（环境科学专业论文）大型煤矿矿区的资源环境承载力研究.pdf

提出增强煤矿矿区可持续发展能力的对策：调整产业结构，改变水资源利用方式，开展 节水活动，提高水资源综合利用效率；加强土地资源集约利用，调整农业用地结构；调 整能源消费结构，积极开发利用新能源，推广洁净燃煤技术；加强环境污染治理；加强 生态环境保护和修复；大力发展循环经济，构建循环经济产业链。 关键词 资源环境承载力，煤矿矿区，综合评价法，评价指标体系 r e s e a r c ho nt h ec a r r yc a p a c i t yo fr e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n t f o rt h el a r g e - s c a l ec o a lm i n i n ga r e a a b s t r a c t t h ee c o s y s t e mo fl a r g e - s c a l ec o a lm i n i n ga r e ac o m p o s e do fr e s o u r c e s ，e n v i r o n m e n t , e c o n o m y , s o c i e t ya n do t h e re l e m e n t si sac o m p o s i t es y s t e m ，a l s oi st h em a i nd r i v i n gf o r c eo f r e g i o n a le c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n t b u tal a r g ee x p l o i t a t i o no f c o a la n du s e , w i l ll e a d t oe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t a ld a m a g ea n dp o l l u t i o n , a n di n h e r et h ep r e s s u r eo ne c o s y s t e m s r e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n tc a r r y i n gc a p a c i t yi st h el i m i t i n gf a c t o r so fr e g i o n a le c o n o m ya n d s o c i a ld e v e l o p m e n t r e s e a r c hi n t oe n v i r o n m e n tc a r r y m gc a p a c i t yh a sg r e a ts i g n i f i c a n c ef o r t h em a i n t e n a n c eo fe c o s y s t e mb a l a n c ei nl a r g e s c a l ec o a lm i n i n ga r e aa n dt h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t t h i sp a p e rt a k e sai 1 1h e n a np r o v i n c ef o re x a m p l e , o nt h eb a s eo fd o m e s t i ca n df 0 r e i 印 r e s e a r c ha b o u tr e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n tc a r r y i n gc a p a c i t y , u s i n ga ni n t e g r a t e de v a l u a t i o n m e t h o da sat o o l ，t h r o u g ha n a l y z i n gt h ep r e s e n ts i t u a t i o no ft h i sc o a lm i n ea n de n v i r o n m e n t ， s e t su pas t a n d a r dc o m m e n ts y s t e mo nl a r g e - s c a l ec o a lm i n i n ga r e a , a n dj u d g e st h el e v e