福建省县域各项社会事业加快发展，取得了可喜成就，民生状况得到不断改善，呈现出经济跨越发展、社会和谐稳定的良好局面。近年福建省实现生产总值35,804.04亿元，按可比价格计算，比上年增长8.3%，增幅比上年提高0.2个百分点 [ 3 ]。分产业看，第一产业增加值2379.82亿元，增长3.5%；第二产业增加值17,232.36亿元，增长8.5%；第三产业增加值16,191.86亿元，增长8.8%。福建的GDP总量虽然不高，但是人均GDP却不低，扣除直辖市外，近年福建省人均GDP9.12万元，排名全国第三，仅次于江苏和浙江，高于广东，即使加上北京上海天津三个直辖市，仍然位于全国第六位，最近十年来福建的人均GDP增长率约为11.85%，所以福建在人均方面呈现整体上升趋势并且占据一定优势(见表1)。

表1. 2003~2017年福建省实际GDP及人均GDP

福建省正在加大力度整治环境问题，虽然全省68个城市环境空气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物(PMo)和细颗粒物(PM2s)，一氧化碳和臭氧按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)来评价，空气质量达标(达到国家二级标准) [ 4 ]，但是仍然存在废气排放影响居民的情况，永安市尼葛开发园区是1992年经省人民政府批准成立的省级开发区，开发区内企业众多、行业复杂，2015年又通过总体规划，园区周围配套建设尼葛商业城、浩宇小区等商住小区，园区周边及园区内的居民敏感点距离工业园区较近，对工业园区异味的感官明显，虽然开发区采取了一系列措施推进园区企业臭味治理，但群众仍集中反映该开发区“排放臭气好几年了”、“非常难闻”、“影响周边居民生活”等问题。

福建省环境基础设施建设略显滞后，福州市污水收集管网严重不足，主城区生活污水收集处理率仅为66%，每天约22.7万吨生活污水直排城市内河，仍存在诸多废水问题，福州市闽侯县污水处理厂提标改造完成，夜晚恶臭扰民问题仍未消除。其他市也存在废水处理问题，龙岩市连城县坪头煤业有限公司有部分垃圾填埋场渗滤液渗漏进来，该公司将渗滤液与矿井涌水一同抽至沉淀池处理排放后，导致农田污染。

福建省危险废物、医疗废物均得到有效处置，处置率达100%，近年来进口固体废物总量有所下降，全省危险废物持证经营单位有所增长。但仍然存在村民以废线路板为原料非法冶炼制铜，严重污染环境。

目前我国用来测量环境污染程度的指标主要依据大气污染物排放量、污水排放标准、污染物排放标准以及环境噪声排放量。相关学者在此基础上使用三种废弃物的排放量来衡量环境污染程度 [ 5 ]。国际上通常使用人均GDP作为衡量经济发展状况的标准。所以，本文基于数据获取的难易程度以及计算便捷程度，将人均GDP值设置为经济发展状况的指标，同时选取三种工业废弃物作为环境污染程度的衡量指标。文中所使用数据从2004~2018年《福建省统计年鉴》查询获得。数据资料显示，自2003年起福建省人均GDP数值总体呈直线上升趋势；工业废水排放总量总体呈下降趋势，其中峰值出现在2011年，工业废水排放量高达177,185万吨，此后急速下降；工业废气排放总量在2003~2014年间呈上升趋势，此后下降；工业固体废弃物排放总量虽然有起落，但总体在2003~2013年间呈现上升趋势，之后下降(见表2)。

表2. 2003~2017年福建省经济环境指标

要研究人均GDP与人均工业废水排放量、人均工业固体废物生产量之间的关系，并能够较准确的预测其发展，首先要建立福建省人均GDP的切比雪夫预测模型，其计量模型为：

X = a T 0 + b T 1 + c T 2 (1)

