中国雾霾

中国雾霾污染的环境库兹涅茨曲线研究

摘要：以2001～2012年中国30个省市面板数据为研

究样本，探讨雾霾与经济发展之间是否符合环境库兹涅茨曲

线。结果表明：第一，雾霾与经济发展之间呈现N型，未出

现传统的倒U型；第二，区域发展不平衡，雾霾污染的环境

库兹涅茨曲线差异显著，东部、中部和西部地区分别呈现倒

N型、N型和U型，拐点也各有不同；第三，经济规模可减

轻雾霾污染，产业结构、人口密度、能源强度和技术进步则

会加重雾霾污染，贸易依存度及城市化并未能显著改变雾霾

污染现状。

关键词：雾霾；PM25；环境库兹涅茨曲线；拐点

DOI：10.13956/.1001-8409.2016.04.08

中图分类号：F124；F205文献标识码：A文章编号：

1001-8409（2016）04-0037-04

ollegeofAgriculturalUniversityofHebei，

Qinhuangdao066003）

Abstract：BadonthesampleofChine30provinces

paneldataduring2001～2012，thepaperaimstoanalyzeEKC

nificant

y，thereisnotaninverted

UshapedtypebutanNtypebetweenhazeandeconomic

tion，thereisunbalanceddevelopmentand

significantdifferentEKCofhazebetweenregions，east，

centralandwesternregionsprentinvertedNtype，NandU

respectively，tnot

least，economicscalecanreducehazepollution，industrial

structure，populationdensity，energyintensityand

technologicalprogresswillaggravatehazepollution，thereis

noevidencethatthedegreeoftradedependenceand

urbanizationcanchangehazepollutionsignificantly.

