（环境工程专业论文）区域可持续发展综合评价研究——以醴陵市为例.pdf

摘要 可持续发展是2 1 世纪全球面临的中心问题之一，作为人类生产活动长期实 践的深刻反思与认识飞跃，己被国际社会和各国政府所认同。目前，国内外关 于可持续发展评价的研究尚处于探索阶段，还没有形成一套公认的或被普遍接 受的指标体系及评价方法，这直接影响了可持续发展战略的实施。针对这种情 况，本文的研究内容主要包括： 首先，从可持续发展的概念入手，探讨了区域可持续发展的系统构成及特 征，并在借鉴众多研究成果的基础上，构建了基于时间和空间维的区域可持续 发展指标体系框架。同时，考虑醴陵市的实际情况，结合数据的可得性和可量 化性，设计出包括目标层、领域层、主题层和指标层4 个层次，涉及人口、经 济、社会、资源、环境5 个子系统、共计5 2 个指标的醴陵市区域可持续发展指 标体系。 其次，从子系统之间的协调性和可持续发展的时自j 动态性出发，构建了一 套区域可持续发展状况的综合评价模型，包括应用灰色系统理论计算区域的协 调度和各系统的可持续发展水平值，并对行业发展的合理性进行定量评价，应 用网络神经模型对区域可持续发展质量进行预测等，计算区域可持续发展综合 指数。 最后，以醴陵市为案例，用已建立的指标体系及评价模型对其2 0 0 0 - 2 0 0 4 年的可持续发展状况进行综合评价，评价结果表明：醴陵市尚未达到可持续发展 的基本要求，区域可持续发展系统处于半协调状况，行业结构不尽合理，发展 质量还有很大提升空嵋j 。由此提出醴陵市实旌可持续发展战略的根本途径在于 调整产业结构，发展循环经济，改善能源结构，建立资源节约型、环境友好型 社会，并给出一系列有益的对策与建议。 本文所构建的区域可持续发展指标体系框架具有实用性和通用性，可作为 特定区域在筛选具体评价指标时的参考依据；针对醴陵市建立的区域可持续发 展指标体系易于操作，能够综合反映醴陵市可持续发展的各个方面，在很大程 度上填补了区域可持续发展评价研究的空白，具有一定的实践意义和战略意义： 应用主成分分析法评价各子系统的可持续发展水平时，针对原始数据处理存在 的弊端，提出以均值法代替传统的标准法，并首次引入了特征向量确定的原则， 从理论上可提高评价的客观性与准确性：对醴陵市区域可持续发展状况的评价 结果，可以为醴陵市可持续发展总体战略目标及相关措施的制定与结构调整提 供有益参考。 关键词：区域可持续发展；综合评价；质量预测；模型j 醴陵市；发展战略 s t u d i e so nr e g i o ns u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ac a s es t u d yi nl i l i n g a b s t r a c t s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t , a sar e s u l to fh u m a nb e i n g sp r o f u n d i t yi n t r o s p e c t i o n a n d k n o w l e d g ei nt h el o n g t e r mp r a c t i c e ，i so n eo f t h eg l o b a lf o c a li s s u e si nt h e2 1s t c e n t u r y i th a sb e e na c c e p t e db yt h ei n t e r n a t i o n a ls o c i e t ya n dm a n yn a t i o n a l g o v e r n m e n t s a tp r e s e n t , t h er e s e a r c ho ns u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n te v a l u a t i o ni ss t i l l i ng r o p i n gs t a g eb o t ha th o m ea n da b r o a d g i v e nt h ef a c tt h a ta na c k n o w l e d g e d i n d e xs y s t e ma l o n gw i t ha ne v a l u a t i o nm e t h o dh a sn o tb e e ne s t a b l i s h e dw h i c h a f f e c t st h e i m p l e m e n to f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t a g e m , t h i sp a p e rw a s c o m p o s e do f t h eb e l o ws e c t i o n s ： f i r s t l y , t h ec h a r a c t e r i s t i c sa n ds u b s y s t e mc o m p o s i n go fr e g i o n a