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第八章小城镇环境综合整治规划【学习目标】小城镇环境综合整治规划是促进小城镇可持续发展的有效保证。通过本章学习,明确小城镇发展对我国社会经济发展的重要作用以及小城镇发展过程中存在的主要问题,学会运用环境现状调查分析方法,确定小城镇的主要环境污染源和污染物,提出小城镇环境综合整治方案。【必备知识】1.环境规划理论基础:包括环境承载力;复合生态系统;城市空间结构理论;可持续发展理论;循环经济与生态工业建设理论。2.环境规划技术与方法:包括环境预测技术;环境评价技术;目标决策分析方法。3.环境规划工作程序。【选修知识】1.我国小城镇发展进程2.小城镇建设规划【案例导入】案例8龙水镇为何成为污染重镇龙水镇位于重庆市大足县中南部,地处东经105°45,′北纬29°32,′年均气温17.4℃,年均降水量1009毫米,濑溪河穿镇而过,交通便捷,四通八达,城镇化率65.8%。龙水镇古有“昌州”之说,今有“五金之乡”美名,是重庆市大足县工业中心,交通枢纽,经济重镇,是西部最大的建制镇。拥有大小企业和个体工商户万余家,从业人员5万余人。其中五金产品种类繁多,共有2538种,拥有西部最大的五金专业市场、金属交易城和全国最大的废金属市场及亚洲最大锶盐生产加工基地。1995年被评为全国500个小城镇建设试点镇之一,1999年被国家建设部评为全国58个小城镇、建设示范镇,2000年被重庆市政府评为明星乡镇,重庆市“百镇工程镇”、市商业建设中心镇、市乡镇企业明星镇、市城镇化工作先进镇,2003年全镇GDP达13.72亿元。2004年4月15日重庆环保世纪行活动,重点对小城镇环境规划、生态环境保护、污水垃圾处理、农业工业养殖业污染治理等进行检查,来到全国久负盛名的“五金之乡”龙水镇,这里的取水点河面上漂满菜叶、河边垃圾到处可见,废旧金属交易市场的巨大噪声通宵达旦,小五金生产地电镀废水排入濑溪河,已有很多居民搬往它地居住。一个个污染现场触目惊心,让人们真正看到了小城镇“发展的代价”和“不作环境规划造成的惨状”。1.环保警示牌形同虚设在龙水镇高桥坝濑溪河取水点,挂着“水源保护区的牌子”,上面明确表明上游2000米、下游500米内严禁网箱养鱼、乱倒垃圾等。但江面漂满了菜叶子,上游不远处有人正在洗菜,洗菜不远处以及取水点下游500米内的河边堆了几堆垃圾。2.旧金属交易市场噪声如雷钢、铁、铝等各种金属,板、条、丝各种形状,废旧变压器、车等各种金属废旧物堆积如山。废金属交易市场一片繁忙,汽车不断鸣笛,人力板车拉着金属穿行其间,噪声通宵达旦,终年如此,特别是卸货时,声音犹如打雷,居民痛苦不堪。3.电镀废水排入濑溪河在小五金生产集中地的一个污水处理厂,污水排放明显不达标,排放水形成泡沫,远远看去像堆了一堆棉花。约10米,就是濑溪河,河面漂浮着许多白色的小泡沫。据介绍,此污水处理厂正在试运行,尚未验收。4.环境污染制约了发展龙水镇的城镇城区面积和人口规模虽已达到小城市的指标,但其并没有出现城镇高速发展的态势,反而出现下降的趋势。近6年来,该镇城镇人口增长速度始终处于下降的态势,已出现因环境原因而迁往它地发展、居住的现象,商品房价格持续走低。从1998年到2001年,企业数量呈现递减趋势,参与调查的专家认为,这除了与产业结构调整有关外,城镇环境质量差也是一个重要的原因。随世纪行采访团出访的重庆市人大城环委、重庆市建委、重庆市环保局领导当场对其提出了环保要求。他们认为,该镇污染严重主要就是只发展不规划的代价。希望该镇领导提高小城镇环境保护的意识,尽快进行污染治理,完善基础设施,做到科学发展。【课前思考题】1.什么是小城镇?发展小城镇对我国社会经济发展有什么作用?2.我国的小城镇发展主要存在哪些环境问题?3.我国小城镇环境问题产生的原因有哪些?4.小城镇环境规划对社会经济可持续发展有什么作用?5.小城镇环境规划的主要内容有哪些?6.小城镇环境规划过程分为几个步骤?7.小城镇规划的综合整治措施有哪些?第一节小城镇环境现状及趋势分析一、小城镇自然环境现状(一)城镇与城镇化的概念1.城镇的概念城镇是国家划定的行政区单位,是以非农业产业和非农业人口集聚为主要的居民点,包括城市和建制镇。城市一般三个层次,即大城市、中等城市和小城市,城区非农人口分别为50万人以上、20-50万人、20万人以下。“镇”分为县城镇和县城以下建制镇,未设镇建制的乡政府驻地一般称为“乡镇”或“集镇”。2.小城镇的概念小城镇是我国城镇化体系中一个重要组成部分,是城之尾、乡之首。小城镇是指发展规模较小,人口集聚程度较低,以从事非农产业活动为主,具有一定的市政设施和服务设施,是较小地域范围的政治、经济、文化、社会活动中心和居民聚集体。一般指较小的城市、建制镇和集镇。小城镇是城乡经济、技术联系的纽带,是工业和农业的结合点,起着吸纳农业剩余劳动力向第二、三产业转移的作用,是我国社会经济发展的新增长点,成为推进农村城镇化的基础。3.小城镇的类型依据小城镇发展的主导产业不同分为七种类型:(1)农村服务型小城镇,一般是指国营农牧林场场部所在地发展起来的小城镇;(2)以矿产开采和初加工及配套服务为主的工矿主导型小城镇;(3)流通商贸型小城镇;(4)交通枢纽型小城镇;(5)以科技教育设施建设和发展服务为主的科教示范型小城镇;(6)以开发利用优美自然景观和丰富人文景观为主的旅游观光型小城镇;(7)城郊服务型小城镇,依托和服务大中城市,促进自身发展。4.城镇化的基本内涵城镇化是指农村人口转化为城镇人口的过程,是人类聚居形式进化的结果。城镇化包括五项基本内涵:(1)产业结构和社会结构的转换,劳动力从第一产业向二、三产业转移,人类社会从传统的农业社会向工业化社会转变;(2)城乡人口分布结构的转换,越来越多的人口由分散的农村向城镇集中,城镇数量不断增多;(3)城镇建成区扩大,新的城镇地域、城镇景观涌现,城镇基础设施服务设施不断完善;(4)人们价值观念和生活方式的转换,城市文明、城市生活方式和价值观念向乡村地区渗透和扩散,传统乡村文明走向现代城镇文明,最终实现城乡一体化和“人”的城镇化和现代化;(5)经济要素集聚方式的变迁或创新,在技术创新和制度创新的双重推动下,人口、资本等经济要素更健康、高效地在城乡之间流动、重组。城镇化的本质就在通过工业化将大量的农村人口转变为城市人口,其外在的表现就是城镇规模的扩大和城镇数量的增加。(二)小城镇自然环境现状1.小城镇自然环境现状我国的小城镇大多数是在原乡、镇的基础上依托乡镇企业涌现发展起来的。由于原乡镇的经济条件差,设施基础薄弱,缺乏小城镇建设规划和环境保护规划,导致小城镇在发展过程中存在许多方面的问题。表现在大气环境恶化,主要污染源是未经改造的工业锅炉、窑炉排放的烟尘、粉尘,以及化工企业排放的有毒、有害气体,有的城镇二氧化硫平均浓度达到83μg/m3;水体污染,多数小城镇排水工程简陋,有的甚至没有排水设施,几乎没有污水处理设施,生活污水不经处理随意排放,工业废水处理率极低,污废水直接排入天然水体,不仅污染了小城镇自身生态环境,而且造成了河湖水体的严重污染,成为区域性水环境的重要污染源;由于环卫设施短缺,小城镇产生的大量生活垃圾和塑料包装物未经处理直接堆放,导致垃圾围城的现象十分普遍;此外,因资源开发导致生态环境破坏以及资源破坏和浪费等十分严重。