Keywords：haze；PM2.5；EKC；inflectionpoint

改革开放以来，中国GDP以年均10%的速度在飞速增长，

但伴随着大量资源消耗以及空气的严重污染。2000年11～

12月，2009年11月，尤其是2011年初以来，以可吸入颗

粒物（PM10）、细颗粒物（PM25）为特征污染物的区域性雾

霾事件多有发生，波及中国将近30个省份地区。《2013中国

环境状况公报》显示：2013年全国平均雾霾日数为359天，

比上年增加183天，为1961年以来最多。有研究称，中国

雾霾现象在人口稠密、高度工业化以及经济发展程度较高的

东部地区尤为显著[1]。这让本文不得不继续深入思考经济发

展与雾霾之间究竟存在着怎样的关联。以中国2001～2012

年的30个省市面板数据为样本，在充分考虑其他影响因素

的基础上，探讨雾霾与经济发展之间的相关关系，精确估计

雾霾污染的环境库兹涅茨曲线，正确判断其形态和拐点，对

于中国区域雾霾的治理以及促进环境与经济协调发展具有

重要意义。

1文献回顾

20世纪90年代以来，许多学者运用大量的环境和经济

数据来验证EKC曲线[2]。根据选取的环境污染代表性指标的

不同，对EKC曲线的研究主要可以分为以下几类：第一，将

二氧化碳（CO2）作为环境污染代表性指标方面的研究。在

这一方面的研究成果居多，当然结论也有所不同。Shahbaz

等学者均认为存在CO2的EKC曲线[3]；而Friedl和Getzer

等人检验得出CO2的EKC曲线并不存在，而呈现出N型，所

对应拐点差距也很大[4]；王良举等利用CO2排放量分析了

206个国家的EKC拐点[5]。第二，将二氧化硫（SO2）作为

环境污染代表性指标方面的研究。彭水军和包群、高宏霞等

证实了废气和SO2的排放量数据均与EKC模式吻合[6，7]；

Fodha和Zaghdoud发现CO2和SO2之间存在长期协整关系，

SO2与GDP之间呈现EKC曲线形式，CO2与GDP之间则呈现

递增关系[8]。第三，将其他污染物作为环境污染代表性指标

方面的研究。Tao等证实废气、废水和固体废弃物都存在EKC

曲线形式[9]；宋马林和王舒鸿利用废气验证了中国各省市环

境库兹涅茨曲线的拐点[10]；张成等验证了SO2和工业三废

与经济增长呈现多种形状，包括单调递减、U型、倒U型、

N型和倒N型等[11]；程莉应用改进的人类发展指数验证了

环境污染与经济增长之间并没有呈现倒U型[12]。

不难发现，对于EKC曲线在经济增长和污染排放之间的

关联研究方面有一定的改进空间。在大多数文献中，所选取

污染物不同，污染物和经济增长之间的实证结论亦会有所不

同。同样，所选取的地区等样本不同，所得到的结论也会有

变化。从这个角度来看，把雾霾作为新环境污染物指标来研

究与经济发展之间有怎么样的相关关系时，相关结论又如何

变化，这的确需要具体实证分析作为支持。这正是本文所关

注的重点。

2研究方法及变量选取本文采用参数估计模型

来检验雾霾污染的库兹涅茨曲线，见式（1）。

lnPM25it=ai+β1lnPGDPit+β2（lnPGDPit）2+β3（lnPGDPit）

3+β4lnGDPit+β5SGDPit+β6Tradeit+β7lnpopit+β8Iit+β

9lnTechit+β10Cityit+εit（1）

式（1）中，ai是常数项、β为待估参数、ε为随机误

差项。①因变量为雾霾污染，具体为第i个省市在第t年的

PM25浓度，PM25浓度越高，雾霾越严重；②自变量为各省

市人均GDP，为第i个省市在第t年人均GDP，i代表中国30

个省份；t代表不同时期。并选用控制变量保持结果的稳定

性：经济规模、产业结构、贸易依存度、人口密度、能源强

度、技术进步、城市化率，各变量解释汇总见表1。根据式

（1）回归结果，可判定经济增长和雾霾污染之间的主要曲

线关系，见表2。

3数据来源及描述性统计

PM25为人们判断雾霾的关键显示性指标，是雾霾的重

要组成部分，本文选择雾霾污染指标为PM25浓度年均值[13]。

中国于2012年底才初步监测PM25浓度，鉴于数据可得性及

数据统计口径原因，PM25数据来源于哥伦比亚大学国际地

球科学信息网络中心[14]，根据Donkelaar等人思路，利用卫

星设备监测得到全球2001～2012年PM25浓度分布图[15]。

借助于此图，利用Arcgis93软件进行处理，得到中国30个省

份（不包括港、澳、台和西藏）2001～2012年的PM25浓度

值。图1为2001～2012年中国及三大区域PM25浓度图。

其他数据来自于各省市2002～2013年《各省市统计年

鉴》《新中国60年统计资料汇编》等。利用国家统计局GDP

平减指数以2000年为基期进行GDP平减，以各地区工业价

格指数对工业增加值进行平减处理。进出口贸易数据以人民

币汇率的当年均价进行换算。为考虑区域发展不平衡问题，

采取国家统计局对东中西部地区的划分标准。图2为全国及

三大地区2001～2012年人均GDP变化趋势图。各变量描述

性统计见表3。

（1）中国雾霾污染库兹涅茨曲线的存在性。全国组中，

各系数均通过了显著性检验，根据表2可以判定雾霾污染与

经济发展之间呈现N型形态。但是该方程并没有实数解，此

模型没有拐点，无法判定曲线在何时出现拐点。可以发现，

雾霾的库兹涅茨曲线并没有呈现传统的倒U型，与现有研究

有所不同。安琥森等人认为废水排放量和固体废物产生量均

呈现倒N型[16]；高红霞等认为废气和SO2等污染物呈现倒

U型[7]。这可能与污染物不同有关，同时凸显出不同环境污

染物下的库兹涅茨曲线的差异性。

