改革开放以来，中国经济高速和超高速增长，已使环境系统承受的压力越来越大[1-2]，突出反映在水环境承载力逼近环境容量上限，水污染问题已严重制约着区域人居品质的提升且对国民身体健康构成威胁[3]。解决环境容量超载问题需要加大环境保护与整治力度，还需实行经济发展方式转型[4-5]。因此，正确把握经济发展与环境污染之间的耦合关系，充分认识经济集聚对水污染物排放的影响效应，既可为制定水污染综合防治手段提供参考，还能为提出环境友好型经济发展路径奠定科学依据。 目前，对经济发展与污染排放关系的研究，主要聚焦在经济增长及对外贸易、资本投资、消费等要素对污染排放的影响上。研究显示，经济发展水平与污染排放存在倒“U”形曲线关系[6-7]，中国仍处于二者同步上升阶段[8-9]，环境质量仍未随经济增长而改善；研究还证实了国家间、省域间环境污染存在显著的溢出效应，且污染物排放与经济活动同向集聚加剧环境污染[10-13]。通常，在区域经济发展过程中，打造产业聚集区来拉动经济增长是各地共同的产业政策取向，以期通过经济活动的空间集聚获得各种溢出和规模经济等收益。针对经济集聚与污染排放关系这一命题，既有研究主要从二者影响机制的理论分析、以及影响程度的实证研究展开。前者通过理论推导、加入环境变量的均衡模型演绎等方式，刻画了作用关系及其外部性特征[14-15]。实证研究则存在两种观点：一方面，认为经济集聚伴随产业规模扩张，污染物排放就可能增加。流域、省域层面面板数据显示经济集聚会导致环境恶化[16-18]，特别是工业经济的集聚过程加剧水体和空气污染[19-20]，微观层面的分析也证实了制造业集聚和水污染的关联性[21-22]。另一方面，也有学者发现经济集聚的减排效应，认为经济集聚能够促进技术进步与技术扩散，为环保型生产技术、污染处理设施集中提供可能23-25]，集聚还有利于劳动生产率及经济发展水平提升，推动实施更严格的环境规制降低污染[26-29]。总之，经济集聚对污染物排放的影响具有多重性，不同经济发展水平的经济集聚所对应的污染排放强度可能存在差异，而选取的污染物指标不同也会产生不同的研究结论。 不难看出，既有实证研究，尺度多以国家或省域单元为主，来自城市尺度的证据偏少，同时，相比运用赫芬达尔指数、空间基尼系数、泰尔指数等指标的宏观尺度研究，城市尺度的经济集聚能相对精确地反映经济活动在地域空间内的集中程度，且更容易捕捉空间溢出效应。为此，本文基于化学需氧量和氨氮排放数据集，构建影响因素计量模型，探讨地级城市单元经济集聚对水污染物排放的影响效应，并解析在不同规模城镇下影响程度的差异性，以期深化污染物排放影响机理的研究。进一步地，针对经济集聚同水污染物排放空间耦合关系研究的不足，采取双变量空间自相关等方法，研究经济集聚对污染排放的空间溢出效应及模式，并特重点关注邻近地区经济集聚对本地水污染排放的影响，为制定更精细的经济协同发展和产业布局优化、促进经济集聚与污染减排良性互动的对策建议提供参考。 1 研究方法与数据来源 1.1 数据来源与处理 本文采用数据包括水污染物排放数据和人口经济统计数据。根据地表水环境质量标准、国家“十三五”节能减排方案的控制要求，选取化学需氧量、氨氮两项指标。前者是水体中可氧化物质被全部氧化所需的化学氧化剂数量，是反映水体有机污染状况的综合指标；后者是水体中各形态氮危害最大的一种，会导致水体富营养化概率增加[30-31]。污染物排放数据从《中国环境统计年鉴》《中国环境年鉴》等获取，社会经济数据来自《中国区域经济统计年鉴》《中国城市统计年鉴》等，部分数据不完整的亦通过所在省份及城市单元统计年鉴补齐。如无特别说明，数据时间年份均为2015年度。因2015年地级城市单元的城镇化率指标缺失，并考虑到城镇化率的短期变动相对较小[32]以及数据权威性和可获得性，采用2010年度开展的第六次全国人口普查中，城镇人口占总人口的比例反映城镇化水平。此外，行政区划数据从国家基础地理信息系统网站获取，地级及以上城市单元共339个，包括4个直辖市和其他335个地级市或自治州、盟以及省直辖单位。因数据缺失，研究样本未包括台湾地区、香港和澳门特别行政区。 1.2 研究方法 1.2.1 影响因素计量模型设定 选取化学需氧量和氨氮排放量作为被解释变量，结合水污染物排放空间特征，兼顾全国地级城市单元数据可得性，将经济集聚度作为解释变量，并运用对数形式以降低异方差和非平稳性。因此，将影响因素计量模型设定如下：
式中：
代表化学需氧量或氨氮排放量，反映各地级城市单元的水污染物排放水平(t)；
代表经济集聚度，经济集聚反映经济活动在地域空间内的集中程度，因通常刻画经济集聚的指标未考虑微观尺度下地理单元差异所产生的空间偏倚。鉴于此，Ciccone等[33]、刘习平等[34]、张翠菊等[35]发现，相对于上述指标，单位面积城市土地上的GDP产出更能衡量城市经济活动的集聚程度，同时，GDP中包含了农业产值，但农业产值更多地是在耕地、园地等农业空间实现。因此，借鉴生产密度模型[36]，将农业产出从GDP中剥离进行经济集聚度计算，即通过非农部门产值除以城镇用地面积(万元/
)，当单位城镇面积上的非农部门产出增加，也就说明区域经济集聚程度提高。