lo f r e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n tc a r r y i n gc a p a c i t y a i m i n ga tt h e e x i s t i n gr e s o u r c e s a n d e n v i r o n m e n t a li s s u e s ，t h i sp a p e rp r o p o s e s8 0 m es t r a t e g i e st oe n h a n c et h er e s o u r c e sa n d e n v i r o n m e n tc a p a c i t yo fc o a lm i n e t h em a i nr e s u l t so ft h i ss t u d y f i e ： ( 1 ) o nt h eb a s i so fa n a l y z i n gr e s e a r c hr e s o u r c e so nr e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n tc a r r y i n g c a p a c i t ya th o m ea n da b r o a d ，c o m b i n i n gw i mr e s o u r c c sa n de n v i r o n m e n t a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h ec o a lm i n i n g ，t op r o p o s eu s i n ga ni n t e g r a t e de v a l u a t i o nm e t h o dt om a k ea na b o u t r e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n tc a r r y i n gc a p a c i t y ( 2 ) a c c o r d i n gt oe c o l o g ya n ds y s t e mt h e o r y , t a k i n gl a r g e - s c a l ec o a lm i n i n ga sas t u d y o b j e o , o nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fr e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n t , t os e tu pa s t a n d a r dc o m m e n ts y s t e ma b o u tr e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n tc a r r y i n gc a p a c i t y , a l s ot o i d e n t i f i e dt h es t a n d a r d i z a t i o no f e v a l u a t i o na n da s s e s s m e n to fi n d i c a t o r so fe x p r e s s i o ns c o r e s ( 3 ) a c c o r d i n gt os t a n d a r dc o m m e n ts y s t e ma b o u tr e 3 0 u r c e sa n de n v i r o n m e n tc a r r y i n g c a p a c i t y , m a k ea ne v a l u a t i o nt o w a r dac o a lm i n ei nh e n a np r o v i n c e t h er e s u l t ss h o w st h a t ： t h ec o a lm i n i n ga r e a 。