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中国科学院博士论文答辩,基于空间分异的区域开发环境影响动态评价研究,答辩人周静导师杨桂山研究员,汇报提纲,选题依据及意义论文思路及技术路线研究内容与进展研究特色与展望,汇报提纲,选题依据及意义论文思路及技术路线研究内容与进展研究特色与展望,1.相关概念,环境影响评价是对拟议活动所可能带来的环境后果的评价，它是预测开发活动对整个环境的影响过程，并提出预防、减轻或补偿不良环境影响的对策和措施。战略环评从发展战略的高度分析各种战略选择的环境影响，包括政策、计划和规划三个层次。规划环境影响评价是战略环评在规划层次上的应用。,规划环评的一般概念对规划实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法和制度。要求进行环评的规划类型土地利用的有关规划，区域、流域、海域的建设和开发利用规划。工业、农业、畜牧业、林业、能源、水利、交通、城市建设、旅游、自然资源开发的有关专项规划。,1.相关概念,2.规划的环境影响发生机理,3.规划环境影响评价的类型,4.规划环评内容的界定原则,空间范围：地域的现有地理属性，自然资源特征，或人工的边界；已有的行政边界。时间跨度：规划的实施期间，可针对规划的具体情况延长至规划实施年限之后的一定时期。工作内容：关注区域内受影响的重要资源、生态系统和社会环境；注意富有实际意义的影响。,5.研究背景,可持续发展要求人们的行动之前首先应当考虑其环境后果，从源头上预防环境问题的产生。环境影响评价试图建立一种决策分析机制，以便能持久地调整或评价现行和未来的人类活动的可持续性。,环境影响评价是实现区域可持续发展的有效技术支撑,区域开发环评是传统环评发展的新方向,传统项目环评的局限性：（1）迟滞性（2）孤立性区域开发环评的特点：（1）整体性（2）主动性,5.研究背景,空间异质性和动态分析是区域开发环评的重要研究内容。沿江开发的环境影响评价是区域可持续发展的需要。对东部地区经济发展和环境效应研究提供参考。,6.选题依据,SEA发展历程,20世纪80年代-90年代初，理论体系研究。包括SEA的作用、基本原理、法律保障、评价对象、评价内容、评价方法。20世纪90年代后，方法论和实证研究。交通规划、流域发展、全球化政策、能源技术转移、废水排放标准等方面。,7.国内外研究进展,区域开发环境影响评价方法,基于项目环境影响评价的方法单一环境要素的预测模型、公众参与、专家咨询、清单法、矩阵法。基于政策环境影响评估的方法系统工程法、政策价值分析、可行性分析、费用效益法、生命周期评价、风险评价法。以地理信息系统为代表的空间分析技术空间建模、空间分析、可视化表达。,7.国内外研究进展,汇报提纲,选题依据及意义论文思路及技术路线研究内容与进展研究特色与展望,1.研究思路,2.数据来源,土地利用/覆被变化数据来自于2000年ETM数据环境污染数据来自江苏省环保厅社会经济数据来自江苏省统计年鉴相关课题提供的其他数据,汇报提纲,选题依据及意义论文思路及技术路线研究内容与进展研究特色与展望,研究内容,构建动力模型进行沿江开发的污染排放预测；结合该地区环境承载力和生态环境敏感性分区结果，评价出不同发展方案下沿江21个地区动态的环境影响状况。对不同方案下各地区的环境影响进行空间和数量特征比较；对环境影响的成因进行分析；分析不同发展方案下的区域环境公平。进行环境易损性和环境协调度分区，提出减缓环境影响的政策措施，为区域可持续发展提供参考。,1.沿江开发规划,范围：南京、镇江、常州、扬州、泰州、南通6个市区和句容、扬中、丹阳、江阴、张家港、常熟、太仓、仪征、江都、泰兴、靖江、如皋、通州、海门、启东15个县（市）。区位条件我国沿海与沿江生产力布局主轴线的结合部，长江三角洲的重要组成部分;江苏生产力布局的重要组成部分，对全省经济社会发展具有承南启北的重要作用。规划期：20032010年,总体目标沿江开发的总体目标可归纳为“两带两区两网”，即沿江基础产业带、沿江城镇密集带、特色鲜明开发区、可持续发展示范区、发达基础设施网、现代物流网。产业发展重点发展基础产业，形成装备制造、化工、冶金、物流四大产业集群。城镇发展和建设加快沿江城镇密集带的建设，2010年本区城市化水平达到65%左右。,1.沿江开发规划,环境污染的来源重化工为主导的产业间污染累积效应。城市化和工业化空间重叠的污染效应。,1.沿江开发规划,2.环境影响评价模型构建,分区评价：环境影响程度f(污染物数量/环境承载力，生态环境敏感性)大区域开发背景下，内部空间差异不容忽视。动态评价：传统的幕景预测的基础上，实现对发展过程的环境影响的连续表征。GIS空间分析：空间要素的可视化表达、信息查询以及评价特征的提取、叠加和分析。,2.