ls u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n ts y s t e mw e r ed i s c u s s e d ，a n db a s e do ne x t e n s i v er e s e a r c hd o c u m e n t sa t h r e e d i m e n s i o n a lf r a m e w o r ko fi n d i c a t o r s y s t e m f o rr e g i o n a ls u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n tw i l l se s t a b l i s h e d i nt h em e a nt i m e ，c o m b i n i n gw i t ht h ea c t u a l i t yo f l i l i n ga n dd a t aa v a i l a b i l i t y , a ni n d i c a t o rs y s t e mf o re v a l u a t i n gr e g i o n a ls u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t i n l i l i n gw a sd e v e l o p e d ，w h i c h i n v o l v e df o u r l a y e r sa n df i v e s u b s y s t e m sc o n t a i n i n gp o p u l a t i o n , e c o n o m y , s o c i e t y , r e s o u r c ea n de n v i r o n m e n t a m o u n t e dt o5 2i n d i c a t o r s s e c o n d l y , c o n s i d e r i n gb o t ht h ec o o r d i n a t i o no ft h ef i v es u b s y s t e m sa n dt h e t e m p o r a ld y n a m i cp r o p e r t yo f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，ac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n m o d e lf o rr e g i o n a ls u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t a t u sw a sp u tf o r w a r d , w h i c hi n t e g r a t e d w i t hm a t h e m a t i c a lg r e ys y s t e mt h e o r yi m p r o v e dp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ， r e g r e s s i o na n a l y s i s ，v a l u a t i n gt h er a t i o n a l i t yo f s t r u c t u r eo fi n d u s t r i e s ，f o r e c a s t i n g t h eq u a l i t yo fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tw i t l lt h en e u r a lm o d e la n dc a l c u l a t i n g r e l a t i v eh a m m i n gd i s t a n c ef o r m u l aa n dp o s i t i v e n e g a t i v ew e i g h t e du a l i t y m o n i t o r i n ga n de a r l y - w a r n i n gd i s t a n c ef o r m u l a f i n a l l y , ac a s es t u d yo fr e g i o n a ls u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t 。