河南省能源消费、主要污染物排放脱钩分析研究

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摘要：摘要：基于Tapio模型，对20052017年河南省能源消费、主要污染物排放量与经济增长之间的脱钩指数进行计算，结果显示，研究期间河南省能源消耗与经济增长之间主要表征为弱脱钩，二氧化硫排放表征为弱脱钩和强脱钩，氮氧化物排放与经济增长之间脱钩具有一定的波

　　摘要：基于Tapio模型，对2005—2017年河南省能源消费、主要污染物排放量与经济增长之间的脱钩指数进行计算，结果显示，研究期间河南省能源消耗与经济增长之间主要表征为弱脱钩，二氧化硫排放表征为弱脱钩和强脱钩，氮氧化物排放与经济增长之间脱钩具有一定的波动性，先后经历了弱脱钩、扩张负脱钩、强脱钩三种状态;废水中COD排放、氨氮排放整体表征为强脱钩状态。由于2011年开始污染源统计口径变化，导致2010—2011年氮氧化物、COD和氨氮排放脱钩指数呈现扩张负脱钩。要维持近年来良好的发展态势，河南省仍需坚持经济转型，加大污染治理投资，重视环境严格管控。河南绿色发展，任重而道远。

　　关键词：Tapio脱钩模型;能源脱钩指数;排放脱钩指数;河南省

　　《水电与新能源》(双月刊)创刊于1987年，由湖北省科学技术协会主管，湖北省水力发电工程学会、湖北能源集团股份有限公司主办的科技性刊物。

　　一般情況下，资源消耗量和废物排放量与经济总量是“挂钩”的，甚至是同步增长的。人们努力的方向是尽可能让它们二者 “脱钩”[1]。脱钩，意味着资源环境消耗与经济增长的关系开始发生背离，资源少消耗甚至不消耗，污染物少排放甚至不排放，经济也可以正常增长，这为绿色发展提供了可能。因此，近些年来，脱钩问题就成了绿色发展的一个热点话题。

　　目前对资源消耗或污染物排放与经济增长脱钩关系的研究虽然关注了省域尺度，但其中涉及河南省的较少[2]。河南省作为人口大省、农业大省、中部发展中省份，正处于工业化、城镇化加速推进阶段，面临高质量发展和生态环境保护双重任务，产业结构偏重、能源结构偏煤、污染排放总量偏大的状况尚未得到根本改变，生态环境保护形势依然严峻，处理好经济发展与资源环境的关系尤为重要。本文基于脱钩指数模型，以河南省为研究对象，计算并分析了2005—2017年的能源消费量、二氧化硫、氮氧化物、COD、氨氮排放量与经济增长的脱钩程度，以期为河南省加快绿色转型升级及污染防控、促进区域资源环境与经济的协调发展提供了科学依据和决策参考。

　　1 研究方法

　　目前，常用的脱钩指数测算方法主要有3种，即OECD 脱钩因子、Tapio 脱钩弹性指数及 IGT 脱钩指数。其中Tapio 脱钩法因其对脱钩状态的划分更加细致，被广泛应用[3] [4]。本文采用Tapio模型进行脱钩分析。具体公式如下：

　　其中，A为资源环境指标，B为经济发展指标，为代表资源环境与经济发展之间相对变化关系。A、分别表示基期能源消耗总量(或污染物排放量)、研究期间能源消耗量(或污染物排放量)的变化量，B、分别表示基期GDP及研究期间GDP的变化量。

　　Tapio 模型中，其脱钩状态主要可以分为脱钩、服脱钩和连接三种。脱钩即A 与 B相对变化关系的背离;负脱钩与脱钩相反，即A与B之间仍存在相同变化的联系;连接则是位于脱钩与负脱钩之间，是一种过渡状态。在脱钩、负脱钩和连接三种状态下，以 0、0.8、1.2 为临界值，将脱钩状态划分为八种。

　　2 数据来源及结果分析

　　2.1 数据来源

　　考虑主要污染物排放总量数据的可获得性，本文以2005年为研究起点，研究时段为2005—2017年。

　　河南省GDP、能源消费量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量、COD排放量和氨氮排放量源于《河南统计年鉴》[6]和河南省生态环境保护厅官网公布的“河南省环境状况公报”(2005-2017)[7]，其中，2006—2009年二氧化硫排放量、氮氧化物排放量采用“河南省工业污染物排放及处理利用情况”“河南省生活及其他污染情况”的对应数值加和，例如：河南省二氧化硫排放总量=工业二氧化硫排放量+生活二氧化硫排放量。2005年我国尚未开始统计NOx排放量，河南省NOx排放总量缺失。