导致这一系列问题发生的原因主要是(1)小城镇的分布分散,以线型和散点型分布于交通沿线、河谷川地和村庄,到2002年底仅仅有30%在小城镇集聚;(2)乡镇企业在发展过程中只注重经济效益,忽视污染治理与环境保护;(3)乡镇企业技术含量低,工艺落后、设备陈旧、物耗能耗高,缺乏环境防治资金,且管理水平低下;(3)环保意识淡薄,经济活动仅以经济利益为重,根本不考虑是否会对生态环境造成破坏;(4)环保能力弱,据统计全国各级环保系统共有166774人,其中乡镇级4487人,仅占2.69%,环保机构共11528个,其中乡镇级1469个,占12.7%,环境监测站点为零;(5)大多小城镇在发展中缺少环境规划或未执行。乡镇工业对环境的影响具有明显地域差异性,一般乡镇企业越发达的地区,污染相对越小,而乡镇企业发展落后的地区,由于技术落后、资源利用率低、经济效益差,污染相对较重。总体特征为轻微污染等级的乡镇企业基本集中在东部,重污染和特重污染等级的乡镇企业集中在中西部,其中以西部各省市最为集中,见表8-1。表8-1按行业划分的全国乡镇工业污染类型污染污染结构等级废气废水固体废弃物综合微污染(排污系数<0.2)--上海、天津轻污染(排污系数0.2一1.0)浙江、江苏、上海、天津、北京、广东、山东上海、天津、浙江、江苏、广东、北京江苏、浙江、北京、广东上海、天津、浙江、江苏、北京、广东中污染(排污系数1.0一1.33)辽宁、湖北、黑龙江、安徽、吉林、河北、宁夏、青海、福建、陕西福建、辽宁、山东、湖北、河北、湖南、四川、黑龙江山东、湖北、福建、河北、陕西山东、湖北、福建、辽宁、河北重污染重污染(排污系数1.33一2.0)江西、四川、湖南河南、内蒙古、甘肃、新疆江西、安徽、吉林、宁夏、陕西、河南、甘肃、广西、云南、内蒙古、新疆、贵州、山西四川、辽宁、河南、吉林、安徽、宁夏、黑龙江四川、黑龙江、吉林、安徽、陕西、宁夏、河南、湖南、江西、青海重污染(排污系数>2.0)云南、山西、广西、贵州青海青海、湖南、江西、广西、甘肃、内蒙古、新疆、山西、云南、贵州甘肃、内蒙古、新疆、广西、山西、云南、贵州2.小城镇的自然环境特点小城镇是介于城市与乡村之间的一类社区,与城市环境相比较具有以下特点:环境容量大,自净能力强小城镇的规模虽小但分布分散,小城镇之间有一个较大的空间距离,且周围是农村,环境质量较好,是消纳污染物的自然防护地带。此外,小城镇内的建筑物数量较少,高度较低,有利于大气污染物的扩散,而且小城镇自然生态系统的食物链比较完整,很少出现断链现象。因此,小城镇与大中城市相比较具有环境容量大,自净能力强的特点,总体环境质量好于大城市。环境污染物种类少,绝对排放量小,易于治理绝大多数小城镇现代工业门类比较单一,企业规模小,污染物种类有限,绝对排放量不大,污染物中难降解的成分比重小,污染物间的协同作用不明显,在环境污染治理工作中容易取得成效。地域环境差异显著小城镇的空间分布及密度、规模与地形、地貌等自然环境条件及经济水平有密切的相关性,并表现出明显的空间差异性,即经济发达、自然环境好的地区小城镇密度和规模大;反之,则小。我国小城镇体系带的空间分布呈现东部、中部密集,西部分散,东、中、西部发展不平衡的特点;人类活动对小城镇环境的影响相对较弱除少数地区小城镇由于基础条件比较好,经济发展较快外,绝大多数小城镇由于长期处于封闭或半封闭的经济环境,产业结构相对稳定,经济基础薄弱,建设速度缓慢,因此对环境的影响无论在广度上还是深度上,都较城市要弱得多。另外,小城镇人口数量相对少,人类活动对环境的总体影响不大。小城镇环境污染与大中城市相比较具有较大的差异性,见8-2。表8-2小城镇和大中城市环境污染类型和特征比较主要污染类型污染扩散方式环境与污染特征污染治理措施环境卫生设施小城镇大气、水环境、噪声、乡镇工业固体废弃物、生活垃圾、畜禽排泄物点状、面状、网络状污染分散,治理成本高;环境容量较大,环境污染严重缺乏污染治理资金、设备,环境意识较差,环境管理制度不健全缺乏大中城市大气、水环境、噪声、建筑垃圾点状、线状污染集中,治理成本较低;环境容量小,污染较轻有较好的污染处理设施、较高的环境污染治理资金投入、较好的环境意识、环境管理制度齐全较完善较完善二、小城镇生态环境现状及趋势发展小城镇不仅能够缓解农村人地矛盾,缓解人口、资源、环境压力,集约城镇建设用地,也有利于集中防治污染和保护环境。因而,一些小城镇在工业化发展的带动下,小城镇面貌发生了很大变化,已经建设成为环境优美、舒适的现代化城镇。但是,大多数的小城镇特别是中西部的小城镇,由于经济技术落后,基础设施不健全,工业化和城镇化过程中缺乏规划,对环境问题的重视程度不够等原因,而面临着非常严重的生态环境问题,制约着小城镇的可持续发展。较突出的生态环境问题:1.用地布局不合理,土地浪费比较普遍大多数的小城镇在建设过程中缺乏科学合理规划,导致功能区混乱,用地布局不合理,工业企业分散,有的工业企业位于居住区中央,居住用地、工业用地和商贸用地等相互混杂,环境污染对居民的生活影响严重。小城镇的功能、性质和定位不够明确,发展中追求规模大、设施全,盲目向外扩张,有的甚至放弃已经形成的旧集镇,重新征地建设,这样就使小城镇占用土地面积过大,造成土地资源的破坏和浪费。2.资源、能源利用率不高在小城镇与小城镇之间、小城镇与村镇之间、小城镇与大中城市之间以及小城镇内部各功能区的发展不够协调,各自为了发展互争资源,造成资源开发利用不合理,有的地方已经造成自然生态的严重破坏。小城镇的工业结构不合理,多是高消耗、高污染、低效益的工业,加上在发展中片面强调工业产量的增长,忽视了经济效益的提高,导致资源和能源利用率不高,浪费严重,经济效率低下。3.环境污染严重我国的能源结构和小城镇的污染治理设施不足是导致环境污染严重主要原因。据统计,乡镇工业主要污染物排放量占全国工业污染物排放总量的50%以上。煤炭是我国的主要能源,燃烧排放出大量烟尘、有害气体和废渣,造成全镇和工业集中区大气、水体和土壤环境污染。小城镇生活污水未经处理直接排放,垃圾收集和处理基础设施不足也是导致小城镇环境污染严重的重要原因。4.植被破坏较严重在小城镇建设中对自然植被的破坏现象严重,对城镇绿化重视不够,没有充分发挥绿化在环境污染防治和环境美化中的作用。5.农业面源污染严重在农业生产中大量使用的化肥、农药等农用化学品,通过农田退水和水土流失引起水土富营养化,水体污染严重。畜禽规模化养殖业产生的大量粪便未经无害化处理,任意排放,是小城镇的重要环境污染源。6.环境意识淡漠,生活垃圾随意丢弃,对小城镇环境卫生产生严重的影响,有的小城镇把垃圾堆放在河流之中,造成河道淤塞,水体污染,甚至对饮用水源安全构成严重威胁。第二节小城镇环境污染综合防治规划一、小城镇污染物及污染源评价(一)小城镇水环境污染源调查与评价1.水环境污染源调查小城镇水环境污染源主要有工业污染源、农业污染源、生活污水。工业污染源调查调查目的和内容调查的目的是查清小城镇工业主要污染源、主要污染物的数量以及分布情况,掌握工业污染管理及污染治理现状;通过对比分析,评价工业污染程度并预测其发展趋势;确定重点工业污染源、主要污染行业和重点控制区。调查内容主要有企业概况、生产工艺、原料使用、污染治理、污染物排放情况等。调查方法根据当地污染源情况制定并发放污染企业情况调查表,再根据调查表情况,组织进行重点抽查,核实填报数据的准确性,计算各类企业的排污系数,分析城镇污染源排污分布状况。污染评价收集调查数据资料,开列小城镇污染源清单,对排污单位可以按照废水排放量、COD、氨氮排放量以及其他特征污染物的排放量进行排序分析,对进入同一入河排污口的污染源进行排序分析,明确排污量较大的重点污染源、环境影响较大的重点污染源、当地主要的污染行业与污染类型。