（环境工程专业论文）水环境与区域经济发展关系的研究.pdf

水环境与区域经济发展关系的研究 摘要 f 当前，可持续发展的观念已深入人心，寻求环境与经济的协调发展越来越引 起人们的关注，如何实现环境、经济、社会的协调发展成为众多学者的研究重点。 本文结合安徽省自然科学基金“河流水质虚拟调控一以淮河安徽段为例” ( 0 3 0 4 5 3 0 6 ) ，对水环境与区域经济发展之间的关系进行了重点研究。 论文介绍了水环境的概念及中国的水环境形势，全面分析了水环境与区域经 济发展之间的相互关系：区域中不同的发展阶段对水环境造成的影响，区域中不 同的产业结构对水环境产生的重大影响；水环境状况对区域发展的重要影响，水 环境容量的重要作用和在环境规划中的重大意义，水环境承载力对区域经济发展 的重要意义。分扼了产业结构评价的一些方法，提出了基于水环境保护指标的 a h p 评价系统。、y 论文采用环境一经济协调度理论，对淮河安徽段的两个重要工业城市进行了 协调度的定量分析；对淮河安徽段的人均废水排放量与经济发展间的关系，结合 环境库兹涅茨曲线进行了研究，探求两者间的发展协调关系；最后以时空耦合为 主要特征，详细地分析了淮河安徽段水质与产业密度间的关系，以便为该区未来 经济与环境的协调发展提供依据。 本文的研究结果表明：淮河安徽段区域间的经济发展水平存在很大差异，且 总体产业结构水平不高。因此，为保护水环境和促进区域经济的可持续发展，产 业结构的调整刻不容缓，同时文章还提出了促进区域水环境与社会、经济协调发 展的一些策略。 关键词；水环境产业结构舞调发展环肇兹涅茨曲线产业密度 r e s e a r c ho nt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nw a t e r e n v i r o n m e n ta n d r e g i o n a le c o n o m i cd e v e l o p m e n t a b s t r a c t p r e s e n t l y , c o n c e p f i o no f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n th a sr o o t e di np e o p l e sm i n d , p u r s u i n gh a r m o n i o u sd e v e l o p m e n t b e t w e e nt h ee c o n o m ya n dt h ee n v i r o n m e n ta r o s e s p e o p l e sa t t a n t i o n ，h o w t or e a l i z eh a r m o n i o u sd e v e l o p m e n to f e n v i r o n m e n t ，e c o n o m y , s o c i e t yi so n eo ft h eh o t s p o t s t h ep a p e ra n a l y s e ss t a t e so fh u a i h eb a s i ni na n h u i p r o v i n c e ，s t u d i e ss t r e s s l yt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nw a t e re n v i r ( ，n m e n ta n dr e g i o n a l e c o n o m i c d e v e l o p m e n t f i r s t l y , t h ep a p e r n t r = o d u c e st h ec o n c e p to fw a t e re n v i r o n m e n ta n dt h es i t u a t i o n o fw a t e re n v i r o n m e n ti nc h i n a , a n a l y s e sp a r t i c u l a r l yt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nw a t e r e n v i r o n m e n ta n dr e g i o n a le c o n o m i cd e v e l o p m e n t ：d i s c u s s i n gt h ei m p a c to fd i f f e r e n t d e v e l o p m e n ts t a g eo fr e g i o nt ow a t e re n v i r o n m e n t ，t h ei m p a c to fd i f f e r e n ti n d u s t r i a l s t r u c t u r eo f r e g i o nt ow a t e re n v i r o n m e n t ；t h ei n f l u e n c eo f w a t e re n v i r