（环境工程专业论文）生态城市建设理论与方法研究——以大连开发区为例.pdf

人连理工人学硕士学位论文 摘要 城市走生态化发展道路、建设生态城市是城市发展的必然趋势。随着城市化进程的 加快、人口快速增长、耕地以及其它不可再生资源的急剧减少，生态环境受到污染等， 城市生态系统面i 临着巨大压力和严峻的挑战。大连开发区选择走可持续发展的道路，把 建设生态城市作为其城市发展的目标。本论文首先介绍了生态城市的定义、特点、生态 城市研究在国内外进展及生态城市的主要建设模式。然后对大连开发区城市生态系统现 状定性分析，并在此基础上，采用“生态足迹模型”定量计算了大连丌发区城市生态系 统的生态承载力，结果表明2 0 0 2 年大连开发区生态承载力供给小于生态足迹需求，出 现生态赤字，已处于不可持续发展状态；并引入“虚拟水概念”和“水足迹模型”，定 量计算了大连开发区2 0 0 2 年的虚拟水贸易量，结果表明大连开发区属于虚拟水净进e l 地区，通过贸易方式从区域外进口粮食、畜产品等产品，以“虚拟水”形式间接进口了 一定量的淡水资源，在一定程度上缓解了大连开发区淡水资源紧缺的现状。进而识别出 大连开发区生态城市建设过程中存在的制约因素，并结合大连开发区建设生态城市的有 利条件，对大连开发区生态城市建设的模式进行探讨，提出大连开发区生态城市建设遵 循“清洁生产卜生态产业卜循环经济”模式。为了从总体宏观层面反映生态城市建 设的现状与动态，反映不同规划年限所实现的阶段目标与理想值的贴近程度，给城市管 理者和决策者提供直观定量化参考，最后本文构建了一套用于反映大连开发区生态城市 建设水平的指标体系，并在参考国内外生态城市建设较为先进城市相应指标值与规划值 的基础上，结合大连开发区的实际情况，确定了大连开发区各项指标2 0 0 5 年、2 0 1 0 年、2 0 1 5 年和2 0 2 0 年的规划值。采用多级灰色关联模型对大连开发区生态城市建没规 划进行了预评价，结果表明2 0 0 5 年、2 0 1 0 年生态城市建设综合指数分别为o 4 2 5 和 0 5 2 3 ，即大连开发区生态城市建设相对处于中等发展水平，2 0 1 5 年综合指数为o 7 2 4 ， 即处于相对较高发展水平。 关键词：生态城市建设；生态足迹；虚拟水；灰色关联法；大连开发区 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 s t u d y o f e c o c i t yc o n s t r u c t i o nt h e o r i e s a n d m e t h o d o l o g i e s - - - - c a s ea r e a ：d a l i a n d e v e l o p m e n t z o n e a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e a s eo fu r b a np o p u l a t i o n ，m o r ea n dm o r es t r e s sw a sp u to nc i t i e s t h e r e f o r e ， c o n s t r u c t i o no fe c o c i t yi su r g e n t l yn e c e s s a r y h o w e v e r , l a c ko fk n o w l e d g eo nt h e o r i e sa n d m e t h o d o l o g i e s o f e c o - c i t y h a sl i m i t e di t s d e v e l o p m e n t i n t h i s p a p e r ，t h ec o n c e p t s ， c h a r a c t e r i s t i c s ，d e v e l o p m e n tp r o c e s s a n dt h em o d e lp a t t e r no fe c o c i t ya l ed i s c u s s e d i n a d d i t i o n ，t h ec o n c e p to f e c o l o g i c a lf o o t p r i n t a n dt h er e l e v a n tc a l c u l a t i o nm e t h o d o l o g ya r e i n 扛o d u c e da n da p p l i e di no u rc a s es t u d ya r e a - - - d a l i a nd e v e l o p m e n tz o n e ( d d z ) t h i sh a s e n a b l e du sh a v i n gab e t t e ru n d e r s t a n do ft h ec u r r e n te c o l o g i c a ls i t u a t i o no fd d z f i n a l l ya c o m p a r i s o no f e c o l o g i c a lf o o t p r i n ti