生活污染源调查与评价调查目的和内容查清小城镇生活污水的排放方式和主要污染物浓度;查清小城镇生活污水的治理现状和排放到水域的情况;预测城镇生活污染的发展趋势。调查内容为居民区、服务业和企事业单位等的生活用水量、排水量、污水浓度、污水处理设施和排污去向等;小城镇供排水管网配套建设情况;生活污水处理设施的运行状况和收费情况。调查方法生活污水排放量调查一般采用系数估算法,即用小城镇人口乘以人均排污系数。调查填报各排污单位的用水人口、用水系数和排污系数,经汇总可以得到生活污水排放情况。小城镇供排水管网配套情况可以到建设管理部门调查。生活污水处理设施主要是调查各个居民区或单位分散与集中污水处理的设施,包括化粪池分布、居民区污水处理设施、集中污水处理设施等。污染评价通过对调查数据资料收集整理与分析,获得生活污染源排放清单、生活污水排放量、污水中COD、氨氨等主要污染指标的浓度,明确生活污水排放量占废水排放量的比重,生活污水的入河量及其对环境的影响,生活污水处理的基本状况。农业污染调查与分析农业污染是指农业生产过程中对大气、水体等环境造成的有害影响。分为种植业和养殖业两个方面:(1)种植业污染调查与评价①调查目的和内容了解小城镇农业用地和种植结构特征;分析农业种植过程中化肥施用量和流失量;分析农田排水的特点及污染物特性。调查内容包括旱地、水田、果园等耕地的面积、用水量、施肥量、施药量、化肥流失率、水土流失去向等。②调查方法按照土壤类型、种植结构等特点,把小城镇的农业用地划分为不同类型的区块,每一类区块土地按照系数估算法计算每年污染物的流失量和入河量,即: T=A×L (8.1)式中:T——第i块土地污染物量niH-N)和总磷(TP)等; ni 3A——第i块土地面积;iL——第i块土地单位面积流失量,分为COD、氨氮(NH-N)和总磷(TP)等。 ni 3③农业污染评价通过资料收集、整理与分析,获得农业面源污染排放清单;农业面源污染占小城镇污染负荷的比重;农业面源污染的主要分布和污染类型;农业面源入河规律和环境影响特征。(2)畜禽养殖污染调查与评价①调查目的和内容了解小城镇畜禽养殖企业的分布特征,弄清畜禽养殖的污染成分、污染途径。调查内容包括畜禽养殖企业概况、用水量和污水量;污水收集、处理、利用方式和工艺等;污水排放去向、入河特点,是否影响地下水源等。②调查方法选取小城镇具有典型的畜禽养殖企业进行实地调研,获取主要畜禽的用水量、排污量参数,然后发放畜禽养殖企业排污调查表,调查各种畜禽的污染物排放情况。即T=NjLj(8.2)nij1式中:T——第i个养殖场污染排放量,分为COD、氨氮(NH-N)等; i 3N——第i个养殖场第j类畜禽个数;jL——第i个养殖场第j类畜禽排污系数;n—第i个养殖场畜禽种类总数。③畜禽污染评价通过资料收集整理与分析,获得畜禽养殖污染排放清单;畜禽养殖污染占城镇污染负荷的比重;畜禽养殖污染的主要分布和污染类型;畜禽养殖污水入河规律和环境影响特征。(二)大气污染源调查与评价1.大气污染源的调查小城镇大气污染源主要是工业污染源和生活污染源。调查时一般以基层企业、居住小区或规划区域网格为基本单位,查明其主要污染物的排放量。有明显采暖期和非采暖期的地区应分别统计。交通污染源分析统计各交通源的流量,折合出大气各污染物的排放量。大气污染源调查内容污染排放方式分点源、面源和线源三种排放方式。点源调查内容有排气筒分布平面图、高度及出口内径,排气筒出口烟气温度、速度,主要污染物正常排放量;面源调查内容有主要污染物排放量,面源排放高度及面源分类。排污量计算一般计算烟尘、粉尘、S0、N0x、C0等主要污染物的排污量。其计算方法有以下三种: 2 2现场实测有组织排放的大气污染物,如由烟囱排放的S0、NOx或颗粒物等,可根据实测的废气2流量和污染物浓度,按下式计算; Q=Q×C (8.3)i n i式中,Q——废气中i类污染物的源强,kg/h;iQ——废气体积(标准状态)流量,m3/h;nC——废气中污染物i的实测浓度值。料衡算法用来计算一些无法实测污染源强的方法。公式如下: ∑G=∑G+∑G (8.4) 投入 产品 流失式中:∑G——投入物料量总和;投入∑G——所得产品量总和;产品∑G——物料和产品流失量总和。(3)验估算法依据一些经验公式,或一些经验的单位产品排污系数来计算。如SO及烟尘的经验估算2法:Q=1.6×B×S%(8.5)SQ=B×A%×b%×(1-η)(8.6)式中,Q、Q—SO,及烟尘量,万t/a; S 烟 2B——耗煤量,万t/a;S——煤的含硫量;A——灰分含量;b——飞灰量(自然通风炉15%一20%,风动炉30%一40%,沸腾炉60%一80%);η——平均除尘效率。2.大气污染源评价大气污染源评价常采用等标污染负荷法,确定主要污染源及污染物并进行排序。1)污染物等标污染负荷法(1)某污染物的等标污染负荷计算公式:qiP=10-9(8.7)iC0i式中:P——i污染物等标污染负荷;iC——i污染物的评价标准(mg/m3);Oiq——废气中i污染物的绝对排放量(t/a)。污染源的等标污染负荷(Pn):指其所排各污染物的等标污染负荷之和。Pn=i(i=1,2,3…,j)(8.8)i1某区域的等标污染负荷(P):为该区域内所有污染源的等标污染负荷之和。P=n(n=1,2,3…,k)(8.9)n1区域中某污染物的总等标污染负荷(P):为该区域内所有污染源i污染物的等i总标污染负荷之和。kP=Pi(i=1,2,3…,k)(8.10)i总i1某污染物在污染源或区域中的污染负荷比(K、K) i i总 Pi Pi总K=×100%K=×100%(8.11)iPn i总P(6)某污染源在区域中的污染负荷比(K):nPnK=×100%(8.12)nP(7)确定主要污染源、污染物按调查区域内污染源、污染物等标污染负荷(Pn、K)大小排列,分别计算百分比及累计百分比,将累计百分比大于80%2)污染物排放量排序污染物排放量排序是直接评价某种污染物的主要污染源的最简单方法。具体方法:确定区域主要污染物,开列主要污染物的污染源排放量清单,然后排序,选出占污染物总量90%以上的污染源,据此制定总量控制规划。(三)噪声污染调查与评价1.噪声污染调查噪声源分类噪声源分一般分为交通噪声、工矿企业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声。对小城镇环境影响最突出的是交通噪声。噪声污染调查交通干线噪声调查包括调查车流量、车辆种类、道路宽度、道路两侧的建筑布局等;工业噪声调查的重点是位于居民住宅区内或其附近的工厂和车间;建筑施工噪声是临时性的,只需要调查群众对各类建筑施工噪声的反映;社会噪声包括饮食服务业、娱乐场所、商业、群众日常生活等噪声,特别是夜间对居民休息影响的噪声。2.噪声评价1)噪声评价指标环境噪声的度量,不仅与噪声的物理量有关,还与人对声音的主管听觉有关。根据听觉特性,在声学测量仪器中,设置“A计数网络”,使接受到的噪声比较接近人的听觉,其测得值单位称为A声级,是噪声评价的基本值。2)噪声评价评价范围内现有噪声敏感区、保护目标的分布情况、噪声功能区的划分等;现有噪声源种类、数量及相应的噪声级;受噪声影响的人口分布;环境噪声现状包括各功能区噪声级、超标状况及主要噪声源;边界噪声级、超标状况及主要噪声源。(四)固体废物调查与评价1.固体废物调查固体废物类型小城镇固体废物一般分为生活垃圾、工业固体废物和农业固体废物三类。通过调查查清垃圾产生量、成分和所占比例;查清工业固体废物的污染源、排放强度,固体废物的物理、化学、生物特性、固体废物综合利用和处理等;查清农业固体废物的种类、数量、利用与处置方式。