o n m e n t a ls t a t e o nr e g i o n a l d e v e l o p m e n t ，m e a n i n go fw a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y a n dw a t e r e n v i r o n m e n t a lc a r r y i n ge a p a c i t yi ne n v i r o n m e n t a lp l a n n i n g a d d i t i o n a l l y , i n t r o d u c i n g s e v e r a lm e t h o d so fa s s e s s i n gi n d u s t r i a l s t l a l c t u r e ，t h ep a p e rg i v e s a l la s s e s s m e n t m e t h o d o f h i b e r a r c h y a n a l y s i sb a s i n go n w a t e re n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n t a k i n gr e g i o no fh u a i h ei na n h u ip r o v i n c ea no b j e c t ，t h ep a p e rs e t sf o r t ht h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nw a t e re n v i r o n m e n ta n d r e g i o n a l e c o n o m i c d e v e l o p m e n t a c c o r d i n gt ot h ec o o r d i n a t o rt h e o r e t i c so fe n v i f o n m e n ta n de c o n o m y , a n a l y s e st h e c o o r d i n a t o ro ft w om a i ni n d u s t r i a lc i t i e si nh u a i h eb a s i ni na n h u i p r o v i n c e ；s t u d i e s t h eh a r m o n i o u s r e l a t i o n s h i p b e t w e e nw a s t e w a t e r d i s c h a r g e a n de c o n o m i c d e v e l o p m e n tb ye n v i r o n m e n t a lk u z n e t sc u r v e f i n a l l y , s t u d i e st h er e l a t i o n s h i p o f w a t e rq u a l i t ya n di n d u s t r yd e n s i t yi nh u a i h eb a s i no fa n h u i p r o v i n c ea n dg i v e st h e e v i d e n c ef o rr e g i o n a ld e v e l o p m e n ti nt h ef u t u r e a c c o r d i n gt o t h es t u d i e so ft h e p a p e r , r e s u l t si n d i c a t e sg r e a td i f f e r e n c eo f e c o n o m i cd e v e l o p m e n tl e v e li nh u n i h eb a s i ni na n h n i p r o v i n c e , l o w - l e v e li n d u s t r i a l s t r u c t u r e ，f o rp r o t e c t i n gt h ew a t e re n v i r o n m e n ta n dm a k i n ge c o n o m ys u s t a i n e d d e v e l o p m e n t , u r g e n t i n d u s t r i a ls t r u c t u r e a d j u s t m e n t ，a n dg i v e s s o m e s t r a t e g i e s p r o m o t i n g t h eh a r m o n i o u s d e v e l o p m e n t b e t w e e nw a t e re n v i r o n m e n ta n d s o c i e t y - e c o n o m y k e y w o r d s ：w a t e re n v i r o