n d i c a t o r s ”a m o n gd i f f e r e n tc i t i e s i sc a r r i e do u t r e s u l t s s h o wt h a td d zi si nt h es t a g eu n s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ta sw a t e ri sas p e c i a lm a t e r i a la n d c o n s i d e r h l gt h ef a c tt h a tw a t e rs h o r t a g ei sv e r ys e r i o u si nd d z ，w ei n 扛o d u c e st h ec o n c e p to f “v i r t u a lw a t e r ”f o rm e a s u r i n gt h ew a t e rf l o wi nd d z i ts h o w e st h a td d zr e l i e sm u c ho n w a t e ri m p o r tf r o mo u t s i d et h r o u g hi m p o r t i n gd i f f e r e n tk i n d so fa g r i c u l t u r ep r o d u c t s t h i s i m p l i e s af u t u r e t e n d e n c y o fr e a s o n a b l ee c o n o m i c d e v e l o p m e n ts t r u c t u r e ，t h a t i s ：t h o s e e n t e r p r i s e sw i t hh i g hw a t e rc o n s u m p t i o ns h o u l db eo u to f c o n s i d e r a t i o nw h i l ep l a n n i n gf o rc i t y e c o n o m i cd e v e l o p m e n t b a s e do nt h ec a l c u l a t i o nr e s u l t so f e c o l o g i c a lf o o t p r i n t a n d “v i r t u a l w a t e r , w ea n a l y z e st h ef a c t o r sw h i c hl i m i t e dt h ed e v e l o p m e n to fd d z ，t l e ya r e ：e c o l o g i c a l d e f i c i t , s h o r t a g eo f w a t e rr e s o u r c e ，n e g a t i v ee f f e c t so fe c o n o m i cf a s td e v e l o p m e n t ，a n ds oo n s p e c i a l l y ，a ne c o c i t yd e v e l o p m e n ta g a i n s td d z i sp u tf o r w a r di nt h i sp a p e r t h ed e v e l o p m e n t m o d e ls h o u l df o l l o w ：c l e a n e rp m d u c t i o r r - - - e c o i n d u s t r y 斗r e c y c l ee c o n o m y f o rs p e c i f i c e n t e r p r i s e s ，s p e c i f i ct e c h n i c a ls u p p o r t i s g i v e n f i n a l l y ，a e v o l u t i o ni n d e xs y s t e ma n dt h e r e l e v a n te v o l u t i o nm e t h o da r e g i v e n ，r e s u l t s s h o wt h a ti n 2 0 0 5 ，2 0 1 0a n d 2 0 1 5t h e c o m p r e h e n s i v e i n d i c a t o r sa r er e s p e c t i v e l yo 4 2 5 ，o 5 2 3m a do 7 2 4 ，t h a ti st os a y ，d d zi si nt h e s t a t eo f m i d d l e l e v e ld e v e l o p m e n ti n2 0 0 5a n d 2 0 1 0 ，a n di n2 0 1 5d d z i si nt h es t a t eo f h i g h - l e v e ld e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：e e o e i t yc o n s t r u c t i o n ；e c o l o g i c a lf o o t p r i n t ；v i r t u a l w a t e r ；g r e yc o r r e l a t i o n a n a l y s i s ；d a l i a nd e v e l o p m e n t z o n e i i 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得研究成果。