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1方法與數(shù)據(jù)

1.1指數(shù)分解模型LMDI指數(shù)分解是一類在研究環(huán)境問題時被廣泛應(yīng)用的分析工具，為了找到其中哪一種指數(shù)分解方法是首選，BWAng在2004年研究討論了多種指數(shù)分解方法的特性進(jìn)而推薦使用LMDI方法（logmeanDivisiaindexmethod），正是由于該種方法優(yōu)良的理論基礎(chǔ)、適用性、易用性和合理的結(jié)果解釋等令學(xué)者們滿意的特性。LMDI各個變量的定義如表1。根據(jù)表1中的變量定義，ΔPE代表末端治理效應(yīng)和資源循環(huán)利用效應(yīng)之和產(chǎn)生的污染物排放量；ΔPi代表清潔生產(chǎn)效應(yīng)產(chǎn)生的污染物排放量；ΔPs和ΔPY分別代表結(jié)構(gòu)效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)產(chǎn)生的污染物排放量。如果某種效應(yīng)會減少污染物的排放，那么P是負(fù)值。目前，工程技術(shù)減排措施主要分為3類：末端治理、資源循環(huán)利用及清潔生產(chǎn)技術(shù)。因此，LMDI方法中的PE（末端治理效應(yīng)與資源循環(huán)利用效應(yīng)）與PI（清潔生產(chǎn)效應(yīng)）的加和就可以表示工程技術(shù)對減排的貢獻(xiàn)量。根據(jù)式（9），讓計算一段時期內(nèi)工程技術(shù)對污染物減排的貢獻(xiàn)成為可能。

1.2工程技術(shù)減排貢獻(xiàn)度概念模型根據(jù)圖1所示，人類活動可以直接通過人口增長、經(jīng)濟(jì)增長和科技進(jìn)步影響環(huán)境。其中，因為增加了資源消耗和污染物排放，人口增長對改善環(huán)境質(zhì)量具有負(fù)面影響。在經(jīng)濟(jì)增長方面，由于高收入人群對環(huán)境質(zhì)量往往具有更高的要求，而低收入人群則更看重經(jīng)濟(jì)收益，從而導(dǎo)致了在發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)增長對改善環(huán)境質(zhì)量具有正面效應(yīng)，而在發(fā)展中國家卻產(chǎn)生負(fù)面影響[12]。科技進(jìn)步能夠提升人類處理環(huán)境問題的能力，對改善環(huán)境質(zhì)量起到積極的貢獻(xiàn)作用。對于中國而言，只有科技進(jìn)步能夠減少污染物排放。科技進(jìn)步的減排貢獻(xiàn)利用IPAT計算得到?？萍歼M(jìn)步在改善環(huán)境方面的措施包括工程技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和監(jiān)督管理。工程技術(shù)則包括末端治理、清潔生產(chǎn)和資源循環(huán)利用三方面影響因素，通過LMDI計算這3個影響因素的減排效應(yīng)從而得到工程技術(shù)的減排貢獻(xiàn)。LMDI計算結(jié)果在IPAT計算結(jié)果中的比重代表工程技術(shù)在污染物減排中的貢獻(xiàn)度。

1.3化工行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)本文中，“十一五”期間的相關(guān)數(shù)據(jù)來源于中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒[13]，見表2。