n m e n t ，i n d u s t r i a ls t r u c t u r e ，h a r m o n i o u sd e v e l o p m e n t e n v i r o n m e n t a lk u z n e t sc u r v e , i n d u s t r yd e n s i t y 1 1 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，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，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位 或证书使用过的材料。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谢意。 学位论文作者签名：话k 于唧 签字日期：州了年，月占日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。 本人授权合肥工业大学可以将学位论文的垒部或部分内容编入有关数据库进行检 索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：谢t 签字日期：触j 年7 1 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 五声岬 导师签名：岁2 彖禾。 签字日期：；年期妒日 电话 邮编 致谢 本论文是在导师汪家权教授的悉心指导下完成的。在论文的写作期间，导师 给予了我无微不至的关怀和细心的指导。导师渊博的知识、严谨的科研态度、诲 人不倦的治学精神，使我受益匪浅。值论文完成之际，向导师表示最衷心的感谢 和最诚挚的敬意! 在论文写作中，还得到了李如忠老师、钱家忠老师的指点和帮 助，在此表示最诚挚的感谢! 在论文的资料收集阶段，得到了安徽省环境保护局水资源办公室程文明主 任、肖莆高工，淮南市环境保护局赵葆青局长、淮南市环境监测站高志康高工的 大力支持和帮助，向他们表示衷心的感谢! 感谢家人多年来给予我的物质上的支持和精神上的鼓励! 在三年的学习期 间，还得到了同宿舍室友李传军、郑任、冯军会等的关心和师兄、姐及师弟、妹 们的帮助，也向他们表示诚挚的谢意! 感谢所有给予我帮助的老师和同学们! 感谢论文评审委员和答辩委员会委员对论文的批评和指正! l i 【 陈广洲 二0 0 三年四月 水是地球上生命的源泉，是人类赖以生存和社会发展不可缺少的基本物质。 水是一种不可替代的自然资源，充足的水量、良好的水质不仅是人类生存和发展 的必要条件，也是维持自然生态平衡和发展社会经济的重要因素。世界上人口、 资源、环境三大问题伴随着人口急剧增长、工业城市和社会经济的迅速发展，当 前已构成三大危机，而这三方面又无一不是与水密切相关。水作为区域经济发展 的一种自然资源和必要条件之一，水与区域经济发展之间有重要关系。水的匮乏 和水体污染的日益严重，已成为许多地区和社会经济发展的瓶颈。水环境的状况 好坏也已成为衡量一个地区能否可持续发展的重要条件。保护好水资源和水环 境，对其进行合理规划及开发利用是经济可持续发展的需要，同时也是资源与环 境可持续发展的需要，水资源与水环境问题已成为当前一个十分紧迫的问题。 淮河流域地处我国中东部腹地，是我国重要的商品粮棉和煤电生产基地。随 着人口、经济的增长，淮河于7 0 年代末开始遭受污染，导致水质恶化，影响了 淮河流域的可持续发展。淮河作为国家“九五”期间重点治理的“三河三湖”之 先导，淮河的治理引起了广泛的关注。淮河安徽段流域处于淮河的中游，流域面 积为6 6 9 万k m 2 占全省国土面积的4 8 ；安徽省北部的地方( 一些重要城市) ， 淮河水是其重要饮用水源，然而水环境状况却不容乐观。因此，淮河安徽段的水 环境状况将关系到皖北、皖中地区的社会经济发展。本文选取淮河安徽段区域为 研究对象探求水环境与区域经济发展间的关系，水环境与区域产业结构问的关 系，水环境保护与经济发展问的协调性问题，从而为该区的水环境保护和经济发 展、产业结构调整提供依据和策略，为淮河的治理和区域的可持续发展起到重要 作用，因而具有重要的理论和现实意义。 第一章绪论 1 1 我国水环境现状 长期以来，我国水环境面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压 力。水体污染又加剧了水资源短缺、生态环境破坏，导致洪涝灾害频发。据1 9 9 9 年中国环境状况公报显示，目前我国七大水系、主要湖泊、近岸海域及部分地区 的地下水受到了不同程度的污染。在今后相当长的时期内，水污染仍将是我国水 环境面临的突出问题。正确地分析、认识当前的水环境形势和存在韵问题，对于 我国实施可持续发展战略具有重要意义。 1 1 1 我国水环境特点 我国现有水资源总量2 6 2 1 0 12 m 3 ，人均占有量仅为世界人均水量的1 ，4 ，在 世界排到第1 0 0 位以后，被列为世界上1 2 个贫水国家之一，加上水资源在时间、 空间上的分配不均匀以及年季之间变化大，我国的水环境形势不容乐观。其中水 资源状况具体表现在。