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的研究成果，也不包含为获得 大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我同工作 的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢 意。 作者签名：。趟日期： 塑叠捆 大连理工大学硕士学位论文 引言 城市是指具有一定人口规模的聚居地或定居区，是人类文明的标志和社会发展的载 体。1 8 世纪中叶，工业化的发展推进了城市的发展。城市化促进了社会经济的快速发 展，但同时给人类生存依赖的生态系统带来了巨大的压力。淡水资源短缺和污染，城市 大气、噪声、固体废弃物污染，宝贵耕地资源的减少等，使得城市的发展与自然生态环 境受到破坏形成了突出的矛盾。长期以来我国的城市规划与建设往往侧重于经济和社会 价值，注重经济总量的快速增长，而忽视了环境与生态价值。 因此，建设生态城市已成为城市建设的目标。江泽民同志指出：“促进人和自然的 协调与和谐，使人们在优美的生态环境中工作和生活。坚持实施可持续发展战略，正确 处理经济发展同人口、资源、环境的关系，改善生态环境和美化生活环境，改善公共设 施和社会福利设施。努力开创生产发展，生活富裕和生态良好的文明发展道路。”这是 对可持续发展提出了更高的要求，也是我们建设生态城市的指导思想。 1 9 9 5 年以来，国家环保总局在全国开展了生态示范区建设试点工作，并在生态 省、生态市、生态县、生态村、生态住宅、绿色社区等不同层次进行了探索和试点。 2 0 0 1 年，大连市人民政府发布了大连市生态环境保护与建设规划纲要，明确提出 要加快生态城市、生态示范区和环境优美城镇建设，并将其作为政府工作的项重要内 容。 在这种背景条件下，本研究结合大连开发区( d d z ) 的具体情况，系统的展开了对 生态城市理论、规划设计、建设模式研究及其评价方法研究，为解决大连经济技术开发 区城市发展过程中的长远利益与生态系统发展的当前利益之间的矛盾，探索一条可持续 发展道路，为城市管理者和决策真提供科学的参考依据。 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 1 生态城市研究的理论基础 1 1 城市的产生及发展 据史载，世界城市发展已有五千年的历史了。 城市是社会生产力发展到一定阶段，在劳动分工加深、生产关系改变和生产产品有 了剩余的前提f ，逐渐由农业居民点转化而来的人类集中活动的区域单元1 。 在漫长的农业社会中，城市发展是十分缓慢的，城市数量少且规模一般都比较小， 城市人口所占的比重也很低，城市化现象不显著，乡村是人类主要住区的形式。2 0 0 多 年前的工业革命，使城市走向迅速发展的道路，世界人口加速向城市集中，它与工业化 并列发展，城市数量越来越多，其规模也越来越大 2 1 。截止到2 0 0 3 年，世界城市人口 数达到了3 0 亿人，相当于1 9 6 0 年世界人口总数。工业革命以来的2 0 0 多年里，每隔 5 0 年世界城市化水平就翻一番口j 。1 9 5 0 年至2 0 0 0 年世界城市人口统计 4 1 见表1 1 。 表1 1 世界城市人口统计 t a b l e1 1t h es t a t i s t i c so f t h ew o r l du r b a n p o p u l a t i o n l - 2 生态城市理论的产生与发展 1 2 l 城市发展中的困境 城市化一方面促进了人口、产业向城市集聚，其中各种社会经济活动、文化政治活 动频繁，这种集聚效应提高了人们的生活水平，促进了社会经济发展，但同时造成城市 不断向外扩张，城市规模急剧扩大，城乡间的发展也失去平衡，带来了一系列问题和种 种危机。 国内外很多城市尤其是大中型城市集中了过多的现代工业，高度集中的大量人口， 在城市有限的空间内消耗大量的物质和能量，排放大量的废弃物，严重污染了城市及其 周围的生态环境，自然环境的人类负荷超过了城市生态环境的自净能力，城市的发展面 f | i i 着生态危机 1 , 3 , 5 - ”表现在： 2 - 大连理工大学硕士学位论文 f 1 ) 现代城市的发展很大程度上依赖自然生态产品和生态服务，过度的消耗和不可 持续利用自然资源。 ( 2 ) 现代工业大城市中过于密集的工业生产和人类活动，产生了许多对人体健康有 不良效应的有毒元素和污染物质，并且浓度很高，这些元素包括p b 、z n 、c u 、n i 、 c r 、c d 、a s 、a u 、s b 、a g 、v 和s n 等。2 0 世纪中叶于日本城市爆发的“水俣病”， 就是重金属h g 的危害所致。 ( 3 1 城市大气质量日益恶化。城市大气污染源主要有：工业、交通和热电厂的矿物 燃料燃烧。城市大气质量日益恶化主要表现在：供人们呼吸的氧气缺乏，c o z 较为丰 富，并含有许多技术成因的混合物。另外，城市大气中的尘埃有很大的增加。 f 4 ) 城市的气候与周围地区有重大差异。它首先表现为城市的空气循环和交换比较 缓慢，城市中的建筑物群、工厂、沥青路面等地面结构导热性能很好，在夏天易受阳光 加热而形成“热岛”气候。此外，城市地面构筑物排水良好，蒸发量大为减少，因而城 市中的相对湿度较周围地区要低。 ( 5 ) 许多城市水资源短缺。城市水资源短缺不仅与城市供水水源的发展跟不上城市 快速发展有关，而且与水体污染的日益严重有密切联系。 ( 6 ) 排放的大量固体废弃物。城市垃圾以及工业与城市建筑工程等排放的固体废弃 物的主要危害是破坏城市景观，污染水体和空气，损害人体健康，占用城市土地等。这 些固体废弃物不加处理，也会对土壤造成污染，在被污染的土壤中还会造成对水体、大 气以及生物体的二次污染。 ( 7 ) 城市中车辆多，交通压力大。交通运输在所有城市的自然、社会心理和经济方 面都是大城市的特殊问题，人们活动距离随着城市的扩大而愈来愈远，导致交通运输 “高峰”时刻的自然负荷和社会心理负担日益加重。 f 8 ) 城市噪声污染加剧。城市噪声主要来源于工厂生产、建筑工地的施工以及交通 运输。噪声损害人体健康和损伤建筑物。 ( 9 ) 城市用地日益紧张。城市绿地少，土地利用不合理，浪费极大。 ( 1 0 ) 城市居民不可持续的消费方式造成巨大的资源浪费，对资源环境构成巨大的压 力( 资源、原材料的耗竭) ，而且引发了一系列环境问题。 ( 1 1 ) 城市环境从整体上来说越来越不利于人的健康。城市的居民每天呼吸受污染的 空气，经常吃着各种加工和添加了化学品的食物，饮用经化学消毒的自来水或深层矿化 度较高的地下水，又受到噪声的干扰，再加上紧张的城市生活节律，这些对城市居民的 身心健康构成了严重的威胁。 一3 一 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 1 2 2 生态城市理论的产生和发展 生态城市思想自城市问题一出现就有了。比如，古希腊柏拉图理想国，1 6 世 纪美国t h o m a sm o r e 的乌托邦1 8 1 。 一般认为，现代生态城市思想的直接起源于霍华德( e d w a r dh o w a r d ) 的“田园城 市”理论。“田园城市理沦”为我们展示了城市与自然平衡发展的生态魅力，英格兰莱 奇沃思是由霍华德设计并于1 9 0 3 年建成的田园城市，经历了一个世纪之后，仍是值得 居住的环境之一例。 2 0 世纪以来出现的城市生态学三大高潮【l 】极大推动了对城市问题进行系统深入的研 究。 第一个高潮从赫胥黎的学生、英国生物学家p g e d d e s 的“进化中的城市”( 1 9 1 5 年) 开始，他把生态学的原理和方法应用于城市问题，将卫生、环境、住宅、市政工 程、城镇规划等综合起来加以研究。到2 0 年代和3 0 年代，芝加哥人类生态学派将城市 生态学研究推向了顶峰。他们运用系统的观点，将城市看成视为一个有机的整体、一种 复杂的人类社会关系，认为它是人与自然、人与人相互作用的产物。 3 0 年代以后，由于世界经济的萧条及第二次世界大战的爆发，城市生态研究逐步 步入低貉。但自6 0 年代以来，随着世界经济的复苏和城市化的迅速发展，以及随之而 来的严重的城市能源和生态环境危机，冷落的城市生态研究又逐渐走向第二个高潮。以 罗马俱乐部增长的极限、英国的g o l d m i t h 等人的生命的蓝图以及r c a r s o n 的 寂静的春天为代表的著作，阐述了经济学家和生态学家们对世界城市化、工业化前 景的估计和担忧，从而激发了人们系统研究城市生态的兴趣。 8 0 年代以来，城市生态系统研究被联合国教科文组织( u n e s c o ) 定为人与生物 圈研究计划中的重点项目( 其中第l o 项、1 1 项、1 2 项和1 4 项都与城市生态有关) 。 此后，各种出版物、论文集和国际学术会议如雨后春笋，标志着城市生态学研究进入第 三个高潮的标志，也是城市生态学进入新的发展时期的标志。 1 9 9 0 年在美国加利福尼亚州的伯克利城召开了第一届国际生态城市会议，与会1 2 个国家代表介绍了生态城市建设的理论与实践，包括伯克利生态城计划、旧金山绿色城 计划、丹麦生态村计划等，内容涉及城市社会、经济和自然系统的各个方面，并草拟了 今后生态城市建设的十条计划。 1 9 9 2 年又在澳大利亚的生态城市阿德雷德( a d e l a i d e ) 举办了第二届国际生态城市 学术讨论会，大会就生态城市设计原理、方法、技术和政策进行了深入的探讨，并提供 了大量的研究案例。 4 大连理工大学硕士学位论文 1 9 9 6 年在西非的塞内加尔( s e n e g a l ) 举行了第三届国际生态城市会议，会议进一 步探讨了“国际生态重建计划”。 2 0 0 0 年在巴西德库里蒂巴( c u r i t i b a ) 举行了第四届国际生态城市学术研讨会，进 一步交流了生态城市规划建设研究的实例。 2 0 0 2 年在中国的深圳举行了第五届国际生态城市学术研讨会，明确提出了2 1 世纪 城市发展的目标、生态城市的建设原则、评价与管理思想方法。