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苏州资源与环境可持续发展研究
年份:2008 
作者:沈元冈 吴建荣 徐进亮

  苏州素有“鱼米之乡”、“人间天堂”之美誉,气候温和,水网密布,土地肥沃,物产丰富,拥有得天独厚的生态资源环境。上世纪90年代苏州紧紧抓住了世界产业大转移的机遇,大力发展了以电子信息为代表的外向型高科技产业,苏州成为了全国仅次于上海的重要新兴制造业基地和率先发展的排头兵。由于经­济快速发展,人口密度不断增大,人均资源环境占有量急剧减少,工业污染等问题日益凸显,导致了比较突出的资源和环境问题。苏州的发展模式和可持续发展能力开始备受关注。因此对苏州市资源环境承载力状况进行评价,并对经­济发展与资源环境变化进行系统调分析、诊断和预报,是苏州进一步落实科学发展观、实现可持续发展亟待解决的重要课题。

  一 苏州市资源环境承载力评价与调发展分析

  承载力可以通俗理解为承载媒体对承载对象的支撑能力,因此对一个特定系统而言,其组成要素可简单分为三部分:一是承载主体,即资源环境系统的各类资源与环境,如水资源、土地资源、大气环境、水环境等;二是承载客体,即承载对象,主要是指资源环境系统所承载的对象,如人口、人类的社会经­济活动等;三是承载率,主要是指人类社会经­济等承载对象的压力相对于承载主体所提供的承载能力的大小比例。从另一角度看,自从有了人类以来,人类便融入了资源环境系统之中,从而构成了“资源—环境—经­济”(REE)系统。因而,对区域资源环境承载力的评价可从三方面考虑:资源供给能力、环境承载能力以及人类支持能力。本研究从这三方面构建苏州资源环境承载力评价体系,采用状态空间评价模型对苏州资源环境承载状态进行评价,并将苏州资源环境承载力动态变化与苏州经­济社会发展进行调度分析。

  1.资源环境承载力总体评价

  按照指标体系构建则,根据苏州市REE系统的特征,从环境承载能力、资源承载能力和人类支持能力三方面建立指标体系(见表1)。

  在进行评价前需要对始数据进行无量纲化处理。本研究将指标分为发展类指标和限制类指标,处理时参照值的确定主要是通过利用相关标准、条件相近且更接近可持续发展状态的区域状态值等方法来确定。权重确定主要采用AHP法,权重结果如表1所示。

  运用状态空间评价方法,对苏州市20002007年的资源环境承载状况进行分析评价(表2和图1),并确定评判标准为:当RCC>1.1时,低载;当0.9<RCC1.1时,满载;当RCC0.9时,超载,其中RCC为资源环境承载力。结果表明,苏州资源环境承载力已从2000年的低载水平转变到了满载水平。其中2005年达到1.08的最低承载水平(满载),这是因为2005年整体环境质量较差,资源承载力也处于下滑趋势。虽然从2006年开始资源环境承载水平有所回升并回到2007年的低载状态,但从总体变化趋势看,如不采取相应措施,苏州市资源环境将满载甚至超载。

  (1)资源承载力状况分析

  表3及图2表明,20002007年资源承载力指数均大于1.1,说明研究时段内苏州资源仍未达到满载的水平,但资源承载力指数呈下降趋势,从2000年的1.58下降到了2007年的1.16,已经­接近满载水平。

  ①土地资源

  虽然土地资源承载处于低载状态,且从20002002年承载力水平有所提高,但其后土地资源承载力逐渐降低,虽然苏州城市建设用地利用水平还有提高潜力,但耕地粮食产出、人口密度等都已处于满载或超载水平。

  表1 资源环境承载力评价指标体系

目标层

分目标层

准则层

指标层

权重

资 源 环 境 承 载 力

资源承载能力

0.3278

土地资源

0.3353

人均耕地指数

0.2950

粮食产出水平(kg/hm2

0.2538

建成区单位面积GDP(万元/hm2

0.2117

人口密度(万人/km2

0.2395

植被资源

0.2416

林地面积比重(%

0.5000

人均公共绿地面积(m2/人)

0.5000

水资源

0.2867

水资源总量(亿m3

0.1976

人均日生活用水量(L

0.3119

人均水资源量(m3/人)

