（环境工程专业论文）石家庄城市生态环境综合整治工程研究.pdf

摘要 石家庄市作为河北省的省会，在近百年的发展史中，城市规模扩张迅速， 如今已成为全省的政治、经济、金融、文化和信息中心，已跨入一类城市行列。 但是，随着城市的发展，也出现了多种生态环境问题，究其原因，是由于社会 、 物质、能量的需求己超过了生态系统的自我更新的能力。y ， 石家庄市生态环境综合整治工程研究运用生态学、生态经济学、可持 续发展的理论，在深入研究和分析了石家庄城市生态系统的演变、特征及主要 矛盾和生态环境整治建设的背景的基础上，建立了石家庄城市生态系统指标体 系，确定了中长期城市生态综合整治目标，提出了实施生态系统调节工程、生 态环境综合整治工程、生态系统恢复建设工程和生态示范工程的城市生态工程 体系，并以石家庄市s 0 2 污染控制工程为例，说明如何实现生态环境综合整治 工程，为解决石家庄城市生态系统的生态环境问题，逐步实现石家庄市生态环 境良性循环和经济社会可持续发展，将其建设成为生态型经济发展示范城市的 战略目标的实现，提供了决策的科学依据。 关键词：石家庄，城市生态系统，生态环境，综合整治 a b s t r a c t a st h ec a p i t a lo fh e h e ip r o v i n c e ，s h i f i a z h u a n ge x p a n d s r a p i d l yi ns c a l ed u r i n g t h er e c e n to n eh u n d r e d y e a r s n o w ，i th a sb e c o m et h ep o l i t i c a l ，e c o n o m i c a l ，f i n a n c i a l ， c u l t u r ea n di n f o r m a t i o nc e n t e ro fh e b e ia n dt u r n si n t oo n eo ft h ef i r s t c l a s sc i t i e s w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h ec i t y ，al o to f e c o l o g i c a lp r o b l e m sa p p e a ra st h ed e m a n d o fs o c i a lm a t e r i a la n de n e r g yh a s g r e a t l yb e e nb e y o n dt h ec a r r y i n gc a p a c i t yo f e c o l o g i cs y s t e m s o nt h eb a s i so f p r o f o u n d r e s e a r c ho ft h e c h a n g i n g ，f e a t u r e a n dm a i n c o n t r a d i c t i o no ft h ee c o l o g i c s y s t e ma n dt h ef i n ea n a l y z i n go ft h ee n v i r o n m e n t m a n a g e m e n t a n dc o n s t r u c t i o n ，u t i l i z i n gt h e t h e o r y o fe c o n o m i c s ，e c o l o g i c a l e c o n o m i c sa n dt h ec o n c e p to fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，“t h es t u d yo ne c o l o g i c e n v i r o n m e n ti n t e g r a t e d e n g i n e e r i n go fs h i j i a z h u a n g ”e s t a b l i s h e st h ee c o l o g i c a l i n d i c a t o rs y s t e ma n dm a k e st h em i d t e r ma n dl o n gt e r mi n t e g r a t i v ec o n s t r u c t i o n t a r g e t i ta l s o f o r m u l a t e st h er e g u l a t i v e e c o l o g i c a ls y s t e me n g i n e e r i n g ，e c o l o g i c e n v i r o n m e n t i n t e g r a t e de n g i n e e r i n g ，e c o s y s t e m r e s t o r a t i o n e n g i n e e r i n g a n d e c o l o g i c a ld e m