2結(jié)果與討論

2.1科技進(jìn)步對典型污染物的減排效應(yīng)環(huán)境影響方程IPAT中人類活動對環(huán)境的負(fù)荷體現(xiàn)在人口增長、經(jīng)濟(jì)增長、科技進(jìn)步三方面。根據(jù)公式（2），“十一五”期間人類活動造成的化工行業(yè)COD和SO2排放量分別為-10.64萬t和-17.89萬t，即人類活動對化工行業(yè)污染物指標(biāo)的減排有所貢獻(xiàn)。逐年的變化趨勢如圖2所示，化學(xué)需氧量減排方面，在2008-2010年期間人類活動的貢獻(xiàn)作用逐漸減弱直至對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，而二氧化硫減排方面，人類活動的負(fù)貢獻(xiàn)則出現(xiàn)在2009-2010年期間?！笆晃濉逼陂g，人口增長造成的化工行業(yè)COD和SO2排放量根據(jù)公式（3）分別為2.337萬t和5.471萬t，逐年的變化趨勢如圖2所示，可以看出人口增長對環(huán)境產(chǎn)生了相對較小且穩(wěn)定的負(fù)效應(yīng)。2006-2010年間，中國人口增加了0.033億，但由于中國巨大的人口基數(shù)使人口增長體現(xiàn)出相對較弱的環(huán)境負(fù)效應(yīng)[10]，最終體現(xiàn)在較小的化工行業(yè)化學(xué)需氧量和二氧化硫排放量上。此外，如圖2中所示，人口增長造成的污染物排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于經(jīng)濟(jì)增長帶來的環(huán)境影響，這符合Liddle[14]提到的人口增長在發(fā)展中國家對環(huán)境的影響較小于經(jīng)濟(jì)增長的結(jié)論?！笆晃濉逼陂g，經(jīng)濟(jì)增長造成的化工行業(yè)COD和SO2排放量根據(jù)公式（4）分別為104.81萬t和245.38萬t，對環(huán)境產(chǎn)生較大的負(fù)效應(yīng)。在環(huán)境庫茲涅茨曲線中，經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間存在著倒U型關(guān)系：經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期階段，環(huán)境污染程度隨當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展而上升，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平時，環(huán)境污染程度則逐漸下降[15]。根據(jù)計算結(jié)果，中國的經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系正處在倒U型曲線的前半段，兩者之間巨大的矛盾與沖突不能簡單依靠停滯經(jīng)濟(jì)增長緩解環(huán)境惡化或快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)將倒U型曲線盡快帶入后半段來解決。一方面還需緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境質(zhì)量帶來的負(fù)面效應(yīng)，另一方面也絕不能輕視環(huán)境污染對經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的潛在的反作用[16]。“十一五”期間，科技進(jìn)步對化工行業(yè)COD和SO2的減排具有相當(dāng)大的貢獻(xiàn)，根據(jù)公式（5）減排量分別為117.79萬t和268.74萬t，如圖2所示，科技進(jìn)步的減排貢獻(xiàn)量具有與經(jīng)濟(jì)增長的污染物排放量相同的變化趨勢，進(jìn)而削減了人口增長和經(jīng)濟(jì)增長對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)從而保證了人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，使人類活動在“十一五”期間整體維持了正面的環(huán)境效應(yīng)。環(huán)境庫茲涅茨曲線EKC中還提到，在發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)增長與人類活動的環(huán)境污染成正比例關(guān)系，根據(jù)2006-2010年間的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，中國的經(jīng)濟(jì)增長率分別為17%、23%、18%、9%、18%，在2008年后急劇下滑甚至跌入10%，而正是2008-2010年間，人類活動在化工行業(yè)COD和SO2減排方面的環(huán)境貢獻(xiàn)逐漸減小，直至呈現(xiàn)出負(fù)面效應(yīng)。