1 ： ( l ) 人口增加和城市化用水标准的提高使水资源供需矛盾越来越突出； ( 2 ) 我国农用耕地需水量大，农业用水量十分紧张； ( 3 ) 我国工业用水增长极快，但工业用水中污水处理和重复用水能力低，用 水效益差； ( 4 ) 地表水已有明显减缩，地下水过量开采，水位降低，导致一部分地区地 面沉降，引发了环境地履灾害； ( 5 ) 水的污染严重，用水方式落后，水资源浪费惊人。 1 1 2 水体的污染 随着工农业发展和人们生活用水量的增加工业废水和生活废水排放量在急 君增加，未经处理的污永任意排放，污染了水源又进一步造成了水资源的短缺。 据统计，7 0 年代初，全国日排放污水量已超过1 亿坩，其中8 0 以上未经处理直 接排入水域，使河流、湖泊、水库遭受到不同程度的污染闭。同期，我国华北、 东北、华中、华东等地先后出现了严重的水环境问题，引起国家的高度重视。7 0 年代末期，国家提出在三五年内重点控制和治理渤海、黄海、长江、黄河、湘江、 松花江等的污染。从8 0 年代开始，在国民经济调整中迸一步加强了水污染防治 工作，全国工业企业开展了以加强生产管理为核心的企业整顿，结合技术改造防 治工业污染。9 0 年代初开始实施环境保护目标责任制和城市环境综合整治、定 量考核等管理制度，进步推动了全国水污染防治的进程。 进入“九五”以来，我国空前规模的水污染防治在“三河( 淮河、海河、辽 2 河) 、三湖( 巢湖、太湖、滇池) ”等重点流域全面展开。从目前全国水环境状况 看，水污染尚未得到有效控制，我国水环境面临的形势依然严峻脚。 1 2 国内外研究进展 人类社会为了生存，必须从环境中获取资源进行生产，经过生产、分配、流 通、消费等环节，将废弃物排入环境，这就是人类社会的能源交换和物质循环过 程。人类再生产过程和自然再生产过程交叉在一起形成了“环境经济”系统， 在这个系统中，环境与经济既相互促进、又相互制约。研究环境与经济发展闯的 关系有重要的意义。 环境对经济发展的制约作用：表现在经济发展不能超过环境的承载能力和环 境容量。环境遭受污染破坏，资源质量变坏、甚至枯竭将阻碍经济的发展，并 将威胁到人类自身。 环境保护可以促进经济发展：一方面，保护和改善环境质量可以促进生态的 良性循环，使资源的再生能力大于经济增长的资源需求，保持资源的质量良好 从而促进经济的良性发展。另一方面，环境保护可促使企业和城镇加强环境管理， 尽量采用无废( 或减少污染) 技术，提高资源利用率，促进生产力合理布局，减 少污染造成的经济损失。 经济发展对环境的促进作用：经济发展了才能投入更多的资金用于保护和改 善环境为解决环境问题提供技术装备。相反，经济不发展环境问题也难以解 决。因此，对于经济发展的效益不能只用速度指标来衡量，还要考虑环境的问题， 树立可持续发展的战略思想。我国正处于工业化的中期，环境与经济的协调发展 问题显得更为重要。 当前环境与经济的协调关系是可持续发展关注的重要内容，特别是对于发展 中国家来说，建立两者问的协调关系尤为重要1 4 】。自从1 9 9 2 年联合国环境与发 展大会之后，关于环境与经济协调发展的研究越来越受到重视。我国也于1 9 9 4 发表了中国2 1 世纪议程一书，提出要走可持续发展道路。环境与经济的协 调发展与我们共同的未来中提出的可持续发展是完全一致的闭。从任何区域 的发展来看，可持续发展都要求协调社会经济发展与自然资源利用和生态环境的 关系 6 1 。可持续发展的实质是人类社会和自然环境关系协调发展的规范【7 j 。协调 发展已被全世界公认为处理发展经济和环境保护之间关系的最佳选择，它是保证 实现人类社会可持续发展战略目标的必由之路刚。 在区域发展的过程中，经济与环境之间的耦合是最重要的州。环境与经济系 统是一个涉及面广、综合性强的复杂系统。不同学科、不同专业领域分别从不同 角度对区域经济环境系统进行分析和解决。目前主要从以下几个方面进行研究： 1 2 1 环境与经济协调度研究 协同论是由德国物理学家赫尔曼哈肯教授于1 9 7 1 年提出的。协调度是协同 论中的一个重要的概念，指系统之间或系统要素之间在发展过程中彼此和谐一致 的程度，体现系统由无序走向有序的趋势。南京大学吴跃明【m 垮人，以可持续 发展理论为核心，以环境经济系统为研究对象，借助系统工程中多目标技术和 协同论的观点，建立了环境一经济系统协调度模型。根据模型，选取环境一经济 系统的典型豹指标，最后用此次模型分析了某市环境经济系统协调度现状及变 化趋势，并进行了预测。廖重斌l g j 指出环境与经济的协调发展是实现可持续发展 的重要途径，并用协调度和协调发展度的大小作为评判标准，将环境与经济协调 发展状况划分为从简洁到详细不同的三个层次，共3 0 种基本类型，最后以珠江 三角洲城市群为评价对象，给出了应用实例。阳洁等【12 论述了环境一经济协调度 的内涵，建立了环境一经济的协调度函数，针对文献1 0 l l 中指标选取的复杂性 ( 涉及多个经济及环境参数的若干数据资料) ，给出更简化的环境一经济协调发 展的判断依据。 1 2 2 地理学中的研究 地理学主要是研究区域经济与环境时空布局和优化调控问题。人地关系理论 和人地关系地域系统理论是人文地理学的基本理论，地理学的基础理论也始终离 不开人类与地理环境的相互关系这一基本问题。对人地关系的认识，经历了环境 决定论、人类生态学、文化景观论等，现在和谐论逐步占据主导地位，即人类发 展必须保持与自然环境的协调。