第二节 环境库兹涅兹曲线（EKC）
要探讨环境污染与经济增长之间的关系，首先需观察两者之间的经验事实。Grossman & Krueger（1995）等文献发现，人均污染排放量将随着人均收入的提高而呈现出一个先上升后下降的过程。由于这一经验特征与早年的库兹涅兹曲线（Kuznets Curve；收入差距与人均收入之间呈倒“U”型关系）很接近，所以被称为环境库兹涅兹曲线（Environmental Kuznets Curve，简称EKC）。在Grossman & Krueger（1995）的测算中，EKC的拐点会随着污染排放物的不同而有所变化，不过大多在人均收入8000美元（1985年价格）的附近。EKC假说的提出引发了大量的后续研究。在经验层面，大家关注的问题主要是它的稳健性；在理论层面，关注的则是EKC的形成机制。
一、EKC的经验关系是否稳健成立？
对于EKC假说的稳健性，文献中是存在争议的。这种争议大致针对四个问题。
第一，这一判断的得出是否受计量模型设定的影响？如果变换模型的设定条件，是否会得出不同的结论？Harbaugh等（2002）使用了与Grossman & Krueger（1995）相同的数据来源和已经更新、修正了的数据。通过变更计量模型的设定形式，它重新观察了几种重要气体污染物的情况，发现EKC假说并不像它看起来那么稳健。
第二，数据的可比性问题。在对面板数据进行实证分析时，不同国家的污染排放数据并不一定是根据相同的标准采集而得来的。这会令人怀疑计量回归的结果。相对而言，一国国内的排放数据更容易基于相同的收集标准。为此，Carson等（1997）借助美国50个州的数据，观察了7种有毒气体排放物，包括一氧化碳、氮化物、硫化物等。其结果支持EKC假说，不过EKC拐点出现在人均收入1.2万美元左右。
第三，不同的污染排放物质是否会带来不同的结论？Cole等（1997）、Barbier（1997）都认为，在EKC稳健性方面的争论，可归因于排放物质在当地性与全球性上的区别。对排放地有较大直接影响的排放物质，比如固态、液态的污染物，往往更容易呈现出EKC的特征，其EKC拐点水平也较低；相反，易于扩散的气体物质，在EKC成立的稳健性上则弱一些，其EKC拐点的水平也较高。
第四，二氧化碳的排放是否表现出EKC特征？在气体排放物质中，二氧化碳具有重要的地位。这是因为煤、石油、天然气这三大碳基能源是维系工业和生活运转的主要能源，对它们的使用最终都会排放出二氧化碳。随着工业活动规模的扩大，二氧化碳的排放速度超过了自然生态系统的吸收速度，在大气层中累积起来，出现温室效应。二氧化碳是主要的温室气体，占温室气体总量的大约四分之三。所以，发掘EKC经验证据的努力一开始，二氧化碳就受到了研究者的特别关注。
一个有较大影响的观察结论是由Holtz-Eakin & Selden（1995）得出的。它发现，碳排放强度（单位GDP的二氧化碳排放量）总是下降的；但是它预测，至2025年，全球二氧化碳排放量仍将以1.8%的速度保持增长。也就是说，在可预见的未来，全球二氧化碳的排放并不表现出EKC特征。从其他文献来看，二氧化碳与其他排放物相比，EKC的稳健性更具争议（Barbier，1997）。较近的估算数据也的确表明，全球的二氧化碳排放量仍处在上升阶段，尚未越过EKC拐点（陈诗一，2009）。
综上可见，文献中的主流观点是，越不容易扩散、对排放当地负面影响越大的排放物质，其EKC的特征越稳健，EKC拐点所要求的人均收入水平也越低；相反，越容易扩散、对排放当地的负面影响越小的物质，EKC的稳健性就越弱，或者即便呈现出EKC特征，EKC拐点所对应的人均收入水平也很高。对于二氧化碳这种温室气体，其之所以尚未在多数国家呈现出EKC特征，可能正是因为它易于排放又对排放地没有直接的负作用。
二、对EKC形成机制的理论解释
