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关于水环境污染类专升本论文范文 和中国水环境污染和经济增长关系方面论文怎么写

版权:原创标记原创 主题:水环境污染范文 类别:本科论文 2024-02-29

《中国水环境污染和经济增长关系》

本文是关于水环境污染相关毕业论文怎么写跟环境污染和经济增长和研究有关电大毕业论文范文。

摘 要:运用水环境污染与经济发展的省级面板数据,构建二者相互影响关系的联立方程模型.研究表明:中国经济发展与水环境污染之间相互影响,水污染排放物与人均GDP之间呈现出显著的“N型”曲线关系;3个污染物指标表现出不同的经济临界点,其中人均废水排放量已超越第二个临界点,而人均COD排放量和人均氨氮排放量处于两个临界点之间;工业产值比重上升带来了人均COD排放量的增长,而人口密度的增加降低了COD的排放量,水污染治理投资额的增加却促使COD排放增加;人力资本、人均社会资本存量与人均财政支出与对经济增长有促进作用.

关键词:水环境污染;经济增长;联立方程;EKC

中图分类号:F323.213文献标识码:A 文章编号:1009-9107(2017)06-0066-09

收稿日期:20170414DOI:10.13968/j.cnki.1009-9107.2017.06.09

基金项目:陕西省社会科学基金项目(2015D064);西安市软科学项目(1505);西北政法大学青年学术创新团队计划资助项目

作者简介:冯颖(1984-),女,西北政法大学商学院讲师,博士,主要研究方向为资源经济与环境管理.

一、文献综述

水环境质量不仅直接影响饮用水供给安全,而且间接通过农产品和工业品生产影响人类生活的各个方面.经济进程中规模效应、结构效应及技术效应的变化对水环境质量都会产生影响[1].目前,学者对环境质量与经济发展之间的关系多通过环境库兹涅茨曲线(EKC)进行研究[2],该方法也可用于环境政策研究中[3].环境库兹涅茨曲线假设在经济发展的初期,人均收入水平的提高一般伴随着能源的消耗和污染的增加,但是收入的边际污染排放量一般逐渐递减;在达到一定的经济水平之后,环境水平带给居民的效用价值也将升高,为满足生活需要,经济利润的一部分用于污染治理的技术革新,同时环境污染随着人均收入水平的提高而降低,即经济发展和环境质量之间呈现“倒U型”曲线关系[4].继Grosan and Krueger开创性的研究后[5],大量中外文献讨论了环境-收入之间的ECK估计结果及政策含义.研究结果主要集中在两个方面:(1)环境污染物与经济增长呈现线性关系[6].(2)环境污染物与经济增长之间呈现非线性关系,如环境污染物的排放与人均收入之间的“倒U型”关系[712],值得注意的是,EKC关系很大程度上取决于污染指标以及估计方法的选取,不同污染物与经济增长之间影响机制可能完全不同,如呈现出“U型”关系[13]、“N型”关系[1416]以及“倒N型”[13,17].

可见,倒“U型”EKC关系并未表现出适用于所有的污染物或环境因素与经济增长的关系,近年来的研究对一般意义上的EKC概念提出了质疑.此外,水环境污染与经济增长之间的专项研究较少.对于水质退化与经济增长之间的关系,许多实证研究结果是混合的,即ECK的曲线形状及转折点呈现矛盾.如Anamika Barua 等采用印度16个州1981-2000年水质指标中的生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD),考察水污染与经济增长之间的关系,通过EKC估计,水污染与经济增长的关系在12个州表现显著,其中4个州表现出“倒U型”曲线关系,6个州表现出“N型”曲线,2个州为“U型”曲线关系[18].“N型”函数关系还存在于溶解氧[19]、粪便大肠菌[19]、汞[1,5]、砷[1,5]、 镍[5]指标与经济增长关系的研究中.“倒N型”曲线形状存在于镍[1]以及“倒U型”函数关系存在于硝酸盐和粪便大肠菌[5]指标与经济增长关系的研究中.其他ECK研究中还包括了“U型”曲线,单调递减和单调递增关系[2021].国内研究中,路宁等研究认为世界水环境污染指标与人均GDP之间存在EKC“倒U型”曲线关系,中国废水排放量总量与人均GDP之间为线性关系,废水中化学COD排放量和氨氮排放量与人均GDP表现为“U型”关系[22];钱枫林等验证了江苏省经济发展与工业废水排放之间符合环境库兹涅兹曲线特征[23];王俊能等研究发现中国生活污水排放量、生活污水中氨氮排放量和人均GDP之间表现为对数线性递增关系,生活污水中COD与人均GDP之间存在倒“U”型曲线特征[24];乐小兵研究认为江西省经济增长和水污染之间呈现“U型+倒U型”关系[25].