这些有关生态城市的会 议不仅促进了生态城市理念的普及与传播，而且进一步推动了生态城市在全球范围内的 建设实践【4 j 。 1 3 生态城市概念 “生态城市( e c o c i t y ) ”是在联合国教科文组织( u n e s c o ) 发起的“人与生物圈 ( m a b ) 计划”研究过程中提出的，该计划提出要开展城市生态系统研究课题，内容 涉及城市人类活动与城市气候、生物、代谢、迁移、空间、污染等【1 】。这一概念提出 后，受到全球的关注，其内涵随着社会和科技的发展，不断得到充实和完善。 尽管生态城市的理论和实践已经经历了很大的发展，但迄今为止，全球还没有一个 公认的真正意义上的生态城市，甚至对于生态城市也还没有一个公认的定义和清晰的概 念【瑚。 前苏联生态学家杨诺斯基认为生态城市是一种理想城市模式，其中技术与自然充分 融合，人的创造力和生产力得到最大限度的发挥u “。 美国生态学家理查德雷吉斯特则认为生态城市即生态健康城市，是紧凑、充满活 力、节能并与自然和谐共存的聚居地1 4 j 。 黄光宇教授则认为生态城市是根据生态学原理，综合研究城市生态系统中人与“住 所”的关系，并应用生态工程、环境工程、系统工程等现代科学与技术手段协调现代城 市经济系统与生物的关系，保护与合理利用一切自然资源与能源，提高资源的再生和综 合利用水平，提高人类对城市生态系统的自我调节、修复、维持和发展的能力，使人、 自然环境融为一体，互惠共生1 4 j 。 黄肇义等【1 2 l 提出的生态城市的定义为：生态城市是全球或区域生态系统中分享其公 平承载能力份额的可持续子系统，它是基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平和经 济高效的复合系统，更是具有自身人文特色的自然与人工协调、人与人之间和谐的理想 人居环境。 5 一 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 “生态城市”作为一种城市发展的新概念，随着社会的不断发展，生态城市的理论 会随之深入。 1 4 城市生态化发展模式 城市发展呈现生态化趋势，“绿色城市、健康城市、园林城市、山水城市”等理念 的提出，顺应了这一趋势和潮流。 ( 1 ) 绿色城市 绿色城市( g r e e nc i t y ) 是在为保护全球环境而掀起的“绿色运动”过程中提出 的。印度r a s h r a im a y u r 博士认为绿色城市不仅强调生态平衡、保护自然，而且注重人 类健康和文化发展【4 。 ( 2 ) 健康城市 健康城市( h e a l t h yc i t y ) 是世界卫生组织( w h o ) 面对2 1 世纪城市化问题给人类 健康带来挑战而倡导的一项全球计划。w h o 认为健康城市是由健康的人群、健康的环 境和社会有机结合发展的一个整体，是从城市及居民健康角度提出的，涉及影响城市居 民在物质、精神健康的各方面【4 】。 ( 3 ) 园林城市 园林城市是国家建设部在城市环境综合整治等政策上提出的。园林城市强调的是城 市绿化、美化和环境质量的提高，是以提高城市生态环境质量为目标的，而不涉及社 会、经济、自然的协调发展1 4 】。 f 4 ) 山水城市 “山水城市”这一概念是我国老一辈科学家钱学森教授在1 9 9 0 年给清华大学吴良 镛教授的信中首先提出来的。尽管钱老未给“山水城市”下个明确的定义，但从上述分 析可以看出，他主张城市建设与自然结合，将自然山水融入城市，并弘扬中国传统文 化，“山水城市”不仅继承了中国传统的自然生态审美观，而且也融合了中国优秀文化 中的诗词、园林和绘画，重视民族历史传统和文化脉络，相对于园林城市更具有深邃的 文化内涵，体现了一种具有中国传统特色的城市环境观和文化观，尽管这种环境观和文 化观还不能全面反映或等同于生态城市的广义生态观，但这种观点与广义生态观是一脉 相承的【4 j 。 ( 5 ) 环保模范城市 为推进中国城市环境保护和可持续发展，实旋国家环境保护“九五”计划和 2 0 1 0 年远景目标中提出的城市环境保护“要建成若干个经济快速发展、环境清洁优 一6 大连理工大学硕士学位论文 美、生态良性循环的示范城市”的要求，国家环境保护总局自1 9 9 7 年开始在全i 蚕各城 市开展创建国家环保模范城市的活动。环保模范城市侧重的是城市环境质量、污染控 制、环境建设和环境管理工作水平【4 j 。 ( 6 ) 可持续城市 “可持续城市” 1 3 “1 4 】是指在生态学原理指导下，应用现代科学技术和经济法则， 在总结、吸收城市发展成功经验的基础上，对城市建设和发展进行经营、改造和管理的 城市。 ( 7 ) 生态城市 生态城市是人与自然和谐共生、可持续发展的城市。它是以人类生产力水平的提高 为基础，应用生态工程、系统工程等现代科学与技术手段建设的城市叫。 1 5 国内外生态城市建设模式 1 5 1 国外生态城市建设实例 目前，全球有许多城市正在按生态城市目标进行规划与建设，例如印度的班加罗 尔、巴西的库里蒂巴和桑托斯市、澳大利亚的怀阿拉市、新西兰的w a i t a k e r e 市、丹麦 的哥本哈根、美国的克利夫兰和波特兰大都市区等【l 2 】。 ( 1 ) 巴西生态城市建设 位于巴西南部的库里蒂巴市是巴西的生态之都，被认为是世界上最接近生态城市的 城市。