中国区域间隐含污染转移研究_李方一

放量，xij为 i 区域 j 部门总产出，设研究范围为 m 个区域的 n 个部门，则各区域各部门的污
染物直接排放系数 dij构成直接排放系数行向量 D。
设 X 为区域间投入产出表中总产出的列向量，Y 为最终使用的列向量。最终使用一般
包括消费、资本形成与出口，但本研究关注本地最终使用，仅包括消费和资本形成，设 h
项 目 [Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.41125005; Dissertation Fellowship of Center for Urban Development and Land Policy, Peking University-Lincoln Institute] 作者简介：李方一 (1985-), 男, 湖南常德人, 博士生, 中国地理学会会员 (S110009451M), 主要研究方向为区域可持续发 展。E-mail: fyli1985@ 通讯作者：刘卫东 (1967-) 男, 河北隆化人, 研究员, 主要从事经济地理学和区域发展研究。E-mail: liuwd@
投入产出模型，在模型中，进口品作为单独一行放在中间使用和最终使用部分，不参与国
内中间使用和最终使用的运算。具体的计算步骤如下：
先求出 i 区域 j 部门的污染物直接排放系数：
dij = w /x ij ij
(1)
式中：dij是 i 区域 j 部门的污染物直接排放系数；wij为 i 区域 j 部门生产过程中污染物直接排
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地理学报
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此，从消费者责任的角度来看，其他国家的消费是中国污染物排放的重要原因之一，这与 现阶段中国在世界产业链中承担“世界工厂”的分工相对应。另一方面，中国国土面积广 大，区域发展水平差距较大，各区域在全国劳动地域分工中承担不同的职能。中西部地区 能源矿产资源丰富，是中国重要的能源、原材料和初级产品制造业基地，而东部地区作为 中国改革开放的前沿阵地，经济外向度较高，工业部门以生产最终产品为主，同时，服务 业比重和居民消费水平较高。差异化发展致使区域间经贸往来和经济联系日益紧密，也在 中国内部形成了隐含资源与隐含污染的空间转移，近年来受到国内外学者的关注。 Okadera 等[16-17]基于区域间投入产出模型对长江流域虚拟水和污染的完全排放进行了核算， 探讨了其他地区最终消费对长江流域水污染的影响。还有学者对中国隐含能源[18]及碳排放 [12, 14, 19]、虚拟水和水足迹[20-22]的区域间转移展开了研究。
从已有文献来看，国内外学者对隐含资源[20-25]的关注较多，对隐含污染及其转移的研 究相对较少[26, 27]，尤其缺乏定量研究。但是，隐含污染与隐含资源的特征有所不同。中国 已基本建立了全国统一的资源市场，资源价格的区域差异性较小，资源的开发利用很大程 度上受到市场价格的调控和约束。却没有形成统一的污染物排放权交易市场，由于监管制 度和力度上的差异，各区域的排污成本差异巨大，市场对于污染排放的约束力较弱，容易 出现市场失灵，因此，政策法规的约束作用更为重要。从地理学视角展开对隐含污染转移 格局与规律的研究，可理清环境污染的区域联系、明确各区域污染产生的根本原因，为区 域产业政策、环境补偿政策的制定提供参考和借鉴。在隐含资源研究中，区域间投入产出 是重要的研究方法[26-28]。本文基于中国 2007 年非竞争型区域间投入产出模型，建立隐含污 染转移评估模型，并选取 4 种工业典型污染物，揭示其区域间转移格局，探讨区域污染物 减排措施。
产品转移过程
污染排放过程
污染转移过程
图 2 区域间污染转移示意图
Fig. 2 Diagram of pollution transfer across regions
来源：作者绘制。
移过程中，如中国沿海一些地区承接了发达国家的废旧电子产品，通过拆卸加工来回收各
种金属，为当地带来严重的环境污染，承担了本应由消费国承担的环境负担。第四种是污
1 引言