e v a l u a t i o no nl i l i n g i i f r o m2 0 0 0t o2 0 0 4w a sc a r r i e do u tb yt h ea p p l i c a t i o no ft h ei n d e xs y s t e ma n dt h e q u a n t i t a t i v em o d e la b o v e ，a n dt h er e s u l t ss h o w e dt h a tl i l i n g h a dn o ta c h i e v e dt h e b a s i cr e q u i r e m e n to fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，a n di t ss u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t s y s t e mb e l o n g e d t on o n c o o r d i n a t i o ns t a t eb a s i c a l l y s u b s e q u e n t l y ，i tw a sp o i n t e d o u tt h a tt h er a d i c a la p p r o a c ho fa c h i e v i n g - s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t a g e mf o r l i l i n g w e r e p r o m o t i n g h u m a nr e s o u r c e q u a l i t y , d e v e l o p i n g c i r c u l a r e c o n o m y ， e s t a b l i s h i n gr e s o u r c e - s a v i n ga n d e n v i r o n m e n t - f r i e n d l ys o c i e t y , a n d as e r i e so f h e l p f u ls u g g e s t i o n s t od e c i s i o nm a k e r sw e r ep r o p o s e d t h ef r a m e w o r ke s t a b l i s h e dw a sp r a c t i c a la n du n i v e r s a l ，a n dc o u l dp r o v i d ea b a s ef o rs p e c i f i ca r e at os e l e c ti t sa s s e s s m e n ti n d i c a t o r s t h eo p e r a b l ei n d i c a t o r s y s t e md e v e l o p e dw h i c hs y n t h e t i c a l l yr e f l e c t e dt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t a t u so f l i l i n gc o i x l df i uu pt h eb l a n ko f r e g i o n a ls u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n te v a l u a t i o ni nl i l i n g ， a n dt h i sw o r kw a so fp r a c t i c a la n ds t r a t e g i cs i g n i f i c a n c et oac e r t a i ne x t e n t i n a l l u s i o nt ot h ef l a we x i s t e di n d i m e n s i o n l e s s n e s so fo r i g i n a ld a t ai ng r e ys y s t e m ， m e a nv a l u em e t h o dw a sa d o p t e di n s t e a do ft r a d i t i o n a ls t a n d a r d i z e dm e t h o d ，a n dt h e g u i d a n c ef o rc o n f i r m i n gt h ed i r e c t i o no f e i g e n v e c t o rw a sf i r s tb r o u g h t t og r e ys y s t e m i nt h ea p p l i c a t i o no fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n te v a l u a t i o na i m e dt oi n c r e a s et h e o b j e c t i v i t ya n da c c u r a c yo fe v a l u a t i o n t h ee v a l u a t i o nr e s u l t so nl i l i n gc o u l ds u p p l y b e n e f i c i a lr e f e r e n c e sf o rd e c