（环境工程专业论文）煤炭城市生态环境质量定量评价的初步研究.pdf

摘要 捅要 生态城市的研究方兴未艾，引领着诸多研究者进行研究。但是以往的这些研 究较多集中在理论研究和定性分析方面，生态城市定量评价方面的研究较为薄弱。 同时煤炭城市作为一种特殊的城市类型，其生态城市建设方面的研究较少。鉴于 这两点认识，本论文以煤炭城市生态环境质量定量评价为研究对象，构建了煤炭 城市生态环境质量评价指标体系、建立了定量评价模型，并选择五个煤炭城市进 行生态环境质量定量评价，以及以时间为轴对煤炭城市淮南进行了定量评价，论 文的主要内容包括： 1 构建了煤炭城市可持续发展指标体系：以煤炭城市可持续发展观为导向， 借鉴已有的生态城市指标体系的研究成果，结合煤炭城市的特点，经过优化，建 立了一套适合煤炭特点的生态城市指标体系。该指标体系主要由3 个准则层、1 0 个领域层及2 8 个指标构成，并对各指标的含义和标准值的确定进行了详细的描 述。 2 评价模型的建立：论文在借鉴前人研究成果基础上，运用了多种数学方法 确定了评价模型。该评价模型包括指标体系，各指标权重系数的确定、评语集划 分和数据标准化等方面。 3 对五个煤炭城市的生态环境质量进行定量评价：这五个城市分别是淮南、 淮北、铜川、徐州和济宁，具体评价时间是2 0 0 7 年。在定量评价中分别从生态系 统的结构、功能和协调度三个方面进行研究。研究发现：徐州和济宁的生态化程 度较高，淮北和淮南的生态化程度一般，铜1 1 i 的生态化程度较低。并分别从地区 生产总值、煤炭产量和空间分布三个方面对五个城市出现的差异进行分析。 4 以淮南为例，研究了该城市历年( 1 9 9 8 2 0 0 7 年) 的生态环境质量的动态 变化，并对淮南的未来生态城市建设进行了预测。研究发现，淮南的生态环境质 量综合得分随时间呈波动上升趋势。由生态化程度很低、生态化程度较低往生态 化程度一般方向发展，但是离生态城市的实现还有一定距离。 图【1 0 】表 2 9 】参【6 3 】 关键词：煤炭城市；生态环境质量；定量评价；初步研究 分类号：( x 8 2 2 ) a b s t r c t a b s t r a c t t h es t u d yo fe e o - e i t yi si nt h ea s c e n d a n t ，t h i sl e a dm a n yr e s e a r c h e r st os t u d y b u t m o s ts t u d i e sa r ea l m o s ta b o u ta c a d e m i cr e s e a r c ha n dq u a l i t a t i v ea n a l y s i s q u a n t i t a t i v e e v a l u a t i o no ft h ee c o - c i t ys t u d yi sr e l a t i v e l yw e a k a n da tt h es a m et i m e ，c o a lc i t ya sa s p e c i a lt y p ec i t y , t h ec o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t yi sl e s s i nv i e wo ft w oc o n g n i t i o n s ，t h i s p a p e rc o n s t r u c t sa ne v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t a lq u a l i t y e v a l u a t i o no fc o a lc i t i e s ，a n dq u a n t i t a t i v e l ye v a l u a t e st h ec i t i e s e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n tq u a l i t yf r o md i f f e r e n ta s p e c t s ，c o v e r i n gt h ef o l l o w i n ga r e a s ： 1 c o n s t r u c ta ne v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t a lq u a l i t yo f c o a lc i t i e s ：s u s t a i n a b l eu r b a nd e v e l o p m e n tc o n c e p ta sag u i d e ，d r a w i n go nt h ee x i s t i n g e c o c i t yi n d e xs y s t e mo fr e s e a r c hr e s u l t sa n dc o n s u l t