sc a r r yc a p a c i t yo fr e s o u r c e sa tal o wl o a dl e v e l ( c c p si s0 9 5 ， 1 ) a n dt h em i n e r a lr e s o u r c ec a r r yc a p a c i t ya tt h el o wl o a dl e v e l ( c c p si s0 7 8 ， 1 ) t h em a i nr e a s o ni st h ec o a lm i n i n gh a sal a r g ep o p u l a t i o n ，b u tr e l a t i v e l ys m a l l e r 1 1 1 a m o u n to fw a t e rl a n dr e s o u r c e s ，p l u su n r e a s o n a b l eu s a g es t r u c t u r e ，w a t e ra n dl a n dr e s o u r c e s h a sb e c o m eam a j o rc o n s t r a i n to nd e v e l o p m e n ti nt h em i n i n ga r e a t h ec o a lm i n i n ga r e a 8e n v i r o n m e n tc a l t yc a p a c i t ya tt h el o wl o a dl e v e l ( c c p si s0 6 5 ， 1 s y 形鲫 ( 2 7 ) 一 式中：c 岱”为区域的环境承载指数；妒7 为区域环境的各单个组成要素；鲫为 环境要素f 相对应的权重分值。 ( 3 ) 承载指数的判定标准 由承载指数的定义和表达式可知，承载指数是衡量区域资源( 环境) 对人们生产和 生活支撑能力大小的主要准则。根据高吉喜对黑河流域生态承载力的研究，将区域承载 力的承载指数划分为5 个判定标准( 见表2 1 1 ) ：当承载指数大于8 0 时，区域资源环 境承载力处于极高的承载水平，对经济活动的抗干扰能力较强；当承载指数小于2 0 时， 则处于较弱的承载水平，不利于实现区域的可持续发展。 表1 承载指数判定标准 区间分值 8 0 评定等级弱承载 低承载中等承载较高承载高承载 2 1 2 2 压力指数表达式 压力指数是表征承载对象对承载媒体作用的结果。不同的承载对象，由于组成的基 本要素不同，使得压力指数的表达式也随之不同。对于区域系统而言，承载媒体是区域 资源子系统和环境子系统，承载对象是具有一定生活质量的人口数量，因此决定压力指 数大小的主要因素应该是区域承载的人口数量和相应的生活质量状况，即区域承载的人 口数量越多，人们生活质量要求越高，则承载对象产生的压力就越大。其压力指数表示 为： c c p r 。p ：y 只脚形即 ( 2 8 ) l - - jl i - i 1 4 西北大学硕士学位论文 在式( 2 8 ) 中： c c p p , , r 表示以人口表示的压力指数； w d p _ 表示不同生活质量类群的人口数量； 嘲脚l 一表示相应生活质量类群人口的权重值。 在实际计算中，不同生活质量类群的人口数量只脚通常不容易确定，因此可根据具 体情况将压力指数的表达式进行转化。以资源压力度为例，资源压力指数可由资源现有 量和区域实际人口数来确定。 ( 2 ) 压力指数的判定标准 资源环境压力指数的判定标准见表2 。 表2 压力指数判定标准 区间分值 8 0 评定等级弱压低压中压较高压高压 2 2 承载力评价指标体系 进行资源环境承载力研究的最终目的，是通过分析确定区域资源与环境对自然与人 为活动所能承受的程度，以寻找解决资源与环境保护和社会经济发展之间的矛盾、为区 域可持续发展提供科学依据。由资源环境承载力的指数表达式可知，承载指数、压力指 数可定性和定量地描述承载媒体对承载对象的支持能力，但表达式的计算因子较多，涉 及的范围较广，基本上涵盖了资源、环境、人口等方面的内容。因此，需要建立指标体 系，综合评价区域的资源环境承载力。 对于科学的评价指标体系必须具备三个条件：指标体系之间具有可比性；指标 具有可操作性，且表达形式简单化，对指标进行简化处理的同时保持最大信息量；指 标之间有联系性，使其能够统一到综合的评价体系当中。因此，在选取评价指标时，需 要体现科学性、层次性、完备性、代表性、相对独立性和可操作性，以确保减少指标信 息的重叠性【1 3 ，7 6 明。 对于煤矿矿区的资源环境承载力评价，指标体系的建立直接关系到区域资源环境承 载力量化结论的正确性。根据综合评价法对评价指标体系的要求，本文以资源环境承载 力作为目标，以资源要素和环境要素为基础，以资源和环境各子要素为评价指标，将承 载指数的指标体系划分为目标层、准则层、指标层和分指标层；压力指数的指标体系则 为目标层、准则层和指标层。 第二章资源环境承载力评价指标体系 2 2 1 资源承载力指标 自然资源可分为水资源、土地资源、矿产资源、林业资源和旅游资源等五类要素， 各要素之间相互联系、相互依赖。