i s i o nm a k e r st om a k ea n da d j u s ts n s t a i n a b l e d e v e l o p m e n ts t r a t e g i cg o a la n dc o u n t e rm e a s u r e s k e yw o r d s ：r e g i o n a ls u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ；i n d i c a t o rs y s t e m ； e v a l u a t i o nm e t h o d ； m o n i t o r i n ga n de a r l y - w a r n i n gl i l i n g i i i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得湖南农业大学或其它教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：知n讶却 时间：c 矽年多月 0 时表示 区域处于协调发展状态；h o 时表示该行业的发展应大力支持和加强： s l o 时表示该行业处于不尽合理状态。根据各个特征量计算机结果，我们选取 5 0 作为临界状态，在此还可以细致地将它分为5 级( 见表2 ) 表2 行业合理性发展状况分级 t _ a b l e 21 k 留础o f d e v d l o p m m t o f 劬咖o f 劬| l i s 岫瞄r a l i o n m y 3 区域可持续发展质量预测 3 1 区域发展质量评价指标的选到4 7 】 3 4 区域的发展以城市为核心，城市发展水平以其城市化进程为依据，城市化进 程不能处于盲目的、随意的、听之任之的无序状态，而应该时刻置于“监测”之 下，j 能实现城市化进程的持续、健康、有序的发展。对区域发展质量进行监测 与预警，是城市化进程调控决策的警报器、实现城市化进程中区域发展的微观性 调控。入工神经网络具有信息处理的并行性、自组织和自适应性、具有很强的学 习和联想功能以及容错性等特点，尤其是高度的函数映像非线性逼进能力为宏观 经济预测提供了一种很好的途径。在经济预测的多种领域，如股票市场预测、汇 率预测和市场分析等方面的应用在一些文献中有所论述。在用传统b p 网络学习 中，网络逼近非常慢，且逼近误差达不到理论要求值时，就很容易陷入局部最小， 导致网络无法学习下去。因此，本文用l e v e n b e r g m a r q u a r t 算法改进b p 神经网 络，开发了城市化进程中区域可持续发展质量预测模型。该模型不仅考虑到城市 化水平、二元劳动生产率差异对区域可持续发展质量的影响，还考虑了城乡居民 收入差异、城乡居民恩格尔系数的差异程度等相关因子的影q ：, j 1 2 9 1 。 在监测与预警指标体系的选择原则上，综合考虑了指标的综合性、互补性和 可操作性，确定区域发展质量监测与预警的指标体系。该指标体系由四个指标构 成，分别为【4 9 】： 城市化水平= 城镇入口数总人口数； 二元劳动生产率差异系数= 农业比较劳动生产率月 农业比较劳动生产率； 城乡居民收入差异系数= 农村居民家庭人均纯收入城镇居民家庭人均可支 配收入； 城乡居民恩格尔系数差异程度一农村居民家庭恩格尔系数一城镇居民家庭 恩格尔系数。 根据有关学者的研究成果及世界城市化实践，并结合区域发展质量的监测与 预警指标的实际意义，将各指标的运行状态划分为五个区间，每个区间对应一个 级别，以对城市化进程中城乡体化的实现程度进行监测【3 0 1 。 3 1 1 城市化水平【3 i 】 反映城镇发展对区域人口、区域空间结构的改变以及对区域经济发展的影响 ( 用u 表示) 。目前，世界上大部分发达国家的城市化水平达到8 0 以上，而我 国2 0 0 2 年的城市化水平只有4 4 7 0 。根据城市化进程的阶段性特征，城市化水 平可作如下五个级别的划分( 见表3 ) 。 3 5 表3 城市化水平的警限划分 级别 城市化水平 城乡一体化完成 城乡一体化基本完成 二元结构向城乡一体化过渡后期 二元结构向城乡一体化过渡前期 城市化发展速度缓慢，处丁二元结构状态 u 8 0 7 0 u 8 0 5 0 u 7 0 3 0 u 5 0 u 3 0 3 1 2 二元劳动生产率差异系数 反映城乡经济一体化程度，也反映了城乡二元结构的总体水平( 用l 表示) 。 发达国家二元劳动生产率差异系数一般在5 2 8 6 之自j ，而发展中国家通常在 3 1 4 5 2 孙。据此，将二元劳动生产率差异系数所体现的城乡一体化实现程度 可作如下五个级别的划分【3 2 】( 见表4 ) 。 表4 二元劳动生产率差异系数的警限划分 级别二元劳动生产率差异系数 城乡一体化完成 城乡一体化基本完成 一二元结构向城乡一体化过渡后期 二元结构向城乡一体化过渡前期 城市化发展速度缓慢，处于二元结构状态 三2 9 0 6 0 工 9 0 4 5 s 6 0 3 0 三 4 5 三 3 0 3 1 3 城乡居民收入差异系数1 5 0 l 反映城乡居民收入水平的差距，也反映生活水平的差异( 用i 表示) 。