o n s t r a t e de n g i n e e r ，a n de x p l a i n sh o w t or e a l i z et h ee n g i n e e rt h r o u g h t h ec a s eo fs 0 2 c o n t r o l l i n g a tt h es a m e t i m ei tw i l lh e l ps h i j i a z h u a n gt or e a l i z et h e o p t i m u mc y c l ei ne c o s y s t e ma n db u i l do u rc i t yi ti n t oa ne c o l o g i c a la n ds u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n tc i t y k e yw o r d ：s h i j i a z h u a n g ；e c o s y s t e m ；e c o l o g i ce n v i r o n m e n t ，i n t e g r a t e de n g i n e e r i n g i i 硕士学位论文 第一章绪论 1 1 城市生态环境问题由来及发展 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下，逐渐由农业居民点( 村或庄) 转化而来的人类集中 活动的区域单元。 产业革命促进了工业发展，带动商业、科技等的发展，促进了城市化的进 程。大城市的出现，又带动了星罗棋布的中小城市。城市与经济社会的发展， 相互促进，以致特大城市层出不穷。城市化的进程，标志着人类社会的进步和 现代文明。 二十世纪5 0 年代以后，我国城市化进程步伐加快，从1 9 5 0 年的1 3 2 座发 展到1 9 9 5 年的6 4 0 座；城镇非农业人口达3 5 1 7 亿以上，约占全国总人口的 2 8 。 人对环境的改造超出一定限度就会产生环境问题，世界体系的基本行为方 式是人口和资本的指数增长和随后的崩溃”1 。在城市化进程中，特别是城市向 现代化迈进的历程中，无论外国的或国内的许多城市，都普遍地遇到了“城市 环境综合症”的问题，诸如人口膨胀、交通拥挤、住房紧张、能源短缺、供水 不足、环境恶化、污染严重等等。这不仅给城市建设带来巨大压力，而且成为 严重的社会问题，也成了城市经济发展的制约因素发展。 我国在城市化的发展进程中，环境问题相当突出。主要城市环境问题为： 大气二氧化硫和酸雨成发展态势；5 0 以上的城市地下水受到不同程度的污染： 自然景观大量丧失“1 ；水体有机污染加剧，饮用水源质量下降：固体废物量逐 年增加，噪音扰民严重；一些大城市汽车尾气污染明显加重”3 。城市环境问题 第1 页 硕士学位论文 其原因之一是我国经济的发展水平不高，城市发展中忽视城市生态调节设施的 建设，特别是防治污染和生态建设的工程设施都相当落后，远远赶不上城市化 的快速发展，造成城市生态系统自我调节能力的下降，抵御系统冲击能力丧失， 出现了城市发展与城市生态环境不协调的现状。 1 2 城市环境综合整治的提出及理论依据 1 2 1 城市环境综合整治的提出 过去的二十年，城市环境保护是我国环境保护工作的重点。1 9 7 3 年首先在 城市建立了环境保护管理、科研和监测机构，随后开展了城市污染源调查和环 境质量评价。综合分析评价我国城市环境保护的历程，大体可分为三个阶段。 在1 9 7 3 1 9 7 8 年问，城市污染的点源治理阶段，在城市主要进行了以重金属为 代表的重点污染物的治理和城市燃煤锅炉改造及消烟除尘。1 9 7 8 1 9 8 4 年，工 业污染综合防治阶段，主要对布点不合理、危害职工和居民健康的工厂限期改 产、合并、搬迁，禁止在城市上风向、水源上游、居民稠密区、风景游览区建 设有害环境的工厂。在这个过程中比较注重城市工业结构调整和工业技术改造。 这些战略虽然对城市污染起到了一定的控制作用，积累了丰富的城市环境保护 经验，但也越来越暴露出其局限性：所能治理的污染仅占城市全部污染的- 4 , 部分，消减或治理的污染量赶不上新增加的污染量。因此，从8 0 年代初期开始， 我国调整了城市环境保护战略，逐步实行“城市环境综合整治”的新政策( 表 1 2 1 ) 。 表1 2 1 中国城市环境保护的历程 第2 页 硕士学位论文 城市环境综合整治的核心思想是把城市环境看作一个受多种因素影响和 控制的系统，改善城市环境必须通过城市功能区的合理规划和城市基础设施的 重大改进( 包括使用煤气等清洁能源，提高绿化率等) ，以及对城市污染进行集 中治理等多种形式来实现，其具体做法列于表1 2 2 。 表i 2 2 中国城市环境综合整治的主要做法 中国城市环境综合整治的主要做法 l结合城市基础设施建设，改善城市环境面貌 加强供排水设施的建设与改造 调整能源结构，改变煤炭的燃烧利用方式 加强道路交通建设 提高绿地覆盖率 2依靠科技进步，减少工业污染 合理调整工业布局和产业结构 通过企业技术改造防治工业污染 开展工业“三废”综合利用 组织专业化生产，集中处理污染 3集中治理城市重点区域污染 整治污染严重的城市小区 实施城市区域性烟尘、噪声控制目标管理 4实行企业联合集中治理污染 5充分利用自然净化和环境容量 城市污水适量排江排海 采用土地处理法处理污水 利用氧化塘处理城市污水 第3 页 硕士学位论文 从表1 2 2 可以清楚的看到，城市环境综合整治是一项涉及城市经济发展、 城市建设、城市环境管理等多方面的复杂工程，它已远远超出某一部门所能单 独控制的范围。 