在以上大量的研究中,EKC结果并非简单的重复,因研究对象、污染物指标、研发方法不同,研究结果出现差异.但以往的研究都建立在简化模型的基础上,即没有体现环境质量对经济增长的反馈影响,因而环境质量被视为经济增长的产出.在所有的ECK实证文献中,均直接估计了经济增长对环境质量的影响.应当意识到,除了经济增长对环境质量产生影响外,环境质量的退化可能会通过生产的减少或限制而影响经济增长[2627]以及通过生产要素产生相反的作用[28],或通过较高的污染减排成本间接影响生产.因而,经济增长与环境变化是互相影响和相互决定的[29].

在此背景下,本研究采用EKC解释经济发展与水环境质量之间的关系,由于水环境污染和经济增长互相影响,用单方程的最小二乘法量化经济增长对水环境的影响会产生内生性偏误,而联立方程可同时估计两个内生性变量之间的相互关系,降低模型估计的偏误.此外,经验研究发现在经济发展的后期阶段,污染量会随着经济发展而增加,即经济发展和环境污染呈现“N型”关系[3031].因此,本文采用联立方程模型,根据2005-2015年省级面板数据,基于“N型”关系假设,采用3个重要的水质指标及人均GDP变量构建我国经济增长与水环境污染的互相影响模型.本研究假定不同的水质指标与经济发展之间呈现不同的EKC曲线形状、不同的水质指标与经济发展水平之间存在不同的临界值,通过对我国水环境污染和经济发展的EKC关系研究,验证水环境质量与经济发展之间的“N型”关系是否成立,若“N型”关系的原假设不成立,逐渐增加模型约束条件的个数,验证“倒U型”或者线性关系.由此,判定水环境质量指标的EKC曲线形状,求解经济发展对水质量污染影响关系变化的临界点,识别水环境质量的影响因素,以期为我国水污染环境治理和省级经济可持续发展提供理论依据.

二、研究机理及模型构建

(一)经济增长与水环境污染之间的研究机理

在经济增长与环境污染互相作用的双向关系中有很多驱动因素.一方面,经济发展水平直接影响环境质量.由于环境污染是经济增长的副产品,此时的经济增长导致污染扩张损害环境质量.另一方面,经济发展水平也可以间接影响环境质量.伴随着经济发展水平的提高,人们对环境质量改善的需求也会提高,更愿意选择环保或绿色产品,这会促使企业向清洁生产方式转变,减少排放污染物.同时,经济水平提高会带来环保资金投入的增长,清洁技术及工艺、环保设备及技术会更多的被研发及采用,促进环境质量提高[9],可见,消费、生产、制度及污染减排等领域的公共或私人控制措施,技术进步及结构改善等均可成为环境质量提高的推动因素[32].