i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o a l c i t y ，w ee s t a b l i s ha s e to fc o o c i t yc o n s t r u c t i o ni n d e xs y s t e mt h a tt h r o u g ho p t i m i z a t i o n t h ei n d e xs y s t e mm a i n l yc o n t a i n st h r e ec r i t e r i al a y e r s ，10f i e l dl a y e r sa n d2 8 i n d i c a t o r s ，t h e nt h em e a n i n go fv a r i o u s i n d i c a t o r sa n dd e t a i l e d d e s c r i p t i o n t o d e t e r m i n a t i o no ft h ec r i t e r i av a l u ea r ee x p l a i n e d 2 e s t a b l i s h m e n to fe v a l u a t i o nm o d e l ：a tt h eb a s eo fa b s o r b i n gt h er e s u l t so f p r e v i o u sr e s e a r c h e s ，w e u s eav a r i e t yo fm a t h e m a t i c a lm e t h o d st oe s t a b l i s ht h e e v a l u a t i o nm o d e l t h i sm o d e li n c l u d e st h ed e t e r m i n a t i o no fw e i g h t s ，c l a s s i f i c a t i o no f c o m m e n ts e t sa n ds t a n d a r d i z a t i o no fd a t aa n ds oo n 3 q u a n t i t a t i v ea s s e s s m e n to fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t a lq u a l i t ya b o u tt ot h ef i v e c o a lc i t i e s ：t h e s ef i v ec i t i e sa r eh u a i n a n ，h u a i b e i ，t o n g c h u a n , x u z h o ua n dj i n i n g w e a s s e s st h e s ec i t i e s r e s p e c t i v e l yo ne c o s y s t e ms t r u c t u r e ，f u n c t i o na n dc o o r d i n a t i o n f r o mt h es t u d yw ef m d x u z h o ua n dj i n i n gh a v eah i g h e rd e g r e e ，h u a i n a na n dh u a i b e i h a v et h ed e g r e eo fo r d i n a r y ，t h ec i t yw h i c hh a v el o w e re c o l o g i c a ld e g r e ei st o n g c h u a n a n dw er e s p e c t i v e l ya n a l y z et h ed i f f e r e n c eo ft h r e ea s p e c t s ：t h er e g i o n sg d p ，c o a l p r o d u c t i o na n ds p a t i a ld i s t r i b u t i o n 4 t a k eh u a i n a nf o ra ne x a m p l e ，w es t u d yt h ec h a n g eo ft h eq u a l i t yo ft h e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n to v e rt h ey e a r s ( 19 9 8 2 0 0 7 ) ，a n df o r e c a s th u a i n a n s f u t u r e e c o c i t yc o n s t r u c t i o n f r o mt h es t u d y ，t h es c o r eo ft