环境影响评价模型构建,污染排放的动态预测方法,典型污染物的选取：COD、SO2以1吨固废污染为标准污染物（水污染：大气污染：固废污染5.5：3.5：1）综合污染计算公式：惯性方案(A)、规划方案(B)、静态方案（C）3种情景采用VENSIM软件进行20032010年污染排放模拟,污染排放预测流程,污染排放多情景预测结果,沿江整体污染排放总量,惯性方案(A)和规划方案(B)下，污染排放量较静态方案（C）均大幅增长，但两方案之间的差别很小。,2.环境影响评价模型构建,沿江各地区污染排放类型（1）BCA：南京市区（2）BAC：江阴、常州市区、南通市区、如皋、通州、海门、启东、仪征、泰州市区和靖江（3）BAC：扬州市区、江都和泰兴（4）ABC：太仓、常熟、张家港、镇江市区、丹阳、扬中和句容,污染排放多情景预测结果,2.环境影响评价模型构建,区域环境承载力评价,定义：在一定的时期和一定区域范围内，在维持区域环境系统结构不发生质的改变，区域环境功能不朝恶性方向转变的条件下，区域环境系统所能承受的人类各种社会经济活动的能力。来源：生态系统服务功能提供了支撑自然环境系统和人类社会系统维持和发展所必要的物质能量信息的循环、修复和再生机制，是区域环境承载力的最根本来源。,2.环境影响评价模型构建,2.环境影响评价模型构建,谢高地等人制定的我国生态系统服务价值当量因子表，量化了不同生态系统之间的各类生态服务功能的差别。区域环境承载力不仅包括了生态系统对废物的消纳能力，还包括对人类活动整体上的维护、支撑和保障功能，因此可以将环境承载力视为与废物处理相关的所有生态服务功能的总和。,区域环境承载力评价,2.环境影响评价模型构建,陆地生态系统环境承载当量因子表,区域环境承载力评价,定义1个当量因子所代表的1hm2全国平均产量的农田为1标准hm2。利用土地利用/覆被变化中各生态系统（地类）面积数据，计算出基于标准公顷的区域环境承载力。,2.环境影响评价模型构建,区域环境承载力评价,2.环境影响评价模型构建,具有环境承载能力的生态型土地占到全区域的85.84，环境承载能力较强的林地和水域比重达到14，自然生态基础条件较好。,区域环境承载力评价,2.环境影响评价模型构建,区域环境承载力评价,承载力的数量特征,2.环境影响评价模型构建,区域环境承载力评价,最高：南京市区较高：常熟和常州市区低：仪征、丹阳和扬中江南地区高于江北地区,承载力的空间分布,2.环境影响评价模型构建,污染压力：1标准公顷的土地上所负荷的标准污染的数量.选取典型时间点进行不同发展方案下环境污染压力比较,污染压力评价,2.环境影响评价模型构建,污染压力评价,静态情景,2.环境影响评价模型构建,开发初期：,污染压力评价,2.环境影响评价模型构建,开发中期：,污染压力评价,2.环境影响评价模型构建,开发后期：,污染压力评价,2.环境影响评价模型构建,惯性方案和规划方案下的污染压力高于静态方案沿江各地区的污染压力均随时间增高，但惯性方案下的压力比规划方案高，江南地区的压力比江北高。江南的镇江市区、丹阳、常州市区、江阴、张家港和常熟以及江北的南通市区在发展过程中污染压力整体较高；江北的泰州市区、泰兴、如皋、靖江、海门、启东在发展过程中污染压力整体较低。,污染压力评价,2.环境影响评价模型构建,生态环境敏感性：表征的是生态环境系统对各种环境变异或人为干扰的响应程度，包括响应的速度和强度，反应了产生生态失衡和环境问题的可能性大小。敏感性来源：（1）生态系统承担的社会功能（2）生态环境的本底属性指标选取原则：（1）系统的整体性与水陆结合（2）自然因子与人文因子结合,生态环境敏感性评价,沿江地区生态环境敏感性评价指标,2.环境影响评价模型构建,沿江生态环境敏感性空间分布,敏感性较高：南京市区、镇江市区、南通市区、江阴敏感性低：泰兴、太仓、启东、海门江南地区的敏感性高于江北。,生态环境敏感性评价,评价结果,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响程度：描述了由人类生产和生活引起的外来干扰对区域自然社会综合体所构成的负面作用力的大小，由污染压力和生态环境敏感性共同决定。环境影响指数：污染压力和生态环境敏感性的乘积。,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响评价结果,静态方案,3.环境影响情景模拟及分析,发展初期,环境影响评价结果,3.环境影响情景模拟及分析,发展中期,环境影响评价结果,3.环境影响情景模拟及分析,发展后期,环境影响评价结果,3.环境影响情景模拟及分析,惯性方案和规划方案下，沿江各地区平均的环境影响值较静态方案都逐渐上升。区域内部环境影响的级别存在不同，说明同一地区的生态环境本底对不同外来干扰在空间格局特征上的响应差异。两种方案所造成环境影响级别的空间分布不完全一致。但是泰兴、海门和启东在不同方案中都表现为环境影响级别最低，江阴则环境影响级别始终表现为最高。,环境影响评价结果,3.环境影响情景模拟及分析,区域内部环境影响空间分异,空间分异度指数：,环境影响评价结果分析,环境影响评价结果分析,环境影响重心：在地理学中常被用来指示存在内部空间差异的指标的区域中心点位置，同一区域不同时期指标的重心迁移轨迹说明了指标的空间转移方向。