中国城市环境综合整治从1 9 8 5 年开始实施后，逐步见到了成效。1 9 8 8 年， 中国政府决定开展城市环境综合整治的定量考核，其理由是“为了推动城市环 境综合整治的深入发展，使城市环境保护工作逐步由定性管理转向定量管理。” 随后，这项工作作为一项制度从1 9 8 9 年起正式开始实行。 城市环境综合整治考核极大地推动了全国城市环境的整治工作，城市的工 业污染防治和城市基础设施建设取得了很大进展，环境管理水平明显提高；在 全国工业产值持续增长的情况下，城市污染物排放量没有同步增长，环境质量 没有同步恶化。重点城市环境污染发展趋势有所缓解，城市环境质量某些指标 基本稳定在8 0 年代中期水平，部分城市的环境质量有所改善。城市环境建设中 较突出的问题，如污水处理、民用能源结构等，都有了较大改善；环境质量状 况相对于经济发展速度而言，是比较稳定的”1 。 1 2 2 理论依据及认识 从上述可以看出，城市环境综合整治除了更多的运用环境工程的治理方 法，特别是生态学的理论，近年来越多的被应用到城市环境整治中，而由此产 生了城市生态工程的概念。首先，城市是一个不完整的、开放性的、对外部极 具依赖性同时具有集聚性的生态系统，这就使得各种城市问题的出现成为一种 必然。第二，人们对自然环境( 包括城市环境) 的错误认识，按照西方经济学关 于经济人的假定，经济当事人只片面追求经济利益，不考虑非经济利益，尤其 是生态利益1 。这种错误认识导致了人们在城市建设、城市管理。城市发展等 方面的失误，使城市问题不断加剧。由于人口增加和环境资源的危机，人们愈 来愈感到牛存与发展和自然协调共处的重要性，并且需要精细的对人为参与的 第4 页 硕士学位论文 生态系统加以调控”3 ，迫切要求生态学、经济学研究工作者从整体出发”“3 ， 解决城市环境问题，借助生态学理论作出有效可行的管理决策”。这是生态学 输入环境管理的有效途径“。因此，利用生态学的原理，生态工程理论及生态 经济学“。”1 理论，可持续发展理论”3 ，将城市人类系统与自然生态系统和社会 经济生态系统作为整体进行研究，实现城市系统内部，城市与城市外部物质流、 能量流、信息流等的输入输出的动态平衡和良性循环“，在发展经济、合理利 用自然资源和保护环境方面达到协调和统一“”1 ，是今后我国城市生态改善与 保护的重要课题。 1 3 本课题主要解决的问题 本课题主要对石家庄城市生态环境综合整治开展研究，并获石家庄市环保 局立项资助，开展的工作主要有以下几个方面： ( 1 ) 探明石家庄城市生态环境运行的主要矛盾； ( 2 ) 建立石家庄城市生态区划指标体系，进行生态区划： ( 3 ) 确定生态环境整治工程的具体工程； ( 4 ) 举例说明如何实现生态环境整治工程。 第5 页 硕士学位论文 1 4 研究路线 第6 页 硕十学位论文 第二章石家庄城市主要生态环境矛盾分析 2 1 石家庄城市生态系统演变及特征 2 1 1 城市发展与城市职能 石家庄市是一个典型的路缘城市，如图2 1 1 所示。1 9 0 2 年京汉铁路在鹿泉 县振头村村东设振头站，开始人口和产业集聚。1 9 0 7 年石太铁路建成通车，在 石家庄村东北设石家庄站，增加了石家庄在华北地区的交通地位和对人口产业 的吸引能力。1 9 4 0 年石德铁路建成，石家庄成为名副其实的铁路交通枢纽。1 9 4 9 年以后，城市经济取得了快速发展，特别是“一五”和“二五”期间，安排了 纺织、制药。机械、化肥等一批重点工业项目，使石家庄成为一座以轻纺为主， 机械、制药、化工、电子等行业较发达的新兴工业城市。1 9 6 8 年，河北省省会 迁驻石家庄市，城市增加了河北省文化、政治、科教中心的功能，到目前，石 家庄市已经发展成为人口超百万，国民生产总值超百亿，建成区面积近达1 1 0 平方公里的华北中南部区域经济中心城市，多项发展指标均越居河北省第一位。 石家庄市是河北省省会，全省政治、经济、金融、文化和信息中心，是国 务院批准实行沿海开放城市政策的城市，在全国地级以上城市综合实力排位中 居1 5 位，属一类城市行列。 石家庄市城市形态，受城市发展仓促、缺乏宏观远景规划的影响，城市空 间结构属单核一t 5 城市，形成了以火车站为中心的商业、商务密集的城市中心区， 沿中山路两侧的较发达的商业服务设施，以博物馆广场为核心的文化娱乐和体 育设施用地，东北部工业区和南部工业区，东南和西南的一些大专院校密集的 高教科研区。 工业是城市产业的主体，但第三产业在国内生产总值中占比例不断提高。 第7 页 硕十学位论文 图2 1 1 石家庄市地理位置图 笫8 页 硕士学位论文 在城市基础设施建设方面，由于缺乏整体规划的长远作用和片面追求经济 效益的思想认识，市政建设也存在许多不足。比如在排水设施和污染物集中处 理等方面发展较缓，而且已越来越明显的制约了城市的发展，降低了城市生态 系统的调控功能。 