污染转移是指一个国家、地区或行业、企业将环境污染所带来的负担和损失、危害等 转移到另一主体去承受的现象[1]。污染转移的途径既包括大气、河流携带等自然途径，又 包括跨区域投资、商品贸易流等经济途径。在商品和服务的生产过程中 (包括从资源开采 到最终出售的总过程) 和能源消费过程中所排放的污染物总和，被称为商品和服务的隐含 污染[2]。隐含污染转移是在貌似合理的“比较优势”和“自由贸易”原则下进行的，具有 较强的隐蔽性。只有从消费者责任的原则出发，将消费者看作污染排放的责任者，才能认 清隐含污染的实质。学者们对国际贸易中的隐含污染展开了深入研究，发现隐含污染往往 由法律规制严格地区向法律规制较低的地区转移，由此提出了“污染天堂”假说理 论 [1,3]。Subak[4]通过研究 6 个发达国家与发展中国家的贸易，发现发达国家通过进口农产品而 向发展中国家转移了 CH4排放，大部分发达国家转移的 CH4排放甚至高于本国的人为排放 量。Muradian 等[5]发现经合组织中八国进口产品中的隐含污染物有逐年增加的趋势，接近 本国自身的排放量，荷兰 1994 年进口贸易中隐含的 SO2接近国内排放量的 80%。Cole 等[6] 通过对南北国家贸易数据的分析，对国际间贸易的环境效应进行了验证。Xu 和 Zhang[7]， Hoekstra 和 Bergh[8]分别构建研究区域的实物型投入产出表，分析其污染足迹及出口中的隐 含污染。隐含污染反映了一个国家或地区最终使用所产生的环境影响，为各国制定环境政 策和实施污染物管理提供了重要借鉴[9-11]。
区域完成。图 1 反映了绝大多数工业产品的生命周期与污染物排放之间的关系。污染物在
产品生命周期不同阶段的非均衡排放，演变成了污染物在空间上的不均衡分布。综上所
述，从地理学角度来看，工业产品从原材料到中间产品、从中间产品到最终产品，以及从
消费到废弃物处理的生命周期片段在空间上的错位是造成区域间污染转移的根本原因。
１Байду номын сангаас
２
３
４
费的空间错位产生。从消费者
中间产品
最终产品
消费
废弃物处理
责任的角度来看，消费是生产
的目的，消费者应该承担生产
自然环境
污染 物
过程中的环境负担，如果环境
区 域Ａ
负担由位于另一区域的生产者 承担，则认为环境负担实现了 区域间转移。这两种转移都具有 较强的隐蔽性，属于隐含污染转 移模式。第三种伴随在废弃物转
域最终使用中的隐含污染，判断各区域隐含污染的转移方向；然后，建立区域间隐含污染
转移模型，评估两两区域间的隐含污染转移量，揭示中国隐含污染转移格局。本研究只关
注区域本地最终使用所隐含的国内污染，包括区域的最终消费和资本形成，未包含出口；
计算区域间隐含污染转移，不包含进口品中的隐含污染。因此，需要用到区域间非竞争型
区域的本地最终使用列向量为 Fh。向量 X、Y 和 Fh分别表示为：
éX1 ù X = ëêêêêêêêêêê⋮ ⋮XXX2mrûúúúúúúúúúú ;
éY1 ù Y = ëêêêêêêêêêêYYY⋮ ⋮2mrûúúúúúúúúúú ;
éêêêFFhh12ùúúú
Fh
=
êê⋮úú ëêêêêê⋮FFhhrmûúúúúú
éB11 B12 ⋯ B1s ⋯ B1mù
éI - A11
资 源 开采
生产 运 输和 销售 使 用 报 废
产品生命周期 产品 生命周期
废 弃物 处理
化”趋势愈来愈明显[30-32]，产品的设计、加
图 1 工业产品生命周期中的污染物排放特征
工、组装、销售和服务往往在不同的国家 或区域完成。在产业链中，不同的环节不 仅具有不同的利润率和工作方式，也产生
Fig. 1 Characteristics of pollutants discharge in lifecycle of industrial products
中国作为世界上最大的发展中国家，在与世界各国开展贸易时不可避免要面对隐含污 染转移的问题。研究[12-15]表明，中国出口商品中的隐含污染远大于进口中的隐含污染。因
收稿日期：2012-04-03; 修订日期：2013-05-06 基金项目：国家自然科学基金项目 (41125005); 北京大学—林肯研究院城市发展与土地政策研究中心论文奖学金资助