0.4905

能源

0.1364

综合能源消费总量(t标准煤)

0.5000

能源自给率(%

0.5000

环境承载能力

0.4111

大气环境

0.4000

NO2年日均浓度(mg/m3

0.1502

SO2年日均浓度(mg/m3

0.1502

空气质量优良天数(d

0.0822

可吸入颗粒物年日均浓度(mg/m3

0.0867

降水PH

0.0959

降水酸雨频率(%

0.0822

降尘量(t/km2?月)

0.0669

SO2年排放量(万t/a

0.1851

工业粉尘烟尘排放量(万t/a

0.1006

水环境

0.4000

湖泊、河流水质状况(达标率)(%

0.1112

饮用水源水质达标率(%

0.1416

生活废水排放量(万t

0.0786

地下水水质达标率(%

0.1309

COD年排放量(t/a

0.1853

工业废水排放量(万t/a

0.0703

工业废水排放达标率(%

0.1291

氨氮年排放量(t/a

0.1530

土壤环境

0.2000

单位耕地化肥施用量(t/hm2

0.5000

单位耕地农药施用量(t/hm2

0.5000

人类支持能力

0.2611

技术进步

0.6667

单位GDP能耗(t标煤/万元)

0.1645

单位GDP用水量(t/元)

0.1165

单位GDP耗电量(千瓦时/万元)

0.1127

单位GDP SO2排放量(t/万元

0.1997

单位GDP COD排放量(t/万元

0.1997

单位GDP氨氮排放量(t/万元)

0.2068

环保投入水平

0.3333

污水集中处理率(%

0.2611

工业固体废弃物综合利用率(%

0.3278

垃圾无害化处理率(%

0.4111

  表2 苏州市20002007年资源环境承载力评价结果

年份

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

资源环境承载力

1.23

1.18

1.30

1.18

1.10

1.08

1.10

1.13

资源承载力

1.58

1.57

1.54

1.36

1.29

1.27

1.25

1.16

环境承载力

1.16

1.06

1.36

1.21

1.05

1.00

1.02

1.07

人类支持能力

0.70

0.71

0.75

0.84

0.89

0.90

1.01

1.18

  图1 苏州市20002007年资源承载力变化

2 苏州市2000-2007年资源承载力变化

  表3 苏州市20002007年资源承载力评价结果

年份

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

土地资源承载力

1.96

2.12

2.13

1.86

1.81

1.77

1.61

1.47

植被资源承载力

0.33

0.36

0.40

0.43

0.49

0.55

0.67

0.77

水资源承载力

1.05

1.04

1.06

1.10

1.08

1.07

1.15

1.06

能源承载力

2.54

2.14

1.87

1.43

1.12

1.10

1.20

1.07

资源承载力

1.58

1.57

1.54

1.36

1.29

1.27

1.25

1.16

  图3 苏州市1996-2007年耕地面积与粮食产量变化4 苏州市1996-2007粮食单产变化趋势图

  图5 苏州市2000-2007年单位建成区面积GDP 6 苏州市1996-2007年人口变化情况

  因而从长远来看,土地资源是苏州市发展的瓶颈因素,今后应进一步挖掘城市土地潜力,提高土地节约、集约利用水平。

  在耕地数量和粮食产出方面,苏州市耕地面积不断减少,粮食产量也随之不断减少(图3),而粮食单产也有所下降(图4)。可以肯定,随着人口的不断增加,全市越来越多的粮食将依靠外地供给。

  从建设用地利用水平看,虽然 20002007年苏州市单位建成区面积GDP产出从2000年的1781.13万元/hm2增加到了2007年的2496.98万元/hm2(图5),但与香港1999年单位建成区面积GDP产出水平(6870万元/hm2)相比,苏州市建成区土地仍具有较大的利用潜力。

  从人口承载状况看,近年来苏州市人口不断增加,从1996年的572.17万人增加到了2007年的611.70万人,年均增长3.59万人,年均增速为6.3‰,同时,人口密度从675/km2增加到了730.76/km2(图6),如除去水域,全市陆地人口密度已超过1145/km2,特别是市区人口的快速增长,已造成了环境、交通、公共基础设施和服务设施的巨大压力。虽然目前从承载力角度看,苏州市仍有少量的人口承载空间,但如果将大量外来流动人口计算在内(2007年外来人口已将近户籍人口的一半),其承载力已经­逼近超载水平。