该市以可持续发展的城市规划典范而享誉全球，也受到世界银行和世界卫生组织 的称赞，还由于垃圾循环回收项目( 联合国的环境项目) 、能源保护项目( 国际能源保 护协会的项目) 而分别获奖；并因其公交导向式的交通系统的革新成就而获奖。 库里蒂巴的建设经验包括： 公交导向式的城市开发规划 库里蒂巴市的土地利用与交通相结合，鼓励混合土地利用开发的方式，而且总体规 划以城市公交线路所在的道路为中心，对所有的土地利用和开发密度进行了分区。目 前，城市有2 3 的市民每天都使用公共汽车，并且做到公共汽车服务无需财政补贴。研 究人员估计每年减少的小汽车出行达2 7 0 0 万次。 关注社会公益项目 库里蒂巴有几百个社会公益项目，较为著名的是环境项目- - 1 9 8 8 年实行的口号为 “垃圾不是废物”的垃圾回收项目，垃圾的循环回收在城市达到9 5 。回收材料售给当 7 一 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 地工业部门，所获利润用于其它的社会福利项目，同时垃圾回收利用公司为无家可归者 和酗酒者提供了就业机会。 这些简单的、讲究实效的、成本很低的社会公益项目旨在成为库里蒂巴环境规划的 一部分，并使得城市在环境和社会方面走上了一条健康的发展之路。 对市民进行环境教育 一个城市成为生态城市的前提是对其市民进行环境教育，培养其环境责任感。库里 蒂巴对此十矜注重，儿童在学校受到与环境有关的教育，而一般市民则在免费环境大学 接受与环境有关的教育。 ( 2 ) 丹麦生态城市建设 丹麦的哥本哈根市生态城市建设项目是丹麦第一个生态城市的建设项目，旨在建立 个生态城市的示范城区，为丹麦和欧盟的生态城市建设取得经验。 其生态城市建设的内容包括： 建立绿色帐户 绿色帐户记录了一个城市、一个学校或者一个家庭日常活动的资源消费，这样能够 比较不同城区的资源消费结构，确定主要的资源消费量，并为有效削减资源消费和资源 循环利用提供依据。 生态市场交易日 从1 9 9 7 年8 月开始，每个星期六，商贩们携带生态产品( 包括生态食品) 在城区 的中心广场进行交易。一方面鼓励了生态食品的生产和销售，另一方面也让公众们了解 到生态城市项目的其它内容。 吸引学生参与 丹麦生态城市项目十分注重吸引学生参与，在学生课程中加入生态课，对学生和学 生家长进行与项目实施有关的培训。根据项目实施的中期报告，项目进展良好，尤其在 垃圾分拣和堆肥制作项目上，取得了相当大的环境效益。 ( 3 ) 新西兰生态城市建设 1 9 9 3 年，w n t a k e r e 是新西兰第一个完成2 1 世纪议程的城市。w n t a k e r e 市的绿色 蓝图描绘了其生态城市前景，并阐明了市议会和地方社区为实现这一前景而采取的具体 行动。其重要成果包括： 建立合作伙伴关系 k a r e k a r e 的水生贝类禁捕法案，商业开发和市中心的建设，1 w i 的开发和资源管理 计划，k a y 路的包填协议，更安全的社区议会，健康峰会。 一8 大连理t 大学硕士学位论文 项目 港口视野概念规划，h e n d e r s o n 和t i t i r a n g i 区的更新改造，p i h a k a r e k a r e 区水质改 进。 政策义务 加强城区的实力，建立绿色王国，休闲服务策略，减少固体垃圾量，实行更加清洁 的生产。 f 4 ) 澳大利亚怀阿拉生态城市建设 怀阿拉的生态城市项目充分融合了可持续发展的各种技术，包括城市设计原则、建 筑技术、设计要素和材料、传统的能源保护和能源替代、可持续的水资源使用和污水的 再使用等。 其生态城市战略要点包括： 设计并实施综合的水资源循环利用计划： 在城市开发政策上实行强制性的控制，对新建住宅和主要的城市更新项目要求 安装太阳能热水器，并在设计上改进能源效率； 对安装太阳能热水器给予财政刺激措施； 2 1 世纪议程的环境规划过程； 开展宣传优良的、可持续的建筑技术的大众运动； 形成一体化的循环网络和现状公园； 建立能源替代研究中心。 现阶段国外生态城市建设的特点可概况如下： 制定明确的生态城市建设目标和指导原则； 强调生产资源利用、生活消费和垃圾生产的3 r 原则； 促进地方社区的参与，提高市民的生态意识。 1 5 2 我国生态城市建设实例 “生态城市”这个名词出现在2 0 世纪8 0 年代，目前在我国明确提出建设生态城 市、生态省的省市逐渐增多。 我国从2 0 世纪8 0 年代初开始进行生态城市研究，北京、天津、上海、长沙、宜 春、深圳、马鞍山等城市都相应开展了研究，主要集中在城市生态系统分析评价和对策 研究上。 9 一 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 其中，江西省宜春市的规划与建设是我国第一个生态市的试点。它是应用环境科学 的知识、生态工程的方法、系统工程的手段、可持续发展的思想，在一个市的行政范围 内，来调控一个自然、经济、社会的复合生态系统，使其结构、功能向最优化发展，保 证能流物质畅通和高效利用。宜春市填补了我国在生态城市建设方面的空白 1 ”。 目前，我国一些条件较好的城市如上海、大连、常熟、北京、广州、深圳、杭州、 苏州、天津、哈尔滨、扬州、常州、成都、乐山、桂林、张家港、秦皇岛、唐山、襄 樊、十堰、烟台、日照等也提出要建设生态城市的设想，海南、吉林、黑龙江、陕西等 省提出了建设生态省的奋斗目标。 