摘要 我国工业企业污染物排放的空间格局正在发生变化。现有的统计数据不能提供区分区域和行业层面的工业企业污染物排放数据，无法刻画地市尺度上各个工业部门污染排放的空间格局及其演变。工业企业污染物排放的空间认知是制定环境污染控制和区域产业发展规划的科学基础。本文聚焦于工业水污染，构建了新的工业企业水污染排放的空间估算方法，估算分行业分区域的工业水污染排放量，来分析地市尺度上中国工业水污染排放的空间格局及其演变。本文构建的空间估算方法首先将全国分行业污染排放量依据产值分解到省级和地市层面，再依据企业规模校正系数、生产工艺校正系数和环境管制能力校正系数对未考虑区域差异的排放强度进行校正，最后采用适时修正法对污染物排放量的估算结果进行部门和区域的平衡调整。以基于空间估算方法估算的工业COD为例，剔除个别异常值后，2010年省级尺度重点行业工业COD排放量估算结果的平均误差为12.7%，数据质量优良，显示本估算方法较强的适用性。根据本文的结果，发现2005年至2010年间我国工业COD的减排主要由造纸及纸制品业的技术效应贡献，其中又以西部地区造纸及纸制品业贡献突出，其次是东部地区，中部地区略有贡献，东北部地区贡献为负值。其他对工业COD减排作出较大贡献的行业包括食品加工业和化学原料及化学品制造业，但不同产业的区域差异显著。基于可持续性发展的视角，技术效应与规模效应同样显著的产业应当作为区域的主导产业予以重点发展。
关键词工业水污染；空间格局；工业COD；技术效应；规模效应
中图分类号X24
文献标识码A文章编号1002-2104（2017）05-0001-07DOI：10.12062/cpre.20170309
工业企业污染物排放超标是水环境恶化的主要原因。水环境的主要污染指标为化学需氧量（COD）、五日生化需氧量和总磷。近年来，工业企业污染物排放格局正在发生变化。一方面，“十一五”期间我国大力推进环境治理，二氧化硫、化学需氧量等污染物排放总量趋于减少；另一方面，随着部分制造业企业开始从沿海地区向中西部地区转移[1-4]，制造业分布格局正在发生变化，这也直接影响到工业企业污染物排放的空间格局。据國家环保部统计，2002年至2010年，西部地区工业废气排放量占全国的比例从22%上升到28%，工业固体废弃物产生量的比例从26%上升到31%，工业COD排放量的比例从21%上升到27%。工业企业污染物排放的空间认知是环境污染控制和区域产业发展规划制定的科学基础，然而，目前的环境统计尚不能提供分区域和分行业的工业企业污染物排放数据，无法刻画地市尺度上各个工业部门污染物排放的空间格局及其演变。据此，本文聚焦于工业水污染，在对分行业分区域的工业水污染物排放量进行空间估算的基础上，构建地市尺度分行业工业水污染排放强度数据库，并应用于分区域工业水污染排放的空间格局及结构演变的分析。本研究拓展的数据挖掘技术，可为微观尺度的环境政策制定和区域环境规划提供科学参考。
1工业水污染排放空间估算方法
已有的空间估算方法大多是通过挖掘可获得数据变量和估算对象之间的内在联系，构建数学模型，据此在有限的数据限制下对未知变量的空间分布进行估算[5-8]。由于工业企业污染物排放的空间格局既与工业企业生产能力的空间分布密切相关，也受到工业企业的工艺设备和技术水平、污染物处理能力、区域环境管治政策等因素的影响，后者主要是影响工业企业的污染物排放强度，因此，基于特定变量的空间分布来估算工业企业污染物排放的空间格局存在较大的困难。
因此，本文根据可获取的有限信息，构建了一种新的空间估算方法，尽可能准确地估算分行业分区域的工业水污染物排放量。以中国环境统计年鉴提供的全国范围的分行业工业水污染物排放量和省区或地市尺度的工业水污染物排放总量为控制点，通过估算工业企业污染物排放强度的区域差异，分解得到分行业分地市的工业企业水污染物排放量。
1.1工业水污染排放估算步骤
工业企业污染物排放强度区域差异的影响因素主要有企业规模差异、生产工艺差异、环境管治能力差异三个方面[9-12]。因此，本文首先将全国分行业的工业污染物排放总量根据各省或各地市的分行业产值，分解到各省或各地市的各行业。其次，从企业规模差异、生产工艺差异和环境管治能力差异三个方面，分别构建企业规模校正系数、投产时间校正系数和环境管治能力校正系数，对未考虑排放强度的区域差异、按照产值分解的污染物排放量初始值进行校正。最后，对污染物排放量的估算结果进行平衡调整，以保证估算得到的分行业污染物排放量加和与分地区污染物排放量加和相等。平衡调整采用R.A.S.法（适时修正法）进行。R.A.S.法是通过构造行比例和列比例，使得行和与列和等于控制量。
在控制产品种类、原料和工艺等污染排放影响因素的条件下，不同规模的企业具有不同的排污系数。每个地区不同规模企业的占比存在差异，基于不同规模企业的排污系数比值和各类规模企业的比例，可构建企业规模校正系数。投产时间早晚可以反映生产工艺水平差异，污染物排放国家标准中对不同投产时间的企业规定不同排污限值，因此基于不同投产时间的排污限值比值和不同投产时间企业的比例，可构建投产时间校正系数。环境管治能力与区域经济发展水平、污染物集中处理能力、产业集聚程度密切相关[13-14]。因此，环境管治能力校正系数由污水处理厂集中处理能力、经济发展水平和产业集聚程度三部分组成。污染物集中处理能力采用污水处理厂集中处理所去除的工业污染量占工业污染物总去除量的比率，经济发展水平采用人均GDP，产业集聚程度采用从业人员占比指标。每个指标采用与全国（全省）平均水平的比值来体现区域差异。根据产业集聚程度指标比重略轻、污染物集中处理能力指标和经济发展水平指标比重较高的原则赋予不同的指标权重，将校正后的估算结果与测试集反复比较，确定相关指标权重和参数。