环境污染对经济发展的影响也是多样的.首先,环境污染可作为负外部效应直接减少产出水平、或损害人力资本、降低劳动力的生产效率及自然资源投入要素的生产力.例如,人们由于健康问题导致工作日缺席或生产损失,工业设备由于水质及空气污染导致其腐蚀受损,环境污染致使产品作废.如果降低环境污染水平,则企业产出水平会提高,反之则反.其次,由于允许更大程度的污染物排放可能增加生产中人力和人造资本的可用性,当企业减少污染排放时,会导致生产成本上升,产出减少.或通过企业治污成本变化改变企业生产成本结构,进而影响企业的产出水平.

(二)联立方程模型的构建

可见,经济增长与水环境质量之间互相影响、互相作用.单一方程估计经济增长与环境质量的因果关系是不适宜的,忽视了变量之间的内生性问题,就无法对二者之间的关系作出客观公正的解释,需要构建包括产出方程和污染方程的方程组,采用联立方程组准确剖析中国经济增长与水环境污染之间的关系.

产出方程的设定按照新古典经济增长理论,采用Cobb-Douglas函数来反映经济增长与要素投入量和技术进步之间的关系.产出是资本投入和劳动投入的函数,同时,为研究水环境污染对经济增长的关系,在生产函数中加入衡量水环境污染程度的变量,即假定水污染作为生产过程中的投入要素影响当年经济水平.随着经济水平的发展,经济结构向第二、三产业逐渐升级,人力资本的质量状况对提高产出效率越来越重要.同时,区域经济状况也取决于基础设施的配套程度.为控制人力资本质量和基础设施对经济发展的影响,本文加入劳动力受教育程度及人均财政支出指标作为年度产出的控制变量.

污染方程的设定根据成本最小目标函数,水环境污染程度是在其他要素投入量不变的情况下,需要达到年度产出量所需要的最小投入量.除经济增长因素之外,还需考虑工业产业结构、人口密度及水污染规制政策等对水环境质量地影响.

因此,本文联立方程模型设定如下:

lnYit等于α0+α1 lnWit+α2 lnKit+α3 lnLit+α4 lnHit+α5 lnFit+εit (1)

lnWit等于β0+β1 lnYit+β2 (lnYit)2+β3 (lnYit)3+β4 lnSit+β5 lnPit+β6 lnIit+σit (2)

其中,(1)式为产出方程,表示的是在Cobb-Douglas生产函数形式下,产出(Yit)是水环境质量(Wit)、资本(Kit)、劳动力投入(Lit)、人力资本(Hit)及人均财政支出(Fit)的函数;(2)式为污染方程,表示的是水环境质量(Wit)是产出(Yit)、产业结构(Sit)、人口密度(Pit)、水污染规制(Iit)的函数.经济增长与水环境污染之间的判定关系如表1所示:

三、指标选取及数据来源

(一)指标的选取

1.产出(Yit),即经济增长,采用人均国内生产总值(GDP,元/人)来衡量.与总量GDP相比,人均GDP更能反映出真实的经济水平变化对水环境质量的影响,目前国内外研究多用此指标表达经济增长水平[30,9].同时,为了消除因素带来的结果偏差,对人均GDP数据以2000年为基期进行指数平减,使得数据具有一致性和可比性.在污染方程中,引入人均GDP的平方项和立方项检验不同水污染排放物是否存在EKC曲线关系及曲线形状.

2.水环境质量(Wit),采用3个常见的指标来代表,即人均废水排放量(pwater,吨/人),人均化学需氧量排放量(pch,吨/万人),人均氨氮排放量(pan,吨/万人).其中,人均废水排放量是通过加总各省、市、自治区工业废水排放量和生活污水排放量两部分,再用当地当年人口数量做以平均计算得到;人均废水COD排放量是通过加总各省、市、自治区工业废水中COD排放量和生活污水中COD排放量,再用当地当年人口数量作以平均得来的;人均氨氮排放量是通过加总各省、市、自治区工业废水中氨氮排放量和生活污水中氨氮排放量两部分,再用该地当年人口数量做以平均得到的.

