【毕业学位论文】（Word原稿）山东废水治理效率研究-统计教育学

山东废水治理效率研究 南京人口管理干部学院 江凯 摘要 ： 改革开放 30年来，我国的经济发展取得巨大进步的同时，也面临着能源紧缺 和环境污染的双重压力。基于这种现状，我国政府在“十一五 时期又密集出台 了一系列节能减排政策。其中 ， 废水治理 引起了社会各界的广泛关注，对节能减 排政策的执行情况进行研究也变成了学术界的热点问题。在这种背景下，本文拟 对我国的 废水进行评价研究，这 具有重要的理论和现实意义，可以为国家制定“十二五 时期的 废水治理 政策提供理论支持和决策依据。 山东作为沿海省份，今年来依托区位优势， 经济的快速增长 ，但也面临着巨大的环保难题， 环境保护投资表现出总量不足与效率低下 、 结构不合理的双重困 境 。 本文在国内学者对环境治理问题的相关研究的基础上 ， 从新的视角出发 ， 以单位投资处理率测度环保投资废水治理效率 ， 运用描述性统计分析及面板数据中的混合系数模型 ， 试图对山东各市的环保投资废气治理效率差异及其影响因素进行分析 。 结果发现各市环保投资废水治理效率存在很大差异 ， 环保投资效率与废水治理设施运行费成负相关关系 ； 与第二产业 增加值 占 与排放滞后值成负相关关系 。 依据得到的结论本文提出了针 对性的建议 。 关键词 ： 环保投资 ； 废水治理 ； 效率差异 ； 面板数据 一 引言 目前，我国 600多个城市中，有超过 400个缺水城市，其中近 150个严重缺水；32个百万人口以上的大城市中，有 30个长期受缺水的困扰。农村由于缺水，旱灾对农业生产的影响越来越大，而地表水的稀缺又带来地下水严重超采的问题。如果说这是天灾的话，那水污染就是人祸。 。据卫生部的调查 , 我国 近 70% 的人口饮用水达不到标准。我国的水资源相对贫乏 , 而日趋严重的水污染又使可供 利用的水资源短缺进一步加剧。据统计 , 全国共有 7300万人因水短缺、水污染而导致饮水困难。水污染造成的经济损失越来越大 。 据推算 , 全国每年因污水造成的损失 800多亿元，其中人体健康损失 300亿元，工业损失 济损失都呈上升趋势。 我国环境污染和生态破坏的损失已达 世界银行 , 1997) , 其中 20%25%的损失是与城市基础设施的供给不足和效率低下密切相关的。 1998 年我国水污染对社会经济影响损失总量最高达 2475 亿元 , 占当年 1997 2003 年全国 水 污染 直接经济损失累计达 元 , 污染事故赔、罚款总额达 元 , 环境污染与破坏事故发生 13045 次 , 在发生的环境污染与破坏事故中水污染次数为最多。 根据发展的基础 中国可持续发展的资源、生态基础评价报告中估算 的结果 : 2010 年我国污水排放量将达 吨 , 水环境污水超载率为 - 由此推测到 2020 年污水排放量将达 吨 , 水环境污水超载率为 - 究目的及意义 山东省地处中国东部 ,黄河下游 ,是中国主要沿海省市之一。 山 东的河流分属黄河 ,海河 ,淮河流域或独流入海 里 /平方公里 ,长度在 5公里以上的河流有 5000多条 ,其中 ,长度在 50公里以上的 1000多条 。山东的湖泊主要分布在鲁中南山丘区与鲁西平原的接触带上 ,总面积 蓄水量 较大的湖泊有南四湖 (由南而北依次为微山湖 ,昭阳湖 ,独山湖 ,南阳湖 )和东平湖 。与此相伴，改革开放 30年 ，山东省国民经济稳定快速增长 2010年 全省实现生产总值 (由此可见，水资源丰富是山东能快速发展的 原因之一。但今年来，山东省也和其它沿海经济发展较快的省份一样，水污染问题严重，工业企业废水排放增加，给生态环境带来巨大负担。当然，山东 近几年的污染防治力度也开始加大 ,城乡 水 环境状况得到明显改善 179个 65个 ,对 45条重点河流实施了综合治理 50个 ,面积 省控地表 中 ,断面符合国家 类水质标准 ,水环境功能区达标率为 环境监管能力也得到加强 废水污染源共 123套数据采集装置安装建设 3个重点流域水质自动监测站 ， 自动监测数据量已占总量的 77%城市降水 ,河流湖库 ,近岸海域 ,城市环境噪声和污染源监测 ,定期发布全省环境状况公报和全省环境质量通报 ,重点流域排污总量控制监测公报。 