固体废物排放预测分析生活垃圾预测小城镇生活垃圾产生量预测主要采用人口预测法和回归分析法。①人口预测法首先预测规划年小城镇人口总量;再依据小城镇社会经济发展、消费水平、消费结构、生活方式及居民生活习惯等预测人均生活垃圾产生量;最后,根据小城镇人口总量和人均垃圾产生量计算垃圾产生总量。②回归分析法根据历史数据,统计分析城镇生活垃圾产生量变化趋势,采用线性回归方法预测垃圾产生量。工业固体废物预测工业固体废物预测常采用工业产品(产值)排污系数法、回归分析法、时间序列分析和灰色预测分析等方法。如产品(产值)预测方法,即根据行业产品(产值)废物产生系数和经济发展趋势,预测固体废物产生量,公式:S=аX(8.15)式中,S——j种固t;——j种固体废物产生系数,t/t产品,t/万元产品;jX——企业产品(产值),t产品(万元产品)。农业固体废物的预测根据小城镇农业结构调整、种养殖规模、作物经济系数、畜禽排污系数、农业集约化水平预测农业固体废物的产生量。2.固体废物评价根据污染源调查过程中获得的调查数据及其他资料,采用科学的分析评价方法,区分各种污染物以及各个污染源对环境的潜在危害,找出主要的污染物和污染源,从排污量和污染物毒性两方面分析固体废物对大气、水体、土壤、环境卫生和占用土地的影响。二、小城镇污染综合整治目标的确定小城镇环境污染是多种因素综合作用的结果。工农业生产活动中产生的多种污染物是造成小城镇环境污染的主要因素,此外,还受到小城镇的地形、水文、气象条件以及绿化面积、能源结构、工业结构、工业布局、建筑布局、人口密度等多种自然因素和社会因素的综合影响。因此,小城镇环境污染综合防治目标就是依据小城镇各功能区的环境质量现状及社会经济可持续发展对资源环境的要求,确定规划时限内达到的环境质量水平或指标。(一)水环境污染综合整治目标的确定水环境污染综合整治目标的确定步骤见图8-1。水污染现状分析与预测水资源利用现状分析与预测污染源空间分布主要环境问题划分水环境功能区划分水污染控制单元水资源利用现状分析与预测确定水污染分区总量削减目标图8-1水环境污染综合整治目标的确定程序见1.水环境现状调查分析与预测通过水环境现状调查明确小城镇的水环境污染源类型、主要污染源、污染物的排放量及分布状况,明确水资源的利用状况,建立规划期内主要污染源及污染物的排放量及与水环境质量的关系。2.水环境功能区依据《中华人民共和国水污染防治法》和《地表水环境质量标准》,将水环境功能区划分为混合区、缓冲区和水域环境分类管理功能区,各类区域执行相应的水环境质量标准。3.划分水污染控制单元依据水环境污染源的空间分布、水环境存在的主要问题及各功能区对水质的要求,划分水污染控制单元。4.确定水污染综合整治目标在综合分析小城镇取水、用水、排水及等各个环节的基础上,根据城镇的性质、特征和水文地质条件,确定城镇水污染综合整治的方向和重点,确定水环境质量目标或污染物总量削减目标。在确定水污染综合整治的目标时要把握以下三个方面:小城镇水环境的重点污染物和主要污染源小城镇的经济基础薄弱,在环境治理方面的投入又较高,因此,必须有针对性的提出水污染综合整治目标和措施,解决对水环境质量有根本性影响的污染源及污染物。小城镇工业废水和生活污水的取向分析废水资源化的可行性分析,主要是从小城镇的性质(如是否缺水或严重缺水),小城镇的水文、地理、气象条件,小城镇的经济社会条件以及所处的流域条件和环境要求等,综合分析废水资源化的问题。合理利用水环境容量消除污染的可行性分析,如果小城镇所处的区域为水域丰富区,则可以利用水环境容量大的优势,在近期环保投资困难的情况下,通过调整水污染源分布和污染负荷分布,利用水体自净消除污染。分散厂内处理与集中处理的关系,对一些特殊污染物,如难降解的有机物和重金属应以厂内处理为主,而对大多数能降解和适宜集中处理的污染物,应该以集中处理为主。3)主要污染物排放总量控制目标一方面服从并执行国家实施环境管理的总量控制方案,体现宏观的区域性污染物排放量控制要求。另—方面服从于满足本地环境质量的要求,把排污量分解到污染源、便于环境管理。污染治理指标则是对小城镇政府和各个部门行业提出相应的水环境治理要求,以利于各部门明确责任,各司其职。(二)小城镇大气环境污染综合整治目标的确定主要是依据小城镇区划的结果,确定最终的环境质量目标和总量控制目标,同时根据环境污染现状、发展趋势、社会经济承受能力以及规划方案的反馈信息,制定出各功能区分期的规划目标,尤其是针对TSP的控制目标,应根据TSP源分析的结果,将规划目标按类分解。小城镇环境目标要以保障社会经济社会可持续发展为前提,使环境质量状况达到适宜或基本适宜的水平。1.影响小城镇大气质量的因素分析小城镇大气质量受到多种因素的影响,在进行系统分析时,可参考大气污染源调查及评价、大气污染预测等有关内容。先进行类比调查,查清本地区的各有关因素指标与本省、全国平均水平的差距,或与有关指标原设计能力的差距。如调查除尘效率、能源结构、净化回收设施处理能力、型煤普及率、热化和气化率等与全省及全国平均水平的差距。计算各因素指标达到全省、全国平均水平或原设计能力时,所能相应增加的污染物削减量。计算和分析各因素指标在平均控制水平下的污染物削减量比值,从而确定主要的影响因素;或计算各因素指标在本地区条件所应达到的水平下污染物的削减量比值,从而确定主要的影响因素。2.确定大气污染综合防治的方向和重点通过对大气质量影响因素的综合分析,可以明确影响大气质量的主要因素和目前在控制大气污染方面的薄弱环节,在此基础上确定小城镇大气污染综合整治的方向和重点。如果影响大气质量的主要原因是居民生活和社会消费活动以及工业生产燃烧过程的降尘效率低,那么今后大气污染综合整治的方向和重点就应该从普及型煤、集中供热、煤气化、强化管理、提高除尘效率等方面考虑;如果影响大气质量的重点是气象因素和工业生产工艺过程,那么今后大气污染综合整治的方向和重点就应该从如何结合工业布局调整,合理利用大气自净能力和加强工艺技术改造,提高处理设施运行能力,强化工艺尾气治理和管理等方面考虑。(三)固体废物综合整治目标的确定随着社会经济发展和人民生活水平的提高,固体废物的产生量越来越多,已成为许多小城镇环境污染的主要因素之一。固体废物来源广,成分复杂,而且防治技术又较落后,在研究编制环境规划时,首先要考虑减少产生量,然后是尽可能综合利用、资源化,暂无利用可能的进行处理和处置。固体废物综合整治目标的确定,应根据总量控制原则,结合本城镇特点以及经济承受能力确定有关综合利用和处理、处置的数量与程度,确定不同时间、不同类型的固体废物的削减量。对于工业固体废物,要把削减量首先分配到各行各业中去,即确定各行各业的固体废物控制分目标。在分目标确定过程中需要考虑下列因素:行业性质不同,固体废物种类及数量差别很大,不可能在各行业中推行同一控制目标;固体废物污染现状不同的行业也不可能采取同—控制分目标,重点应放在整治污染严重的行业;考虑废物量削减技术的可行性;确定各行业固体废物削减量时,在保证总体目标实现的前提下,要在投资、运行费用、经济效益及环境效益等方面整体优化。三、小城镇污染综合防治规划的主要措施(一)小城镇水环境综合防治规划措施小城镇水环境污染主要由两方面原因引起的,一是水体纳污负荷分配不合理,导致局部水域污染严重,而一些水体的环境容量又未能充分利用,造成资源浪费;二是负荷超过水体的自净能力。解决水环境污染问题的对应途径,一是减少污染物排放负荷,对环境质量不能达到功能要求的区域,实施污染物排放总量控制;二是提高或充分利用水体的自净能力,提高水环境承载力,并有效利用环境容量。