X代表人均GDP， T 0 、 T 1 、 分别为多项式中的三个自变量年份、样本起始时间2003年、预测结束时间2020年，a、b、c分别为自变量的系数。

关于经济发展与环境污染定量关系，最经典是环境库兹涅茨曲线(EKC)理论模型，该理论很好解释了两者定量关系以及内在机制 [ 6 ]。目前主要有线性、二次，三次等曲线研究模型，本文根据可获得的福建省经济发展与环境污染现状的特点，选择对人均GDP与人均工业废水排放量、人均工业固体废物生产量之间的关系建立一元三次曲线方程，其计量模型为：

Y = β 0 + β 1 x + β 2 x 2 + β 3 x 3 (2)

选择对人均GDP与人均工业废气排放量之间的关系建立一元二次曲线方程，其计量模型为：

Y = β 0 + β 1 x + β 2 x 2 (3)

Y代表福建省环境污染排放量，x是人均GDP，参数 β 0 、 β 1 、 β 2 、 β 3 取值不同，反映的经济发展与环境污染的关系不同，具体如下：

1) β 1 = β 2 = β 3 = 0 ，表示经济发展与环境污染状况直接没有关系；

2) β 1 > 0 ，且 β 2 = β 3 = 0 ，表示经济发展与环境污染状况呈线性正相关关系，即经济增长会引起环境污染状况的恶化；

3) β 1 < 0 ，且 β 2 = β 3 = 0 ，表示经济发展与环境污染状况呈线性负相关关系，即经济增长不会引起环境状况的恶化；

4) β 1 > 0 ，且 β 2 < 0 ， β 3 = 0 ，表示经济发展与环境状况的关系曲线与环境库兹涅茨曲线相吻合，呈现出倒“U”型的曲线关系，即EKC，也就是说环境污染状况会逐渐恶化，在经过转折点后会得以改善，逐渐转好；

5) β 1 < 0 ，且 β 2 > 0 ， β 3 = 0 ，表示经济发展与环境状况的关系曲线与环境库兹涅茨曲线相反，呈现出正“U”型的曲线关系，也就是说环境污染状况会变好而后逐渐恶化。

6) β 1 > 0 ，且 β 2 < 0 ， β 3 > 0 ，表示经济发展与环境状况的关系曲线呈现出“N”型的曲线关系，也就是说环境污染状况会随经济发展先恶化再改善，当经济持续增长环境质量会又陷入恶化境地；

7) β 1 < 0 ，且 β 2 > 0 ， β 3 < 0 ，表示经济发展与环境状况的关系曲线呈现出倒“N”型的曲线关系，也就是说环境污染状况会随经济发展先改善再恶化，当经济持续增长环境质量会又回归改善。

利用Python软件中的Numpy库和Matplotlib库对福建省2003~2017年工业“三废”排放总量和人均GDP进行了数据分析、预测并绘制关系曲线，可以更直观地分析环境库兹涅兹曲线。

在图2中，人均GDP与人均工业废水排放量的二次曲线趋势模型为：

Y = 5146 + 2.478 x − 5.326 e − 5 x 2 + 3.016 e − 10 x 3 (5)

从可决系数可以看出，拟合效果较好，曲线呈现出“N”型的曲线特征，第一个转折点是人均GDP为31,917.6732元(即2009年左右)，第二个转折点是人均GDP为85,813.5393元(即预计为2018年左右)。现阶段处于接近第二个转折点的位置，说明随着经济的增长，工业废水排放量已经经过先恶化再改善的阶段，但随着经济的进一步增长，接下来工业废水排放量可能转向恶化增加的趋势。

根据拟合结果和图表可以看出，福建省人均GDP与工业废水排放总量之间呈现“正N型”关系，意味着当人均GDP持续增加时，福建省工业废水排放总量会经历增加到减少再增加的过程。由图可以看