　　为避免价格变动影响因素，在计算过程，将2005—2017 年当年价格计算GDP 修正为2005 年不变价。

　　2.2 结果分析

　　2.2.1 能源消耗脱钩指数

　　根据Tapio 模型，计算得出2005—2017年的经济增长与能源消耗之间脱钩关系(见表2)。

　　从表2可以看出，2005—2017年间，河南省能源消耗与经济增长之间多数呈现为弱脱钩，这一结论与王笑天[8]采用陆钟武模型得出的结论一致。2005—2012年河南省GDP连续7年维持在10%以上高速增长，2013-2017年间开始放缓，但仍维持在7.8%以上，实现了经济总量从2005年的10621.56亿元，增长到2017年44552.83亿元，13年间GDP增加了约2.29倍。与此同时，河南省能源消费的增速多保持在5%以下，从2005年14625万吨标准煤，增加到2017年的22944万吨标准煤，能源消耗仅增长了0.57倍，经济增长的速度远大于能源消费量的增速，河南经济已经开始从粗放的经济增长方式向集约化的方向转变[9]。随着产业结构的转型和能源利用效率的提升，2015—2017年河南经济与能源消耗之间呈现出强脱钩，高质量经济发展态势开始显现。

　　2.2.2 污染物排放脱钩指数

　　根据Tapio 模型，计算2005—2017年的河南二氧化硫排放、氮氧化物排放、COD排放、氨氮排放与经济增长之间脱钩指数，见表3。

　　二氧化硫排放脱钩指数(e(PSO2，B))：从表3可以看出，2005—2017年间，河南省废气中SO2排放与经济增长之间整体上呈现强脱钩的理想状态，表明河南省二氧化硫总量控制成效显著，经济增长并没有带来二氧化硫排放量的增加，二氧化硫排放与经济增长之间出现良性循环。自“十二五”开始，河南省实施了一系列二氧化硫总量控制措施，从能源结构转变的“气化河南”和“疆电入豫”，到淘汰或改造省辖市建成区天然气和供热管网覆盖范围内10蒸吨及以下燃煤锅炉、所有燃煤机组建脱硫设施，尤其是2016年《河南省人民政府办公厅关于清理整改环保违法违规建设项目的通知》的落实，加快了全省煤改气、煤改电的步伐，全面推进了城乡居民采暖散煤替代，二氧化硫减排能力大幅提升，二氧化硫排放总量得以控制。

　　氮氧化物脱钩指数(e(PNOX，B))：2006—2017年，河南省废气中氮氧化物排放脱钩具有一定的波动性，先后经历了弱脱钩、扩张负脱钩、强脱钩三种状态。其中，2006—2010年为弱脱钩，2010—2011年为扩张负脱钩，2011—2017年强脱钩。为深入分析2010—2011年扩张负脱钩原因，结果发现，随着汽车保有量增加，汽车尾气氮氧化物排放开始引起人民关注，从2011年起，将机动车氮氧化物排放纳入河南省氮氧化物排放统计范围，2011年河南机动车氮氧化物排放量为49.85万吨，造成2011年河南氮氧化物排放量与2010年相比的大幅增加。排除统计口径不一致影响外，2006—2017年河南省氮氧化物脱钩指数整体处于弱脱钩和强脱钩状况。1996年全国范围内开始实施二氧化硫总量控制，二氧化硫总量控制实施时间长，控制技术相对成熟;而氮氧化物总量控制始于十二五期间，氮氧化物污染防治技术推广晚于二氧化硫防治，氮氧化物强脱钩指数晚于二氧化硫。近几年，随着《河南省蓝天工程行动计划》的实施，电代煤、天然气代煤、清洁煤替代等工程、已建燃煤机组、燃煤锅炉的脱硝改造，低氮燃烧及脱硝技术的推廣，机动车污染治理强化，氮氧化物排放得到有效控制。

　　COD排放脱钩指数(e(PCOD，B))：2005—2017 年，河南省废水中COD 排放与经济增长之间总体上处于弱脱钩和强脱钩状态， 2010—2011 年扩张负脱钩除外。2010-2011年扩张负脱钩的原因在于，从2011年开始，COD排放量、氨氮排放量的统计口径发生变化。2010年以前，COD、氨氮排放量分别由两部分组成：工业废水COD排放量+城镇生活污水COD排放量。2011年开始，将农业COD排放量和农业氨氮排放量纳入COD排放量和氨氮排放量的统计范围。2011年河南省COD排放量为143.67万吨，其中82.31万吨农业COD排放量为新纳入统计范围数值。排除统计口径变化因素外，2006—2017年河南省COD排放脱钩指数整体上呈现为强脱钩状态。近年来，随着城镇集中式污水处理厂的建设，造纸、焦化、氮肥、农副产品加工、毛皮制革、印染、有色金属、原料药制造、电镀等九大重点水污染物排放行业的专项治理，综合采取清洁生产、深度治理等措施，大幅降低水污染物排放强度，COD减排效果凸显，COD排放总量得到有效控制。

　　氨氮排放脱钩指数(e(P氨氮，B))：2005—2017 年，河南省废水中氨氮排放脱钩状态与COD排放脱钩相似，总体上呈现强脱钩状态，2010—2011年呈现扩张负脱钩例外，例外原因与COD相同，自2011年起，氨氮排放量考虑了农业面源污染，农业氨氮排放量加入统计数值。排除统计口径变化因素影响以外，2005—2017年河南省氨氮排放脱钩指数整体上呈现为强脱钩状态。随着城镇污水处理设施的建设，污水处理能力增加，及现有污水处理设施的提标改造，重点行业水污染专项治理，废水中氨氮排放量得到控制。

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