这些都看出了山东省政府和人民对污水治理的决心，我们也想通过本文为山东省的污水治理建言献策。 为具体分析 2005水治理的差异性及污水治理投资效率，本文选取山东省统计年鉴 2005年到 2009年山东各市的面板数据进行实证分析，寻找废水治理效率与治理费用， 水排放量的滞后一期以及第 二产业增加值占 用描述性统计分析及面板数据中的混合系数模型，分别对建立模型，并整合模型，找到其中显著的影响因素。通过对现实情况的研究，可以为山东省“十二五”的废水治理提供一定帮助，促进单位投资废水处理效率的提高，走出一条经济合理发展，环境友好的可持续发展道路。 二 文献综述 环境问题一直以来受到许多学者的关注 ， 我们阅读了大量文献 ， 同时也得到很多很有意义的结果 。 以下我们分别 环境库兹涅茨 （ 假说 ， 中国环境质量影响因素实证研究 和水处理的现状研究 分别进行阐述 。 许士春 、 何正霞 （ 2007） 以中国 28 个省市 1990的工业废气排放量 、工业废水排放量和工业固体废气物产生量的面板数据对 研究 ； 宋涛 ， 郑挺国 ， 佟连军 （ 2007） 研究我国除重庆和西藏之外的 29 个省 、 市 、 自治区1985间废气 、 废水和固体废弃物 3 种污染物排放量与收入之间的关系 ；李瑞娥 ， 张海军 （ 2008） 利用 1981 2004 年的 工业粉尘的排放量和工业固体废弃物产生量等 6 个指标的面板数据研究 。 李兰 ， 张红利 （ 2009） 应用1995间我国 29 个省 、 市 、 自治区 的面板数据及简化模型 ， 对我国废水排放总量 、 工业废气 、 工业固体物产生量与人均 经济增长关系很多关于环境与经济关系问题 的研究。 多数研究都是围绕 说。但 说只单纯研究人均收入水平与环境质量之间的关系，而没有考虑其他相关因素对环境质量的共同作用。经济规模的扩大只是增长的结果，而经济增长过程中经济结构的变化、技术进步、工业化模式、增长方式、经济活动的空间布局和空间密度、开放型发展取向、经济体制和环境政策等都会对环境质量的变化产生直接的影响。而且经济增长还通过影响人们的环境意识、社会风俗等对 环境质量发生间接的影响。因此，经济增长过程中影响环境质量变化的因素是多方面的 ,这些因素来自经济、技术、社会、体制等方面。但有些因素难以量化，如技术、体制方 面的因素。 对于污水治理方法，国外也有相关研究 ： 19 世纪以来 ,经济发达的国家相继出现了环境污染和社会公害问题 ,许多国家的河湖水域解氧降低 ,水生物减少 ,甚至绝迹 人们发病率增加 ,政府开始认识到加强污水处理的必要性 ,并投以大量资金兴建污水处理工程 0 多年的大力整治 ,付出巨大代价 ,才基本控制了形势 ,使水生物恢复生长 ,水环境得到改善 理事业与经济发展不相适应的状况所造成的损失是极大的 ,教训是深刻的 。如 氧化沟污水处理工艺在 20 世纪 5O 年代由荷兰卫生工程研究所研制成功，并于 1954 年在荷兰投入使用。自 6O 年代以来，氧化沟技术在欧洲、北美、南非、大洋洲等地得到了迅速的推广和应用。 三 数据描述 废水 处理率 = 工业废水排放达标量 /（工业废水排放达标量 +工业废水排放量） 单位废水处理效率 工业废水排放达标量 /废水处理设施运行费用 当 废水处理率 大于 50%时 ， 表示其处理量大于排放量 ， 所以 50%是一个区分废水 处理量和排量大小 的临界值 。 从 2005 2009年山东省总体 废水 处理率的时序图我们可以看出 ， 2005年到 2009 年 ，山东省 的总体废水处理率处于比较平稳的变化，并且细究山东各市的废水处理率，从曲线图中可以看出各市的废水处理率也是都保持在 49% 50%。可见山东省各市的废水处理率处于基本标准状态。 但同时，我们也发现了一个问题，为什么废水处理率如此之高还会存在水污染的问题呢？ 其次， 对于单位投资废水处理效率，其值越小越能说明处理效率高， 观察从 2005年 2009年单位投资废水处理效率的时序图我们可以看到，单位投资废水处理效率图形 比废水处理率图形来的明朗，并且可以看出，近几年来，山东省大多数城市的单位投资废水处理效率是处于一种平稳上升的状态，比如济宁市、泰安市、威海市、日照市、莱芜市、临沂市和德州市。