其系 数越小，城乡居民收入的差距越大，二元结构越明显。该指标五个级别的划分如 下( 见表5 ) 。 表5 城乡居民收入差异系数的警限划分 级别城乡居民收入差异系数 城乡一体化完成 城乡一体化基本完成 二元结构向城乡一体化过渡后期 二元结构向城乡一体化过渡前期 城市化发展速度缓慢，处于二二元结构状态 ，9 0 8 0 ， 9 0 7 0 ， 8 0 5 0 ， 7 0 ， 5 0 3 1 4 城乡居民恩格尔系数的差异程度 反映城乡居民生活质量的差异，体现了社会一体化程度( 用e 表示) 。在发 达国家，恩格尔系数已经达到2 0 左右，而在一些发展中的国家，恩格尔系数高 达6 0 以上。该指标五个级别的划分如下f 见表6 ) 。 表6 城乡居民恩格尔系数差异程度的警限划分 级别 城乡居民恩格尔系数的差异程度 城乡一体化完成 城乡一体化基本完成 二元结构向城乡一体化过渡后期 二元结构向城乡一体化过渡前期 城市化发展速度缓慢，处丁：二元结构状态 e 2 5 2 5 e 5 5 s e 7 5 7 5 e 1 1 2 + 丑l p ”1 一“0 2 ( 6 ) 旯为f 常数，式( 6 ) 中，对”求极小值点，可得： “= ”一( j7 j + 五1 ) “j7 ( 国4 ) ( 7 ) 其中，i 为单位矩阵。当五足够大时保证( j7 j + 觚) 总是f 数，从而保证其 可逆。算法的每一次迭代都要对五进行自适应调整。当五很小时，权值的调整类 似于牛顿法；五很大时，又类似于梯度下降法。所以，l m 算法同时具有牛顿法 和梯度下降法两者的优势。 对城市化进程中区域可持续发展质量的影响因素很多，起主要作用的是热力 因素和动力因素，包括城市化水平、二元劳动生产率差异系数、城乡居民收入差 异系数、城乡居民恩格尔系数的差异程度等。得到式( 8 ) 所示的神经网络模型。 d 。= ( l ，瓦，q ，圪) ( 8 ) 式中：d 。为预报目标；瓦为城市化水平；l 二元劳动生产率差异系数：q 为 城乡居民收入差异系数：圪为城乡居民恩格尔系数的差异程度。 为了消除网络学习和预报中各个因子由于量纲和单位不同带来的影响，以及 防止部分神经元达到饱和状念，对样本进行规格化处理 y ，= 兰= 生口+ 声 ( 9 ) z w x z m 式中：z ，和y ，分别为转换前后的变量；z 一和z 。分别为= ，的最大值和最小 值；口为一个取值为0 和1 之间的参数；= ( 1 一a ) 1 2 。这样德到的输入量y ，在 o 、1 1 区问内。 第四章区域可持续发展实证分析 1 醴陵市区域可持续发展综合评价 在上述评价方法的指导下，本文收集整理了醴陵市2 0 0 0 2 0 0 4 年的人口、经 济、社会、资源与环境各子系统发展的主要指标数据，并以此为基础对该市区域 可持续发展状况进行了综合评价。其中包括醴陵市评价指标原始数据预处理、醴 陵市各子系统自j 协调程度的判断、醴陵市区域可持续发展协调度的计算、醴陵市 当前及未柬环境成本估算、醴陵市区域可持续发展质量预测等。 1 1 醴陵市区域协调发展评价模型的应用 醴陵市位于湖南省东部边陲，东界江西省薄乡市，南连攸县，西依株洲县， 北接浏阳市。醴陵市是株洲市工业经济较为活跃的地区。2 0 0 0 年底国内生产总 值达1 4 4 7 6 1 5 万元( 按不变价计算) ，工业生产总值为5 7 9 0 4 6 力元，占国内生产 总值的4 0 。醴陵市2 0 0 0 - - 2 0 0 4 年人口、经济、社会、资源及环境状况统计数据 见表l 和表2 。根据醴陵市远景目标规划纲要，到2 0 1 5 年，该市的国内生产总 值达2 8 0 0 0 0 0 万元，人口控制1 1 0 1 4 万人，能耗3 9 5 5 7 0 吨标准煤，区域内人口、 经济、资源及环境质量等要素基本上处于协调发展的状态，因此，选该年作为参 考年。用式( 2 ) 式( 6 ) 计算，可得特征值计算结果( 见表3 ) 。由表3 可知， 2 0 0 0 - - 2 0 0 4 年醴陵市的发展处于弱不协调弱协调状念的转变( h - - 0 附近波 动) ，这与该地区的实际情况是相符合的。 表1 醴陵市人口、经济、能源消耗统计数据 t a b l e1t h es t a t i s t i c a ld a t ao f t h e p o p u l a t i o n , e c o n o m y , a n dc o n s u m e de n e r g yh tl i l i n gc i i y 资料米源：醴陵市2 0 0 0 - - - 2 0 0 4 年统计年鉴 表2 大气中、地表水中各污染物浓度统计数据 t a b l e 2 t h e s t a t i s t i c a l d a t a o f p o u u t a n t c o n c e n t r a t i o n s i n t h e a t m o s p h e r e a n ds u r f a c e w a t e r 仃血t s p s o j n o x c o dn h3 一n 彳i 油类 十慢( m g m ) a ( m g m ) b r m m3 j c ( m g l ) d ( m g l ) e ( m l j f 2 0 0 00 0 70 0 1 0 0 0 82 9 20 2 90 0 8 2 0 0 1o 0 5 2 0 0 20 0 4 2 0 0 30 0 2 2 0 0 40 0 2 g b ( 3 2 0 茅9 5 - o 3 0 g b 3 8 3 8 8 8 ( 3 级) 60 5 0 0 5 资料来源；醴陵布2 0 0 0 - - 2 0 0 4 年环境监测统计资料 根据表2 ，我们在计算环境质量状况时候，选取六种主要污染物在环境中的 浓度的对数值作图表1 如下，其中a 代表t s p ，b 代表s 0 2 ，c 代表n o x ，d 代 表c o d ，e 代表n h 3 - n 。