计算公式：,3.环境影响情景模拟及分析,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响评价结果分析,惯性方案：重心始终位于江南迁移速度慢规划方案：重心跨江向江北迁移迁移速度快,环境影响重心的迁移,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响评价结果分析,环境影响变化幅度,1.惯性方案造成的环境影响变化幅度比规划方案缓和2.规划方案实施后环境影响的极化效应明显,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响评价结果分析,环境影响变化速率,类型类型,类型：规划方案引起的变化率大于惯性方案，代表规划方案实施后区域环境影响增强的趋势得到强化，这一类型地区占到沿江地区总数的62。类型：规划方案引起的变化率小于惯性方案，规划方案的实施对这些地区环境影响增强的趋势有一定程度的遏制作用，这一类型地区占到沿江地区总数的38。,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响评价结果分析,环境影响变化速率,环境影响的成因机制分析,人口迁移对环境影响的贡献,经济环境的变化是决定人口迁移的主要因素人口的自由流动对经济增长起着重要的作用迁入人口增加了区域内的污染总负荷,3.环境影响情景模拟及分析,经济发达地区：经济吸引力增强，迁入人口增多，生活污染比重加大。经济较不发达地区：人口外迁趋势更加明显，工业污染比重加大。,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响的成因机制分析,人口迁移对环境影响的贡献,经济发展对环境影响的贡献,分解分析模型数学原理解析图,3.环境影响情景模拟及分析,环境影响的成因机制分析,工业污染物排放的变化率=工业规模效应变化率+工业总体技术效应变化率,工业污染排放变化的分解分析（COD）,惯性方案：规模效应主要体现在江南经济发达地区，工业总体技术效应在这些地区表现为正值；江北地区的规模效应不太明显，工业总体技术效应在这些地区表现为负值。规划方案：沿江地区的规模效应整体较高，除了常州市区、扬州市区、仪征和江都外，工业总体技术效应在大部分地区都表现为负值。,工业污染排放变化的分解分析（SO2）,惯性方案：两种效应贡献率的绝对值相差不太明显，大体呈现相互均衡的效应。规划方案：SO2排放量变化主要来源于规模效应，贡献率明显强于工业总体技术效应，说明与SO2排放相关工业的规模扩大趋势明显。,区域环境公平评价,环境公平：是社会公平的重要组成部分，环境公平促进社会公平，为环境友好型和谐社会的公平正义提供了实现途径。,1965年美国的Adams提出了经典的公平关系式：,3.环境影响情景模拟及分析,公平：当一个人感到他所获得的结果与投入的比值与作为比较对象的别人的比值相等,区域环境公平：环境公平可用不同地区在发展过程中所获得的经济利益与其所承受的环境成本的比值来衡量，相等则说明两个区域实现了环境公平。计算公式（不公平指数）：,3.环境影响情景模拟及分析,区域环境公平评价,惯性方案下环境不公平性保持上升趋势。规划方案下环境不公平性呈“倒U型”变化。,3.环境影响情景模拟及分析,区域环境公平评价,4.环境影响减缓措施,减缓环境影响的主要调控手段：经济环境系统调整污染治理的市场化运作实施生态补偿机制实行生态环境空间管制完善环境管理体制制定减缓措施的原则因地制宜动态协调可持续发展,环境易损性区域环境承载力和生态环境敏感性共同决定的区域本底易受人类活动负面影响的特征。管制原则既要顺应区域经济发展的阶段性规律，又需要识别不同区域的环境易损性级别，划分不同的环境管理地域，体现同一功能地域环境管理要求的一致性，不同功能地域环境控制要求的差异性，合理布局产业发展。,环境易损性空间管制,4.环境影响减缓措施,环境易损性空间管制,不适宜：仪征、南通市区布局石油化工、精细化工产业,污染产业禁止布局区污染产业严格控制区污染产业适当发展区污染产业低限制区,4.环境影响减缓措施,协调原则各区域的环境易损性级别应和它所负荷的环境污染量相协调,环境易损性级别高的地区承受较小的污染排放量，环境易损性级别低的地区则允许承受较大的污染排放量。协调度计算：,4.环境影响减缓措施,环境影响的空间协调,环境协调度分区,环境协调度低：句容、镇江市区、如皋、张家港环境协调度极低：江阴、南通市区,协调措施：调整产业结构，推进清洁生产，发展循环经济，由污染产业向非污染产业过渡,4.环境影响减缓措施,环境影响的空间协调,环境政策与措施保障,加强沿江区域环境管理多渠道扩充环保资金严格控制污染物排放积极推进污染治理市场化逐步建立生态补偿机制,4.环境影响减缓措施,5.论文主要结论,惯性方案和规划方案的实施都会导致沿江地区总体的综合污染排放量的大幅增长，两种方案下的污染总量比较接近，均随时间逐渐增强。沿