由于城市自身的发展条件有差别，并且城市可持续发展作为一个发展过程，不同发 展阶段的城市也应具有不同的发展模式，所以不同阶段生态城市建设模式也就不同。目 前，生态城市建设模式主要有以下几种： ( 1 ) 自然型生态城市 自然型生态城市，以当地的自然资源为依托，尤其以当地的气候条件有很大关系。 例如，昆明提出要建立“山水城市”，这与它具有多种气候带特征、植物物种丰富的自 然条件有很大的关系；吉林省长春市提出建立“森林城市”也与其自然环境有很大的关 系。这种模式以人类居住环境的优化为前提，一般在经济发展水平处于中等的城市较为 常见。 ( 2 ) 政治型生态城市 一般来说政治型生态城市具有较强的政治意义，主要是发达国家的首都。城市的职 能突出表现为政治中，l 2 , ，文化、教育职能强，聚集着国家决策精英。它的服务业比较突 出，主要体现在人文景观的旅游业发展。工业区远离城市，污染性强的企业也被迁移， 城市公共绿地覆盖率高，人居环境优越，政府用于城市建设的补贴丰厚，居民的福利待 遇高。 ( 3 ) 经济复合型生态城市 对于大多数城市来说，尤其是发展中国家的大型城市，生态城市的建设模式一般是 属于这种模式，如上海，既注重城市的绿化建设，主要表面的人居环境，也注重城市的 经济发展和社会发展。经济的发展水平是决定这种生态城市建设的关键所在。 f 4 ) 生态化海滨城市 这类模式多发生在沿海中等城市中，城市生态系统的规模较小，有一定的区位优 势，有利于经济的对外联系，自然条件比较优越，经济发展有很大潜力。如山东威海。 1 0 大连理工大学硕士学位论文 上述介绍的国内外生态城市建设，与生态城市已有的丰富理论相比，这些实践并不 完善，也并不是真正意义上的生态城市建设，这些城市只是在向生态城市迈进的道路上 走得更近一些。 因此，生态城市建设的模式是一个有待探索的领域。我国各地区的生态城市建设选 择何种发展模式也是一个值得探讨的问题。现在国家提出的“发展循环经济，振兴东北 老基地”的发展战略，为研究东北老工业基地生态城市建设、实现城市的可持续发展提 供了新的历史舞台。 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 2 大连开发区生态城市建设现状 2 1 生态城市是大连开发区生态城市建设的必然趋势 大连开发区作为大连的新市区，被赋予了新的属性技术先进的工业基地，高新技 术产业基地，以现代服务业为支撑的区域性现代物流服务中心，智能化、生态性、综合 性现代化新城区。国家提出的“发展循环经济，振兴东北老工业基地战略”，以及“大 大连”的建设，为开发区的发展带来了新的契机。但是，随之而来的城乡用地空间整 合，人口增加，投资力度加大，市场规模扩大和经济快速发展，必将使开发区的生态系 统面临一定压力。 因此，大连开发区把生态城市建设作为其城市发展的目标，保护其赖以生存和发展 的生态系统，探索一种适合大连开发区可持续发展的模式，实现大连开发区经济与环境 的协调发展，从整体上提升大连开发区的综合竞争力。 2 _ 2 生态城市建设现状 2 2 1 经济发展现状 大连开发区自1 9 8 4 年建区以来，以招商引资为核心的经济建设取得了显著的进 展，国民经济始终保持快速发展，“九五”期问国内生产总值年均增长率为1 8 7 。 目前，共有3 9 个国家和地区的外商进区投资，累积批准外商投资企业1 5 8 1 家，投 资总额达1 2 4 亿美元。区内2 0 多个行业4 0 多个产业中，初步形成了8 大支柱产业，即 石油化工、电子及通讯设备、电器机械、金属制品、机械设备、食品加工、服装纺织、 医药制品。同时大连开发区正在积极发展高新技术产业和环保产业。 2 0 0 2 年大连开发区完成国内生产总值2 4 2 6 亿元，工业总产值4 9 0 5 亿元，出口创 汇3 2 4 亿美元，地方综合财政收入1 1 9 亿元，各项经济指标均达到了两位数的增长。 主要经济指标在全匡i 开发区中继续名列前茅。大连开发区主要经济指标与国内其它开发 区的比较见表2 1 。 2 - 2 2 社会发展现状 2 0 0 2 年底，大连开发区户籍人口1 69 力| 人，其中，男性人口8 2 万人，女畦人口 8 7 万人。非农业人口1 0 5 万人，农业人口6 4 万人。从业人员共有1 0 5 万人。大连开 发区教育事业、文化体育事业、医疗卫生事业等蓬勃发展。全区共有驻区高等院校9 1 2 大连理工人学硕士学位论文 所，职业中专1 所，高中2 所，初中7 所，小学1 4 所，办学单位4 0 家；医疗保障设施 基本健全，社区医疗服务得到加强，区内卫生环境和就医条件明显得到改善；社会保障 制度不断完善，全区8 0 - 2 的职工参加了基本养老和失业保险；房改政策得到了落实， 住房条件明显改善；全区文化市场得到了健康、规范发展，举办多场丰富多彩的文化活 动，不仅提升了人们的精神生活质量，而且丰富了群众的文化生活：园区内的公共卫生 设施、体育设施和文化活动等场所均基本上能够满足区内居民的需要，而且基础建设投 资逐年保持稳定的增长态势。 