f 代表石油类，发现2 0 0 0 年以来该市各种主要污染物 浓度略有下降趋势，环境质量略有好转，这主要是该市改进了非金属矿物制品业 的生产工艺，并由煤窑炉改为液化气炉生产非金属矿物制品的实际情况是相符 的，在环保部门的引导与督促下，该市环境污染得到遏止，环境质量不断改善。 图l大气中、地表水中各污染物浓度统计数据 r i 9 1t h e s t a t i s t i c a l d a 纽o f p o l l u t a n t c o n c e n t r a t i o n s i n t h e a t m o s p h e r e a n ds u r f a c e w a t e r 舛腮m 晓 n n n m 凹 m b 啦 仉 m m 为 引 跎 乞 z 互 2 啷 晰 啷 耋| 加 吼 n m m o 瞄懈 啷她 邯 用表1 和表2 的官方基础数据，结合式( 1 ) 式( 5 ) 计算，可得特征值计算 结果如下表3 由表3 可知，2 0 0 0 2 0 0 4 年醴陵市处于弱不协调发展弱协调发 展状态的转变( h = 0 附近波动) ，这与该地区的实际情况是完全相符的。 表3 特征量计算值 f i g3 t h ec a l c u l a t e dc h a r a c t e r i s t i ci n d e x e so ft h er e g i o n 从以上表中可以看出，可持续发展协调度h 除了2 0 0 0 年为负值外，数值逐 年增大，表明2 0 0 1 年醴陵市的经济社会和环境由不协调到协调状态发展，而且 协调度越来越高，如下图2 所示，这与该市2 0 0 0 年大规模进行窑炉改造生产上 艺技术实际情况和效果完全一致，通过图形形象描述近五年该市可持续发展协调 度与时间变化曲线如下显示：其协调度逐年增加【川。 趔 噗 越 熙 盘 各年度协调发展示意图 年度 图2 特征量计算值 f i g2 t h ec a l c u l a t e dc h a r a c t e r i s t i ci n d e x e so ft h er e g i o n 4 1 总体束浣，醴陵市经济发展水平依然不高，由表1 可知，2 0 0 1 年人均国内 生产总值为1 4 3 2 3 元，在城市中属于中等偏低水平。根据醴陵市的实际情况，调 整产业结构，提高非金属矿物制品业的科技水平，优先发展食品加工业和烟花制 造业，这对促进该区域的协调发展、提高生产效率具有重要的实际意义。 影响醴陵市发展协调程度的又一个主要原因是环境污染较重。该市早在9 0 年代后期由于一些大型国有企业( 如瓷业) 均采用燃煤作为主要能源，燃煤是造 成该市污染严重的主要原因，2 0 0 0 年以来，在该市环境保护局的引导和督促下， 国有企业在两年内完成了窑炉改造，采用新的生产工艺，以烧液化气代替燃煤， 但_ 些私营企业依然选择燃煤，导致该市石油类污染物浓度超过国家标准5 “ 倍，s 0 2 和t s p 含量维持在较高的水平。通过分析发现：e 1 值过高而导致h 为负 值。所以，减少污染物的排放，改善生产工艺，改变能源结构，提高水和大气的 环境质量可有效提高该市的协调程度。 另外该市主导产业金属矿物制品如以燃煤作为能源其能源利用效益差，也是 造成醴陵市发展协调程度不高的重要原因。以2 0 0 0 年为例，其y = o 0 8 3 、 g m = 1 3 6 2 元公斤，即消耗l k g 标准煤仅获得1 3 6 2 元，发展属弱不协调状念。 可见燃煤作为能源的利用率特别低，这意味着要消耗更多的能源才能满足经济的 发展。能源毕竟是有限的，通过能源的高消耗来发展经济固然能促进经济暂时的 高速发展，但从长远来，势必会造成能源的短缺，而且还会引起环境的严重污染， 影响人类的尘产1 j 生活。事实上，醴陵市的自然资源开发利用较少，绝人部分能 源依靠从外地引进。因此，要促进醴陵市经济的可持续发展，提高该区域入口、 经济、资源、环境协调发展的程度，其先决条件是提高能源的利用率，同时预防 和治理经济发展带来的环境污染，以满足社会发展的需要。要提高能源的利用率， 其= e 要途径是改变能源结构，即变燃煤为燃气，2 0 0 2 年，“川气入醴”工程的f 式启动，标志着醴陵正式成为受惠于国家重点工程“西气东输”工程的城市， 0 2 年后环境质量明显改善，可持续发展度得到提高，同时利用先进科学技术， 大力推广节能设备。这样不仅能节约大量的能源，而且还能提高经济效益，减少 污染的的排放，提高环境质量。 