图2. 福建省工业废水排放量与人均GDP三次曲线模型拟合图形

出，2003~2011年间，当人均GDP持续增加时，工业废水排放总量总体的趋势是增加的，在2011年出现废水排放的峰值，当人均GDP超过40,000元时，工业废水排放的速度迅速减缓，并且根随着拟合曲线(人均GDP)的增加，工业废水排放逐渐减少但后期会出现回升。因此可以看出，福建省在经济高速发展的前期和后期阶段，工业废水的污染程度是截然不同的，在经济发展的初期阶段，工业废水排放逐年增加，福建省政府更加着重于发展经济，牺牲部分生态是迫不得已的选择；而在经济发展的后期，福建省经济水平提高，政府也充分认识到水资源是经济社会可持续发展的重要性资源，福建省人民政府办公厅于2008年提出狠抓污水、垃圾处理收费政策的落实，各地区要按照《福建省人民政府关于2008年度主要污染物总量减排工作的意见》 [ 7 ] 做部署。但废水排放未来仍会出现增长趋势，政府需要加强把控，贯彻生态保护政策。

在图3中，人均GDP与人均工业废气排放量的二次曲线趋势模型为：

Y = − 5876 + 0.07369 x − 1.071 e − 5 x 2 (6)

从可决系数可以看出，拟合效果较好，曲线符合环境库兹涅茨“倒U型”特征，转折点是人均GDP为69,288.8949元(即2016年左右)。现阶段已处在拐点右侧，说明随着经济的增长，工业废气排放量基本越过恶化阶段开始向好发展。

根据方程拟合结果可以看出，福建省人均GDP与工业废水排放总量两者之间呈现倒“U”型曲线特征，基本与环境库兹涅茨曲线相吻合。意味着随着人均GDP的增长，福建省工业废水排放总量会先增加、再减少。同时，由图可以看出，2003~2015年福建省工业废气污染处于倒“U”型曲线的左部，随着人均GDP的增长，废气排放总量在迅速增加，随后减少。在人均GDP超过60,000元时，废气排放量呈减少趋势。2015年新《环保法》实施，对排废企业的处罚力度进一步加大，相关企业相应的需要改造环保设备，加大环保投入。

图3. 福建省工业废气排放量与人均GDP二次曲线模型拟合图形

在图4中，人均GDP与人均工业固体废物生产量的二次曲线趋势模型为：

Y = − 567.4 + 0.1259 x − 2.056 e − 6 x 2 + 9.441 e − 12 x 3 (7)

从可决系数可以看出，拟合效果一般，，曲线呈现出“N”型的曲线特征，第一个转折点是人均GDP为43,914.1013元(即2011年左右)，第二个转折点是人均GDP为101,246.7976元(即预计为2020年左右)。现阶段处于接近第二个转折点的位置，说明随着经济的增长，工业固体废物生产量已经经过先恶化再改善的阶段，但随着经济的进一步增长，未来几年工业固体废物生产量可能再次转向恶化增加的趋势。

图4. 福建省工业固体废物生产量与人均GDP二次曲线模型拟合图形

由图可以看出，福建省人均GDP与工业固体废弃物之间呈现环境库兹涅茨曲线关系，随着人均GDP的增长，工业固体废弃物总量经历了迅速上升，随后下降的过程。

其中，下降的拐点出现在人均GDP为40,000元到50,000元之间，也就是意味着在2013年以后，随着人均GDP的增加，福建省工业固体污染物数量在逐渐减少。这表明，自2013年以来福建省工业固体废弃物排放治理初见成效，并且有持续变好的趋势。为了全面提升环保装备产业水平，为建设资源节约型、环境友好型社会提供有效支撑和保障，2012年工业和信息化部、财政部制定了《环保装备“十二五”发展规划》，重点针对二恶英、铬渣等危险废物及生活垃圾、污泥处置等领域，加快研发二恶英控制脱除技术设备，重金属污染土壤修复技术设备，铬渣等重金属废渣无害化处理技术设备，大型城市生活垃圾减量化成套设备，生活垃圾热解气化燃烧成套技术装备，填埋气体焚烧设备，高效低能耗污泥浓缩脱水设备，城市污水处理厂污泥半干法、炭化及焚烧成套设备，疏浚污泥处理与资源化设备，生活垃圾焚烧飞灰稳定化处理设备，餐厨垃圾预处理成套设备，鼓泡流化床污泥焚烧炉，粪便无害化、资源化处理成套设备，农村有机废弃物处理成套设备，废旧线路板处理装置等的应用推广 [ 8 ]。