6 0 年代以来。人地关系协调论被逐渐公认【l 引。 毛汉英提出人地关系理论是区域持续发展的理论基础【1 4 】，并进一步指出，区域可 持续发展实质是协调人她的关系，人类就必须自觉地调控自身及系统各要素的发 展，使系统总体发展方向与环境容量相适应i i “。以上说明了地理学应从时间上、 空间上体现环境与经济发展在质量、水平、方向、大小等方面的协调关系。人地 关系地域系统理论要求特定区域的人口、资源、环境和发展之间要保持经常性的 动态协调关系，简称p r e d 协调发展。目前国内关于可持续发展的研究多集中在 其指标体系的构筑上【1 锄1 1 。吕鸣伦等【2 2 】贝0 从可持续发展的理论上进行了分析。 曹利军等田】研究了区域p r e d 系统可持续发展的判别原理和方法。进行探讨省、 市级地域的p r e d 协调发展问题的有文献口川。有部分学者以全国为研究地域 范畴 2 7 - 2 8 1 ，探讨国家级地域范畴的区域可持续发展的时空分异特征阱】。冯玉广 等在分析了区域p r e d 之间关系的基础上，建立了区域可持续发展的判别模型， 定量地分析了经济与环境的协调关系标准口9 】。有的学者通过资源模型与社会模 型，结合环境容量，衡量了区域协调发展的水平刚。 4 1 2 3 环境库兹涅茨曲线 库兹涅茨曲线是由西蒙库兹涅茨于2 0 世纪6 0 年代在其对收入差异的研究 中提出的。他认为：在经济发展过程中，人们的收入差异一开始随着经济的增长 而加大，随后这种差异随着经济的增长开始减小，即收入差异与经济增长间呈倒 “u ”关系。 环境库兹涅茨( k u z n e t s ) 曲线：为了说明环境质量与经济增长的关系，可以引 入经济学中的库兹涅茨曲线来进行描述，特别是发达国家在经历了普遍的高增 长、高污染之后，环境质量随经济增长开始有所改善的经验数据的有力证明。在 经济起飞初期，环境会伴随着经济增长而不断恶化，经济发展到一定的阶段，环境 恶化会得到遏止并伴随着经济的进一步发展而好转，经济增长与环境之间的这种 倒“u ”关系，被称为环境库兹涅茨l z n e t s ) 曲线。许多经验和数据及发达国家走 过的历程都验证了环境退化率与经济发展水平的这种倒“u ”关系的存在 3 1 - 3 8 】。 环境库兹涅茨曲线的转变模式并不是一成不变的，发展中国家可以借鉴和利用发 达国家的经验、技术来控制和治理环境恶化，因此在某种程度上可以避免过去那 种“先发展后治理”的传统环境转变的老路，可以使传统的“突兀”倒u 型曲线 改变为“平扁”的倒u 型曲线【3 9 - 4 ”。并且，发展中国家由于搞清了经济发展与环 境保护之间的关系，可以促使环境质量的转变提前发生【4 2 1 。 可持续发展在注重“空间分布”的同时亦不可忽视“时间位序”的认识，时 空耦合是其显著特征之一。“环境与发展”过程是可持续发展的时序显现，而环 境库兹涅茨曲线是在二维平面空间以经济发展为横轴、环境状况为纵轴的协调 关系的展示。各态历经假说认为：在一个充分大的空间内，同一区域不同时段发 展状态可以从同一时间不同区域的发展状态中获得识另l j 2 s , 4 3 1 。这种相互联系、相 互识别、互相补充的时空耦合特征为环境库兹涅茨曲线规律的验证提供了方向一 一可以采用时序数据和截面数据进行说明，国内目前在省级地域范畴上对环境库 兹涅茨蚶线的验证研究尚不多见【2 8 】。本文结合环境库兹涅茨o t u z n e t s ) 曲线的分析 方法，选取水污染综合指数和产业密度对淮河安徽段区域水质与产业密度间的关 系进行了研究。 一 1 2 4 环境一经济规划模型 王西琴等【4 司采用模块化设计思想，构建了水环境保护与经济发展的决策模 型，以水资源或水环境保护目标为约束条件，以与经济发展相关的指标为目标函 数运用多目标规划方法进行求解，获得既符合经济发展目标，又满足水环境保护 要求的合理的产业结构和各自相对的发展速度，为水资源保护和经济发展的研究 提供了解决方法；分析了关中地区和渭河流域工业废水排放现状及其对水环境的 污染状况，并采用系数法和水环境容量方法分别对工业废水、污染物排放量及水 环境质量进行了预测，并指出从污染治理和产业结构两方面来改善水环境质量。 1 3 本文的工作 由国内外研究现状可见，目前研究淮河流域水环境与其经济发展之间关系的 成果很少。本文结合淮河安徽段流域状况，对水环境与区域经济发展之间的关系 进行了重点研究。 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 分析水环境与区域经济发展之间的相互关系。研究区域发展不同阶段、 区域中不同的产业结构对水环境造成的影响，以及水环境状况对区域经济发展的 重要影响。 ( 2 ) 研究产业结构评价的经济学的方法，建立基于水环境保护的产业结构评 价指标体系来评价不同区域的产业结构水平。 ( 3 ) 以淮河安徽段为研究对象，分析水环境与区域经济发展之间的协调关系。 采用环境一经济系统协调度的理论，研究两个重要工业城市的环境经济系统的 协调状况。 “) 结合环境库兹涅茨曲线，研究淮河安徽段的废水排放量与经济发展间的 关系，并与周期全省的相应情况进行比较。