素的流動,加之較為寬松的環(huán)境政策,安徽、江西省的重污染行業(yè)發(fā)展必然有一部分是來自于江蘇、浙江和上海的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移.3.3.3環(huán)保、工業(yè)污染治理投資比例環(huán)保投資是用于環(huán)境資源的恢復(fù)和增值、保護(hù)和治理的費用,代表一個地區(qū)的環(huán)境治理力度.隨著經(jīng)濟的增長,各城市的環(huán)保投資不斷增加,對控制環(huán)境污染起到一定作用.但根據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗,要使環(huán)境質(zhì)量有明顯改善,環(huán)保投資占GDP的比例應(yīng)達(dá)到1.5%,而目前泛長三角地區(qū)總體上還有一定差距,不僅如此,各地區(qū)環(huán)保投資存在很大的區(qū)域差異.環(huán)保投資比重較高的地區(qū)主要分布在長三角地區(qū),其中上海、南京、蘇州等地區(qū)環(huán)保投資額占GDP比重均高于2.5%,而安徽、江西地區(qū)環(huán)保投資比重都比較低,除淮北、巢湖、池州和南昌市,其余地區(qū)的環(huán)保投資比重均在1%以下(圖5),全省平均只有0.54%和0.50%.此外,工業(yè)污染治理投資額代表一個地區(qū)的工業(yè)企業(yè)污染治理強度,是緩解工業(yè)污染與有效防治的資金保障措施.2010年,泛長三角地區(qū)的工業(yè)污染源治理投資額為52.3億元,其中以上海、江蘇、浙江為代表的東部地區(qū)接近40億元,占總量的76.48%,江蘇省就占到一半,是工業(yè)污染治理投資的主體,而安徽、江西等西部區(qū)域工業(yè)污染的防治力度偏弱.環(huán)保投資比重高的東部地區(qū)有利于緩解和遏制工業(yè)污染的排放,而安徽、江西地區(qū)較低的環(huán)保投資不利于工業(yè)污染的治理,一定程度地促進(jìn)工業(yè)污染重心朝安徽、江西地區(qū)移動.3.3.4清潔生產(chǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)是一種新的污染防治戰(zhàn)略,是將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中,以增加生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的風(fēng)險.通過清潔生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源低消耗、環(huán)境輕污染為特征的集約型經(jīng)營和通過內(nèi)涵增長追求企業(yè)效益的發(fā)展戰(zhàn)略,是今后抑制和緩解環(huán)境污染的一種有效措施.2010年江蘇省清潔生產(chǎn)審核重點企業(yè)數(shù)最多,為676家,其次為浙江省(526家),而江西省企業(yè)數(shù)量最低,僅為124家.上海、江蘇和浙江省的清潔生產(chǎn)審核重點企業(yè)占總量的72.68%,是清潔生產(chǎn)企業(yè)的主要來源,東部地區(qū)清潔生產(chǎn)企業(yè)的大規(guī)模建設(shè)與運行有利于降低工業(yè)污染的排放.3.3.5環(huán)保機構(gòu)與人員數(shù)量環(huán)保監(jiān)測制度的完善性對有效控制工業(yè)污染與治理起到較為積極的作用.根據(jù)2010年環(huán)保機構(gòu)與人員對比,江蘇省和浙江省每萬平方公里環(huán)保機構(gòu)數(shù)量分別為70.82個、55.21個,明顯高于泛長三角地區(qū)的平均值41.01個,而安徽、江西省均低于30個.而且每萬人擁有的環(huán)保人員數(shù)量,浙江省最高,1.40人,而安徽省最低,0.84人.環(huán)保機構(gòu)與人員的數(shù)量則能夠反映該地區(qū)環(huán)境治理的重視水平,有利于宣傳公共環(huán)保意識、加大環(huán)保制度創(chuàng)新,是減少和控制環(huán)境污染排放的有效途徑.江蘇、浙江、上海地區(qū)的環(huán)保監(jiān)測制度較為完善,而安徽、江西地區(qū)則相對落后,加劇了工業(yè)污染重心朝西部地區(qū)