出表图2 还可以看出，协调度呈逐年上升趋势，可见醴陵市人口、经济、资 源、环境之问的协调程度越来越好。这不仅说明了经济效益逐年提高，还说明了 能源的利用率也越来越高。按照这个发展趋势，醴陵市的发展将会越来越协调， 到2 0 2 0 年时，基本上可实现纲要所计划达到目的，实现该市经济、社会、环境 的协闶发展将变成现实。 12 醒陵市区域环境成本估算及行业合理t 性评价模型的应用 l21 醴陵市环境成本估算 1 2 1 1 醴陵市经济发展现状 醴陵市属株洲市的县级市，其工业总产值占该市总产值的一半以上。但是该 市工业结构简单，其主要污染物有s 0 2 、烟尘和s s ( 固体悬浮物) 、石油类。瓷 制品业和烟花鞭炮业，化工原料及化学制品业是该市主要支柱产业。其它还有机 械、电子工业、造纸工业、橡胶工业、采掘工业及食品加工业。此外，农业及第 三产业在该市占一定的比重，对环境成本的构成有一定的影响。 表4 醴陵市工业行业经济、资源、环境状况统计数据 j 二， 产值s 0 2 单位( t ) s st s pc o d 能耗 能源产山力行业人均产值 ( 万元) 排放颦( t ) ( t 标煤)( 元吨)( 元人) 资料米源：醴陵市统计年鉴( 2 0 0 4 ) 醴陂1 1 了再1 业行业环境保护年报表( 2 0 0 4 ) 从表4 中可以看出，非会属矿物制品业在该市的工业结构中占有龙头地位， 其排放的污染物( s 0 2 、烟尘、s s ) 占该市污染物的主要份额，同时其能耗高， 人均产值却处于中等偏低的水平。同样地，化工行业的排污量及能耗也都较高， 应限制生产。相反，工艺美术品业效益好，能耗小，污染少，且颇具经济规模， 对环境污染与影响都小，人均产值位居前列，应加以扶持和发展。另外，机械、 电子工业、食品加工业、橡胶制品业也属于大力扶持发展的工业，可适当扩大其 规模。 1 2 1 2 醴陵市当前环境成本估算 下面对醴陵市的环境成本估算分为当日u 环境成本的估算和2 0 1 5 年的环境成 本估算。当前环境成本的估算主要由所收集到的数据加以计算可得，以2 0 0 4 年 为例。醴陵市环境成本主要由以下四部分组成：废气治理费用、废水治理费用、 固体废物处理费用，以及耕地被占用所造成的农业损失。治理程度为废气、废水 全部处理，固体废物最终处置量为7 5 ，耕地被占用造成的损失按当年农业平均 值计算。 表5 醴陵市工业生产的废气、废水处理量及处理费用统计表 竺!幽送圣业竺!翟墨 i 、眦废气处理讨( 丑方水) 2 2 3 8 0 治理废气费心( 万元)5 8 0 8 0 废气处理成本( 万元立方米) 2 6 l ：业废水处理嚣( 万吨)1 4 2 4 治理废水费用( 万元)2 4 6 5废水处理成本( 万元吨)o 1 7 3 资料来源：醴陵市各r 业行业三废处理年报表 醴陵市统计年鉴 由醴陵市统计年鉴( 2 0 0 4 ) 可知，2 0 0 4 年醴陵市工业总产值为8 5 6 9 3 5 万元。 由表4 中可知各工业行业的产值，由表5 中可得各工业行业废气废水的排放量与 处理费用。因此可得醴陵市当前工业行业万元产值废气、废水排放量及治理费用， 列表如下： 表6 醴陵市当前工业行业万元产值废气、废水排放量及处理费用统计表 由上述数据，由2 0 0 4 年醴陵市环保局各工业行业环境保护年报表可得知 2 0 0 4 年醴陵市固体废物处理费用为9 0 1 5 万元，耕地被占用所造成的农业损失为 1 5 6 万元，经折算后占万元产值的0 0 0 2 8 。因此每一万元产值需要拿出大约 9 9 5 8 + 1 7 5 7 6 + 2 8 = 3 0 3 元来弥补环境治理费用，即环境治理费用为当年总产值的 3 0 3 。 1 2 1 2 醴陵市2 0 1 5 年环境成本的估算 由醴陵市2 0 1 5 年经济远景目标可知，醴陵市2 0 1 5 年的国民生产总值为 3 0 0 0 0 0 0 万元，第一产业、第二产业及第三产业之比为：1 0 ：5 0 ：4 0 。即2 0 1 0 年醴陵市的工业总产值为1 8 0 0 0 0 0 万元，由环境远景目标中的污染物总量控制目 标可知s 0 2 排放总量应低于6 0 0 0 吨，c o d 总量应在3 2 0 0 吨以下。 根据我国的大气环境质量标准g b 3 0 9 5 - - 8 2 7 7 ) ) ( 根据各地区的地理、气 候、生态、政治、经济和大气污染程度，区分大气质量) 可确定醴陵市大气环境 质量标准为三类区，该区的s 0 2 浓度应小于o2 5 m g m 3 ，根据我国地面水环境 质量协：准g b 3 8 3 8 8 8 f 根捌地面水水使用目杯和保护目标将其分类) 可知醴 陵市水环境质量标准为i v 类，该类水环境的c o d 浓度应小于2 0 m g l e 3 5 1 1 3 6 1 。 由以上数据可知，醴陵市2 0 1 5 年废气排放总量应不少于2 4 0 2 9 5 0 0 万立方米， 废水排放总量应不少于1 8 0 0 0 0 0 万吨，因此可粗略估算出2 0 1 5 年万元产值废气、 废水排放量及治理费用。 