本文根据综合评价法的要求，结合煤矿矿区的特点， 选取的指标情况如下： ( 1 ) 资源承载指数指标 资源承载指数是反映区域自然资源的客观承载力大小。各类资源的拥有量或可调用 量越大，表明区域内该类资源的承载指数越大，对区域发展的承载能力越高。 水资源承载指数指标。水资源不仅是自然环境的重要组成部分，同时也是生态环境 的控制性因素之一，水资源评价指标包括指标人均水资源占有量和水资源利用率。 土地资源承载指数指标。反映土地资源承载力的评价指标有许多，本文选取单位耕 地粮食生产力、人均土地占有量和耕地量为评价指标。 矿产资源承载指数指标。矿产资源是社会经济发展的主要推动力，本文选取人均煤 炭资源占有量和储采比为评价指标。 林业资源承载指数指标。林业资源是维持区域生态环境可持续发展的基础，本文选 取森林覆盖率、建成区绿化覆盖率和人均林地面积为评价指标。 旅游资源承载指数指标。旅游资源是区域经济发展的重要组成部分，本文选取单位 面积年客流量和人均旅游年收入为评价指标，衡量区域旅游资源的承载水平。 ( 2 ) 资源压力指数指标 资源承载指数客观地反映了一个区域的资源与环境的承载水平，但并不能反映出该 区域的资源可供给和环境可纳污情况，因为一个区域的资源能否满足需求除取决于资源 的拥有量外，还取决于区域对资源的需求压力，即压力越大，表明区域社会经济对资源 环境的影响程度越大，越不利于实现区域的可持续发展。因此，本文在选取资源压力指 数的评价指标时，主要是从资源的标准人均消耗( 占有) 量与研究区域人均消耗( 占有) 量的比值来考虑。水资源压力指数的评价指标为人均用水量，土地资源压力指数的评价 值指标为人均土地占有量，矿产资源的评价指标为人均煤炭资源消耗量，林业资源的评 价指标为森林覆盖率，旅游资源的评价指标为单位面积年客流量。 2 2 2 环境承载力指标 环境承载力通常分为水环境承载力、大气环境承载力和土壤环境承载力，三者之间 的联系是密不可分的( 见图2 ) 。本文从水环境、大气环境和土壤环境选择环境承载指数 和压力指数的评价指标。区域的环境质量越好，剩余的环境容量越大，表示该区域的环 1 6 西北大学硕士学位论文 境承载力就越大。在环境承载力的评价指标体系当中，包括污染单因子指标和环境质量 综合指标，各指标的相关性主要从定性分析中获得。其中，大气环境的评价指标选取二 氧化硫年排放总量、烟( 粉) 尘的年排放总量和环境空气质量优良率等；水环境的评价 指标包括c o d 年排放总量、氨氮年排放总量和地表水水质平均达标率；土壤环境的评 价指标包括工业固体废物处置利用率、生活垃圾处置率。 通过上述分析，本研究从可持续发展的角度，提出了煤矿矿区资源环境承载力指标 体系，承载指数指标体系和压力指数指标体系构成分别见表3 和表4 。 经 济 子 系 统 l- il 。一j 一 二- 一一一1 一j 。i 土- 一一一1 一j 。 l 一- 一一一一一 i 资源子系统i 一一一一一j j i 图2 环境子系统内部要素及其与其他子系统的关系 1 7 ， 1 一 - p 一一一一 - 一 - 一 -_ 一 - 一 - 一 - - 一 - 一一 - - - _- ， l - v p； 第二章资源环境承载力评价指标体系 表3 承载指数指标体系 目标层准则层指标层分指标层 人均水资源占有量c i 1 水资源c 1 水资源利用率c 1 2 单位耕地粮食生产力c 2 1 土地资源c 2人均耕地占有量c 2 2 人均土地占有量c 3 3 资源要素b l 森林覆盖率c 3 1 林业资源c 3建成区绿化覆盖率c 3 2 人均林业面积c 3 3 矿产资源c 4 人均煤炭资源占有量c 4 1 资源环境承载力 储采比c 4 2 a 单位面积年客流量c 51 旅游资源c 5 人均旅游年收入c 5 2 二氧化硫年排放总量c 6 1 大气环境c 6烟( 粉) 尘年排放总量c 6 2 环境空气质鼍优良率c 6 3 环境要素b 2 c o d 年排放总量c 7 3 水环境c 7氨氮年排放总量c 7 4 地表水水质平均达标率c 7 3 工业固废处置利用率c 8 1 土壤环境c 8 生活垃圾无害化处置率c 8 2 表4 压力指数指标体系 目标层 准则层指标层分指标层 水资源p 1 1 水资源压力指数指标 土地资源p 1 2土地资源压力指数指标 资源要素p l林业资源p 1 3林业资源压力指数指标 资源环境承载力 矿产资源p 1 4 矿产资源压力指数指标 p 旅游资源p 1 5旅游资源压力指数指标 大气环境p 2 1大气环境压力指数指标 环境要素p 2 水环境p 2 2水环境压力指数指标 土壤环境p 2 3土壤环境压力指数指标 1 8 西北大学硕士学位论文 2 3 承载力评价指标标准化 从评价指标体系所确定的指标向量可知，各个指标原始值之间的量纲不尽相同，且 各指标间数量级存在明显的差异，有的指标以天计算，有的以百分率计算，有的以万t 计算等等。