按照转移方式和载体的不同，将污染转移划分为不同的类型，如图 2 所示。以区域 A
6期
李方一 等：中国区域间隐含工业污染转移研究
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向区域 B 转移的污染为例，共有 四种污染转移。第一种转移存
区域 Ｂ
自然环境
在于中间产品的跨区域贸易
中，由区域参与产业链分工产 中间产品
最终产品
消费
废弃物处理
生；第二种存在于最终产品的 跨区域贸易中，是由生产与消
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68 卷
式中：h、r
和
m
为区域代码，m
为区域的数量。Xr
表示
r
区域分部门的总产出列向量，
Fr h
表示 r 区域供给 h 区域最终使用的列向量。全国作为一个经济体，其排放的污染物总量可
以由等式 (2) 计算得到：
W = DX
(2)
根据投入产出表的基本定理，存在：
X = (I - A)-1Y
第 68 卷 第 6 期 2013 年 6 月
地理学报
ACTA GEOGRAPHICA SINICA
Vol.68, No.6 June, 2013
中国区域间隐含污染转移研究
李方一 1, 2, 3, 刘卫东 1, 2, 唐志鹏 1, 2
(1. 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101; 2. 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室, 北京 100101; 3. 中国科学院大学, 北京 100049)
染物随着水、空气的流动发生的自然迁移，如矿产开采区排放的污染物随着河流向下游迁
移，给下游地区造成巨额损失。本研究关注隐蔽性较强的第一和第二种污染转移，第三和
第四种不在本文的研究范围内。
3 工业隐含污染的评估方法
3.1 隐含污染评估模型
本文的研究思路是，选取中国大陆地区 30 个省市自治区为研究对象，首先计算各区
摘要：随着世界经济一体化程度不断加深，国际贸易中的隐含资源和隐含污染受到广泛关 注，但目前对中国区域间隐含污染转移的研究较为欠缺。本文首先从理论层面对隐含污染转 移现象进行剖析，从地理学角度探讨了污染转移的模式；然后，基于区域间投入产出表，构 建区域间隐含污染转移的评估模型；选取 SO2、COD、固体废弃物及重金属四种典型工业污染 物，评估 2007 年中国各区域本地最终使用中的隐含污染，及区域间隐含污染转移量，揭示我 国隐含污染转移的空间特征。研究发现中国整体上是隐含污染的输出地区，国内隐含污染转 移主要是从经济欠发达的中西部地区流向城市化率较高、经济发达的东部沿海地区，实际上 是东部地区通过区域间贸易将自身的污染排放负担转移到中西部地区。最后基于隐含污染转 移格局，对区域污染物减排政策的制定提出了一系列建议。 关键词：隐含污染；区域间投入产出表；区域间贸易；空间格局；中国
(3)
式中：I 为单位矩阵，(I - A)-1为区域间投入产出表的 Leontief 逆矩阵。将等式 (3) 代入等
式 (2)，且根据矩阵的乘法结合律，得到：
[ ] W = D (I - A)-1Y = D(I - A)-1Y
(4)
设矩阵 B = (I - A)-1，且 B 可以写成与 (I - A)-1相对应的分块矩阵，即：
来源：作者绘制。
了不同的环境效应。为了减少生产成本和增加利润，产业链上的不同环节往往分布在不同
的国家或区域，通过贸易往来而实现各个环节的衔接。因此，产业“片段化”而产生中间
产品贸易，是导致隐含污染转移的原因之一。另一方面，产品生产和消费的空间错位现象
也愈来愈普遍。如果将工业产品的整个生命周期分解为三个阶段，这些阶段也是在不同的
2 污染转移的理论探讨
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
污
污染物排放
污染转移是国际上普遍存在的不公平现 染 物
象，受到经济学、法学和环境科学的广泛关 排
注，孙昌兴等[29]从生态学和法学的角度全面 放
分析了污染转移的内涵及途径，丰富了理论
方面的研究，但从地理学空间与区域角度展 开的讨论还比较少。
随着经济全球化程度加深，产业“片段