h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n tq u a l i t y i nh u a i n a ni sf l u c t u a t i n gu p w a r d i t se c o l o g i c a ll e v e lh a sg o tg r e a ti m p r o v e m e n t ，b u ta l o n gd i s t a n c er e m a i n s i 窒徽理王太堂亟堂僮诠塞 f i g u r e 【10 】t a b l e 2 9 】r e f e r e n c e 6 3 】 k e y w o r d s ：c o a lc i t i e s ；e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n tq u a l i t y ；q u a n t i t a t i v ee v a l u a t i o n ； p r e l i m i n a r ys t u d y c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：( x 8 2 2 ) i v 插图或附表清单 插图或附表清单 表l 煤炭城市生态城市指标体系1 0 表2 准则层指标和领域层指标的权重1 8 表3 判断矩阵的标度及其涵义1 8 表4 标准判断矩阵模型1 9 表5 人口结构指标对比矩阵2 0 表6 城市文明指标对比矩阵一2 0 表7 可持续性对比矩阵。2 l 表8 各层次的权重汇总表2 l 表9 城市生态化程度分级2 3 表1 0 五个城市生态系统的原始指标值2 4 表1 1 淮南( 1 9 9 9 2 0 0 7 ) 生态系统的原始指标值2 6 表1 2 淮南( 1 9 9 0 1 9 9 8 年) 生态系统的原始指标值一2 7 表1 3 淮南( 1 9 8 0 1 9 8 9 年) 生态系统的原始指标值2 9 表1 4 人口结构指标层经转换后的特征数平均一览表3 4 表1 5 准则层指标经转换后标准误差平均一览表3 6 表1 6 标准化后的2 0 0 7 年五城市各指标值4 0 表17 五城市结构层对应的领域层指标值4 1 表1 8 五城市结构层指标值4 2 表1 9 五城市功能层对应的领域层指标值4 3 表2 0 五城市功能层指标值4 4 表2 1 五城市协调度层对应的领域层指标值4 4 表2 2 五城市协调度指标值4 5 表2 3 五城市生态综合指数值4 6 表2 42 0 0 4 年淮南生态足迹分析4 9 表2 5 淮南( 1 9 8 0 1 9 9 8 年) 生态城市建设水平发展变化5 0 表2 6 淮南( 1 9 9 9 2 0 0 7 ) 结构层指数及其对应的领域层指数值5 2 表2 7 淮南( 1 9 9 9 2 0 0 7 年) 功能层及其对应的领域层指数值5 4 表2 8 淮南( 1 9 9 9 2 0 0 7 ) 协调度层及对应的领域层的指数值5 7 表2 9 淮南生态化指数预测值5 9 i x 图1 技术路线6 图2 五城市的结构层指标比较4 1 图3 五城市功能层指标比较4 3 图4 五城市协调度层指标对比4 4 图5 淮南( 1 9 8 0 1 9 9 8 ) 生态城市建设综合水平变化图5 1 图6 ( 1 9 8 0 1 9 9 8 年) 结构、功能和协调度指标值变化5 1 图7 淮南近年来( 1 9 9 9 2 0 0 7 ) 结构层指标比较5 3 图8 淮南( 1 9 9 9 2 0 0 8 ) 功能层指标比较5 6 图9 淮南( 1 9 9 9 2 0 0 8 ) 协调度层指标比较5 8 图1 0 淮南历年生态城市建设水平变化图6 0 x 1 绪论 1 绪论 1 1引言 我国是一个煤炭资源丰富的国家，煤的储量居世界第一位，煤炭工业以及因 此而兴起的煤炭城市为我国建立比较完整的工业体系和国家的经济建设做出了不 可磨灭的历史性贡献【l 】。人们在长期的煤炭资源开发实践中，没有充分认识到矿 区生态环境的重要价值，其结果必然是大量煤炭资源的过度开采和浪费，矿区生 态环境的急剧恶化和难以恢复治理。由于资源逐步枯竭、矿井老化【2 】等问题，煤 炭城市面临着前所未有的困境与挑战。及时研究解决煤炭城市前进中的生态环境 问题，促其实现可持续发展，是当前煤炭城市面临的重大课题。煤炭城市的生态 城市建设是煤炭城市实现可持续发展的有效途径。在我国，生态城市建设仍处于 起步阶段，尚未建成一个真正的生态城市，但是人们对生态城市的研究却没有停 止过，同时煤炭城市建设生态城市方面的研究也在如火如荼的进行着，但是这些 研究较多停留在理论研究方面，定量评价的研究较为薄弱。 鉴于此，本论文构建了煤炭城市生态环境质量评价指标体系，并从不同角度 对煤炭城市的生态环境质量进行定量评价。试图从定量的角度来对煤炭城市进行 研究，通过对生态环境质量的定量评价，对掌握煤炭城市不同时期的生态环境状 况，实现煤炭城市的可持续发展有着重要的参考价值。 