具体措施如下:1.合理利用水环境容量科学利用水环境容量根据污染物在水体中的迁移、转化规律,综合计算和评价水体的自净能力,在保证水体目标功能的前提下,利用水环境容量消除水污染。水污染自净除了利用水体的稀释净化作用外,还可利用水生植物的净化作用和土壤对污染物的净化作用等,但要注意不能超越水体、生物、土壤的纳污能力。在利用水环境容量时要注意下游地区对水质的要求。调整污染负荷的分布通过调整小城镇工业布局和排水管网建设来调整水污染负荷的合理分布。如将水污染排放口下移或将饮用水取水口上移;或合理利用大江、大河、近海海域的水环境容量将污染负荷引入环境容量较大的水体。2.节约用水,计划用水,大力提倡和加强废水回用综合防治水污染的最有效方法是节约用水,组织闭路循环系统实现废水回用。这不仅关系到经济的持续、稳定发展,而且直接关系到水污染的根治。经过妥善处理的污水,首先可用于农田灌溉、养鱼和养殖藻类等水生生物。其次可用作工业用水,如在电力工业、石油开采、加工工业、采矿业和金属加工工业,把处理后的废水用作冷却水、生产过程用水、油井注水、矿石加工用水、洗涤水和消防用水等。当水质不能满足某些工艺的要求时,可在厂内进行附加处理。此外,还可作为城镇低质给水水源,用作不与人体直接接触的市政用水,如浇灌花草、喷泉和消防等。对工业废水,首先要采取节流措施,即废水的循环利用。在某些情况下,废水可以顺序使用,碱性和酸性废水常重复使用或转供他厂使用,减少废水排放量。此外,发展中水道,输送处理后符合相应水质标准的处理水作为低质给水,是解决小城镇供水紧张的重要途径之一,也是减少废水排放量的重要措施。3.强化水污染治理小城镇污水处理根据污水流量和受纳水体对有机污染物的允许排放负荷或浓度,来确定污水的处理程度和规模。如将经过二级处理后的污水再进行脱氮、脱磷的三级处理,并用活性炭吸附去除水中的剩余污染物,用臭氧和液氮消毒,杀灭细菌和病毒,可作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、防火等水源。工业废水处理工业废水的成分和性质相当复杂,处理难度大,必须采取综合防治措施。首先是改革生产工艺,用无毒原料取代有毒原料,以杜绝有毒废水的产生。在使用有毒原料的生产过程中,采用合理的工艺流程和设备,加强管理,消除逸漏以减少有毒原料的耗用量和流失量。重金属废水、放射性废水、无机有毒废水和难以生物降解的有机有毒废水,应尽可能与其他废水分流并就地进行单独处理、要尽量采用封闭循环系统;流量大的无毒废水,如冷却水,最好在厂内经过简单处理后回用,以节省水资源消耗量,并减轻下水道和污水处理厂的负荷。性质类似污水的工业废水及一些能生物降解的有毒废水可按规定排入污水混合处理。4.排水系统的体制规划为及时地排除城镇生活污水、工业废水和天然降水,按照最经济合理的方案,分别把不同的污水集中输送到污水处理厂或排入水体,或灌溉土地,或处理后重复使用,需要建设排水管网系统。排水系统建设必须结合本地区的自然条件和社会经济条件,确定地区各分片的污水收集方式是分流制、合流制或是混合制;选择排放口位置,以及管径、坡降等等,做出技术经济比较,以制定正确的排水系统。对于小城镇原有管道系统的扩建或改建,也需要结合已有设施,统一安排。5.水域污染综合防治工程根据小城镇和工矿区沿水系分布情况,分段(河川)或分区(湖、海)调查研究水体的自净能力和自净规律,确定水体的污染负荷及污染物的去除程度,以修建相应的处理设施。这些设施包括大规模的区域性联合污水处理厂,以及在一些自净能力小或污染超负荷的区段修建调节水库或污水库,以增加枯水期的水流量或用于贮存污水。也可修建曝气设施,以增加水体的溶解氧能力,或者引附近水系的水进行稀释。水系统区域内的工业用水要采取措施压缩用水量,实现循环用水,减少排污量。6.饮用水的污染去除在水源被污水、废水以及大气沉降、降水、农业废水等携带的污染物污染的情况下,传统的给水处理工艺已不能满足饮用水的水质要求时,需采用更加有效的处理方法,如用粒状活性炭滤池取代砂滤池,或者在砂滤池之后附加活性炭滤池,通过活性炭的吸附去除多种污染物,尤其是有机污染物。7.综合整治,整体优化水污染综合整治的发展方向,是按功能水域实行总量控制,优化排污口分布,合理分配污染负荷,实施排污许可证制度,定期进行定量考核。如不能一步到位,可以定出规划分步实施。要达到上述要求,必须技术措施与管理措施相结合,集中控制与分散治理相结合,各种方案合理组合,运用优化技术进行整体优化。(二)小城镇大气环境综合防治措施小城镇大气污染的特征、条件以及整治的方向和重点不尽相同,大气环境综合防治措施因区域性而异,主要有:1.合理利用大气环境容量小城镇大气环境容量的利用很不合理,局部地区“超载”严重,一部分地区容量没有合理利用,这种现象是造成大气污染的重要根源。合理利用大气环境容量要做到以下两点:科学利用大气环境容量根据大气自净规律,定量、定点、定形、定时地向大气中排放污染物,在保证大气中污染物浓度不超过要求值的前提下,合理地利用大气环境资源。调整工业布局,合理开发大气环境容量工业布局不合理是造成大气环境容量使用不合理的直接原因。例如大气污染源分布在小城镇上风向,污染源在某一小的区域内密集等,必然造成小城镇污染及严重的局部污染,因此,在合理开发大气环境容量时,应该从调整工业布局入手。2.以集中控制为主,降低污染物排放量我国小城镇中的大气污染主要是煤烟型污染,污染物主要是烟尘和SO。因而大气污染综合整治措施应以集中控制为主并与分散治理相结合。集中控制就是从城的整体着眼,采取宏观调控和综合防治措施,如调整工业结构,改变能源结构,集中供热,发展无污染和少污染的新能源,集中加工和处理燃料,采取优质煤(或燃料)供民用的能源政策等,这是防治大气污染、改善区域环境质量、实现“三个效益”统一的最有效的措施。对局部污染物,如工业生产过程中排放的大气污染物和工业粉尘、汽车尾气的NO,CO等,则要因地制宜采取X分散防治措施。3.强化污染源治理,降低污染物排放量现有能源结构和燃烧技术条件,加上一些较落后的工艺技术等,不可能消除污染物排放,因此,在注意集中控制的同时,还应强化污染源治理。主要治理技术有:烟尘治理技术;二氧化硫治理技术;氮氧化物治理技术;其他有害气体治理技术。4.发展植物净化植物具有美化环境、调节气候、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能。因此,在大气污染综合整治中,结合城镇绿化,选择抗污物种,发展植物净化是进一步改善大气环境质量的主要措施。(三)固体废物综合防治措施1.一般工业固体废物的综合整治工业固体废物是多种多样的,有金属、非金属,又有无机物和有机物等,经过一定的工艺处理,可成为工业原料或能源。目前,有多种工业废物已制成产品,如制造水泥、混凝土骨料、砖瓦、纤维、铸石等建筑材料;提取铁、铝、铜、铅、锌等金属和钒、铀、锗、铜、锌等稀有金属;制造肥料、土壤改良剂等。此外,还可以用于处理污水、矿山灭火以及用作化工填料等。通过合理的工业生产链、可以促进工业废渣的资源化,使一个企业的废渣成为另一个企业的原料,提高资源的利用率和转化率,减少或消除生产过程中产生的污染物。一般工业固体废物综合整治应把重点放在综合利用上,对有条件综合利用的,要尽量综合利用;对目前没有条件综合利用的,要处理处置、存放,待条件成熟时再作为原料重新利用。2.有毒有害固体废物的处理与处置有毒有害固体废物指生产和生活过程中所排放的有毒、易燃、有腐蚀性的、有传染疾病的、有化学反应性的固体废物。