3.水污染规制(Iit),采用人均水污染治理投资(元/人)来衡量.经济增长不会自动改善环境质量,政府环境规制办法的出台和实施会减少环境污染[16,21].目前,我国并没有专项的水污染治理投资统计数据,本文所用数据由工业污染治理完成投资额中的治理废水投资额和城镇环境基础设施建设投资中的排水投资额进行加总取得,虽然这一数据可能是不完整的,但总体上能代表政府对水污染防治的程度和趋势.

4.产业结构(Sit,%),用工业占国内生产总值的比重来衡量.工业化通常意味着对自然资源的过度采伐以及环境污染压力的急速增加,随着经济增长到更高水平,产业结构优化升级,第三产业比重增加,第二产业内部结构优化,工业比重下降,经济发展不再过度依靠自然资源的消耗,环境压力得以释放[30].

5.人口密度(Pit,人/平方千米),采用的是各省市历年年末人口数除以其土地面积.人口规模对环境质量的影响表现在:一方面,人口增长会导致更多的资源消耗和更多的污染物排放;但另一方面,人口增长会引起更多的人重视环境保护,投入到环境保护事业中来的人会更多[30].

6.其他影响经济发展的指标.资本(Kit),采用人均社会资本存量(元/人)衡量,用各省市资本形成总额除以各地当年人口数量得到;劳动力投入(Lit),即就业人口数(万人),用各地区三次产业就业人员合计数计算得出;人力资本(Hit)的度量有很多方法,本文采用各地区受教育程度(%)指标来衡量,通过计算高中及以上受教育人口数量占6岁及以上人口数量的比重得到;人均公共财政支出(Fit,元/人),采用的是各地区公共财政支出水平除以当地当年人口数.

(二)数据来源

本文所采用的原始数据均来源于2005-2015年的《中国统计年鉴》《中国人口和就业统计》以及《中国环境统计年鉴》,通过整理计算得到以上指标.由于缺乏西藏自治区历年城市环境基础设施建设投资数据中的污水治理统计,为了保持本文统计口径的一致性,本文的研究地点选取为不包括西藏自治区在内的中国境内30个省、直辖市及自治区.各变量主要统计量见表2.

四、 估计结果及讨论

在对联立方程模型参数进行估计之前,首先,必须要考察参数的识别问题.根据可识别性的阶条件,本文所设模型中,外生变量较多,污染方程与产出方程均属于过度识别.其次,需要判断所建立的模型是否存在联立性关系,即需要进行联立性检验,豪斯曼检验为一种行之有效且常用的方法,检验结果见表3、表4及表5,三组联立方程的豪斯曼检验中,残差e的系数显著异于0,表明3个水污染指标即人均废水排放量、人均化学COD、人均氨氮排放量与人均GDP之间都分别存在联立性,本文所建立水环境污染与经济增长联立方程模型成立.

就联立方程组的估计方法选择上,估计联立方程组的方法分为两类,即单一方程估计法和系统估计法.单一方程估计法忽略了各方程之间的联系,故不如系统估计法将所有方程作为一个整体估计更有效率.因而,本文采用系统估计法进行联立方程模型的参数估计.最常见的系统估计法为“三阶段最小二乘法”(three stage least square, 3SLS),该方法将2SLS和SUR相结合,保证了多方程系统同时估计是有效率的,本文采用STATA 13.0软件对数据进行3SLS处理,估计结果见表6.由于水环境质量由3个水污染指标衡量,根据上文的联立方程组模型设定,则表6中呈现3个方程组估计结果.