1 2 研究意义 生态城市的研究方兴未艾，引领着诸多研究者进行研究。但是以往的这些研 究较多集中在理论研究和定性分析方面，生态城市定量评价方面的研究较为薄弱。 同时煤炭城市的生态城市建设方面的研究较少，并且煤炭城市的生态城市建设没 有引起各方面足够的重视。而煤炭城市作为城市中的特殊类型，其研究具有重要 的价值和意义。煤炭城市的生态城市建设是煤炭城市实现可持续发展的重要途径， 同时煤炭城市的生态城市建设定量评价研究可以作为未来煤炭城市的一个研究方 向，并且具体的煤炭城市定量评价的结果可以作为煤炭城市的建设发展的参考资 料，并有一定的借鉴意义。本论文根据煤炭城市的特点，构建了煤炭城市可持续 发展指标体系，对煤炭城市生态环境质量，从不同城市、不同时间两个方面，进 行横向和纵向的定量评价，同时辅以定性的分析。 1 3 研究现状 1 国内外生态城市研究现状 国内外对生态城市的研究早已受到关注，但是研究较多停留在理论研究方面， 定量评价的研究较少。2 0 0 2 年8 月在深圳由美国生态学家雷吉斯特( r r e g i s t e r ) 等人推动召开的的第5 届国际生态城市大会，会议提出从五个层次进行生态城市 建设，即生态安全、生态卫生、生态产业代谢、生态景观的整合和生态意识培养 五个层次，这在全球产生了广泛的影响。中国学者马世骏、王如松、黄光宇、沈 永昌、王祥荣等和前苏联城市生态学家亚尼茨基( o y a n i t s k y ) 、澳大利亚建筑师 唐顿( p e d o w n t o n ) 以及麦克哈格( i m c h a r g ) 、索勒瑞( e a o l o s o l e r i ) 、舒马赫 ( e e s c h u m a c h e r ) 、施奈德( k s c h n e i d e r ) 、布里兹( r b r i m ) 、格洛弗( e g l o v e r ) 、 伯格( e b e r g ) 、罗德斯兰( r o s e l a n d ) 等人为生态城市理论做出了贡酬3 , 4 1 ，宋永 昌、盛学良等都在各自研究的基础上提出了生态城市的指标体系和评价方法 5 , 6 1 ， 其中宋永昌先生的指标体系得到广泛应用。生态城市的研究得到蓬勃发展，生态 城市的内涵不断得到丰富。伴随着理论的发展，国内外都在探索进行生态城市的 建设实践。近年来，煤炭城市也开始了进行生态城市的建设实践，徐州、大同、 淮南、唐山等越来越多的城市纷纷提出要建设生态城市，海南、吉林、黑龙江及 陕西等省提出建设生态省的战略目标，淮南市政府在1 9 9 9 年己经开始了生态示范 村的建设。决定争取摆脱“煤城 的帽子，基本建成清洁、优美、舒适的生态城 市【7 】。许多煤炭城市在生态城市建设方面迈出了较大的步伐，并取得了可喜的成 绩。 2 可持续发展指标体系研究现状 在可持续发展指标的研究和应用上，国内外学者都做了不少的工作，并取得 了不错的成果。例如联合国可持续发展委员会、世界银行、环境问题委员会等组 织都提出过各自的指标体系。在中国，先有中国可持续发展指标体系，国家环保 局试行的生态市指标体系，后有在生态城市建设研究领域著名的专家学者从不同 角度提出的生态城市建设评价指标体系。这些体系都给本论文中的可持续发展体 系的建立提供了借鉴性思路，下面将对几个重要的指标体系分别进行介绍。 ( 1 ) 可持续发展指标体系 1 9 9 4 年联合国统计局以 2 1 世纪议程中的主题章节作为可持续发展进程， 以考虑的主要问题为依据指标进行分类，形成了一个可持续发展指标体系框架 ( f i s d ) 【引。1 9 9 6 年联合国可持续发展委员会( c s d ) 与联合国政策协调可持续发 2 1 绪论 展部联合牵头，在( 2 1 世纪议程中相关章节的基础上，提出了u n c s d 指标体系， 该体系在当前国际上影响较大。u n c s d 早期的指标体系是，从可持续发展的4 个主要方面一社会、经济、环境和制度着手【9 】。指标体系使用了“驱动力状态 响应 ( d s r ) 模型，共有1 3 4 个指标【l0 1 。在中国，国家科技部和中国科学院对 可持续发展指标体系进行了研究和设计。其中以中国科学院的五大支持系统最为 典型，以区域可持续发展为目标，分为五个等级即总体层、系统层、状态层、变 量层和要素层，用资源承载力、发展稳定性、经济生产力、环境缓冲力和管理调 控力来量度区域可持续发展能力。该体系内容丰富，规模庞大，能够比较全面体 现可持续发展能力，也能形象地描述出不同城市的可持续发展情况，但是在指标 数目、指标量化、权重分配、数据获取和指标可比性等方面存在一定的问题。 ( 2 ) 国内生态城市指标体系研究 我国在生态城市指标体系的研究上进行了深入的研究，也取得了一些成果。 如：国家环保局组织制订了生态县、生态市、生态省建设指标( 试行) ；黄光 宇教授在2 0 0 2 年提出了从社会生态文明度、经济生态高效度和自然生态和谐度三 方面构建了生态城市指标体系【l l 】；盛学良等人从社会、经济、资源与环境、人口 四个方面构建了生态城市指标体系【1 2 】；王如松等人从社会、经济、自然三个子系 统的状态、动态和实力三个方面构建了扬州市生态城市评价指标体系；宋永昌教 授等人从结构、功能、协调度三个方面构建了生态城市评价指标体系【1 3 】：刘则渊 等则从可持续发展的角度，分别从经济可持续、社会可持续、生态可持续三个方 面建立了生态城市评价指标体系。