表7 醴陵市2 0 1 5 年工业万元产值废气废水排放量及治理费用统计表 固体废物处理成本和耕地被占用造成的农业损失成本每万元产值计4 0 ( 元) ， 因此，2 0 1 0 年总环境成本的估算：每一万元产值需要拿出大约 7 2 3 3 + 2 1 3 6 6 + 4 0 = 3 2 5 9 9 元来弥补环境治理和环境保护的费用，即环境治理费用 为当年总产值的3 2 5 。综上所述，适当的工业结构和行业规模合理可以降低环 境成本，在后面的章节中将重点探讨其行业产业结构的合理性评价。 12 2 醴陵市产业结构的合理性评价 醴陵市2 0 0 0 年以i i 工业比较分散，工业结构比较简单，资源利用率低，工 业排污量大，城r f j - 污染较为严重，主要污染物是t s p 、s 0 2 、c o d 、和s s ，主要 工业可分为九类：瓷制品业、烟花鞭炮业、化工原料及化学制品业、机械电子电 气设备制造业、造纸及纸制品业、食品烟草加工、制造业、采掘业和纺织业，目 前瓷器、烟花工业为该市主导工业。 该市地处湖南、江西交接处，交通地理位置优越，为名副其实的山城，由于 近几年非金属矿物制品业产销量增加，工厂多而分散，烟囱林立，经营粗放，能 源结构单一、需求量大，燃煤产生大量硫氧化物、烟尘，大气污染极其严重。同 时由f 化工原料制品业和造纸行业的发展产生大量c o d 、s s 等污染物，水污染 也十分严重。通过调查发现：产生这四种污染物的主要工业行业虽然有一定经济 技术基础，但各工业企业分御较分散，产生的污染物又不利于集中处理，规模效 益得不到发挥，因此以燃煤为主的能源结构对该市的经济发展起重要的限制作 用。根掘表一可知，除工艺美术品业外，各行业的排污量与产值的相关系数都比 较大，经济发展同环境保护之间的矛盾异常突出，因此要在该市实施可持续发展 4 5 战略有一定难度。 根掘醴陵市2 0 0 4 年经济、社会、坏境状况官方统计数据，用图表示出该年 各个行、j 止的能源产出力如f 。 图32 0 0 4 年醴陵市工业行业能源产出示意图 能源，6 f i 力 各行业能源产出示意图 i 一能源产出力 用表l 的官方基础数据，结合合理性评价模型中式( 1 ) 式( 4 ) 计算，可得 各行业特征值计算结果如下表8 所示，由表8 可知，2 0 0 4 年醴陵市各个行业的发 展状况及前景，可作为政府部门调整产业结构、大力发展循环经济的决策依据。 表8 醴陵市工业行业结构特征量计算 资料来源：醴陵市统计年鉴( 2 0 0 4 ) 醴陵市备r 业彳于业环境保护年报表( 2 0 0 4 ) 通过公式计算得出各行业发展值 4 6 0 0 0 0 0 0 o o o 0 o 0 0 0 0 0 o o 0 0 o o o o 0 o o 0 o o 0 0 o 0 0 0 0 5 0 5 0 5 0 5 o 6 4 4 3 3 2 2 l， f 王。嚣拦 根据表8 工业行业特征量计算数据，其图如下所示更加形象地标出了各个行 、 k 的发展村景值，显然各行业的总体发展状况良好，但还有进一步提升发展质量 的窄恻。 趔 监 控 噬 辎 _ l 啦 各行业发展前景示意图 各行业 图4 醴陵市工业行业结构特征量计算 分析图4 醴陵市工业行业结构特征量s i 值：行业前景得分高，则应大力发 展，阿景得分低，则应适当限制。 ( 1 ) 有一定经济规模的行业( 非金属矿物制品业、化工原料及化学制品业) 对就业贡献大，而对环境的负面影响也大，其行业前景得分不高，但由于这类行 业是保证2 0 1 0 年经济目标实现的支柱产业，又是2 0 1 0 年环境目标实现的障碍因 子，这一社会经济效益与环境效益之间的矛盾必须依靠科技进步来解决，迫切需 要改革生产工艺、改善能源结构或提高能源利用率，大力发展高技术、高附加值 产品开发和生产上，限制低档产品生产，当然也可加大环保投资，对排放的污染 物进行集中处理，降低其对环境的负面影响。 ( 2 ) 模型中特征值表明，烟花鞭炮行业得分较高，也颇具经济规模，在生 产环节中几乎没有环境污染的约束，而且该行业资源产出力、人均利税都位居行 业之首，但目前国家和其他各个城市对燃放烟花鞭炮作了进一步的限制，其市场 潜力不容乐观，因此应当对该行业实行专业化管理，开拓烟花市场，以有效灵活 的方式发展这产业。 4 7 ( 3 ) 另外，机械电子工业、食品工业、纺织业和橡胶制品业也属大力扶持 的发展工业。 ( 4 ) 比较而舌，化工原料及化学制品业、造纸及纸制品业应适度限制发展。 总而言之，醴陵市近几年经济发展速度不如邻县，环境状况虽然相对以往略 有改善，但环境污染依然严重，其产业结构不尽合理是其中重要原因之一，该市 必须以深化改革为龙头，以提高经济效益为中心，以科技进步为基础，大力开发 新产品，重点发展一批技术含量高、适销的出口产品和名优特新产品，以巩固和 提高传统产业并牵动新兴产业的发展，充分发挥传统产业优势，并加快发展高新 技术产业，积极发展与之配套的加工工业和原材料工业，积极培养发展新的产业， 逐步形成新的产业优势，通过调整产业结构来促进该市环境、经济和社会的协调 发展。 1 3 区域可持续发展质量预测模型的应用 2 0 0 8 2 0 1 0 年湖南省醴陵市区域发展质量预测结果如表9 所示。 表92 0 0 8 - 2 0 1 0 年湖南省醴陵市区域发展质量预测结果 在2 0 0 8 2 0 1 0 年的城市化进程中，醴陵市区域发展质量将处于城乡二元结 构向城乡一体化前期的过渡阶段