(一)产出方程的实证结果

对产出方程的考察发现,3个水污染指标对人均GDP的影响均显著且为正,这一点与黄菁[10]的结论相似,与丁焕峰[30]、罗寅等[11]的结论相反,表明随着水污染物排放量的增加,我国经济发展水平在不断提高.若将水污染物作为生产过程中的要素投入,表明中国经济增长仍然处于高投入、高污染的粗放式增长模式阶段.如果保持当前的增长方式,以牺牲资源环境换取经济的高速增长,水环境污染状况将会持续恶化.三次产业就业人口与经济增长呈现显著的负相关关系,表明当前的经济发展过程中,劳动力规模增加并不能拉动经济增长.人力资本、人均社会资本存量、人均财政支出与经济增长在以人均废水排放量和人均COD排放量为自变量的产出方程中,呈现显著的正相关关系,表明这3个投入要素促进了我国经济的增长.

(二)污染方程的实证结果分析

1.经济增长与水环境污染的关系.从污染方程看,本文选取的3个水污染指标都与人均GDP之间呈现出显著的“N型”曲线关系,经济增长造成了剧烈的水环境质量波动.表明经济增长较高的地区,污染水平可能会呈现出先上升、再下降、再回升的过程,暗示了经济增长过程中由于技术效应、结构效应及规模效应的变动,一些要素促进了有水环境质量提高,而一些要素造成了水环境质量下降.

通过计算可知,在保持其他条件不变的情况下,人均废水排放量首先随着人均GDP的增长而增长,但当人均GDP增长达到10 758.55元时,人均废水排放量开始下降,随着人均GDP增长到35 069.32元时,人均废水排放量又开始上升.截止2012年,我国人均GDP为43 387元,即经济增长水平已超越第二个拐点,经济增长与环境压力的负相关趋势未能持续,并又呈现出正相关趋势,即人均废水排放量伴随人均GDP增长而上升,且增长速度比经济增长速度快,表现出较大的水环境压力.

考察人均COD排放量指标,通过计算可知,保持其他条件不变,这一水污染指标值首先随着人均GDP的增长而上升,但当人均GDP达到2 888.556元时,这一指标值开始随着人均GDP的增长而下降,当人均GDP达到125 412.7元时,人均COD再次上升.根据我国目前人均GDP水平,我国人均COD处于两个转折点之间,水环境压力随人均GDP的增长而下降,需要警惕第二个转折点的到来.

考察人均氨氮排放量指标,通过计算可知,保持其他条件不变,这一水污染指标值首先随着人均GDP的增长而上升,但当均GDP达到3 007.206元时,人均氨氮排放量便开始下降,随着人均GDP增长到132 907.7元时,人均氨氮排放量再次开始上升.目前,我国人均氨氮排放量处于两个转折点之间,呈现出随着人均GDP的增长而下降的趋势,经济增长与水环境压力之间呈现负相关趋势,亦需要警惕第二个转折点的到来.

2.产业结构与水环境污染的关系.产业结构与三类水污染指标之间存在正向关系,但与人均废水排放量和人均氨氮排放量并不显著,仅与人均COD量排放量显著.表现出,随着工业产值占GDP比重的上升,人均COD排放量增加.2000年至2012年间,工业产值占GDP比重增长稳中有升,工业废水量仅增长了14%,截止2012年底,工业废水仅占废水排放总量的32%,工业化学需氧量排放总量占COD排放总量的14%,工业氨氮排放量占氨氮排放总量的10%.可见,工业化本身并不能造成环境恶化,根本原因在于粗放型的生产方式,产业结构的优化升级及对工业废水污染防治的大力监管有效地缓解了工业废水排放压力.

3.人口密度与水污染质量之间的关系.人口密度对三类水污染指标均表现为负向关系,但仅与人均化学需氧量排放量显著,与人均废水排放量和人均氨氮排放量并不显著,可见人口密度的增长并一定会导致水环境质量的恶化,一定程度上有利于水环境的改善.近年来,城镇污水处理厂建设越来越受到政府和社会各界的高度重视.截止2015年9月底,中国有88.8%的县城建成污水处理厂,形成污水处理能力0.29亿立方米/日[33].一方面,人口聚集在某种程度上有利于污水集中处理,使得污水处理设施建设具有经济可行性及规模效益.另一方面,人口越是密集的地方,环境治理越能引起政府的关注,污染型企业的布局越可能远离.需要关注的是,包括水污染在内的环境治理更要重视人口密度较低及居住分散的农村.