2 1 2 中心城市生态系统的自然特征 石家庄城市所在区域是在地壳相对下沉的构造背景下，主要由河流堆积而 形成的洪积一冲积平原，地面平缓，但已受到轻度切割，宽阔的河漫滩低地低 于平原3 5 米，地表发育了褐土型土壤，地表水与地下水比较丰富。此区域集 中了主要城镇、工业、交通线，是主要人口集聚所在地，在自然分异作用下形 成了分带性的生态环境结构，这种分带性的生态环境结构制约着社会经济活 动。 2 1 3 石家庄中心城市生态系统的社会经济特征 ( 1 ) 经济社会发展的封闭性和内向性 作为省会城市的石家庄市，是河北省外向型经济和开放条件最好的地区， 开放的区域生态系统为经济和社会的对外开放创造了条件。但是，由于受多种 历史和社会因素的影响，在改革开放前一个很长历史时期，一直处于封闭和半 封闭状态，经济社会发展带有很强的自发性和内向性，改革开放以来，社会主 义市场经济法制的建立和完善，一系列现代化交通和通信设施的建设，为区域 经济的市场化和地方经济的外向化创造了条件。但是，城市经济社会发展的内 向性和局限性也非常明显。经济社会的内向性和局限性，不利于石家庄城市生 态系统与外系统的能量流、物流、信息流的交换，是导致城市经济发展困难和 滞后的一个重要原因，也是制约城市环境质量改善的主要原因。 ( 2 ) 产业结构的依赖性和刚性 分析石家庄市产业发展历史，传统的产业结构和行业内部结构虽然已经有 了阶段性的转变，但以单一的资源型产业结构特征并未发生过质的变化，对当 第9 页 硕士学位论文 地农业和矿产的依赖性并未发生过质变化。以棉纱和丕布为主的纺织工业，以 农用机械和通用机械零配件为主的机械工业，和以尿素为主的化肥工业，仍然 占有相当大的比重，因此，必须清除防碍产业结构调整的不利因素，加快产业 结构调整步伐，实现产业结构的优化升级，解决产业发展的结构性问题，从根 本上减轻对当地资源环境的压力。 ( 3 ) 社会生产力布局的分散性和无序性 在计划经济时期，为了加强支农工业建设，促进了区域生产力的第一次分 化。国家制订并组织实施环境保护基本国策以来，为了减轻市区的环境压力， 又在规划中把市区和县城工业推向市区和县城外围区，加速了卫星工业城镇建 设，形成了生产力布局的第二次分散。八十年初期的农村经济体制改革，加速 了以乡镇为主的农村经济发展，构成建国以来最大的生产力布局的第三次分散。 社会主义市场经济体制的建立和完善，又加速了非国有经济发展和多个利益主 体问的竞争，从而导致条块向利益驱动条件的生产力分散，所有这些分散政策 和分散因素的长期综合作用不仅构成为省会石家庄市经济社会发展中的一个明 显特征，也埋下了布局性生态环境问题。 2 2 城市生态环境运行的主要矛盾分析 2 2 1 城市发展规模与环境 在石家庄设市以来的八十年间( 1 9 2 5 - 2 0 0 0 ) ，由于城市经历了不均衡的 发展阶段，在确立了其在全省乃至全国的经济地位的同时，也埋下了生态环境 隐患，产生了目前城市发展与环境之间突出的矛盾问题。具体分析如下： ( 1 ) 城市人口规模的膨胀是非均匀的。进入二十一世纪，由于城市化的快 速发展，人口问题将会更加突出，这种过快的人口增长，将会使有限的生态系 统资源疲于满足人口基本需要，用于城市发展的资源空间加剧减少，生态系统 背负更多的城市压力，失去调节能力，从而制约城市发展，加上石家庄地理和 人文环境，无论从那方面看，城市发展仍蕴含着规模扩张的巨大力量，因此人 第1 0 页 硕士学位论文 口与城市发展之问将面临众多的矛盾。 图2 21 石家庄市区典型年份总人口增长幅度小意图 ( 2 ) 城市的建设规模发展是不均衡，城市基础设施落后。“一五”期间， 初步形成了城市的防洪排涝体系。省会迁入石家庄以及改革丌放以后，城市发 展与城市基础设施建设的矛盾日益显现和突出。主要表现为：城市基础设施建 设滞后，供水、供电、供热和排水防涝、道路交通、土地资源、园林绿化等供 求矛盾突出；堵漏补缺式的建设模式及设施现状难于满足城市飞速发展的要求， 激化了城市发展规模与环境的矛盾，降低了人类支配自然资源的能力，阻碍城市 生态系统功能的实现，制约着城市经济能力的发展。 2 2 2 城市形态与环境 石家庄城市空间结构基本上属单核心城市，城市的发展基本上是“摊大饼” 的空间拓宽形式。这种建设方式加重了环境保护的困难，致使城市生态系统运 行不畅，造成市内部大范围的厂宅交错，城市形态结构不合理，增加城市环境 综合整治的难度。 2 2 3 城市功能分区与环境 科学合理的城市功能分区是实施城市环境管理的依据，就目前看，石家庄 城市功能分区与管理中仍然存在许多值得重视的问题，主要是： ( 1 ) 城市功能分区的范围局限于城市建成区，对城区环境有影响的近郊区 县，仍未纳入城市功能分区管理体系。这种分区思想违背了生态系统的完整性， 因为城市本身是不完整的生态系统，必须形成城乡统一的大系统，才能实现生 第1 1 页 硕士学位论文 态系统的协调发展。 ( 2 ) 在石家庄市形成发展过程中，已经形成了地处二环路以内的东北工业 区和西南工业区。从城市发展看，自发形成的南高营乡镇工业区和国家批建的 高新技术产业开发区( 东区) ，也将成为市区的一部分，如何调整这些功能区 的性质和职能，使其与生态经济市的建设目标相协调，既是一个现实问题，又 是一个影响深远的问题。 