（2）雾霾库兹涅茨曲线的区域差异性。从计量结果知：

中国区域发展不平衡，差异显著。东部地区人均GDP各系数

显著，可判定雾霾与经济发展之间呈现N型，并且有两个拐

点15680元和35400元。当人均GDP低于15680元时，雾霾

随经济增长而加重，处于两个拐点之间时，雾霾随经济增长

而减轻，而高于35400元时，雾霾随着经济增长而再次加重。

中部地区人均GDP各系数均通过了显著性检验，雾霾与经济

增长之间呈现倒N型，并有两个拐点9480元和19100元，

拐点9480元左边，雾霾随经济增长而减轻，两个拐点之间，

雾霾加重，拐点19100元右边，雾霾随经济增长而减轻。西

部地区人均GDP一次项和二次项系数通过了一致性检验，三

次项系数未通过检验，可知，雾霾库兹涅茨曲线仅有一个拐

点，拐点值为24000元，呈现U型，24000元左边，雾霾随

经济增长而减轻，越过24000元后，雾霾会更加严重。

（3）经济规模。从估计结果可知：全国及三大地区中，

GDP系数均通过了显著性检验且符号为负，说明经济发展的

规模效应能够降低PM25浓度，减轻雾霾，改善环境质量。

（4）产业结构。各地区第二产业增加值占GDP比值系

数均为正，且通过了显著性检验。可见，产业结构的变动会

引起雾霾污染的相应变动。长期工业、机动车排放污染过高，

以能源消耗为主的第二产业在我国的发展中仍然处于主要

地位。2001年，全国三次产业结构比例为15∶51∶34，2012

年为101∶453∶446，在此期间第二产业所占比重仅下降了

6个百分点，可见产业结构亟待调整。

（5）贸易依存度。各地区进出口贸易总额与GDP比值

系数均为负，但没有通过显著性检验，可见，没有证据能够

证明外资依存度是否对我国的雾霾有显著影响，这与晋盛武

和吴娟认为贸易开放加重了我国的环境污染的结果不相符，

原因可能在于所选择的环境污染的指标不同[17]。与外国企

业进行贸易往来的时候，在吸入外国污染企业转移的同时，

也有可能带来了先进的污染治理技术，因此，并不能证明贸

易依存度对雾霾有影响。

（6）人口密度。各地区人口密度系数均通过了显著性

检验，且系数为正。人口密度越大，雾霾越严重，这是因为

人口聚集的地方，劳动力比较充裕，产品需求市场也比较大，

更多企业就会抓住这个契机去投资办厂，将会消耗更多的资

源，加重环境的污染。根据这一结果可以判定，人口比较集

中的东部沿海地区面临的环保压力大于中、西部地区。

（7）能源强度。各地区能源强度系数均为正，且通过

了显著性检验。可知，能源强度越高，雾霾污染就越严重。

我国在2011年一跃成为世界煤炭生产、消费与净进口第一

大国，虽然近两年煤炭的消费生产比例有所下降，但以煤为

主的能源消费模式在相当长一段时期内将难以改变，可见，

这一消费方式在未来一段时间内会继续加大雾霾的污染。

（8）技术进步。各地区技术效应系数全部通过显著性

检验，且各系数均为正。这与本文预期的符号相反。这反映

出技术进步并不能有效地改善我国雾霾污染。一方面各地区

专利申请授权数并不能很好地衡量技术进步水平；另一方面

我国自主创新能力较弱，与发达国家相比，差距还很大，技

术进步主要靠引进国外的先进技术，因此，技术创新需要从

照抄照搬转化为在模仿基础上进行改进和研究。（9）

城市化率。从结果来看，各个地区系数均为正，但均未通过

显著性检验，并未有证据能够证明城市化会对雾霾造成显著

影响。

5结论与建议

本文利用2001～2012年中国省际面板数据，探讨了雾

霾的环境库兹涅茨曲线。主要结论如下：①雾霾与经济发展

之间呈现倒N型曲线，并没有出现传统的倒U型；②区域发

展不平衡，差异显著。不同地区经济发展和雾霾污染不同，

曲线形态也各不相同。东部、中部和西部地区雾霾与经济发

展之间分别呈现倒N型、N型和U型状态，雾霾和经济发展

的关系并不唯一，呈现出多样化状态；③曲线拐点也各有不

同，东部地区两个拐点分别是15680元和35400元，中部地

区两个拐点分别是9480元及19100元，西部地区的拐点是

24000元；④经济规模扩大会减轻雾霾；⑤产业结构、人口

密度、能源强度和技术进步在一定程度上会加重雾霾污染；

⑥没有证据能够证明贸易依存度和城市化率会对雾霾造成

影响。根据以上研究结论，提出如下建议：

（1）在发展经济的同时，要注意环境污染治理。环境

治理与经济发展不是对立体，尤其是现阶段的雾霾治理，不

同区域的经济发展阶段不同，雾霾污染状况不同，雾霾污染

的特征和影响因素不同，雾霾污染和经济增长之间所呈现的

关系也不同。因此，建立跨行政区域的联动机制，综合考虑

高耗能、高污染企业的规划布局，在《大气污染防治行动计

划》的基础上，出台《区域雾霾防治条例》等相关政策，实

现区域联合治理顺利进行。

（2）优化产业结构，提升第三产业所占比例，大力发

展节能环保产业，推动节能环保产品和相关基础设施的建设，

减少重工业及第二产业所占比例；积极开发利用清洁能源，

提高能源利用率，减缓经济发展的能源消耗对环境的压力，

加快清洁能源和新能源的开发和利用，尤其是水电和核电资

源的充分利用。

（3）鼓励自主研发和技术创新。技术创新并未有效地

减轻雾霾污染，但目前的技术创新并没有考虑是否与当地的

环境政策和市场兼容，不能盲目否认技术所带来的正向效应。

因此，创新出实时适地的环保技术，从源头、过程和污染全

面着手，不能仅仅开发污染治理技术，要从根源上入手，例

如让汽车零排放，针对燃煤、扬尘等排放源进行控制，除尘、

脱硫等关键技术实现广泛应用。

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（责任编辑：冉春红）