主要采取下列措施:焚化处理固体废物中有害物质的毒性是由物质的分子结构造成的,可采用焚化法分解其分子结构,如有机物经焚化转化为二氧化碳、水和灰分,以及少量含硫、氮、磷和卤素的化合物等,这种方法效果好、占地少、对环境影响小,但是设备的操作较为复杂,费用大,还必须处理剩余的有害灰分。化学处理化学处理法应用最普遍的有酸碱中和法、氧化还原处理法、沉淀化学处理法和化学固定。常用的固定剂有水泥、沥青、硅酸盐、离子交换树脂、土壤粘合剂以及硫磺泡沫材料等。生物处理对各种有机物常采用生物降解法,包括活性污泥法、滴沥池法、气化池法、氧化塘法和土地处理法等。安全存放安全存放主要是采用掩埋法。掩埋有害废物,必须做到安全填埋,预先要进行地质和水文调查,选定合适的场地,保证不发生滤沥、渗漏等现象,不使这些废物或淋溶液体排入地下水或地面水体,也不会污染空气。对被处理的有害废物的数量、种类、存放位置等均应做出记录,避免引起各种成分间的化学反应。对水溶性物质的填埋,要铺设沥青、塑料等,以防底层渗漏。安全填埋的场地最好选在干旱或半干旱地区。3.小城镇垃圾的综合整治垃圾综合整治的主要目标是“减量化、资源化和无害化”,一般包括如下步骤:垃圾的清扫计划安排的垃圾清扫量应该不少于垃圾产生量,包括安排的人力、物力、设备、投资和运行费用等。垃圾的收集垃圾收集的容量应该与清扫量相协调。目前采用的垃圾收集容器主要有两类:一类是容积小的带盖的金属或塑料桶,作为固定容器,长期周转使用。另一类是用纸袋装运,将垃圾装入纸袋,放在指定的收集地点,经过特别设计的垃圾收集车拾取装入运输车辆,用这种容器比较卫生、方便,但费用较高。垃圾的运输根据垃圾的清运率目标,安排垃圾运输工具、运输能力、运输投资和运行费用,收集、运输垃圾的车厢要求密闭,装载过程机械化,条件好的还要求装载工具有简单的压缩设备,减少装载体积以增大运输能力。垃圾卫生填地填地处理垃圾是最广泛采用的一种方法。可利用废矿坑、粘土废坑、洼地、狭谷等,所以投资和处理成本均较低。卫生填地存在两个问题:①沥滤作用引起附近的地下水和河流污染。为此,要求填地位置要远离河流、湖泊、井等水源;在填地上面加一层不透水的覆盖层;加大坡度使水迅速流去并开沟以使表面水排走等等。②填地层中的废物经生物分解会产生大量气体,其中以甲烷、二氧化碳为主,而甲烷聚集会爆炸和引起火灾,二氧化碳溶于水可形成碳酸。防止大量分解气体聚集的方法是设置排气口使分解气体及时逸入大气。卫生填地涉及地质、水文、卫生、工程等许多方面,需要慎重对待,才能收到既处理了城镇垃圾,又不会污染水及空气的效果。垃圾灰化垃圾灰化是将垃圾在高温下燃烧,使可燃废物转变为二氧化碳、水和灰分。垃圾灰可大大减小固体废物体积,仅为废物原体积的5%以下。灰化法的缺点是投资费用高,要附设防止污染空气的设备,如高效洗涤器、袋式过滤器、静电沉积器,常需更换由于高温、腐蚀气体和不完全燃烧而损坏的衬里及零件。综合利用垃圾的分选,即将混在一起的垃圾分离其组成成分,是回收利用废物所必需的预处理工序。垃圾的回收,是将垃圾中的有机物、废纸、废玻璃、废金属等回收再利用。有机物经过物理加工可成为再利用的制品;纸及纸制品废物可回收用于制造纸浆,生产质量较低的纸和纸制品。垃圾的转化,即通过化学、生物化学方法将废物转化为有用物质,这是一种正在发展的新的回收利用途径。热能回收,垃圾中含有大量有机物,特别是塑料制品,这些有机物在灰化处理时产生大量热能,利用放出的热能生产蒸汽或发电,可降低处理的费用。第三节小城镇生态建设规划一、小城镇生态建设目标生态城市基本涵义与特点1.生态城市基本涵义随着以工业化为标志的城市化进程的加快,城市在集聚人口和促进社会经济发展的同时,也伴随了如环境污染、水资源短缺、能源紧张、交通拥挤等城市病的发生,不仅严重阻碍了城市所具有的社会、经济和环境功能的正常发挥,甚至给人们的身心健康带来很大的危害。为此,1971年联合国教科文组织发起了《人与生物圈计划》,提出要从生态学的角度,用综合生态方法来研究城市问题和城市生态系统,于是诞生了“生态城市”的概念。生态城市是一种理想的城市模式。生态城市是根据生态学原理,应用生态、社会、系统等工程技术建设的社会、经济、自然可持续发展和物质、能量、信息高效利用的人类聚居地。生态城市应满足以下的要求:广泛应用生态学原理规划建设城市,城市结构合理、功能协调;保护并高效利用一切自然资源与能源,产业结构合理,实现清洁生产;采用可持续的消费发展模式,物质、能量循环利用率高;有完善的社会设施和基础设施,生活质量高;人工环境与自然环境有机结合,环境质量高;6)保护和继承文化遗产,尊重居民的各种文化和生活特性,居民的身心健康,有自觉的生态意识和环境道德观念;建立完善的、动态的生态调控管理与决策系统。生态城市的提出是基于人类生态文明的觉醒和对传统工业化和工业城市的反思。生态城市的生态不是纯自然的生态,而是自然、社会、经济复合共生的城市生态,它包括了人与自然、人与社会、人与环境的协调关系;生态城市的“城市”不是一般概念的城市,而是以一定区域为条件的社会、经济、自然综合体,在地域空间结构上是一定地域空间内的城乡融合的“区域市”。我国幅员广大、地域辽阔,生态环境条件千差万别,城镇与区域发展水平也相差悬殊,因此,生态城市的建设不可能是单一的发展类型和发展模式,应根据不同地区、不同城市的具体条件来制定适合于自身特点的生态化发展策略,创建各具特色、多种类型的生态城规划和建设的发展模式。我国自20世纪80年代开始生态环境建设的探索,1999年海南率先获得国家批准建设生态省,2001年吉林和黑龙江又获得批准建设生态省,陕西、福建、山东、四川也先后提出建设生态省。约有20多座城市如广州、上海、宁波、昆明、成都、贵阳、长沙、扬州、威海、深圳、厦门、铜川、十堰等都先后提出建设生态城市的奋斗目标。2.生态城市特点生态城市具有和谐性、高效性、持续性、整体性、区域性和结构合理、关系协调的特点。和谐性和谐性不仅反映在人与自然的关系上,更重要的在人与人关系上。通过生态城市建设营造满足人类自身进化需求的环境,充满人情味,文化气息浓郁,拥有强有力的互帮互助的群体,富有生机与活力。高效性功能高效是指资源的优化配置、物力的经济投入、人力的充分发挥、物流的畅通有序、信息流的快速便捷,一改现代工业城市“高能耗”、“非循环”的运行机制,提高一切资源的利用率,物尽其用,地尽其利,人尽其才,各施其能,各得其所,优化配置,物质、能量得到多层次分级利用,废弃物循环再生,各行业各部门之间通过共生关系进行协调。持续性生态城市是以可持续发展思想为指导,兼顾不同时期、空间、合理配置资源,公平地满足现代人及后代人在发展和环境方面的需要,保证城市社会经济健康、持续、协调发展。整体性生态城市不是单单追求环境优美,或自身繁荣,而是兼顾社会、经济和环境三者的效益;不仅重视经济发展与生态环境协调,更重视人类生存质量的提高,是在整体协调的新秩序下寻求发展。区域性生态城市作为城乡的统一体,是建立在区域平衡上的,而且城市之间是互相联系、相互制约的,只有平衡协调的区域,才有平衡协调的生态城市。结构合理结构合理是指适度的人口密度,合理的土地利用,良好的环境质量,充足的绿地系统,完善的基础设施,有效的自然保护。关系协调关系协调是指人与自然协调、社会关系协调、城乡协调、资源利用和资源更新协调、环境胁迫和环境承载力协调。生态城市的衡量标志衡量生态城市的标志应该是综合效益最高,风险最小,存活机会更大。