病 ( 3 ) 全城皆市和高度集中的城市中心商务区，是导致城市过早出现“城市 的一个重要原因。石家庄市贯彻执行国家关于加快第三产业发展的决定以 来，制订并组织实施的一条“破墙开店”战略，导致形成了全城皆市的状态， 出现了七十多条占道市场，与此同时，一环以内的中心商务区随着市场的扩建 和改造，成为人口密集的区域，自然带来了城市的发展和繁荣，但市场与环境 也已形成一对矛盾，不利于系统内物流、能流、信息流、人流的流动。 2 2 4 城市工业布局与环境 工业布局是影响城市环境质量的决定性因素和环节。二期城市规划以来， 确立了丘头和窦妪两个重化工工业发展区，但规划实施十多年来，除个别项目 外，绝大多数工业企业( 包括重化工企业) 没有进入这两个工业区，石家庄高 新技术产业开发区和良村经济技术开发区成立后，吸引了一批工业企业进区， 客观上缓解了城区工业发展对环境的压力。但相当多的工业企业盲目的建设在 城郊地带，形成了新的工业布局圈层。其结果是难以避免地出现“厂宅交错” 的城市圈层结构，究其原因，一是城市规划鉴定的工业区不具备吸引工业进区 的条件；二是城近郊区功能规划的不到位；三是工业发展把关不严；四是缺乏 控制工业布局的方法措施。不合理的工业布局，加重了生态环境的污染，削弱 了对资源的有效利用。 2 2 5 城市产业结构与环境 城市环境质量是城市产业结构水平的重要测度指标，一个城市资源的初加 第1 2 页 硕士学何论文 丁型产业比重越大，城市环境质量就越难以根本改善。石家庄市现状具有区际 意义的行业是纺织、医药、石化、炼焦和机械，均属资源密集型初加工工业； 绝大部分产品处于成熟期和衰退期，新产品的开发率较低。但是传统产业的惯 性增长，是相当多的城市和重工业区在发展中难以摆脱的习惯势力。特别是对 城市的财税有较大支撑能力的优势行业，调整过程中难度更大。因此，必须立 足于适应变化了的经济形势和从根本上缓解工业对生态环境的压力，加大产业 和产业结构调整的力度，发展既能发展经济，又能很好满足人民需要，保护生 态系统的绿色产业制订出有利于生态环境改善的产业政策，限期改造和淘汰夕 阳产业，这是从根本上解决生态环境问题的战略性措施。 2 2 6 城市消费结构与环境 石家庄市由于资源型产业结构，决定了在今后一个较长时期，仍是一个高 耗能，高耗水和土地非农化很快的城市。显然，这对于已无多大环境容量的市 区来说，压力是难以承受的。抑制这种生态资源压力的增长，必须适当限制资 源滥用，或寻找替代资源，建立生态系统的非平衡稳态。 表2 2 1 石家庄城市消费结构部分数据 项目数据 市区l 业万元增加值耗水量 市区丁业万元增加值耗煤量 市区 ：业万元增加值耗电量 每年市区消耗新鲜水 每年市区消耗原煤 每年市| 叉：消耗洗精煤 每年市区消耗原油 每年市区消耗燃料油 水的重复利用率 燃煤的热效率 燃油热效率 5 9 6 6 3 吨 6 2 8 吨 3 2 7 3 5 千瓦时 8 0 6 亿吨 7 9 4 8 9 万吨 1 4 0 - 4 0 万吨 1 8 4 2 3 万吨 7 5 8 万吨 8 3 7 ( 5 0 ( 8 9 第1 3 页 硕士学位论文 第三章石家庄城市生态环境综合整治 3 1 综合整治目标 3 1 1 城市生态环境功能定位 石家庄市的特殊地理位置和社会经济特点，决定了所具有的生态环境功 能。 ( 1 ) 海河水系水源保护功能 石家庄市地处海河三大支流一滹沱河、滏阳河和储龙河的上游，不仅是海 河流域经济发展最快的地区之一，而且已经成为海河流域三大经济中心城市之 一。因此石家庄市历史地承担海河水系的水源保护功能，并在海河水系水资源 供求和水污染防治中占有举足轻重的地位。石家庄市水资源丌发利用水平和水 源保护状况，不仅直接影响本市经济社会发展全局，而且还直接关系到下游地 区及相关地区的经济社会发展。 ( 2 ) 可持续发展示范功能 城市生态环境质量状况，是城市经济和社会可持续发展能力与水平的主要 标志。实施可持续发展战略，必须在技术经济发展水平较高的城市取得突破。 省会石家庄市是全省经济发展水平最高的地区，也是可持续发展能力相对较强 的地区，劳动力的文化程度等反映区域可持续发展能力的各项指标，均居全省 首位，石家庄有条件和能力成为全省率先实现可持续发展的城市。 ( 3 ) 食物安全保障功能 石家庄市城市人口密度居全国之首，城市生态环境的基本功能就是保证全 市人民的居住和生活安全。在不断提高全市城乡食物安全保证水平的基础上， 努力提高住区空气和饮用水的安全保证水平，最大限度地改善居民生活环境质 量。 第1 4 页 硕十学何论文 3 1 2 整治原则 区域牛态经济系统环境状况是生态系统和经济系统长期共同作用的结 果，因此对其进行整治，必须同时遵循两个自然系统与社会经济系统协调进 化演替的原则。具体主要遵循如下原则： ( 1 ) 趋势顺应原则 石家庄中心城市倚交通而发展成为新兴的工业城市，较近郊或别的地区更 具吸引力大。人为活动由低生态经济位向高生态经济位流动，是牛态经济系统 内从无序向有序的一种熵流【2 2 1 ，因此，进行石家庄市牛态环境综合整治和规划 必须适应这个规律，才能促进区域生态环境综合整治取得效果。 ( 2 ) 限制性要素优先配置原则2 3 l 在经济发展中，市域内不同地区和行业对限制因子( 关键资源) 的竞争导 致资源枯竭和退化，产生了区域结构和布局性的牛态环境问题，制约了整个系 统的发展。从区域内的生态位和经济位两方面考虑，注意加强对占支配地位的 主导因子和相对薄弱最小因子给予必要的人工控制，提高牛态一经济效率，促 进整个结构优化。 ( 3 ) 协调共生原则【2 4 】 协调共牛是一个地区经济一社会一环境发展的普遍规律，协调共生的最终目 标是使所有的生产者都节约了资源和能源，减少了消耗，降低了经济成本和环 境成本，获得了区域经济和环境的整体效益。共牛者之间差异越大，产业多样 性越高，协调共生的机会就越大，就越有助于推动地区的社会进步，增加经济 能力，控制生态环境恶化，实现生态与环境的协调。 3 1 3 城市生态环境整治目标 确定生态环境整治目标是为了选择或安排实施措施。一般而言，目标由一 系列的具体指标构成，也可以由定性描述表述宏观目标。而根据石家庄市可持 续发展的需要，城市环境综合整治的目标为： 第1 5 页 硕士学位论文 强化石家庄市海河水系水源保护、可持续发展示范和城市自我安全保障三 大生态功能，调整城市发展模式和产业结构模式，主要生态环境问题在得到基 本控制的基础上初步实现良性循环，城市环境质量达到北方内陆先进城市的水 平，协调城市生态系统的结构和功能，为取得良好的生态经济效益，为实现城 市生态系统优化与可持续发展，奠定坚实的基础。 3 2 生态环境整治与建设的基本任务 根据石家庄市已存在的生态环境问题，分批分期安排和实施生态工程建设 项目，用于建立可持续发展的经济模式，控制和改善环境污染与生态环境破坏的 局面，实现社会经济与环境的协调发展。石家庄市生态环境整治与建设的主要任 务有以下内容。 3 2 1 城镇生态环境建设 石家庄城市生态环境系统已是一个生态经济相互制约的不协调的系统，因 此，站在城市和区域发展的战略高度，认识和研究城市生态环境问题，调整城市 生产、生活功能关系，加速卫星城镇的合理规划和建设，优化城市产业结构和布 局，理顺城市发展与基础设施建设的关系，建设生念型的城镇体系，石家庄市生 态环境建设与保护的一项核心性的任务。 3 2 2 滹沱河石家庄市区段综合开发和整治 河流在稳定水文循环，恢复生态平衡等一系列可持续发展问题上，作用十 分重要【26 1 。滹沱河不仅是石家庄市的重要地表水源，而且是石家庄市的重要地 下水补给点，在保证城市供水、调节城市气候、美化城市环境、防灾减灾、改善 城市投资环境中都发挥着不可替代的作用。但是，由于缺乏全面系统的规划、开 发和治理，导致出现了滹沱河与石家庄市之间存在着十分不协调的问题，滹沱河 调节区域环境的功能已消失，而且在一定范围内加剧了石家庄市的生态环境质量 的恶化，制约了石家庄市的经济发展，因此整治滹沱河是一项事关城市发展全局 的重要问题。 第1 6 页 硕士学位论文 3 2 3 保护城乡供水水源 石家庄市是地处太行山前的冲积扇城市，历史时期地表水、地下水资源丰 富。但是，由于人口和产业的超常聚集，短短五十年就由一个富水地区变为贫水 地区，成为一个严重缺水地区。保证城乡居民供水安全，成为现存和潜在性的重 大生态环境问题，同时，严重的水污染又加重了水资源供求矛盾。因此，提高全 市社会经济发展和城乡居民用水的安全保证程度是摆在全市人民面前的一项历 史性的任务。 3 2 4 保证基本国土资源的可持续利用 土地资源、水资源、矿产资源、生物资源、旅游资源等国土资源是国民经 济和社会发展赖于支撑的重要物质基础。不论在经济发展的初级阶段，还是在 经济发展的中级阶段，基本国土资源的合理开发利用和保护都是保证经济和社 会可持续发展的基础，即使买方市场成为经济常态，竞争的焦点移向人才和技 术，但保护当地的基本国土资源仍然是战略性竞争的需要。为了维系国民经济 的高速增长，7 0 年代以来，明显加大了对各类国土资源的开发利用力度，导致 土地资源非农化加速，能源供求形式发生了根本性的变化，矿产资源、生物资 源总量持续减少，矿产资源浪费严重。因此，转变基本国土资源的粗放开发利 用方式，提高基本国土资源的开发利用整体水平，实现国土资源的有序利用， 是协调社会经济和环境的关键任务。 3 3 石家庄市生态环境综合整治区划 石家庄市域是一个复合型生态系统，具有多层次、多目标、多属性的特征， 因此从因地制宜的观点出发，必须首先完成生态环境的区域规划，建立生态整 治和改善的区域系统。 3 3 1 分区综合整治的指导思想 石家庄市经过长期的丌发，已经成为一个自然一社会经济复合型生态系 统，有多种特征和优势、存在多种问题和限制因素。要解决石家庄市已形成的 第1 7 页 硕士学位论文 生态经济矛盾，就必须根据区域内各要素的特征，制定分区整治对策，因此必 须进行整治区划，归纳各区的特点，制定具体的有针对性的对策。 生态环境综合整治区划是运用生态学观点，根据各地区的自然因素和社会 经济因素，并以这些因素相互作用的综合效应为指标所进行的区划。 本课题将石家庄市城市区域范围划定为城市以及部分近郊县市，又利用必 要的手段和方法，将城市区域划为若干综合整治区域，所遵循的原则： l 、生态系统的整体性原则 城市作为生态系统即是不完整的、开放的，但作为解决其主要矛盾，又必 须根据需要，界定一个边界。