  ②植被资源

  相对于“十一五”提出的2020é­林覆盖率达到20%的要求而言,目前全市植被状况比较差。因为苏州的水域面积很大,所以要提高é­林覆盖率确实难度很大。按林地面积来计算,2007年全市林地面积比重仅4.06%,与规划目标仍有较大的差距。而在市区范围内,人均绿地面积有较快的增长,到2007年达到了14m2/人(图7)。植被资源丰富程度在很大程度上影响一个地区的生态环境质量,如按相应目标看,研究期内苏州市植被资源一直处于超载状态。

7 苏州市历年植被资源变化状况8 苏州市历年人均用水量情况

  ③水资源和能源

  从水资源承载状况看,全市水资源承载指数在1.051.15之间波动,总体处于上升状态,这说明苏州市水资源承载状况逐渐由满载向低载变化,水资源的压力有所缓解。但由于苏州属于水质型缺水城市,实际情况仍不容乐观。从人均日生活用水量来看,苏州市城市人口日均用水均高于苏省用水标准最高限(城市居民生活用水定额每户人均为180/天,图8)。从能源来看,苏州市能源承载从2000年的低载水平已下滑到2007年的满载水平。在今后的发展过程中,加大可再生能源、新能源等的开发和利用的投入势在必行。

  (2)环境承载力状况分析

  表4和图9表明,20002007年苏州市环境承载指数在满载和低载之间(1.00-1.36)变动,且后四年的平均环境承载水平不如前四年的平均水平,但从2006年起环境恶化趋势得到一定的缓解。2007年苏州市环境承载力指数为1.07,表明当前经­济活动已达到最大环境容量,如不继续加大环境治理力度,那么全市整体环境质量将不断下降,最终导致环境的不可逆转性破坏。同时,由于环境总体质量状况不容乐观,虽然经­济发展带来了人们生活水平的提高,但环境问题也日益危害到人类的健康水平。

4 苏州市2000-2007年环境承载力评价结果

年份

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

大气环境承载力

1.09

0.94

1.11

1.29

1.00

1.00

1.03

1.10

水环境承载力

1.38

1.28

1.77

1.30

1.21

1.10

1.11

1.14

土壤环境承载力

0.73

0.73

0.73

0.79

0.75

0.78

0.80

0.86

环境承载力

1.16

1.06

1.36

1.21

1.05

1.00

1.02

1.07

9 苏州市2000-2007年环境承载力动态变化10 苏州市2000-2007年人类支持能力动态变化

  (3)人类支持能力分析

  20002007年苏州市人类支持能力从0.70(超载)上升到了1.18(低载)(表5,图10),这说明资源环境问题引起了人们的极大重视,并调整社会经­济发展模式,加大对资源环境问题的解决力度。从技术进步方面分析,研究时段内苏州在工业节能、排污等技术有了明显提高,但环保投入仍显不够,如2007年城市生活污水处理率仍仅为74.44%。因此,苏州市仍需要进一步加大环保节能等技术的投入力度,保持并提高人类支持能力对资源环境问题解决的贡献率,保障社会经­济的可持续发展。

5 苏州市2000-2007年人类支持能力评价结果

年份

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

技术进步

0.58

0.59

0.64

0.79

0.87

0.88

1.04

1.27

环保投入水平

0.90

0.91

0.91

0.92

0.93

0.95

0.96

0.97

人类支持能力

0.70

0.71

0.75

0.84

0.89

0.90

1.01

1.18

  2.苏州市REE系统调发展分析

  前面已经­对资源环境承载力从资源系统、环境系统和人类支持系统构建了指标体系,因此,在进行调度评价时只需再构建社会经­济发展评价指标体系(表6)。

6 社会经济发展系统评价指标体系

目标层

要素层

指标层

社会经济发展系统评价

经济支持指数

GDP、人均GDP、财政收入、工业总产值、固定资产投资额、全社会商品零售总额

经济社会增长指数

GDP增长率、工业产值增长率、财政收入增长率、城镇居民收入增长率、农村居民收入增长率、人口增长率