这将降低各指标之间的联系性和可比性，不利于用统一的评价方法对其进行 处理和研究，最终导致综合评价结果缺乏科学性和完备性。因此，基于以上的问题，有 必要对各单项指标的原始数据进行标准化处理。 2 3 1 标准化方法的选择 一般来说，指标通常可分为正向型( 效益型) 指标和逆向型( 成本型) 指标两大类 【7 射。正向型( 效益型) 指标为属性值越大越好的指标，而逆向型( 成本型) 指标为属性 值越小越好的指标。对于这两类指标的计算方法有两种：标准位评分法和极差变换法。 ( 1 ) 标准位评分法 7 9 8 0 标准位评分法的依据是当指标有国际或国家标准时采用已有标准确定进行计算，当 没有标准时可以常规经验值或调查数据作为标准参照值。标准位评分法的计算公式表达 如下 正向型指标： 逆向型指标： 他) = 1 _ 两墨- - x l ( 2 9 ) 胞) = l 一雨s i - - x l ( 2 1 。) 其中，9 为指标的标准化数值；西是指标的参考标准值；麓是指标的原始值；m a x $ 是指评价指标的最大值乘以1 0 5 ：m i n s 是指评价指标的最小值除以1 0 5 。 ( 2 ) 极差变换法 8 1 , 8 2 1 根据彭本红等对指标标准化方法的研究得出极差正规化法为最优。设一个待评价目 标阢其决策指标有m 个，n 个方案构成的决策胎( 可) m x 1y ( f _ 1 ，2 ，聊；产l ，2 ， 万) 。对矩阵x 可采用极差变换法对个单项指标进行标准化处理，即： 正向型指标： 逆向型指标： k ) 2 磊x # 鬲- r a i n x 豇 ( 2 1 1 ) 厂k ) ：! 竺皇l ( 2 1 2 ) m a x x 一m m x 式中：x i y 为指标实际值；m a x x i ，为指标国家标准、常规经验值或调查数据的上限值； 1 9 第二章资源环境承载力评价指标体系 m i n x u 为指标国家标准、常规经验值或者调查数据的下限值。 极差变换法与标准分位法相比，其优点是不管决策矩阵中的指标值是正数还是负数， 经过极差变换之后，标准值指标被压缩在 o ，l 】之间，离散度具有一致性，并且正、逆 向指标均化为正向指标，最优值为l ，最劣值为0 。 综上所述，本文采用的标准化方法是极差变换法的正向指标型标准化表达式。同时 为了符合综合评价法的判定标准，本文将指标标准值区间由原来的【0 ，1 】换成【o ，1 0 0 】。 2 3 2 指标分值的确定 2 3 2 1 承载指数指标 根据前文对承载指数指标的解释，它是表征承载媒体对承载对象对承载媒体的支撑 能力，指标分值越高，表明承载媒体的支撑能力越强，越有利于区域的经济建设和社会 发展。因此，这类指标的标准化方法应采用正向型公式，即式( 2 i i ) 。 ( 1 ) 水资源承载指数指标 水资源承载指数的大小除取决于人均水资源量外，还取决于水资源利用率的大小， 因此本文采用人均水资源量和水资源利用率作为水资源承载指数的评价指标，其指标分 值及标准化表达式见表5 。 其中： 人均水资源占有量= 丝童塑塑毽嵩超寻矗产 水资源利用率= 区面砉霪罢鬟淼x ，。 ( 2 ) 土地资源承载指数指标 本文采用人均耕地占有量和粮食生产力反映土地资源的承载指数，其指标分值及标 准化表达式见表6 。 其中： 人均土地占有量= 奁器 人均耕地占有量= 医器 西北大学硕士学位论文 单位耕地粮食生产力= 糯 表5 水资源承载指数指标分值及标准化表达式 指标分值 指标名称 标准化表达式备注 m l 一工刀1 4 x x 中国统计年鉴 人均水资源 q 工1 6 5 ( 2 0 0 6 年 ，中国北方 占有量 ，1 6 51 3 9 7 7 月砂= t f l 3 x 9 7 - 7 - 1 6 1 5 磊1 0 0 1 6 5 工 1 3 0 7 7 1 5 个省份中，人均水 资源占有量为1 2 8 6 m 2 ( m 2 人) 人，人均水资源量最少 1 1 0 0 工1 3 9 7 7 的为天津市，最高为青 海省哺引。 有关专家认为区域水 i qx 1 5 资源的开发利用率最 水资源利用 1 54 0 刷= t 1 4 x - 一1 5 1 5 死l o c l l 5 j 捌 高应不超过4 0 ，这样 率( ) 有利于维持区域生态 环境的用水量；我国西 1 1 0 qx 4 0 南地区的水资源利用 率最低，仅为1 5 。 表6 土地资源承载指数指标分值及标准化表达式 指标分值 指标名称标准化表达式备注 珑l 刀z m 口x x 中国统计年鉴 l 仅j o 1 1 ( 2 0 0 6 年) ，全国的人 人均士地占 0 1 11 1 9 4 吖圳= 揣l o 1 l x 1 1 9 4 均土地占有量为0 8 3 有量( h a x ) h a 人。