即在生态城市的条件下,人们在各种社会经济活动中所耗费的活劳动和物化劳动不仅能通过城市经济系统获得较大的经济成果,而且能保持城市生态系统的动态平衡和提高社会系统的层次与文明程度;同时,大大降低因自然灾害等外部力量的影响和由于生态环境遭到破坏或暂时失衡而产生的各种风险;并给予作为城市主体的人的生活和其他动植物与微生物的生存提供良好的环境。具体地说包括下列标志。1.高效益的转换系统从自然物质—经济物质—废弃物的转换过程中,必须是自然物质投人少,经济物质产出多,废弃物排泄少。从三个产业的总体结构来看,必须是第三产业,第二产业,第一产业的倒金宇塔构造,并且形成合理的比例关系。第二产业要向高度化和生态化发展,以充分利用各种自然资源,使边际产出最大,对城市环境污染最小。另外,通过发展高新技术来推动物质的有效转换与再生、能量的多层次分级充分利用和无污染工艺的推广,从而在满足消费需求的同时,又能使城市的生态环境得到保护。2.高效率的流转系统该系统应以现代化的城市基础设施为支撑骨架,为物流、能源流、信息流、价值流和人流的运动创造必要的条件,从而在加速各流的有序运动过程中,减少经济损耗和对城市生态环境的污染。3.高质量的环境状况即对城市生产和生活造成的大气污染、水污染、噪声污染和各种废弃物,都能按照各自的特点予以防治和及时处理、处置,使各项环境质量指标均能达到国际城市的最高标准。4.多功能、立体化的绿化系统它由大地绿化、城市绿化和庭园绿化所构成,点线面结合、高低错落,形成绿化网络。在更大程度上发挥绿化调节城市空气、温度及美化城市景观和提供娱乐、休闲场所的功效。5.高质量的人文环境它应具有发达的教育体系和较高的人口素质。作为建设生态城市的基础和智力条件之一,成年人受教育的程度都必须在高中以上。此外,生态城市还应具有良好的社会风气,井然有序的社会秩序,丰富多彩的精神生活,良好的医疗条件与祥和的社区环境。同时,人们能保持高度的生态环境意识,能自觉地维护公共道德标准,并以此来规范各自的行为。6.高水平的管理功能生态城市应能对人口控制、资源利用、社会服务、劳动就业、治安防灾、城市建设、环境整治等实施高效率的管理,以保证资源的合理开发利用,城市人口规模、用地规模的适度增长,最大限度地促进人与自然、人与生态环境关系的和谐。(三)小城镇生态建设目标随着小城镇可持续发展战略的实施,寻求一条符合可持续发展的小城镇发展道路已经成为必然选择。通过建设生态型小城镇,探索各类不同区域的小城镇可持续发展模式,实现人口、经济、社会、资源和生态环境的长期协调发展。在社会生态化方面,人们拥有自觉的生态意识和环境价值观,人口素质、生活质量、健康水平与社会进步及经济发展相适应,有一个保障人人平等自由,接受教育,人权和免受暴力的社会环境;经济生态化方面,表现为采用可持续发展的生产、消费、交通和住居发展模式,实现清洁生产和文明消费,推广生态产业和生态工程技术;环境生态化,表现为发展以保护自然为基础,合理利用一切自然资源和保护生命支持系统,开发建设活动始终保持在环境的承载能力之内。其具体目标:1.建立人与环境和谐共处、协调有序的结构人口的增殖要与社会经济和自然环境相适应,抑制过猛的人口再增长,以减轻环境负荷;土地利用类型与利用强度要与区域环境条件相适应并符合生态法则;小城镇人工化环境结构内部比例要协调。2.小城镇与区域同步发展小城镇发展离不开一定的区域背景,有赖于区域的支持;小城镇生态环境问题的发生和发展离不开—定的区域;人工化环境建设与自然环境的和谐结构的建立也需要一定的区域回旋空间。3.经济、社会、生态的可持续发展通过生态建设不仅为小城镇居民提供一个良好的生活、工作环境,而且使小城镇的经济、社会系统在环境承载力允许的范围之内,在一定的可接受的人类生存质量的前提下得到不断发展,并通过经济、社会系统的发展,为生态系统质量的提高和进步提供源源不断的经济和社会推力,最终促进小城镇整体意义上的可持续发展。二、小城镇生态建设规划(一)确定与小城镇资源环境承载力相适应的人口规模1.小城镇人口基本分析小城镇人口规模小城镇人口规模不仅影响着小城镇用地大小、建筑类型、层数高低及其比例,还直接关系着服务设施的组成和数量、交通运输量、交通工具的选择、道路的标准、市政设施的组成和标准以及城镇布局等一系列问题。小城镇规模的大小与其内部各项建设的协调发展及综合效益密切相关。小城镇的综合效益一般随着规模的扩大而增长,人口和工业的高度集中带来了雄厚的生产能力、发达的交通、先进的文化技术和灵通的情报信息,为专业化协作创造了良好的环境,从而使人力、物力、财力得以节省,劳动生产率得以提高,大大促进了小城镇经济效益的增长。此外,各种服务设施比较齐全,居民的物质享受和精神享受比较容易得到满足,因而容易得到良好的社会效益。但另—方面,小城镇规模大,社会经济活动量大,由此产生的各种废物将大大超出小城镇的环境自净能力,致使环境污染严重。要提高小城镇的生态效益,或是减少社会经济活动量,或是增加环境保护的投入量,无论哪种做法都会降低小城镇当前的经济效益。由此可见,小城镇内部的协调发展和最佳综合效益的取得客观地要求有一个适度的小城镇规模。小城镇人口结构人口结构是指各特征的人口数在小城镇人口总数中的比例。一般包括人口的自然结构、社会经济结构和地域结构。自然结构主要包括年龄结构和性别结构;社会经济结构主要包括民族结构、劳动结构、职业结构、文化教育结构、宗教结构等;地域结构一般分为工业区、居住区、商业区、行政区、文化区、旅游区和绿化区等。城镇化水平城镇化水平是衡量城镇化发展程度的数量指标,用镇区人口占总人口比例来表示。2.小城镇人口环境承载力分析小城镇人口环境承载力是指该区域所能供养的人口数。人口环境承载力的计算根据小城镇生态系统的特点,以规划年为时间界限,生活质量以小康水平为标准,测算小城镇规划面积上土地、自来水、能源、住宅和交通等资源条件的人口承载能力。(1)人口规模预测人口预测常用的经验模型的基本形式为N=Nek(t-t0)(8.16)t t0式中:N——t年的人口总数;tN——预测起始年人口基数k—人口增长系数或人口自然增长率;e——自然对数的底(e=2.718)。土地资源的人口容纳量现代城镇满足人的生存、发展和享受三种基本需要的人均土地面积变动在140—200m2,而我国城镇人均土地面积不足110m2。考虑到城镇的区域政治、文化、经济及历史等多方面功能的发展需要,应在综合考虑城镇土地资源的容纳量的前提下,确定适宜的人均土地面积。我国区域中心城镇综合效益较好的人口密度为1万-1.2万人/km2。人均绿地面积根据呼吸过程CO-O平衡和生产、生活中燃烧过程所产生的CO量的平衡计算人均绿地2 2 2面积,为小城镇系统整体的CO-O平衡的绿地最小需要量。 2 2自来水的人口承载能力首先按不同保证率(50%、75%和95%)下供需平衡估算人均可利用水资源总量。自来水负荷量的计算:①按现有的消耗水平,结合年增长率和生产生活用水比例计算日供水总量现状。②按人均生活用水量、生活用水比例计算日总供水量。③按规划年的工业产值,考虑现有工业产值耗水系数变化计算。能源条件的承载能力首先分析小城镇人均能耗量,分别计算各项能耗比例。然后分别按实现小康发展水平的最低综合能耗人均1.62-2.0t标准煤计算规划年能耗总量和能耗平均增长率;或按万元工业产值能耗系数、节能率4%和规划期工业产值的目标计算规划年需标准煤量。交通条件的承载能力结合全国城镇平均水平和全国城镇交通规划指标,分析目前小城镇道路密度、道路面积占镇区面积比例、道路面积占建成区面积比例和公共汽车拥有率。住宅的承载能力综合分析现有人均住房面积及其增长情况、人口综合增长率、投资条件和能力,按小康生活水平的人均住宅面积计算,确定合理的规划期内人均住宅面积的年增长率。