分析淮河安徽段市级、县级水质与产 业密度间的关系，采用时间序列数据和截面数据，从两个方面动态地反映水环境 与经济发展间的变化关系为流域未来经济与环境协调发展提供依据。 1 3 2 本文的特色 ( 1 ) 详细地论述了水环境与区域经济发展之间的相互影响关系。其中包括区 域经济发展的不同的阶段、区域的产业结构对水环境的影响；水环境作为区域发 展的基础，对区域经济发展起支撑作用，论述了水环境的状况对区域经济发展的 影响。研究了水环境容量和水环境承载力对区域经济发展的作用和意义。 ( 2 ) 针对仅从经济学角度评价产业结构所存在的不足，结合淮河流域的实际 情况，提出了基于水环境保护的产业结构评价指标体系，并运用层次分析法 ( a h p ) 评价不同区域的产业结构状况。 ( 3 ) 采用环境一经济系统协调度模型对淮河安徽段的两个重要工业城市( 淮 南和蚌埠) 进行了环境与经济系统的协调性分析，为其未来社会、经济发展提供 依据。 ( 4 ) 采用环境库兹涅茨假说分析方法，结合淮河安徽段，选取人均废水排放 量与人均g d p 两个指标，从时间序列数据方面探求两者间的发展协调关系，并与 同期全省的情况进行了比较。 ( 5 ) 针对采用截面数据应用环境库兹涅茨曲线较少的情况，本文运用各态历 经假说，采用环境库兹涅茨曲线假说的分析方法，首次将时序数据和截面数据结 合起来，研究环境一经济的时空耦合规律，动态地反映了淮河安徽段流域内的城 市、县级的水质与产业密度间的演变情况，为流域内城市、县的社会、经济的未 来发展提供依据和策略。 第二章水环境与区域经济发展的相互关系 摘要：本章阐述了水环境与区域经济发展之间的相互关系：论述了区域经济发展的不同阶段 对水环境的影响，区域产业结构对水环境的影响；水环境的状况对区域经济发展的影响，水 环境容量和水环境承载力对区域经济发展的影响。 2 1 水环境的概念 水环境一般是指河流、湖泊、沼泽、水库等地表贮水体中的水本身及水体中 的悬浮物、溶解物质、底泥，甚至还包括水生生物等 4 9 1 。水环境概念的覆盖面较 广阔，其应用的领域和范围也十分广博、复杂，因此特征量的选择就显得非常重 要，必须根据实际研究问题的性质和要求来确定和选取切合主题的特征量，才有 利于说明和解决问题。水环境的选择，根据其性质和领域范围，可分为以下几个 方面i i 】：水资源、水灾害、水质污染、水的应用和管理等四个方面。本文研究水 环境与区域经济发展之间的关系，选择水资源和水质污染两个方面来研究。 2 2 区域经济发展对水环境的影响 区域经济的发展关系着一个地区的未来，在众多的区域发展必需资源要素 中，水资源问题一直是关键问题，如何在制定区域发展过程中兼顾水环境保护议 题( 主要指水资源合理开发和利用、水体的污染与防治) ，如何运用正确的科学 管理方法是值得研究的问题。 2 2 1 区域经济发展的不同阶段对水环境的影响 区域经济发展可以分为以下几个阶段：传统的经济发展阶段、工业化初起阶 段、主要工业化阶段和后工业化阶段。 ( 1 ) 在传统的经济发展阶段对水环境的主要影响体现在人类的饮用水和农 业灌溉两个方面。其中，农业灌溉用水所占比重较大。用水处于传统的资源消耗 型的生产，由于人e l 少、生产规模小，此时未对水环境造成工业污染，其中污染 来源于农业退水中携带的物质，对水环境影响不大。 ( 2 ) 工业化初期阶段和主要工业化阶段 随着工业化阶段的兴起和人口的大量增加，对水资源的需求越来越大。水资 源作为区域经济发展的支撑要素，面临巨大挑战。主要有以下挑战： 1 ) 人口增长对水环境的压力 2 0 世纪中叶，世界人口约2 5 亿，到1 9 9 0 年翻了一翻，全球人口达到5 0 亿 “j 。人口的急剧增长势必使人均水量降低，使得本已缺水的地方更加缺水；同时， 人e l 的增加又造成生活污水的大量排放，对水环境的污染将进一步加剧。 2 ) 农业灌溉对水环境的压力 地球必须为人类提供粮食和纤维，满足人类的吃饭和穿衣问题这涉及农业 灌溉用水。人口增加要求粮食增产，为了获取更多的粮食，人们大量使用化肥、 农药，农业的退水对水环境产生了极大的污染和破坏。 3 ) t 业发展对水环境的压力 工业化初期 在工业化初期，工业生产需要大量用水。如冷却、锅炉、洗涤、造纸和食品 加工等生产过程。在此阶段，人口增加、工业化、城市化的加快发展对水资源的 要求越来越大。 工业化中期 此阶段的工业发展处于粗放型增长方式，企业单纯追求经济效益忽视环境 和生态效益。工业发展中，水消耗量大，利于率低，废水排放量巨大。企业技术 改造已扩大再生产为目的，生产工艺落后，更新换代慢。工业的快速发展，为人 类创造新的物质文明的同时，也带来了系列诸如环境污染、资源枯竭、生态破 坏等问题。由于大量的工业废水排放到水体中，对河流的水质、水生生物、河流 的底泥等都产生了严重的危害，使得水质恶化、水生生物种类锐减，被污染的底 泥会重新释放污染物质，造成二次污染，较难处理，如巢湖、滇池的难治理，就 属于这种情况。 t j j 后工业化阶段 经过工业化韵快速发展，人们发现对环境造成了极大的危害，并认识到要促 进地区发展的可持续性，必须克服严重存在的以牺牲环境求得经济发展的现象。 西方发达国家工业发展处于此阶段，采用清洁生产工艺贯穿于整个生产加工过 程，同时大力发展各种污水治理技术，尽量减少废水排放量此阶段对水环境的 负面影响明显减小，水环境质量有很大改善。