其中在北方1 5 个省份中，人均十地占 1 1 0 q 工1 1 9 4 有量最少的为天津市。 最高为青海省。 gx so 0 5 人均耕地占 0 0 5o 1 2 ，t x ) = 三二垒旦! 1 0 0 0 0 5 x 0 1 2 全国人民小康生活 有量( h a 人) o 1 2 - 0 0 5 水平的基本标准1 1 0 0 工o 1 2 单位耕地粮 i gx 1 3 5 6 中国统计年鉴 食生产力 1 3 5 66 7 7 6 删= t i 6 7 x 7 - p 1 3 1 5 3 6 1 0 0 1 3 5 6 工 6 7 7 6 ( 2 0 0 6 ) 统计，其中最 ( k g h a ) 高为湖南省，最低为青 i l o o 石6 7 7 6海省。 2 1 第二章资源环境承载力评价指标体系 ( 3 ) 杯业贸源糸载于旨效瑁杯 林业不仅是区域经济的重要资源，同时也是维持区域生态环境可持续发展的有力保 障。本文采用森林覆盖率、建成区绿化覆盖率和人均林地面积来反映林业资源的承载指 数，其指标分值及标准化表达式见表7 。 其中： 森林覆盖率= 垄型型崔雾嚣铲。 建成区绿化覆盖率= 垄号耋簧筹- o o 人均林业面积= 区器 表7 林业资源承载指数指标分值及标准化表达式 指标分值 指标名称标准化表达式备注 m f n x l 珏x x 仅工s 1 8 2 l 森林覆盖 1 8 2 1 3 0 ，x ) = j l & 2 慨1 0 0 , 1 8 2 1 j 3 0 。5 中国统计年鉴( 2 0 0 6 ) 率( ) 3 0 一1 8 2 1 l o q 工3 0 建成区绿 i 仅工2 0 化覆盖率 2 0 3 5 f ( x ) f f i l3 5 x - 一2 0 2 o 万1 帆2 0 x 3 5 城市环境综合整治定 量考核指标 ( ) 1 1 0 0 , 工3 5 人均林业 i 仅x 0 0 0 1 l ：中国统计年鉴 面积 o 0 0 l1 8 5f ( x ) f f i1 1 8 x 5 - 一0 0 0 0 而1 lo o ，o 0 0 l 工 1 8 5 ( 2 0 0 6 ) ，人均林地面积 ( h a 人) 占有量最低是上海市最 1 1 0 0 , 工1 8 5 低，最高为内蒙古。 ( 4 ) 矿产资源承载指数指标 根据研究对象的特点，本文采用人均煤炭量和储采比反映矿产资源的承载指数，其 指标分值及标准化表达式见表8 。 其中： 人均煤炭资源占有量= 簧器 西北丈学硕士学位论文 储采比= 簇黼 表8 矿产资源承载指数指标分值及标准化表达式 指标分值 指标名称标准化表达式备注 ，竹z 栉jm 口xx 10 ，工s0 储采比 o2 l l 班 茄赳刚q 也n 中国统计年鉴 1 1 0 0 , x 2 1 1( 2 0 0 6 ) ，全国煤炭 资源平均储采比 2 1 1 ，人均煤炭资源 人均煤炭 i 仅工s0 占有量为2 6 3 t 人，其 资源占有 o2 6 3 价夕= j x 而- o x l 吡o “2 6 3中以上海市为最低 量( t 人) 1 1 0 0 , 工2 6 3 ( 5 ) 旅掰贫源承载狺效猬杯 本文采用人均旅游年收入指数和年客流量指数反映旅游资源的承载指数，其指标分 值及标准化表达式见表9 。 其中： 人均旅游年收入= 芸器 单位面积年客流量= 耋蠢誓蓑 表9 旅游资源承载指数指标分值及标准化表达式 指标分值 指标名称标准化表达式备注 m l 刀xl 以x x 仅x 2 8 人均旅游年收 2 81 7 5 l，( x ) = 三二兰：! l 叽2 8 x 1 7 5 1 入( 元人) 1 7 5 l 一2 8 据中国统计年 l o gz 1 7 5 1 鉴( 2 0 0 6 ) 资料， 全国各省人均旅 游年收入最多是 单位面积年客 i qj 0 0 5 北京市，最少在宁 流量 0 0 57 0 5 6 2 吖班糕篙0 5 l 吣o 0 5 删0 5 6 2 夏。 ( 人次k m 2 ) i 1 0 0 , x 7 0 5 6 2 第二章资源环境承载力评价指标体系 ( 6 ) 环境承载指数指标 由环境的组成要素可知，环境承载指数主要分为大气环境承载指数、水环境承载指 数和固体废物承载指数。其中大气环境承载指数和水环境承载指数的指标分值，可根据 污染物的排放强度与国家或地区的环境标准值来确定。以大气环境承载指数指标为例： 二氧化硫是大气环境中的主要污染物之一，其承载指数指标分值可根据区域二氧化硫的 排放强度、国家总量控制的要求或区域的环境质量目标进行确定。