4.水污染规制与水环境污染之间的关系.污染治理投资与三类水污染物的排放量之间均存在正向关系,但与其中的人均废水排放量与人均氨氮排放量并不显著,仅与人均COD排放量显著,表明了污水治理投资的增加并未消减水污染物,反而带来了水环境质量的恶化,这值得反思,但与许统生[16]、丁焕峰[30]的研究结论相似.可能的原因在于:一方面,根据发达国家的环境治理经验,环保资金投入要占GDP的1%1.5%,才能降低污染排放,达到3%才能明显改善环境质量.我国自2000年至2012年年间,环境污染治理投资占GDP比重的平均水平仅为1.39%,最高水平为2010年的1.9%,环保资金投入仍然不足;另一方面,从工业污染源治理投资的治理废水投资来看,自2001年来,废水治理投资总体呈现增长趋势,其中2007年达到高峰,为196.1亿元,自此开始下降至2010年仅为129.6亿元,近年来仍有所反复.城镇环境基础设施建设投资中的排水投资,总体呈现增长,在2008-2009年间急速增加,2010年达到高峰,为1 172.7亿元,近年来有所下降.可见,水污染治理资金的投入缺乏持续性和稳定性,这可能是造成水污染物的控制水平不稳定的原因所在.

五、结论及启示

本研究根据中国2004-2014年省级面板数据,建立了经济发展与水环境质量之间的联立方程模型,对水环境质量与经济发展之间的 “N型”关系进行了验证,并求解了经济发展影响水环境污染的两个临界点,识别了影响水环境质量的关键因素,为我国水环境治理与经济可持续发展政策的制定提供了思路.

1.中国经济增长与水环境污染指标之间互相影响,3个典型水环境污染指标与人均GDP之间均存在显著的“N型”曲线关系,经济增长使得水污染程度呈现先上升、再下降、再回升的趋势.

2.不同的水污染物与经济增长的影响机制不同,3个污染物指标表现出不同的经济临界点.人均废水排放量的两个经济增长临界点分别为人均GDP达到10 758.55元和35 069.32元时,目前我国人均GDP已超越第二个临界点,废水排放压力较大;人均COD量排放量的两个经济增长临界点分别为人均GDP达到2 888.556元和125 412.7元时,人均氨氮排放量的两个经济增长临界点分别为人均GDP达到3 007.206元和132 907.7元,这两个指标均处于两个临界点之间,需要警惕第二个临界点的到来.

3.产业结构、人口密度及水污染规制政策均在一定程度上影响着水环境质量.工业产值比重上升带来了人均COD排放量的增长,而人口密度的增加则降低了该污染物的排放量,水污染治理投资额的增加却促使该污染物排放增加.当前,我国对工业废水污染防治的大力监管及产业结构的优化调整,有效地缓解了工业废水排放压力;一定程度上人口规模的增加有利于污水集中处理,人口较为分散的农村则要引起水环境治理的关注;水污染规制政策并未有效控制水污染物的排放,加大水污染治理投资力度并保持水环境规制政策的稳定性和持续性尤为重要.

4.在当前的经济发展过程中,人力资本、人均社会资本存量与人均财政支出对经济增长有促进作用,劳动力规模增加并不能拉动经济增长.

5.水污染物排放量的增加显著地促进了中国经济增长,水环境为经济增长作出了较大的牺牲.要促使中国水环境与经济和谐发展,必须考虑到不同的水污染排放物与经济增长之间的不同作用方式,对水污染物排放指标进行监测分析,查清水污染的根源,加强水污染治理的针对性;此外,要加强生活污染物的排放监管及广大农村水环境的综合治理力度.

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环境污染论文

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