根据石家庄城市能流、物流特征及城市与外围的 联系和作用，把部分近郊的正定县、鹿泉市、栾城县和藁城市的岗上、丘头2 个建制镇也划入整治区域。 2 、自然环境结构的一致性原则 自然环境影响着一个地区生产、生活的方式和强度，自然环境的差异则导 致社会结构和功能上的差异。因此各整治区的划分，必须根据自然环境的一致 性。 3 、生态经济结构及功能的完整性原则 生态环境区划的性质和目的决定了各生态区应当是该地区物质循环和能量 交换的完整单元，具备协调与再生的功能，能够进行正常运转和保持资源永续 利用，能充分发挥生态区的综合功能。 4 、城市的指导性原则 中心城市是生态系统中各类活动，即生产、交换、代谢、消耗高度集中的 场所，决定着生态系统物质、能量和信息的流向和流量。 3 3 2 区划方法概述 由于牛态环境区划涉及的数据不仅量大，而且关系极其复杂，我们方面 根据牛态学要求提出一些数学综合方法( 包括逻辑运算方法) ，另一方面借助计 第1 8 页 硕+ 学位论文 算机，进行人一机对话。这样既可以迅速获得和修改结果，而且也使结果更趋 于定量化。当指标数目较小时，指标综合是比较容易的，且往往具有明显的生 态学意义。但随着指标数目增加，综合的难度也随即增加，同时生态学意义也 愈趋于不明显。对数据进行分类，其方法的正确与否只有通过实践检验。当新 的综合指标其生态学意义不明确时( 例如，对于分类所依据的数学相似性一这 是数值分类学的本质，一般不容易找到相应的生态学解释) ，需要借助系统分析 的手段，利用计算机工具。编制若干算法( 如各种聚类方法、数学综合方法) ， 结合系统分析使区划结果较少主观性。 3 3 3 区划工作程序 图3 3 1 区划工作程序 第1 9 页 硕士学位论文 3 3 4 区划指标体系 石家庄是个典型的复合生态大系统，影响其系统结构功能的因素成千上 万，为了抓住主要矛盾，进行合并处理，形成若干项能够比较充分反映自然、 经济和社会特征的指标体系。 生态 经济 区划 指标 体系 社会 经济 指标 生态 环境 指标 经济发展战略( 近期长期规划、指标) 劳动力构成( 各业人数、文化技术水平) 经济活动强度( 产值密度) 十地利用结构( 耕地、林地、城市绿地、丁业和居住等面积比例) 经济结构( 工业、农业、商业、交通、能源、乡镇企业等比例) 人口( 总人口、人口密度、出生率、步匕亡率、平均寿命) 环境对策( 环境保护方向和措施) 环境问题 环境功能( 环境质量、环境容量) 动物( 种类、分布、数量) 植被特征 土壤特征 气候特征 水域特征 地貌特征 第2 0 页 蛳j0 似沧史 图3 3 2 石家庄城市生态环境整治分区图 中部中心城市及近郊生态环境综合粘治阿i i 中心城市环境综合整治区 一2 正定城市组团环境综合牡治医 i - 3 鹿泉城市组团环境综合整治区 一4 栾城城市组团环境综合整治仄 硕士学位论文 3 3 5 中心城市及近郊生态环境综合整治区划方案 ( 1 ) 区域范围：主城区的长安、桥东、桥西、新华、郊区和经济技术开发 区、近郊的高新技术开发区，j 下定县、鹿泉市、栾城县和藁城市的岗上、丘 头2 个建制镇，总面积1 8 8 5 平方公里，总人 ：5 1 2 8 8 1 万人。该区域是以中心城 市和卫星城组成的区域城市圈，将是石家庄市的经济中心区。 ( 2 ) 区域特征： 人口和产业高度集中，人口密度达到1 5 2 8 人平方公里，其中市区人口 密度高达6 1 2 1 人平方公里，经济密度达至1 2 7 2 6 8 万元平方公里，其中市区 经济密度高达1 1 7 2 7 0 万元平方公里。 本区已发展成为一个以纺织、制药、化工、机械、食品、建材、商贸、 运输为主导的综合性工业城市，具有国家和大经济区域的交通枢纽、轻纺工业 中心，综合交通枢纽，物资集散中心，省会迁入本区后，又成为全省的政治、 科教、文化中心。 人口和产业集聚过程中基础设施、服务设施欠帐多。 本区生态环境基础薄弱，是石家庄市环境空气、水环境、城市垃圾高 污染重矛盾最突出的区域。 该区域功能结构单一，人1 ：3 产业密集强度过大，卫星城镇布局不合理， 厂宅交错、城市形态和布局结构性矛盾突出。 ( 3 ) 主要生态环境问题： 资源、劳力密集，面临着市场、资源和技术的多重约束。经济社会发展 和改善区域生态环境质量迫切需求转变这一区域的经济职能和产业结构。 资源开发幅度已突破了生态闽值，资源供求矛盾突出，主要表现在水 资源极度短缺；对外部一次能源供应逐年扩大着需求；人1 ：3 高度密集，失去 土地资源优势；木材供求矛盾突出，石油化工和纺织赖以支撑的原油和棉花 第2 2 页 硕士学位论文 产量锐减，资源性产业难以维继。开发方式导致区内河流非涸即污，地下水 位逐年下降，地下水位漏斗逐年扩大；土地资源破坏严重，二次扬尘影响加 剧。 区域环境污染严重，表现为：大气质量差，水污染问题同益突出，污染 范围逐步由线扩大到面；城市噪声扰民严重；城市垃圾围城问题仍未得到根本 解决，城市垃圾无害化处理、处置和工业固体废弃物综合利用远不适应城市发 展的要求。 ( 4 ) 综合整治方向： 城市经济社会功能进行定位：进一步扩大城市的流通、科教、文化和管 理功能；选准主导和支柱行业，依靠科技、教育，巩固提高城市的经济功能； 充分发挥本区近邻京津两大高技术开发中心的优势；扩大城市的高技术转化和 传递功能。 