从国外发达国家经济发展来看，产 业结构与环境保护之间的关系大约每2 0 年发生一次大的变革闻。西方主要国家 将产业结构按有利于经济增长和环境保护双重目标进行重新调整，并以技术进 步、淘汰重污染产业，调整产业布局及发展环境保护产业，推行清洁生产为主要 措施，取得了明显的成效，形成了环境保护与经济增长之间的良性循环。 2 2 2 区域中不同的产业结构对水环境的影响 产业是区域经济发展的主体，是区域生产力布局的重要内容。产业结构作为 区域经济发展中产业间的组织形式，它的组成、组合效率决定区域经济发展的水 平、程度。环境资源在不同部门问的配置是通过产业政策及相应的产业结构安排 来实现的，因此，深层次的环境问题与产业结构的失衡不无关系删。产业结构和 生产力布局对环境有着长远的、深刻的影响，合理的产业结构和生产力布局对于 促进经济、社会与环境的协调发展，有十分重要的意义【引1 。 产业一般划分为：第一产业，广义农业：第二产业，工业和建筑业；第三产 业第一、二产业以外的其它部门。 ( 1 ) 农业对水环境的影响 农业作为我国的传统行业，对水环境的破坏与工业相比有很大区别。工业污 染源比较集中、污染迅速，非常直观；农业则是较分散的、缓慢的。随着经济的 发展，人口的增加，对农业生产的要求越高。尤其是近十年来，采用江河引水、 地下提水灌溉面积不断扩大，如何保护好水环境，是一个非常重要的问题。农业 对水环境的影响体现在：灌溉需水量、灌溉排水污染上。我国作为农业大国，农 业用水量相当惊人，将近4 0 0 0 亿m ，占总用水量的7 0 以上，但灌溉损失率达 到5 0 - - 6 0 ，亩均用水量5 3 0 立方米阻j 。灌溉后，土壤中的盐分和剩余的化肥、 农药进入河道或湖泊中，当超过水环境容量时，水质发生恶化，生态环境也遭到 破坏，形成严重的面源污染。点源污染源主要指工业废水和城市生活污水，其负 荷的性质、负荷量以及排出位置都比较明确，而非点源( 面源) 是指时空上无法 定点监测的，与大气、水文、土壤、植被、地质、地貌等环境条件和人类活动密 切相关的，可随时随地发生的，直接对大气、土壤和水构成污染的污染物来源。 大气、土壤和水体都是非点源的来源，但通常指的是由大气的干湿沉降、暴雨径 流、底泥的二次污染和生物污染等构成的水环境的非点源。其中，农业非点源污 染是非点源污染中最主要的组成部分。农业非点源【钉】污染是指以降雨为载体，并 在降雨的冲击和淋溶作用下，通过产流和汇流过程，将农田和畜牧用地中的污染 物质( 包括土壤颗粒、土壤有机物、农药、化肥、有机肥料等) 携入受纳水体所 形成的水质污染。农业生产活动引起的各种污染物( 例如沉淀物、营养物质、农 药、细菌等) 以低浓度、太范围的形式缓慢的在土壤中运动，并且向水体扩散。 近年来，随着化肥、农药等化学物质用量的不断增加，加上使用技术上的不合理， 农业非点源污染问题也日益突出。 ( 2 ) 第二产业对水环境的影响 工业是一个庞大的产业，也是一个用水大户和律放废水的大户。我国目前的 环境污染物约7 0 以上是由工业生产排放的，各区域的排放虽有差异，但全国的 情况基本一致【5 4 1 。工业的生产技术水平，对需水和排放废水有重大影响。例如， 我国万元产值工业耗水量，要比日本等发达国家高出3 倍之多，丽且各种生产的 重复用水和循环用水率也远低于国外水平【“。工业生产中的需水量和污水排放量 与地区的工业结构有关脚，现以天津市1 9 9 0 年的行业耗水情况为例r 具体见表 2 】： 0 表2 - 1 天津市1 9 9 0 年各产业耗水系数表 t a b l e2 - 1w a t e r - c o n s u m e dc o e f f i c i e n to fs e v e r i a li n d u s t r i e so f t i a n j i ni n1 9 9 0 ，u n i t ：m 3 y u a n 产业部门直接耗水完全耗水产业部n直接耗水完全耗水 系数系数系鼓系数 石油、煤炭 o 0 3 1 1 80 0 4 3 4 1 电力 o 0 1 3 1 8o 0 3 0 2 5 食品工业0 0 1 2 2 00 1 0 4 2 9化工0 0 1 2 5 00 0 3 5 8 5 纺织工业 0 0 0 8 1 30 0 3 6 1 6材料0 0 0 7 4 80 0 2 8 5 4 生活用品0 0 0 2 4 7 o 0 3 l o o机械0 0 0 4 1 60 0 2 3 3 7 造纸 0 0 3 5 7 90 0 5 5 0 1 建筑业 0 0 0 0 8 40 0 2 1 3 5 完全耗水系数：一部门生产一单位产品时，需要其它各部门产品作为中问投入，把生产 这些中间产品的需水量在内，则得出完全耗水系数。它反映了在计划发展一部门最终产品生 产时需要考虑的全部需水量。计算如下：毋，正h t 式中毋为一部门产品的完全耗水系数 函为各部门直接耗水系数行向量l 为该部门对于各部门产品完全需求系数列向量。 由表2 1 可见：直接耗水系数较大的行业有造纸、石油煤炭、电力、化工、 食品、纺织。 