纵观各种生态城市建设定量研究，由于研究的 目的不同，各地的具体情况不同，所建的指标体系侧重点和内容也不尽相同。各 省区和地方的可持续发展指标体系既反映了区域间的差异，又突出了各自的特点， 但是到目前为止，还没有公认的生态城市评价指标体系。 ( 3 ) 煤炭城市生态城市建设指标体系研究 以往对煤炭城市的生态城市建设的研究较为薄弱，还没有建立起成熟独立的 指标体系。指标体系大多都引用地方与国际可持续发展指标体系。构建的指标体 系从结构上看主要有两大类，一类是从经济、社会、环境、资源角度来构建指标 体系；另一类是从发展水平和协调水平的角度来构建指标体系。例如邢琴琴等人 针对煤炭城市的生态环境特点，从自然生态环境质量，社会生态环境质量和经济 生态环境质量三方面提出了煤炭城市生态环境质量综合评价指标体系，并对淮南 的生态城市建设进行了评价【1 4 】。姜云等人从研究煤炭城市生态环境影响因素入 手，依据指标体系建立的原则，结合煤炭城市的特点，选取了四层八个评价因子 3 2 3 个评价指标，构建了煤炭城市生态环境质量评价的指标体系【1 5 】。李王峰等人从 资源要素、经济要素、生态环境要素和社会要素四个方面构建了资源型城市循环 经济建设评价指标体系【1 6 1 。随着研究的不断深入，针对煤炭城市可持续发展评价 指标体系也将不断地得到丰富和完善。更为合理的评价指标体系的建立，不仅对 煤炭城市生态环境评价更加具有科学性和合理性，而且有利于促进煤炭城市的可 持续发展。 综合上述研究成果可以得到一个基本认识，学者们对生态城市以及指标体系 的研究较多，在对煤炭城市建设生态城市的研究方面大多都只建立了指标体系， 实证分析较少，对煤炭城市的生态环境质量的定量评价仍需要继续研究。 1 4 本论文的新探索 首先，本论文受到2 0 0 8 年度淮南市本级科技专项资金项目的启发，项目名称 淮南市“四矿 和“三农 互动模型研究( 项目编号：2 0 0 8 - 1 6 ) 。项目的顺利 开展为本论文在资料和数据获得上提供很大的便利性，同时本论文的研究也是对 项目内容的丰富，反过来也推动着项目的进行。 其次，以往对生态城市的研究较多，但对煤炭城市的生态城市建设研究较少。 本论文构建了煤炭城市可持续发展的指标体系，建立了评价模型。 再次，以往对生态城市研究存在着理论研究、定性研究较多，定量分析较少 的问题，定量研究是一个薄弱环节，也是一个发展趋势。本论文对煤炭城市生态 环境质量，从不同城市、不同时间两个方面，进行横向和纵向的定量评价，同时 辅以定性的分析。 1 5 研究路线 1 5 1 组织结构 本文各章节组织的结构如下： 第一章是绪论，介绍了文章的研究意义、研究现状、本论文的研究方案和研 究内容等。 第二章以煤炭城市可持续发展为导向，借鉴已有的生态城市指标体系的研究 成果，结合煤炭城市的具体特点，经过优化，建立了一套符合煤炭城市特点的生 态城市指标体系。该指标体系由3 个准则层、1 0 个领域层及2 8 个指标构成，并 对各指标的含义和标准值的确定进行了详细的描述。 4 1 绪论 第三章主要确定了评价模型，包括原始资料数据的收集、权重分配和评语集 划分的研究，本章为下面继续研究做铺垫。 第四章则对五个典型的煤炭城市分别从城市生态系统结构、功能和协调度三 方面进行生态环境质量定量评价。 第五章首先进行淮南建设生态城市的优劣势分析，重点探讨淮南建设生态城 市的限制因素。最后定量分析淮南生态城市的历年发展水平，并建立回归模型对 淮南的未来生态化水平进行预测。最后第六章对本论文的研究内容进行总结。 1 5 2 研究流程 论文研究自2 0 0 9 年1 月开始，至2 0 1 0 年4 月完成，历时一年零三个月，图 1 为本论文所采用的技术路线。 5 图1 技术路线 f i g lt e c h n i c a lr o u t e 6 2 煤炭城市可持续发展指标体系的构建 2 煤炭城市可持续发展指标体系的构建 上一章为论文的绪论部分，这一章将对煤炭城市生态环境质量评价指标体系 展开研究。本章在结合相关理论的基础上，综合煤炭城市的特点，构建了煤炭城 市的可持续发展指标体系，以期对煤炭城市的生态城市建设有一个正确、全面的 评估，为煤炭城市未来的生态城市建设提供必要的指导。 2 1 评价指标体系构建的原则 对煤炭城市建设生态城市指标体系的研究，既要遵循可持续发展的一般要求， 又要充分考虑煤炭城市的资源、环境、经济、社会等特点。为了客观、全面、科 学地衡量煤炭城市可持续发展状况，在建立可持续发展指标体系时应遵循以下原 则。 ( 1 ) 科学性原则1 刀 首先体系各指标的确定要建立在科学的基础上，既能反映煤炭城市可持续发 展的真实性、又能体现可持续发展的内涵和目标的实现程度；其次，各项指标数 据的来源要准确、可靠【1 8 】。另外，在权重系数的确定以及数据的选取、计算与合 成等方面，要以公认的科学理论为依托，避免指标间的重叠和简单罗列。 ( 2 ) 整体性与层次性原则1 9 】 指标体系的各个因素组成一个系统的、有机的整体，能全面系统地反映生态 城市的综合发展情况。在各项指标中，既要有反映环境、经济、社会等各子系统 发展的主要特征和状态指标，又要有反映各子系统之间相互协调的动态变化和发 展趋势的指标。选择指标要根据评价需要和可持续发展的复杂性，分解为若干层 次结构，使指标体系合理、清晰。 ( 3 ) 稳定性和动态性原则 煤炭城市生态城市建设是一个动态过程，指标应充分反映在生态城市建设较 长时间内的稳定性，同时应考虑生态城市的发展趋势的变化，使得指标具有一定 代表性。 ( 4 ) 实用性和可操作性原则 指标引用时，要注重该指标的实用性和可操作性，做到简易性和完整性的统 一，在不失其完整性的前提下尽量精简。指标体系的指标要做到既保证全面反映 区域可持续发展的各种内涵，又有利于向其它城市的生态城市评价推广和应用。 ( 5 ) 典型性原则 7 煤炭城市可持续发展内涵丰富，各因子之间关系非常复杂，为便于更准确的 描述可持续发展的态势，应选择那些最具有典型性的代表指标。 ( 6 ) 可比性原则 选用某个指标时，其数据的选取和计算要采取前后统一，使不同时间和不同 煤炭城市之间具有可比性，便于推广和应用【2 0 l 。 ( 7 ) 公众参与原则 城市的可持续发展建设，公众参与，集思广益，对决策者提出建议或期望， 有利于提高决策方案的合理性和科学性。公众参与有利于促进城市的生态化、可 持续发展能力的合理化等。政府的决策，人民群众是最有发言权的，公众参与需 要依靠一套完整的监督机制来贯彻，并且需要不断完善。 进行生态城市的评价必然要确定各项评价指标的评价标准，尽管研究生态城 市的很多学者都提出了评价标准【2 1 冽，但不同区域、不同环境条件下具有不同特 征的城市很难用统一的标准来限定。因此，生态城市的标准应针对某个或某类性 质和特征相近的城市而确定1 2 3 1 。 2 2 指标筛选 指标体系是评价生态城市建设水平的基础。理论上指标越多越能全面的反映 生态城市发展水平，但是在实际工作中很难实现，所以要用尽可能少的指标反映 尽可能多的信息【2 6 】是指标筛选的原则。根据上述评价指标体系构建的原则，根据 煤炭城市的特点，在指标筛选时应用德尔菲法对指标进行筛选，最后确定了2 8 个指标作为煤炭城市可持续发展指标体系的指标。 德尔菲( d e l p h i ) 法是美国兰德公司于1 9 6 4 年首先用于预测领域的，此方法 已成为全球近2 0 0 种预测和评估方法中应用最广的方法 2 6 3 。此方法采用函询调查， 向与所预测问题有关领域的专家分别提出问题，而后将他们回答的问题综合、整 理、归纳、匿名反馈给各个专家，再次征求意见，然后加以综合、反馈，这样经 过多次反复循环，最后得到一个比较一致可靠性较高的意见1 2 7 , 2 8 1 。 首先，通过1 3 国内外生态城市指标体系收集和研究，收集了可持续发展评 价指标体系和生态城市评价指标体系中的热门指标。有目的有分类的收集了约9 5 个指标，如：人均g d p 、万元g d p 能耗、人均公共绿地、废水处理率、非资源 开发产业产值占g d p 比重和环保投资占g d p 比重等指标。 其次，在指标筛选的过程中对于个别变量在某一年份数据缺失的情况，采用 回归分析、均值法或成果参照法来估计指标值，然而如果有某一指标超过3 年的 8 2 煤炭城市可持续发展指标体系的构建 数据缺失情况，就要考虑是否采用这项指标了。其中一些对生态城市贡献的好坏 很难定义的指标，例如立法水平和公众对环境的满意度等指标，该类指标很难用 定量的方法来确定，故选用同性质的指标代替【2 9 j 。 经过指标的筛选和专家咨询，有1 2 的专家认为某项指标不重要，该指标即 被淘汰。对于相关性强的指标或选择相对容易获取的指标进入下一轮的筛选，经 过二轮专家咨询，8 0 以上的专家认同的指标列入指标体系1 3 0 。在征选的9 5 个指 标中入选2 8 个指标，将下列指标列入生态城市综合评价指标中，并检查指标间的 协调度、整体必要性、整体齐备性等【3 l 】。它们是：人1 2 1 密度、人1 3 自然增长率、 万人拥有科技人员、城乡收入比值、科教投资占g d p 的比重、环保投资占g d p 的比重、刑案发生率、失业率、万人藏书量、人均道路面积、人均住房面积、万 人病床数、环境质量综合指数、人均公共绿地、建成区绿化覆盖率、自然保留地 面积、工业废水达标排放率、工业烟尘达标排放率、固体废弃物综合利用率、百 人电话数、人均生活用水、人均生活用电、人均g d p 、第三产业占g d p 比重、 生产总值增长率、非资源开发产业占g d p 比重、矿山生态破坏治理率、采煤沉陷 区治理率这2 8 个指标。 结合煤炭城市的发展现状和煤炭城市的案例分析，按照煤炭城市建设生态城 市评价指标体系的原则，建立一个具有四个层次结构的指标体系。 目标层( i 级) 为生态城市综合水平，用以衡量城市生态发展水平、能力与 协调度；是城市生态系统可持续发展过程中经济、社会、人口、资源、环境协调 发展的综合体现。 