产业结构和生产力布局的调整。产业结构调整的方向为，发展绿色产业， 生态农业，进一步提高生态农业的比重，淘汰高耗水、高耗肥、低效益和缺乏市 场竞争力的传统种植业和果菜业，建立节水、节肥型农业生产体系；全面提高中 心城市和郊县的工业整体素质，大力发展劳动力密集、技术密集和资本密集型工 业企业，扶植生物工程、电子信息、机电一体化设备、绿色食品等生态工业的发 展，降低石油化工、电力、建材、冶金等高耗水、高耗能产业的比重，淘汰或转 移化肥、电镀、造纸、冶炼等污染严重的行业。改造城市近郊区的商贸流通业， 大力发展新兴流通产业，控制发展以小商品流通为主的传统商贸业。调整生产力 布局，转变城市空间拓展方式，优化二、三产业生产力布局。构建多核心的城市 形态，规划建设城市新区和卫星城镇，为二、三产业的合理布局创造条件；转移 市区内高耗水、高耗能和高污染的工业企业，减轻市区环境压力；要改造城市郊 区和郊县对城市环境有影响的工业区；要处理好城市上风、水源地地区经济发展 第2 3 页 硕十学位论文 与城区环境保护的关系。 加大基础设施建设的步伐，解决基础性生态环境问题。改造市区和卫星城 镇的道路交通、给水排水、供电变电、供气供热、邮电通讯、园林绿化、环境保 护、文化娱乐、防灾减灾等基础设施，近期重点抓好市区和卫星城镇现代化道路 交通体系的建设，加大天然气、煤气、液化石油气、集中供热等清洁能源供给能 力的建设，优化能源供给设施的结构，加大污水处理回用、固体废弃物无害化和 综合利用设施的建设，完善多元化的供水排水体系。 高标准改造城市，有计划的解决都市村庄、老化了的工人新村、第三产业 起步发展阶段的旧商业区、污染影响严重的老工业区及老仓储、厂宅交错的混合 功能区的生态环境问题。逐步将这些旧区改造成为与现代化城市建设相协调的城 市新区。 加大对城市裸地的综合治理，提高区内土地利用的整体水平。近期着重 解决闲置区、垃圾场、贮煤场、原材料堆放场及道旁裸地等二次扬尘污染问题。 远期，把扬尘污染治理重点逐步移向河滩、荒山、荒丘的综合开发利用与城市 周边地区湿地保护。 1 1 中心城市环境综合整治区 ( 1 ) 区域范围：长安、桥东、桥西、新华市内4 区，石家庄市高新技术产业 丌发区和郊区，j 下定县滹沱河以南5 个乡镇，藁城县3 个乡镇，栾城县北部3 个乡镇，鹿泉市东部5 个乡镇，总土地面积6 3 3 平方公里，占中部地区总面积 的3 36 ，总人口1 7 6 3 万人，占中部总人口的6 1 _ 2 。 ( 2 ) 区域特征： 市域是投资环境最好、人口和产业集聚速度最快、经济和社会功能最 突d 的地区。 是能流、物流、信息流和人口流量最大的地区。 第2 4 页 硕士学位论文 是能源与其它自然资源消耗量最大，生产和生活废弃物排放强度最高， 发展与环境矛盾最突出的地区。 热岛效应、温度层结异常、地面下沉、环境干化等现象表现最突出的 地区。 ( 3 ) 主要生态环境问题： 以“煤烟型”污染为主的复合型大气污染严重。调整能源消费结构， 提高煤炭的综合利用水平，控制煤炭消费强度是控制大气污染，改善环境质 量的首要任务。 城市东北部工业区逐渐被城市包围、中心商务区人口和商贸过度集中、 西南部工业区厂宅交错、气热供应设施布局在市区、桥西污水处理厂紧邻市区、 大郭村机场被市区和卫星城镇包围等布局性生态环境问题突出，对城市基础设 施布局和城市形态进行战略性调整已成为本区发展急需解决的问题。 基础设施的建设落后于城市的发展，交通路设施、给水排水设施、热气 供应设施、防洪排涝设施、城市垃圾处理设施园林、绿化设施等，不适应城市 生态建设的需要。 滹沱河的综合整治始终与石家庄市的发展不同步，滹沱河黄壁庄水库以下 河段河道干涸、沙滩裸露、有水则污、垃圾成灾、堤坝年久失修，而城市的发展 对滹沱河及其岗黄水库的防洪、供水、补水、绿化、美化、气候调节等功能不断 扩张着需求。整治和改造滹沱河，建设绿化、美化的河岸园林绿化带，恢复河道 原有功能已成为改善城市环境整体面貌的突出问题。 城市污水排放始终缺乏前瞻性的规划和输导，形成了汶河、汪洋沟、石 津渠和滹沱河多口多向排污的不合理格局，经过近年来的应急性调整，分散排 污的格局仍未发生根本性变化，正定组团建设中还将把排污方向扩大到潴龙河 水系。同时，受经费限制，至今绝大部分城市污水仍未得到处理，仍依靠污灌 第2 5 页 硕士学位论文 区消化污水缓解上下游的矛盾，这种状况潜存区域间巨大的矛盾和冲突。 市区人口和产业高度密集、功能区域交错道路交通不畅，导致市区噪 声扰民、汽车尾气污染、交通拥挤等市内生态环境问题相当突出。 ( 3 ) 综合整治方向： 控制人口和产业密度、降低单位面积的排污总量，逐步解决本市的生态环 境问题。转变摊大饼的城市发展模式，避免厂宅交错圈层的出现，加速正定城 市新区、鹿泉和栾城卫星城镇组团的建设，分散城市中心区的工业职能，降低 排污密度。 依据功能定位，对产业结构进行阶段性、战略性调整，改造传统资源型 产业，限制包括建材、化工、冶金、造纸、电力、炼焦等能耗和水耗大的重污 染型产业的发展，扶植制药、食品、服装等技术密集和劳力密集型产业的发展， 减轻城市经济发展对环境的压力。 加大外环道路和立体交通设施的建设步伐，打通市区的断头路，研究建 设市区及城市组团问轻轨快速通道