2.2工程技術(shù)對典型污染物的減排效應(yīng)根據(jù)公式（9），“十一五”期間，工程技術(shù)對化工行業(yè)COD和SO2的減排量分別為90.77萬t和208.85萬t，工程技術(shù)在科技進(jìn)步中的減排貢獻(xiàn)度分別為77.1%和77.7%，超過2/3的比例體現(xiàn)出了工程技術(shù)在化工行業(yè)污染物減排方面作出的巨大貢獻(xiàn)，也一定程度上說明了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)監(jiān)督管理并未發(fā)揮明顯的減排效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，大部分化工企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)集中度低、專業(yè)化水平低、規(guī)模效益差，因而造成競爭力弱、污染治理能力差、低產(chǎn)出以高污染為代價的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題。而監(jiān)督管理落后則是中國企業(yè)普遍存在的問題，由于過分強調(diào)投資和技術(shù)，使企業(yè)看不到或不愿看到由于監(jiān)管落后造成的巨大浪費和污染。根據(jù)計算結(jié)果，“十一五”期間工程技術(shù)中的末端治理與資源循環(huán)利用分別對COD和SO2發(fā)揮了25%和38%的減排效應(yīng)，清潔生產(chǎn)發(fā)揮了75%和62%的減排效應(yīng)。從圖3可以看出，2006-2010年間，除了2009年清潔生產(chǎn)的減排貢獻(xiàn)為負(fù)值以外，清潔生產(chǎn)在工程技術(shù)中占據(jù)比較明顯的貢獻(xiàn)比例，這說明清潔生產(chǎn)在化工行業(yè)污染物減排方面具有顯著成效。2009年清潔生產(chǎn)呈現(xiàn)出的環(huán)境負(fù)效應(yīng)可以由學(xué)者Hicks等[17]的研究解釋，研究表明中國的清潔生產(chǎn)被很多限制條件制約，包括有限的資金、技術(shù)、人力資源，這些限制條件歸根結(jié)底都與資金投入有關(guān)系，而根據(jù)上文中提到的，2009年中國的經(jīng)濟(jì)增長率為9%，達(dá)到“十一五”期間最低，這對于清潔生產(chǎn)的直接影響就是減少了該年的資金投入。然而國家在2009年的節(jié)能減排計劃仍需要完成，在化學(xué)需氧量和二氧化硫排放方面要比2008年降低3%，因此，無形中提升了末端治理與資源循環(huán)利用在減排中的重要性，此外，末端治理與資源循環(huán)利用也具備自身優(yōu)勢，即相對于清潔生產(chǎn)較低的資金投入和運營成本。對于化工行業(yè)而言，清潔生產(chǎn)是一條協(xié)調(diào)生產(chǎn)發(fā)展和環(huán)境問題的最佳途徑，推行清潔生產(chǎn)不僅能減少資源和能源的消耗，還能減少污染物的排放，具備環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。我國化工企業(yè)注重規(guī)模效益的生產(chǎn)經(jīng)營模式和末端治理的污染控制方式，導(dǎo)致單位產(chǎn)品物耗、能耗高、污染物排放量大，在原料深加工、物料循環(huán)重復(fù)利用、廢物綜合利用等方面，與世界先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)，仍然具有巨大的清潔生產(chǎn)潛力[18]?；ば袠I(yè)應(yīng)該依據(jù)清潔生產(chǎn)的理論，按照資源最優(yōu)化、消耗最小化、過程無害化、技術(shù)可行化的要求，積極推進(jìn)化工清潔生產(chǎn)，合理規(guī)劃化工行業(yè)發(fā)展，控制和減少化工污染，推進(jìn)綠色化工戰(zhàn)略的實施，實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。但化工行業(yè)清潔生產(chǎn)推廣中仍然存在一些問題[19]：資金、技術(shù)瓶頸阻礙清潔生產(chǎn)技術(shù)的采用；中小型企業(yè)污染防治困難；地方環(huán)保部門及企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識不足；激勵措施不到位等。所以一方面需要企業(yè)自身轉(zhuǎn)變觀念，另一方面政府也應(yīng)努力推動和完善清潔生產(chǎn)相關(guān)政策。

3結(jié)論

基于環(huán)境影響方程IPAT和指數(shù)分解模型LMDI，本文研究了“十一五”期間化工行業(yè)中工程技術(shù)在科技進(jìn)步中的污染物減排貢獻(xiàn)度，污染物評價指標(biāo)選用COD和SO2，計算結(jié)果表明科技進(jìn)步在化工行業(yè)發(fā)揮著舉足輕重的環(huán)境正效應(yīng)，其作用平衡了人口增長及經(jīng)濟(jì)增長帶來的巨大環(huán)境負(fù)效應(yīng)，從而保證了人類活動與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。而工程技術(shù)在科技進(jìn)步中則分別發(fā)揮了77.1%和77.7%的減排貢獻(xiàn)，顯示出工程技術(shù)在化工行業(yè)污染物減排中起到的顯著作用和巨大潛力。進(jìn)一步分析得到，工程技術(shù)中的末端治理與資源循環(huán)利用分別對COD和SO2發(fā)揮了25%和38%的減排效應(yīng)，清潔生產(chǎn)發(fā)揮了75%和62%的減排效應(yīng)，這說明清潔生產(chǎn)在化工行業(yè)污染物減排方面具有突出成效。清潔生產(chǎn)是一種符合“雙贏”概念的環(huán)境保護(hù)措施，不但對改善環(huán)境有益，也有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在我國各行業(yè)都應(yīng)該加大重視力度以及資金投入。在將來的環(huán)保政策制定及實施過程中，政府及企業(yè)應(yīng)加大對工程技術(shù)的投入力度，通過其末端治理、清潔生產(chǎn)及資源循環(huán)利用等措施有效減少污染物排放，發(fā)揮工程技術(shù)在改善環(huán)境質(zhì)量方面的重要作用。此外，化工行業(yè)應(yīng)該依據(jù)清潔生產(chǎn)的理論，按照資源最優(yōu)化、消耗最小化、過程無害化、技術(shù)可行化的要求，積極推進(jìn)化工清潔生產(chǎn)，合理規(guī)劃化工行業(yè)發(fā)展，控制和減少化工污染，推進(jìn)綠色化工戰(zhàn)略的實施，將清潔生產(chǎn)作為一條協(xié)調(diào)生產(chǎn)發(fā)展和環(huán)境問題的最佳途徑，實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

作者：李珍陽李媛劉睿王曉慧海熱提單位：北京化工大學(xué)北京市水處理環(huán)保材料工程技術(shù)研究中心