其中以二氧化硫的零 排放作为最高值，区域二氧化硫的最大允许排放强度为最低值，则二氧化硫的环境承载 指数标准化表达式为： f ( x ) = 1 0 0 x = 0 ( 一言) 。，。 x s qz s 式中：s 是指与污染物相关的环境标准值。 对于环境空气质量优良率和地表水水质平均达标率这两项评价指标可通过生态市的 考核标准来评定分值嗍。 本文对土壤环境承载指数的大小主要通过工业固体废物处置利用率和生活垃圾处置 率来确定，其指标分值及标准化表达式见表1 0 。其中： 工业固体废物处置利用率= 当蛊巢翥篓瓣t 。 舡。士壮栩工审儿b 阜古生活垃圾无害化处置量，、，、 生活垃圾无害化处置率= 三墨嘉丢翕摹署1 0 0 表1 0 土壤环境承载指数指标分值及标准化表达式 指标分值 指标名称标准化表达式 备注 ，咒z 拧工 m 口x x 工业同体废物 i 仅工s5 0 处置利用率 5 09 0 f ，x ，j = x - 5 0 弦1 0 0 ，5 0 j 以。因此，为了检验判断矩阵一致性的结果，引入了判断矩阵的一致性指标 a ，其定义为： a = 沁一嚣) g 一1 ) ( 2 1 9 ) 当判断矩阵满足完全一致性条件( k - - n ) 时，c i = o ；当k 愈大，则( 2 眦x - n ) 愈大，从而a 就愈大，矩阵的一致性愈差。将a 与平均随机一致性指标脚进行比较 ( 1 “阶矩阵的脚值见表1 2 ) ，其比值称为判断矩阵的一致性比例c r c r = c i | 砒 ( 、2 2 0 ) 表1 21 - 6 阶矩阵的m 值 矩阵阶数( 刀) l 23456 r 10 o o0 0 0o 5 8o 9 01 1 21 2 4 当c r 郢1 0 时，则认为判断矩阵具有满意的一致性，否则，需要从新调整。 本文通过问卷方式由专家对各个指标进行权重分配，结合层次分析法的数学模型和 计算步骤，得出各个指标在评价体系中的权重分值，其结果见表1 3 。 恻 t - _ - 一n n- 一t q 叫 nt q _ nn _ 卜 辎 i nnf 1m _ t qno - _ 8 i n 苫 0 0 苫 i nn_ ooo o 6 ooo o o c ；o o o o ooooo w - - , i _ o doo 确 oooo ooooo o o 1 | 母i i c r - -心t - -r - oni n n卜n田 o寸田 葛 oi n n 、n寸n寸nn寸t - qnn寸心n寸nt , - q寸 6ooo 娶 ooo o o o o oo。ooooo。 嗵 蜷 nnn 口皿- 。- 心t - q n 吝 unuu 求u n i n o 咖l o 0 0 1 u 槲 u得 棰 u rn禽 u 捌 un 删珀褥 、 褥 、 忙 咖l n r - - 寸 蜷褥删 o珀 辎 赵 u 卜 燔 一 疆霸g湘| u 蚓 罡文 婶擎幂廿捌 ：西 删霞h es n 廿廿廿刊 越 耧 珀*涮击l l 楼餐裂 限 葛 娶建 榛 旷 ：际 幂苌瑙释 丑喧 栏s实 刚 冲 廿*固 捌 米避露噼挥 q 躐摧爿! g m 撂 瓣 | 1 1孥匿 o蜮 舞h划 n 咖j 、 相 u 删 n 钆 u 婶 忙 u划 删 七龉 妞 忙扭 u 蜒聚 翳正骥 衄l 乜槲 u 暄 q o - 烙*嗣嗣舞 幅 熊 _ 纠 苌 爨菘纂 一喇凶巷 霹 枢 题霸露嚣镁露 苌 ：母_ 一 1 ) ，表明土地资源承载力处于超负荷水平，矿区土地资源较为匮乏，不能满 足人们生产和生活的需求。其主要原因是：矿区内的人口数量大，致使人均耕地占 有量和土地占有量都比较少；农业用地所占比例最高，但农业生产水平极低，加上 耕地的质量较差，水土流失严重，使得单位面积的粮食产量较差；土地的开发利用 不合理，土地集约化利用程度较低，未利用的土地资源比例较大。 ( 3 ) 矿产资源承载力评价 根据所确定的矿产资源承载指数和压力指数的评价指标和权重分值，由承载指数和 压力指数的计算公式可知，2 0 0 5 年矿区的矿产资源承载指数为5 0 8 ，压力指数为3 9 8 ， 矿产资源承压度为o 7 8 ( 1 ) ，表明矿产资源承载力处于低负荷水平，矿区的矿产资源 丰富，能满足人们生产和生活的需求。但矿产资源与水资源、土地资源不同，它属于不 可再生资源，随着煤矿矿区的经济发展，其承载能力会不断降低。因此，在矿产资源的 开发利用过程中，要加强对矿产资源的保护，科学制定开发利用规划，同时节约资源， 尤其是煤炭资源，它不仅是主要的常规能源，也是矿区进行工业生产的重要原材料。 ( 4 ) 资源承载力评价 资源承载力是水资源、土地资源、矿产资源、林业资源和旅游资源等承载力的综合 结果。2 0 0 5 年矿区资源的承载指数为3 8 7 ，压力指数为3 6 7 ，资源承压度为o 9 5 ( 1 ) ， 表明资源承载力处于低负荷水平，矿区的矿产资源丰富，能满足人们生产和生活的需求。 