实证工作所揭示出的环境质量与经济增长之间的倒U形关系，仅仅是一个统计观察。针对它背后的机理，理论文献提供了多种解释。Arrow等（1995）、鲍健强等（2008）给出了一个基于经济结构变迁的解释思路。人类社会的前期是清洁的农业经济；后来以工业经济为主体，污染排放逐渐升高；随着西方国家逐渐过渡到以相对清洁的服务业经济为主体，污染排放亦随之下滑。
Copeland & Taylor（1994; 1995）着眼于“污染天堂效应”，即：一些高污染排放的产业从发达工业化国家转移到了欠发达国家，从而发达国家的污染排放出现下降。文献中对这一效应的甄别，主要是通过观察一国的消费产品结构，看进口商品在高污染行业的比重变化。如果发达国家的这一比重上升，就表明更多的高污染排放产品是在国外生产的。Levinson & Taylor（2008）用计量实证方法甄别出了这一效应的存在。
Stokey（1998）的出发点是，污染排放是一种没有被充分市场化的活动。于是，减排的实施一般由政府对企业提出要求。若企业达不到要求，则可能面临一定的惩罚，这相当于企业的减排成本。但是，由于价格机制的缺失，企业通过实施减排所节约的惩罚损失可能小于其他投资途径的收益率，减排的机会成本高。于是在初期，企业就不减排，污染排放量一路升高。但是，随着环保要求的逐渐趋于严格，通过减排所能节约的惩罚损失也逐步上升。当越过某个临界点后，它将不再低于其他投资用途的收益率，企业就投入资源用于减排，污染排放随之逐渐下降。
Jones & Manuelli（2001）考虑居民收入与政治制度的影响。当人们的收入水平较低时，人们对环境恶化的容忍程度较高；但是当人们的收入水平提高后，人们将对环境恶化越来越不满。民众的这种态度变化，经由政治渠道对企业的减排产生压力，促使污染排放由上升转变为下降。这一解释思路得到了经验证据的支持（Barrett & Graddy，2000）。
Andreoni & Levinson（2001）用污染减排的规模报酬递增来解释EKC的形成。打个直观的比方，地板上每隔一个月积累起1毫米厚的灰尘，清洁工需花费4小时的时间才可打扫干净。现在，如果间隔了两个月，地板上的灰尘变为2毫米厚，清洁工是否需要花费8小时的时间才能打扫得同样干净呢？直觉告诉我们，通常不需要8小时，往往只需要比4小时多一点就可以。这就是污染减排的规模报酬递增。如果前期的污染排放量较高，但减排投入很低，那么污染排放量就上升；随着减排努力的增强，其规模报酬递增的特性将促使EKC出现下行。
此外，还有其他的解释思路，比如Jones & Manuelli（1995）强调了污染排放的外部性和制度演化。要将污染排放的外部性内部化于经济系统，需要有较为先进的制度，而制度的演变是一个渐进的过程。在相关制度形成之前，污染排放是呈上升趋势的；而在相关制度成熟之后，污染排放将逐步呈现下降趋势。
可见，针对EKC的形成机制，存在着多种解释思路。需要注意的是，这并不代表着在分析技术上更容易做到。对污染与增长关系的研究在多年前就已经在进行（Forster，1973），而且也有学者用内生增长框架进行分析（Bovenberg & Smulders，1995）。不过，这些研究往往是从平衡增长均衡的视角展开分析的，而拱形的EKC特征更适合用比较静态或者转移动态的视角去观察。
这些众多的解释思路各有各的侧重点，因此，很难说一种解释比另一种解释更合理。不过，从中可以产生的一个问题是，EKC的形成是由市场机制自发形成的，还是人为的政策干预形成的？若答案是前者，那么解决污染排放的最终办法就是尽快地推动经济增长（Beckerman，1992），大多数学者并不认同这种看法，而倾向于接受另一种看法：EKC的形成是市场对政策干预做出反应的结果（Barrett & Graddy，2000）。这一主流判断的形成，对于治理碳排放具有重要的含义——要降低二氧化碳在大气层中的浓度，仅仅依靠市场的自发力量是不够的，还需借助于主动的政策干预。