小城镇人口总数适宜度评价总人口的适宜度是采用多目标规划的方法和理论建立的适宜度模型。采用“可能度”这个定量指标来描述可能的程度,记之为p。当完全可能的时候,取p=1;当完全不可能的时候,取p=0;而一般可能的程度p就用0—1之间某个实数来表示,即p∈[0,1]土地资源人口承载力计算镇域总耕地面积可提供的人口承载力:耕地面积太阳辐射光能转化率生物利用率C=p 标准营养型或小康营养365得出自给状态下土地资源的标准营养型和小康营养型人口承载力。(二)土地利用规划与小城镇用地适宜性分析1.小城镇土地利用规划土地利用规划是指人们为了改变并控制土地利用方向,组织合理土地利用结构,提高土地生产力,根据社会发展要求和当地自然、经济、社会条件,对一定区域范围内的土地利用进行空间的优化组合和时间上实现该优化组合的安排。土地利用规划的实质就是对规划区域范围内的土地利用,进行科学组织、合理布局。土地利用规划的内容包括土地利用现状调查与分析、土地质量评价、土地生产潜力研究、人口和土地需求量预测等。2.小城镇用地布局土地是联结小城镇人口、经济、生态环境、资源等要素的核心,而土地利用方式则是小城镇生态结构的关键环节,决定小城镇生态系统的状态和功能。通过土地利用生态适宜度分析,确定各种土地利用的适宜度,并根据选定方案调整产业布局,以调控系统内物质流、能量流和信息流的生态效用与经济功能,达到维持小城镇的生态平衡和经济高效的目的。用地结构分析城镇用地分为居住用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地、特殊用地、水域和其他用地。各类用地组成比例及其空间关系称为用地结构。主要用地的合理比例为居住用地20—32%,工业用地15%—25%,道路广场8%-15%,绿地8%—15%。这四项用地之和应为建设用地的60%—75%。用地适宜性分析土地适宜性分析是从工程建设和生态协调等角度来分析土地质量满足小城镇工程建设要求和实现生态平衡的需求等的程度,给出用他的适宜性等级,从而为小城镇各项建设提供科学的依据。(1)用地的工程适宜性分析土地质量的好坏取决于很多因素,主要包括地势、坡度、地下水位、地基承载力、洪水影响、各种不良地质现象等自然环境因素,同时也包括如地面沉降等人为因素。一般根据工程建设适宜程度的差异,可将城镇用地分为三级:一级用地,为适宜修建的用地,用地的自然环境条件比较优越,能适宜各项城镇设施的建设需要,一般不需或只需稍加工程措施即可用于建设的用地。二级用地,为需要采取一定的工程措施,条件改善后才能修建的用地,它对城镇设施或工程项目的分布有一定的限制;三级用地、是指不适用于修建的用地。这类用地条件极差,必须采取特殊的工程技术措施后才能用作建设,这取决于科学技术和经济发展的水平。(2)用地的生态适宜性分析用地的生态适宜性分析是以生态学原理为理论基础,从保护和建设良好的小城镇生态环境的观点出发,分析小城镇用地对生态环境的影响。其重点是生活居住用地的生态适宜性和工业生产用地的生态适宜性。其分析方法是首先确定生态适宜性分析的因子;然后进行生态因子的量化处理;最后在单因子评价的基础上对生态适宜性进行综合评价,结出小城镇用地生态适宜程度的地域差异。其主要环节包括:①生态因子的确定选取对小城镇各项用地有共性影响和影响较大的生态因子作为生态适宜性分析的评价因子。如坡度、地貌、水资源、大气污染影响、水污染影响、土地利用现状和交通便利程度等7个自然和社会经济因素。②评价单元的确定将所收集到的各种生态因子的基础资料准确、全面、系统、清晰地展绘在底图上,并用一定大小的格网去分割底图,将底图上的生态信息与网格相对应。③单因子评价首先将所选的生态因子进行等级划分并赋值,然后将每个网格单元的生态因子信息按等级以数值形式表现出来,数值的大小与该生态因子对某一功能用地的生态适宜程度成正比,赋值区间可为0—9。④生态因子适宜性权值确定每个生态因子对小城镇某一功能用地的影响程度是有差异的,在综合评价时可用加权方法加以考虑。各因子对各功能用地的适宜性权值可采用专家咨询——层次分析法确定。⑤生态适宜性综合评价—般可采用直接叠加法和加权复叠法。直接叠加法计算模式为:P=C(8.17)nmi iji1j1式中:i——第i个网格单元(i=1,2,3…,n);j——第j生态适宜性分析因子(j=1,2,3,…,m);P——第i个网格对某一功能用地的生态适宜性指数;iC——第i个网格第j生态因子对某一功能用地的生态适宜性指数。加P=0(当M=0时) i ijnm P= WM(当M≠0)(8.18)iijijijt1j1式中:M——第i个网格中任何一个生态因子的适宜性指数;ijW——第j生态因子对某一功能用地的权重值。ij(三)小城镇园林绿地规划1.园林绿地的功能小城镇园林绿地可分为公共绿地、公园绿地、开敞性绿地、附属绿地、防护绿地、生产绿地、绿色空间控制区七种类型,它们具有如下功能:生态功能园林绿地对保护小城镇生态环境具有重要作用。通过园林绿地可有效地改善小城镇的大气环境,降低噪音,净化水体,调节小气候,具有遮阳、防尘、防风、减噪、降温、防灾等功效。休闲功能公园绿地可供居民进行游憩、娱乐、健身等活动。防灾功能小城镇绿地有助于抵御各种自然灾害,如地震、火灾、干旱、风沙、洪水等灾害对人类的影响。美化功能绿地给小城镇注入生机和活力,为居民增添美丽的自然景色和提供身心休憩、丰富群众文化生活的环境;美化了小城镇面貌,丰富了小城镇景观,有助于塑造小城镇特色,增加小城镇能力,培育小城镇文化,提高小城镇知名度。2.园林绿地规划小城镇园林绿地规划是指导小城镇园林绿地详细规划和建设管理的依据,其目的是在小城镇规划用地范围内,通过对不同性质、功能、用途的园林绿地的合理布局,使绿地系统能够协调和改善小城镇的自然环境,调节小气候,保持生态平衡,并与小城镇其他构成部分组成有机的整体,为居民创造舒适、卫生、安静、美观的生活环境。园林绿地的衡量指标:一是绿化覆盖率;二是人均公共绿地面积。(四)小城镇水系统规划1.水源地的保护1)水源的类型小城镇水源通常分为地表水、地下水和再用水三类。地表水,主要来自镇区域内的江河、湖泊、水库等,水量较为丰沛,但水质易受环境污染,特别是受到生活污水、工业废水和农田尾水的污染。江河水,一般情况下水量丰富,但流量和水位变化大;湖泊和水库水,不同深度的水温和水质不同,高地水库不易受农田、生活污水的污染,不易变化,水质优良,是理想的水源。多用途水库,易受污染,水质较差,不宜选作水源。海水,含盐且高,需经淡化后方可饮用,成本较高。地下水,有潜水、承压水和泉水等。水质较清,水温稳定,一般硬度较高,有时含铁、锰、氟或盐量很高。水量不及地表水,如果过量开采,会造成地面下沉等生态问题。地下水是良好的饮用水水源。再用水,指工业、生活用水的重复使用或循环使用。在经济发达国家,60%—80%的水源是再用水。水源污染的主要途径水源污染的主要污染源包括:(1)工业废水、矿山废水的任意排放直接污染地表水,排入渗井、渗坑则污染地下水;(2)工矿废渣的堆积,经长期雨水淋溶经土壤而污染地下水;(3)生活污水、垃圾乃至工业废水直接排入江河,造成对地表水的直接污染;(4)农田的农药、有机和无机农肥,通过地表径流污染水体;(5)火山喷发和岩石、矿产、土壤的风化、剥蚀、分解,通过雨雪循环进入水体,降低水体对某些污染物的负荷量;(6)地表水和地下水之间有补给关系,一方受污染,将会污染另一方。水源地的保护措施要做好水源地的保护工
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