表2 12 0 0 2 年大连开发区主要经济指标与国内其它开发区比较 t a b l e2 1c o m p a r i s o no fe c o n o m i ci n d i c a t o r sb e t w e e nd d za n do t h e re c o n o m i c t e e h n o l o 西e a ld e v e l o p m e n t z o n e si n2 0 0 2 2 2 3 环境保护现状 大连开发区环境管理部门自建区以来就非常重视环境保护工作，在管委会的高度重 视和环保部门的严格管理下，环境质量保持良好。环境保护工作表现在： ( 1 ) 环保相关基础投资 大连开发区自建区以来，环境保护相关基础设施投资是基建投资中重要的一部分， 先后投资建设了城市污水处理一厂和二厂、危险废物填埋场、危险废物再生设备、危险 废物焚烧炉等。环保相关基础设旌处理规模及投资概况见表2 2 。 ( 2 ) 环境认证与清洁生产工作 大连开发区自1 9 9 7 年第一家企业通过i s 0 1 4 0 0 1 认证以来，现已有3 6 家企业通过 了此项认证，而且大连开发区也于1 9 9 9 年1 2 月通过了认证，成为国内第二家通过认证 的政府管理机构。2 0 0 0 年5 月大连开发区又被国家环保总局命名为“i s 0 14 0 0 0 国家示 一1 3 生态城市建设理论与方法研究一以大连开发区为例 范区”。2 0 0 1 年大连市清洁生产审计工作正式全面展开，首批有1 4 家企业成为试点， 大连开发区有5 家企业参与试点。 ( 3 ) 环境质量 大连开发区排放的9 9 废水经过处理达标排放；废气全部达标排放；固体废弃物 综合利用率为4 6 ，危险废弃物全部实现无害化。城市生活垃圾全部实现袋装化，统 一收集运到毛茔予垃圾场填埋处理。 环境综合指标为：固体废弃物综合利用率达到4 6 ；城市污水处理率达到9 9 ： 中水回用率达到2 0 ；人均公共绿地面积3 5 平方米；建成区绿色覆盖率为3 7 。 表2 2 大连开发区环保相关基础设旌及投资概况 t a b l e2 2i n f r a s t r u c t u r ea n di n v e s t m e n to f e n v i r o n m e n t p r o t e c t i o ni nd d z 1 4 大连理工大学硕士学位论文 3 大连开发区城市生态系统分析 在论文第二章定性分析了大连开发区生态城市建设的现状，同样，也需要对大连开 发区生态城市建设现状进行定量分析与评价，这也是确定大连开发区生态城市建发模式 的必要步骤，是大连开发区未来有重点的进行生态城市建设的一个重要的科学依据，同 时为城市决策者提供科学参考。 大连开发区工业化和城市化进程加快，以及经济的快速发展，引起了一系列环境问 题和资源问题，包括资源( 淡水资源、土地资源以及其它不可再生资源) 短缺，环境污染 ( 水体、大气等受到污染) ，生态破坏( 乱占耕地、破坏山体，水土流失、破坏自然植被等) 等，城市生态系统面临着一定的压力。因此选择生态足迹模型对大连开发区生态足迹需 求及生态承载力供给进行定量计算与分析。 另外，考虑到大连开发区所位于的大连地区淡水资源短缺，严重制约着大连开发区 经济和社会的发展，水资源问题已经成为关系到大连开发区乃至大连地区经济、社会可 持续发展和生态环境安全的重大战略问题。为了缓解水资源不足的矛盾，需要广开各种 渠道引进淡水资源。引入“虚拟水概念”和“水足迹模型”，探讨了缓解大连开发区水 资源压力途径。 3 1 大连开发区生态承载力定n - 七- f - 算与分析 生态承载力的研究还未形成成熟的理论和方法体系，目前国内外生态承载力的研究 方法”j 包括以下几种： ( 1 ) 生态足迹法由加拿大生态学家w i l l i a mr e e s 和他的学生w a c k e m a g e l 在1 9 9 2 年提出的生态足迹法，是对判断一定数目人口的社会是否生存于生态系统的承载力范围 之内给出了种简单但实用的计算方法。 ( 2 ) 自然植被净第一性生产力法该种方法是评价生态系统结构与功能特征和生物 圈的人口承载力的重要指标，反映了某一自然体系的恢复能力。 ( 3 ) 供需平衡法该种方法是一种基于供需关系的度量方法，能够对区域生态环境 承载力进行有效的分析和预测【1 8 1 。 ( 4 ) 高吉喜法高吉喜提出把生态系统的弹性力、资源与环境子系统的供容能力以 及具有一定生活水平的人口数作为判定生态承载力的三个层面，建立了生态承载力综合 判定模式与评价方法。 在计算大连开发区生态足迹需求和生态承载力供给时采用了“生态足迹法”。 一1 5 生态城市建设理论与方法研究一以火连开发医为例 3 1 1 生态足迹定义及模型介绍 3 1 2 生态足迹模型出现的理论背景 “可持续发展”一词是在1 9 8 0 年的世界自然保护大纲中首次作为术语提出的 0 9 1 。1 9 8 7 年联合国环境与发展委员会主席b r u n d t l a n d 在我们共同的未来( o u r c o m m o nf u t u r e ) 报告中首次提出了“可持续发展”定义。“可持续发展是既满足当代 人的需要又不危及后代人满足其需求的发展”。可持续发展概念不是一个固定不变的， 其内涵随着社会的发展而不断的深入、完善。自我们共同的未来出版以来，可持续 发展作为一种新的发展理念和模式已逐渐为世界各国所接受。5 年之后的在巴西里约热 内卢召