表2 21 9 9 9 年淮南市重点行业废水及c o d 排放情况 t a b l e2 - 2d i s c h a r g eo f m a i ni n d u s 廿i a w a s t e w a t e ra n dc o di nh u a i - n a i li n1 9 9 9 行业工业废水占总排放量排放达标量c o d 排放量 ( 万吨)的比重( ) ( 万吨)( 吨) 化工2 8 9 7 2 43 7 5 2 8 9 7 2 42 0 】9 5 8 电力、煤气等 2 2 8 0 4 82 9 5 2 2 8 0 4 85 4 3 0 1 采掘业 1 2 4 9 0 01 6 21 2 4 9 0 09 5 9 1 6 造纸业 4 9 2 46 4 0 4 6 5 42 6 4 0 0 0 医药制造业 3 1 2 0 24 0 62 4 3 0 2 1 1 2 1 0 0 纺织业 1 4 6 9 41 9 11 3 6 9 4 1 5 3 2 5 从表2 - 2 中可以看出：主要的污染行业是化工、电力煤气、造纸等，其中造 纸、电力煤气行业为重中之重。反映河流的主要有机物污染指标的c o d m 对应 的行业排在前面的有：造纸、化工行业。石油加工、采掘业、造纸等行业污染物 排放系数较大，对环境造成的污染较为严重，应当限制其发展，提高其工艺水平 来减少污染物排放量。 1 ) 产业结构与污染物排放的关系 由1 9 9 2 年中国资源一能源经济一环境绿色投入产出表抽出废水排放量位于 前四位的行业p 耵，见表2 - 3 ： 表2 - 3四种行业的废水排放量 t a b l e2 - 3w a s t e w a t e r d i s c h a r g eq u a n t i t i e so f f o u ri n d u s t r i e s ，u n i t ：t e nt h o u s a n dt o n s i产业部门废水排放量( 万吨)产业部门废水排放量( 万吨) l化学工业 1 2 0 5 6 1 1 9 造纸及纸制品 3 9 7 7 0 9 】 l金属冶炼 5 9 1 6 5 2 2电力煤炭3 7 7 8 9 5 3 表2 42 0 0 0 年安徽省工业行业废水排放情况 l行业废水排放量占总的比重行业废水排放量占总的比重 l 金属冶炼 2 5 造纸9 i 化学工业2 1 电力4 表2 - 52 0 0 0 年安徽省工业行业c o d 排放量 行业c o d 占总排放的比重行业c o d 占总排放的比重 i造纸3 1 食品、饮料 1 8 l化工1 9 其它3 2 由以上各表分析可得：不同行业对水的消耗有很大区别，同时不同行业的废 水排放量也有很大差异。因此，注重区域内耗水和废水排放较大的行业( 造纸、 化工、冶金、食品) 进行重点治理，大力实施清洁生产工艺，积极调整产业结 构，将对水环境的保护有重大促进作用。就淮河流域情况而言，淮河流域造纸行 业c o d 排放量占全流域的5 0 ，产值却仅为全流域的7 ，酿造行业c o d 排放 量占全流域的2 0 ，产值为全流域的1 3 ；两者之和占全流域7 0 的c o d 排放 量，却只贡献了2 0 的产值，由此，对淮河流域的产业结构状况可略见一斑，其 产业结构的调整刻不容缓。 ( 4 ) 第三产业对水环境的影响 第三产业在区域经济发展中具有重大作用，第三产业的发达程度及其在三产 业中所占的比重是衡量一个区域经济实力、发展水平的重要因素。而且它涉及面 广，耗水和踱水排放量总体水平较小，是应该大力发展的产业。 2 3 水环境对区域经济发展的影响 自然资源是人类赖以生存的基础，又是社会生产的原料和燃料来源。水作为 一种不可替代的自然资源，对区域经济发展起重大作用。一方面，良好的水环境 状况可以支持区域经济的迅速发展；另一方面受污染的水体又直接限制区域经 济的发展形成恶性循环。因此，水环境状况的好坏决定区域经济的发展是否为 良性发展。水资源与人类的种种活动有紧密的联系，随着人类社会的发展，更显 示出了它的稀缺性。推动区域经济增长的一个重要因素是自然资源的合理运用和 安徽省环境质量报告书( 1 9 9 6 - 2 0 0 0 ) ，安徽省环境保护局 1 2 持续供给。从我国目前的经济发展水平来看，不能摆脱对自然资源的依赖。因此 如何对水资源进行合理利用，是关系到区域经济可持续发展的重要问题。 2 3 1 水环境容量及其在区域经济发展中的意义 环境容量是环境规划中的基本概念和基本理论问题，也是环境管理中的重要 的实际应用问题。回顾环境规划的历史，最初是根据浓度排放标准来限制各污染 源的排放浓度，以此来控制污染【矧。随着社会经济的发展企业生产规模的扩大， 人们发现通过污染源的浓度控制并不能有效地限制环境污染的恶化，因为虽然各 企业都按浓度要求排放，但废物总量在不断增加。于是引入按行业的排放总量控 制方法，即以某一行业的产值排放量作为控制标准。由于此法不能对区域环境污 染物总量进行控制，发展到后来用环境容量进行区域环境的污染物排放总量控 制。 环境容量是环境资源的一种，环境容量资源概念的引入对于经济增长和环境 保护兼顾具有重要意义尤其对于发展中国裂5 6 1 。发展中国家一方面要发展经济， 另一方面要保护环境，西方发达国家走过的“先污染后治理”的老路不可能再 走。因此，可持续发展成为必然的选择。环境容量作为一种有价值的资源表现在 环境有一定的自净能力，可以节约一定的污染治理投资，若不加以充分利用是一 种浪费，另一方面若超过环境容量则造成污染，因而