但从矿区的可持续发展考虑，随着煤炭资源开采持续和区域经济发展，对资源的压力会 越来越大。因此，应从资源节约利用和保护的角度出发，调整产业结构，发展现代农业， 提高水资源的综合利用和土地资源的集约化程度；改变能源利用结构，节约利用煤炭资 源，开发新的替代资源，以降低矿区发展对资源的压力，实现资源的可持续承载。 3 2 3 2 环境承载力评价 通过所确定的环境承载力评价指标标准化值和权重分值，根据压力指数和承载指数 的计算公式可知，2 0 0 5 年矿区的环境承载指数为5 1 8 ，压力指数为3 3 5 ，由此可知矿区 第三章某煤矿矿区资源环境承载力评价 的环境承压度为0 6 5 ( 1 ) ，表明矿区的环境承载力处于低负荷水平，对经济活动的抗 干扰能力较强。但从单环境要素来看，大气环境压力指数较大，其值为4 1 2 ，处于中压 水平，其主要原因是：二氧化硫等主要大气污染物排放强度大；由区域自然环境 特征所决定：各种污染物的本底值，环境容量较小；环境管理缺乏力度，人们的环 境保护意识较为薄弱，工业企业生产者的积极性不高，致使各种与生产相配套的环境污 染治理设施不能有效地运行。 3 2 3 3 资源环境承载力综合评价 ( 1 ) 综合承载指数分析 资源环境综合承载指数的计算结果见表1 9 。 从表1 9 可以看出，2 0 0 5 年矿区资源环境承载力的综合承载指数为4 3 9 7 ，处于中等 承载水平，说明矿区的资源环境系统仍具有一定的承载能力。 ( 2 ) 综合压力指数分析 资源环境综合压力指数的计算结果如表2 0 所示。 从表2 0 可以看出，2 0 0 5 年矿区的资源环境承载力的综合压力指数为3 5 4 2 ，处于为 低压水平，其压力主要来自水资源、土地资源以及大气环境等三方面。 表2 0 资源环境综合压力指数计算结果 分值 目标层准则层权重指标层权重总权重 指标层准则层目标层 水资源c l 0 2 30 1 3 84 8 9 土地资源c 2 0 2 20 1 3 2 3 9 l 资源要素 0 6 0 林业资源c 3 o 1 l0 0 6 62 7 l2 2 0 2 b l 资源环境 矿产资源c 4 0 4 0o 2 4 09 5 5 承载力 3 5 4 2 a旅游资源c 5 0 0 40 0 2 40 9 7 大气环境c 6 0 4 40 1 7 67 2 5 环境要素 0 4 0 水环境c 7 0 4 40 1 7 65 0 31 3 4 0 b 2 土壤环境c 8 0 1 20 0 4 81 1 2 ( 3 ) 综合承压度分析 由资源环境承载力的综合承载指数和压力指数可得，2 0 0 5 年的矿区资源环境综合承 压度为o 8 1 ( 1 ) ，处于低负荷水平，表明在当前阶段，区域的资源环境能够承受矿区 卜n 喽 塞 蠖 一 皿 寸 隶 喽 葛 n 卜 稼 仨| ( 矗 o 掣 n n 嗵 _ - _o o o o 避 n卜 _ 卜i n i n 均 - v 、 寸、 n o 晕罂 _ 卜 - 。_ n n n g 寸小0 0n寸 幕 o oo仓岔卜10 0f f 、 卜n卜i n o o i n- - o寸一 一 d o o 。-_ 一 ni no寸n o 蠖求 o o讥 心 “o _ o。t q 靼鞋 o n - 蛔i 卜 h h均 o n nht q心o d - hn n- 一 t qn_卜 辎 0 0i ，、n n n - _n 、o 叫 on g 寸l n1 - _ o o o o oo o o o o o o o _ - 一o o o o c ；o o o o o 硇 o o o o o o o o o。ooo o 删 n卜卜卜0 0o nl nl n卜 n o寸均 寸on i n n寸t qn寸t qt r l ln寸、寸n n寸n、o n 辎 o o。o o o o o o。ooo o o。o o o o nn 豺卜 u 噬 式； u 国 u 磊 褂 蜷 = u n o 墨 o卿u n 糌 u 喇 n 稠珀斛 卜 芝 蟹瓣 u ( j 趔暖 文 嘲 蚓霹幕皋 踊 趱 睁 删狮 辎 螺文 嗽 *巡睇 i n 蟋 廿 廿*围捌 u躜疆 、 叫圊 臻一辎鞲 靼 urn 罱 u 槲 n枢 n 咖n徊 u上 求 禧 删登 定 u n 她 忙 u圭h咖i 旬锝妞扭 忙 u孵 器聪婶擎琢廿 髓旺 巢 l l 料基旧妪 t q 廿廿 廿刽 寸 翅 ：a 舞翊簧相蝾爿聪 u 释建擦f 喧栏皋枭州 q 腻啭爿蜒 * 刊踯凶纂蝼 米辽露 旃i f 薛u膝舞h划 *熊菸褰 嚣 慰 趔 轻彝嚣 镁 轷毁 一苌 ：吐髅捌 一耀 ：毋 1 ) ， 土地资源承载力处于超负荷水平，表明矿区