准则层( i i 级) ：在反映目标层特征状态的的基础上，参照宋永昌的生态城市 指标体系模式分为结构、功能和协调度三个层次。 领域层( 级) ：在准则层基础上，描述城市生态子系统发展状态的某一领域 的基础指标，包括人口结构、基础设施和城市文明等1 0 个方面的指标。人口结构 和基础设施是社会中最基本的因素；资源配置和生产效率是生态城市发展的前提 和支撑；城市文明体现了城市的活力和人民的生活水平；物质还原和环境质量体 现了城市环境治理情况和人类的生活环境状态；城市特色是煤炭城市有别于其他 城市的特色之处，这些指标反映煤炭城市的经济社会发展水平；可持续性是构建 生态城市和谐建设的必然要求，反映了城市的可持续发展程度。 指标层( 1 v 级) ：领域层的基本组成单元，是这些指标体系中的最基本元素， 是描述城市生态系统发展状态的最基础指标，在结合理论分析与实际调查的基础 上，选取2 8 项具有代表性的指标。指标层由各领域的具体指标构成，能比较全面 9 地反映城市发展的经济、社会和生态等特征。 2 3 构建可持续发展指标体系 在对煤炭城市发展规律充分认识的基础上，遵循可持续发展指标体系构建的 基本原则，并借鉴已有的生态城市指标体系的研究成果，经过优化最终建立了一 套煤炭城市建设生态城市指标体系。该指标体系保留了一般生态城市指标体系的 常用的指标如人口结构、基础设施等指标，而且根据煤炭城市的特点加入了反映 煤炭城市特点的指标，这样使得该指标体系不但具有一般城市建设生态城市的特 点并且具有煤炭城市的特点。煤炭城市可持续发展系统指标体系主要由3 个准则 层、1 0 个领域层即2 8 个指标构成，指标体系结构见表1 。 表1 煤炭城市生态城市指标体系 ! 垫! ! ! 垦2 兰! 型望型竺墅2 翌! 翌垒! ! ! 12 11 2 型! ! 垡 准则层领域层指标层单位 标准值 1 0 2 煤炭城市可持续发展指标体系的构建 表1 ( 续) 主要是针对煤炭城市建立生态城市而建立的指标体系，因此具有典型的煤炭 城市的特点。其中在经济发展支持系统产业结构领域，设置了“非资源开发产业 产值占g d p 比重 这个指标，它主要是反映煤炭城市的非资源开发产业的发展程 度，煤炭城市是否能够实现可持续发展关键要看非资源开发产业的发展形势是否 能取代资源开发产业，是否能在资源开发产业开始滑坡时，保持g d p 的增长，因 此设立这个指标是非常必要的。考虑到资源开发给环境带来的破坏，在保留三废 处理率这些常规指标外，加上了矿山生态破坏治理率和采矿沉陷地治理率，这些 指标是煤炭城市建设生态城市具有代表性的指标。不同的城市，因其资源不同， 这些指标也会有所区别，在构建具体的资源型城市可持续发展指标体系时，可以 参照这些指标并结合当地的资源特点设置该领域的指标。 2 4 指标说明及其标准值的确定 在指标体系每个指标的标准值的确定参考1 3 中提及的权威学者对指标体系 每个指标值的确定，下面参考的值均在指标说明后提到。 ( 1 ) 人口结构 人口问题依然是制约我国城市发展的首要问题。一方面人口数量过大导致城 市生态系统负担过重，另一方面人口素质过低导致城市发展步伐的缓慢【3 2 】。 人口密度：单位面积土地上居住的人口数，表示地区内人口疏密的平均状况。 其标准值为3 5 0 0 人k m 2 【1 3 1 。 人口自然增长率：该指标是反映一个区域人口增长的指标，可在一定程度上 反映区域人口的动态变化趋势。指在一定时期内( 通常为一年) 人口自然增加数 ( 出生人数减去死亡人数) 与该时期内平均人数( 或期中人数) 之比，一般用千 分率表示。计算公式为：人口自然增长率= 奎竺些竺拿拳面美产x 1 0 0 0 = 人口出生率一人口死亡率。其标准值 为3 5 0 。 万人拥有科技人员：是指社会各行业中从事科学技术活动的自然科学技术专 业人员。其比例越高，社会智能化程度越高，城市文明程度越高，有利于科学技 术进一步发展。其标准值为8 0 0 0 0 人万人【1 2 1 。 ( 2 ) 基础设施 人均道路面积：人均道路面积作为城市基础设施建设的重要组成部分，反映 道路交通管理的基础条件和交通基础设施的供给状况，交通基础设施是城市基础 设施建设的重要组成部分，基础设施的发展滞后往往成为经济发展的制约因素。 人均道路面积少，城市基础设施供给落后，将制约城市的可持续发展。其标准值 为2 8 o o m 2 a t l 3 1 。 人均住房面积3 0 】：是反映居民居住水平的基本指标，也是居民生活水平是否 提高的标志性指标之一。中国2 1 世纪议程中把建设规划布局合理、配套设施 安全、有利工作、方便生活、住区环境清洁、优美、安静、居住条件舒适的人类 住区作为中国人类住区发展的目标。这在很大程度上体现了“以人为本”的原则。 该指标越高，表明居民生活质量越高，城市的可持续发展态势越好。其标准值为 2 0 0 0 m 2 人【1 1 1 。 万人病床数：指设有固定床位，能收容病人住院并能为病人提供医疗、护理 服务。包括县及县以上医院、农村乡卫生院和其他医院的床位数。其标准值为 1 0 0 0 0 床历人【1 2 1 。 ( 3 ) 环境质量 环境质量综合指数：包括全年环境空气良好天数达标率、城市水域功能区水 质达标率、集中式饮用水水源水质达标率和城市环境噪声达标区覆盖率。标准值 为1 0 0 0 0 f 1 3 1 。 计算公式如下： 环境质量综合指数= 环境空气质量良好天数百分率3 0 + 集中式饮用水源水 1 2 2 煤炭城市可持续发展指标体系的构建 质达标率x2 0 + 水域功能区水质达标率4 0 + 城市环境噪声达标区覆盖率1 0 其中：全年环境空气良好天数达标率：指省辖城市及所辖县市城区全年空气 质量良好以上天数( 即空气污染指数a p i 小于或等于1 0 0 的天数) 占总天数比例 一 的平均值。计算公式公式：环境空气质量良好天数百分数= ( ( 全年空气污 染指数a p i 小于或等于1 0 0 的天数全年总天数) n ) x1 0 0 ，式中n 为市和县市 数( 未建空气自动站的县市暂不参加统计) 。 集中式饮用水源地取水水质达标率：按照达标项次占监测总项次的百分比乘 以取水量计算。 城市水域功能区水质达标率：指城市所在水域功能区断面全年监测结果均值 按相应水域功能目标评价达标的断面数占总断面数的比例。计算公式为：水域功 能区水质达标率= 各地表水环境功能区断面中全年水质达标的断面数各地表水环 境功能区断面总数x1 0 0 。 环境噪声达标区覆盖率：g b 3 0 9 6 - - 9 3 规定了城市五类区域的环境最高限值。 其中根据标准规定，居住、商业、工业混杂区采用二级标准，即昼间6 0 d b ，夜间 5 0 d b 。城市环境噪声达标区覆盖率的计算公式为：环境噪声达标区覆盖率 一( 环境噪声达标区面积) ( 建成区面积) 1 0 0 ( 4 ) 城市绿化 人均公共绿地面积：即每单位城市非农业人口的城市公共绿地面积。国务院 关于加强城市建设的通知提到，到2 0 0 5 年，全国城市规划人均公共绿地面积达 到8 平方米以上；到2 0 1 0 年，人均公共绿地面积达到l o 平方米以上。本论文的 标准值参考国内城市最大值，参考标准：1 6 o on 1 2 人1 3 1 。 绿化覆盖率：指绿化植物的垂直投影面积占城市总用地面积的比值。是衡量 一个城市绿化水平的主要指标。此标准值参考刘则渊的生态城市评价标准体系， 参考标准：5 0 0 0 t 1 3 1 。 自然保留地面积：目前，“自然保留地面积 已成为我国评价城市生态环境质 量的指标之一【1 3 1 ，是体现一个现代化城市文明程度的标志之一【3 3 1 。自然保留地 ( u r b a nl l a t u l 对r e s e r v e da r e a ) 是指城市地区范围内具有一定面积的自然或近自然区 域，具有保持乡土物种保护、生物多样性和保存复杂基因库等重要的生态功能1 3 4 1 。 城市中自然保留地是指国家级或地方级的自然保护区以及国家森林公园等，其面 积比例越大，表明人与自然的协调程度越高。参考国家生态环境建设中期目标， 1 3 标准值：1 2 0 0 。 ( 5 ) 物质还原 三废处理率：“三废 指的是废气、废水和固体废弃物。“三废 给区域生态、 经济、社会造成严重危害。区域对“三废 的处理率是对整个区域环境质量度量 的主要指标。2 0 0 4 年全国县和县以上工业废气处理率、废水处理率和固体废物综 合治理率分别达到8 5 5 1 、8 3 5 和6 2 7 l 【1 3 1 。这三个指标标准的确定参照国际 标准，均为1 0 0 。 ( 6 ) 资源配置 百人电话数：每百人拥有的电话数，此指标反映了城市通讯配置和人民生活 水平的高低，属资源配置范畴。其标准值为9 5 0 0 部百人【l l 】。 人均生活用水，人均生活用电：是指居民日常生活与公共福利设施的用水量， 包括居民、饮食店、旅馆、医院、理发店、浴池、洗衣店、游泳馆、商店、学校、 机关、部队等单位的人均用水用电量。其标准值分别为4 5 5 0 0l d ，8 0 0k m h d 1 3 】。 ( 7 ) 生产效率 人均g d p ：g d p ( 地区生产总值) 是一个国家或地区在一定时期内所生产和 提供的最终使用的产品和服务的总价值。人均g d p 是反映一定时期区域人均占有 的财富规模，代表了区域总体的经济实力。据经济学家的观点，g d p 在4 0 0 美元 以下为经济起步阶段，4 0 0 , - , 2 0 0 0 美元为经济起飞阶段。2 0 0 4 年，我国人均国内 生产总值为1 0 5 6 1 元，折合为1 2 0 0 美元【3 5 1 。本文该指标取全国人均国内生产总 值为标准值。参考值：2 0 0 0 0 元。 第三产业占g d p 的比重：该指标是用来衡量区域经济结构合理性的主要指 标。在美国斯坦福大学教授莫克尔斯提出的现代化评价指标体系中，规定现代化 国家的第三产业占g d p 的比重在5 0 以上。本文根据国家环保局对该指标的标 准值的规定，选取5 0 作为参考标准。 生产总值增加率：该指标即地区生产总值与上一年比较的增长率。其计算公 式：奎篁堕旦曼竺妻冀篁三耋耋曼垦堂x10 0 ，选取2 5 0 0 作为参考标