而济南市、青岛市和淄博市的单位投资废水处理效率时序图则呈现出一种波动上升的趋势。东营市和潍坊市都呈现出一种抛物上升的趋势。曲线图与他们形成鲜明对比的是聊城市、滨州市和菏泽市，唯一有点小差别的是菏泽市呈现的是一种波动下降趋势，而其他两条下降曲线却是属于一种平稳下降的趋势。曲线图既然有出现升降状态，自然有在 5年间单位投资废水处理效率保持不变 的城市，它们中包括枣庄市和滨州市。 图 1 2005从各市 2005年 2009年的单位投资废水处理效率的均值来看，淄博市的单位投资废水处理效率远远高于其他山东城市。这可能与它的经济发展主要是旅游业，第二产业发展相对落后有关，从而排放的废水量比较小，处理起来比较容易，即使进行少量的废气治理投资，也能较大程度上提高治理效率。滨州市可能是受 图 2 2005波动极大值的影响，其均值也比较大。单位投资废水处理效率的均 值比较小的省份有东营市、烟台市、潍坊市和临沂市，烟台市可能是制烟产业比较闻名而初步忽略环境保护。为了分析各市废水处理率和单位投资废水处理效率，笔者计算了废水处理率和单位投资废水处理效率。 本文使用 四 废水治理效率及分析 单位废水处理率 治理费用 业废水排放量 第二产业增加值所占比重 6234 5256 6575 949 0910 8956 5475 521 0272 13058 1212 3362 432 11202 0981 2509 5883 7974 8118 953 9246 0132 6385 6881 8617 066 1846 12850 7732 2744 9093 9185 3454 0660 7122 126 3520 0276 562 0241 393 2449 3080 851 111 6892 973 764 131 1328 816 393 8191 6036 1784 263 574 15188 7016 7050 569 14530 4120 1572 9541 320 9162 941 0401 027 4604 355 745 2281 据来源：山东省统计局 2010年统计年鉴 单位废水 废水处理率 用 工业废水排放达标量 /废水处理设施运行费用 得到， 反映 环保投资效率 。其值越小越能说明投资效率高，但由于受两个因素影响，不排除受自相关因素的影响。 在模型 中，以它作为被解释变量。 废水 治理投资 用 一般看来，废水治理投资越多越好，我们试图找到投资与治理效率的关系。 在模型 中，以它作为解释变量。其前的系数可以用来反映环保投资治理效率。 各地 映各地经济发展水平， 不能代表生态环境的水平，但从经验来看， 作为模型 工业废水排放量 用 映各 市 废水的处理 水平， 这是一个绝对数字，没有可比性，工业发达的城市废水排放多，工业落后的城市废水排放少，但我们也把它看成一个变量。 在模型中，它滞后一期的值作为解释变量。 因为 当上期的废水排放量比较大时，可能会对本期废水 的排放 产生压力，因此为增大废水处理量，减少废水排放量， 政府加大对企业的监管 ，这可促使单位投资 废水处理率提高。 第二产业增加值占 用 映各 市 的产业结构。 这个参数很好的弥补了只用 在一定程度上解释废水治理效率。 在模型，以它做为解释变量之一。如果产业结构比重的上升是由于技术的改进（包括环保技术的改进），则其有利于废水投资效率的改进，那其估计系数也因该为正，但如果产业结构比重的上升是粗放型经济增长的结果，则其估计系数就不一定为正了。 在模型 中做解释变量。 单位根检验 为了避免伪回归， 首先对面板数据进行单位根检验， 面板单位根检验方法有相同单位根情 况下的单位根检验方法（ 验和 验） 和不同单位根情况下的检验方法（ 验， 验）。经检验， 我们发现所有面板数据水平值都不是平稳的， 但其一阶差分都是平稳的， 符合面板建模的前提。 Y, 06/28/11 09:36 2005 2009 of 0 * t* 5 20 5 20 5 20 5 20 对各变量进行相关系数分析后发现 废水 排放量 ， 废水治理设施运行费 ， 第二产业增加值占 例之间的相关性都很高 ， 且通过了 1%的显著性水平 。 考虑到多重共线性可能造成的影响 ， 本文依次对废水治理设施运行费 ， 废水 排放量滞后值 ， 二次项进行拟合 ， 拟合模型分别为模型 模型 模型 最后我们对符合要求变量进行拟合 。 其拟合模型为模型 对各变量进行单位根检 验后发现其一阶单位根都是平稳的 ， 对各模型进行协整检验后发现都存在协整关系 。 我们还是选择固定效应模型 ， 为了分析各变量对单位投资 废水治理 的影响 ， 选择混合固定效应模型 。 单位处理效率与废水治理设施运行费用 模型 C 1) of um og )= 1) 从模型 看出 ， 废水设施 治理 运行 费的估计系数为负 ， 即废 水 治理设施运行费用越高 ， 单位环保投资废 水 治理效率越低 ,这说明 并不是污水治理设施费用越多越好 ， 投入费用越多，单位投资效率越低， 所以这个变量很好的 解释了山东部分城市环保投资废水 治理效率低下的原因 。 模型 处理率与 二次项进行拟合 C 2) 2)2 of um og 参数没有通过 无法建立模型 。 模型 ， 参数没能通过检验 ， 无法说明 说明单位投资处理率与经济发展水平符合正 U 型曲线关系 。 模型 位处理 效 率与 工业废水排放量 的滞后一期 C 3( of um og )= 3（ ) 模型 业废水排放量滞后一期越大，单位投资效率越低。这与预期相符，如果前一期的单位投资效率较高，那么后一期的废水排放也就 相应减少了。 模型 位处理 效 率与 第二产业增加值所占比重 C 4) of um og )= 4) 模型 位处理效率与第二产业增加值占 第二产业增加值越大，废水处理效率越低。 产业结构与单位投资处理率成负相关关系 ， 可以认为 山东 的工业增长方式是非环境友好的 ， 第二产业增加值占 比重每提高 1%， 由于处理量的增加小于排放量的增加 ， 总结模型 I， 模型 调整的可决系数都超过了 89%， 模型 %的显著性检验 ,而模型 %的检验。 模型 上述模型进行整合 C 1 1) 1 3( 1 4) 1 of um og 4 )= 1) 3（ )+ 4) 废水 治理 设施 运行费的估计系数与排放量滞后值估计系数分别与模型 而第二产业增加值占 说明其估计的稳健性 不高 。 剔除 C 1) 3( of um og )= 1) 3（ ) 模型拟合度很好，参数在 5%的置信区间条件下符合要求。由此得出结论，单位投资废水处理效率与投资费用和废水排放量的滞后一期成反比，即处理效率越高，投资费用和排放量的滞后一期越小，这也符合模型建立前的假设。 五 结论与建议 本文通过 混合 系数模型对 山东 各 市 环保投资废 水 治理的效率的差异及其原因进行了分析 ， 结果发现各市环 保投资废水 治理效率存在很大差异 ， 在对其差异原因进行分析 时发现环保投资效率与废水 治理设施运行费成负相关关系 ； 与第二产业占 比重成正 相关关系 ； 与排放滞后 值成负 相关关系 。 根据以上的结论 ， 本文给出以下建议 ： 1 增强自主创新能力 ， 调整优化产业结构 ， 提高环保投资效率 目前山东 工业的发展 正处于转型的关键时期 ， 工业产值增加 过去 主要依赖人力 ， 资本 ， 和能源投入 ，现在越来越依靠 知识和技术投入 ， 创新能力 逐步增强 。 在通过淘汰关 闭落后企业有利于推动产业结构调整和减少废水 排放 的同时 ， 也应该重视和 促进效率的 提高 ， 而且那些 废水 排放 严重的纺织 ， 冶金 ， 建材 ， 化工等重点行业是国民经济的支柱行业 ， 仅仅 依靠产业结构调整 ， 减少这些行业在国民经济中的比重势必造成这类产品的短缺 ， 所以更加理想的提高环保投资污染治理效率的方式是增强自主创新能力 ， 依靠提升产业技术升级 ， 通过增加废物循环利用和减少原材料投入来提高环保投资治理效率 。 2 加大废水处理资金的投入 增加废水处理设施运行费用的投入，这样也能提高废水治理效率。当然，不仅政府要增加资金投入，企业也要承担自己的责任，尤其是对排污严重的企业，要增加废水处理费用的征收。 3 加大环境治理力度 ， 建立产权交易制度一些 城市 可能只注重经济的发展 ， 但是为了完成 省级部门 分配的节能减排指标 ， 让企业购置了一些环境治理设施 ， 然而由于宽松的环境管制 ， 企业为了减少购置和运行成本 ， 购置的环境治理设施大部