县资源环境承载力分析专题研究.pdf
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1、霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析2专题一专题一资源环境承载力分析资源环境承载力分析霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析3目 录第一章 资源环境承载力概述.51.1 研究背景.51.2 研究意义.71.3 相关理论.71.4 概念与内涵.101.5 评价方法.101.6 相关案例.121.7 评价范围界定.13第二章霍邱县资源环境系统现状分析.142.1 资源现状分析.142.2 环境现状特征.20第三章资源环境存在主要问题.243.1 大气主要污染物总排放量仍呈上升趋势,空气质量仍有待提高.243.3 城市工业固废的产生量持续增长
2、,缺乏较为集中的处理设施.243.4 市域水环境整体状况一般,但情况比较稳定.25第四章霍邱县资源环境承载力评价方法与指标选取.264.1 评价指标与方法.264.2 目标层评价指标.274.3 评价方法.27第五章资源环境承载力分项评价与结果.305.1 水资源承载力评价.305.2 水环境承载力评价.305.3 土地承载力评价.315.4 建设与生态用地承载力评价.325.5 地质环境承载力评价.335.6 霍邱县资源环境承载力综合评价结果.34第六章霍邱县资源环境承载力提升策略.356.1 加强城乡规划引导,合理拓展发展空间,优化城乡总体布局.35霍邱县空间规划(2017-2030 年)
3、专题一 资源环境承载力分析46.2 强化资源保护,加强环境保护力度,改善资源环境承载力.356.3 建立生态补偿机制,实行全过程、全方位污染控制政策.356.4 提高资源利用效率,寻求多渠道水源利用.36霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析5第一章资源环境承载力概述1.1 研究背景建设生态文明,是关系人民福社、关乎民族未来的长远大计,其实质就是要建设以资源环境承载力为基础,以自然规律为准则,以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会。十八大报告首次指出生态文明是社会整体文明不可分割的一部分,并以建设“美丽中国”作为对生态文明建设的目标。十八届三中全会关于划定“
4、生态红线”政策的出台为我国生态文明建设指明了前进的方向,并明确指出要建立资源环境承载能力监测预警机制,对水土资源、环境容量和海洋资源超载区域实行限制性措施。生态文明的实质和生态红线政策的出台,充分体现和说明了资源环境承载力在整个国家、社会及经济可持续发展中的重要地位。1.1.1 资源环境与经济协调发展问题备受关注资源与环境是人类赖以生存的基础。上个世纪以来,科技进步和社会生产力的极大提高,加速和推进了人类文明发展的进程,同时,人口剧增、资源过度消耗、环境污染、生态破坏等问题也日益突出,严重阻碍了经济的发展和人们生活质量的提高,继而威胁到全人类未来的生存和发展。我国人口基数大、经济和科技水平都比
5、较落后,使本来就己经短缺的资源和脆弱的环境面临更大压力。在这种严峻形势下,人们逐渐认识到对技术的追求必须从唯一目标(经济效益)过渡到双重目标(资源环境效益与经济效益),同时人们还认识到环境资源并非取之不尽,用之不竭,相反,它具有较强的稀缺性,而且这种稀缺性将随着经济的发展越来越突出。因此,从理论上、方法上和技术上探讨如何协调环境与经济发展之间的关系日益为人们所关注。人们的霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析6观念己经从“改造自然”、“征服自然”转化为与自然界的“协调发展”。1.1.2 资源环境承载力是衡量区域可持续发展的重要指标之一2006 年国务院发布的国民经济
6、和社会发展第十一个五年规划纲要明确提出“推进形成国家主体功能区:根据资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力,统筹考虑未来我国人口分布、经济布局、国土利用和城镇化格局”。资源环境承载力,从理论到实践,己成为主体功能区规划的科学基础和核心指标之一。20 世纪初期,资源环境承载力概念己具雏形。20 世纪末期,以人口、资源、环境与发展为核心的人地关系(Man-Nature Relation)综合研究再次成为资源科学研究一个重要的科学命题和政策问题,对资源耗竭和环境恶化的科学关注大都可以在可持续发展研究中得到反映。集中在资源环境科学领域,与可持续发展的资源环境基础评价密切相关的水、土、资源、环境承载力
7、(Carrying Capacity)研究广泛开展。研究普遍认为,资源环境承载力既是一个区域性问题,也是一个全球性问题,作为衡量人地关系协调发展的重要判据,己成为衡量区域可持续发展的重要指标之一。1.1.3 实现可持续健康发展需加强资源环境承载力研究随着我国经济社会的快速发展,人口持续增长,工业化和城市化进程加快,能源、水、土地、矿产等自然资源开发对地质环境作用的强度和范围达到了前所未有的程度。在自然和不合理的人类经济活动双重因素作用下,我国本来有限的资源储量急剧减少,脆弱的地质环境质量不断下降。崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害危害日趋严重,矿山地质环境不容乐观,海平面
8、上涨、海岸侵蚀与淤积、海水入侵等地质灾害导致海岸带地质环境更加脆弱,土地盐渍化、水土地球化学异常和地方病仍广泛分布,地下水污霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析7染特别是潜水污染呈明显加剧趋势,由此造成的人员伤亡和健康威胁、生存环境破坏和经济损失等问题正严重制约着我国经济发展和社会进步。对地质环境和自然资源的过度开发和不合理利用,破坏了自然生态平衡,不断凸现的各类地质环境问题,己成为影响我国社会经济可持续发展的制约因素之一。1.2 研究意义资源生态环境与经济发展问题是可持续发展的核心问题。当今世界正面临着人口膨胀、资源短缺、环境恶化三大困境,人类的可持续发展正受到
9、严重的威胁。特别是人口密集、经济欠发达、生态脆弱的皖北地区,在全球环境变化和城市化进程的双重影响下,其社会、经济的可续发展问题日益遭受严峻的考验。如何解决皖北地区的人口、资源、生态环境与社会经济可持续发展所面临的矛盾,协调好资源、环境与人口、社会、经济发展的关系,实现皖北地区经济社会的可持续发展,己成为我省越来越关注的重要问题,是地球科学、哲学、生态环境学、经济地理学、区域可持续发展等多学科交叉研究的热点。作为衡量可持续发展的重要衡量指标,资源环境承载力的研究对于实现和深化区域可持续发展,促进人与自然的协调发展,具有重要的理论和现实意义。1.3 相关理论国外在很早之前就开始了关于承载力的研究,
10、“承载力”这个名词是源自于希腊的一个古老概念,最早出现于生态学领域的研究。1769 年,显微镜的发明者 Leeuwenhoek 首次对地球人口承载力进行了数量计算。1842 年,英国政治经济学家马尔萨斯在其著作人口原理一书中提出了人口承载力的概念。1949 年美国学者 Allan 界定了土地承载力概念,他认为:土地承载力是指在维持现有土地资源不被破坏的条件下,一个地区能够维持生存的人口数量和人类活动的能力。在 20 世纪 60 年代末至 70 年代初,容纳能力的概念被广泛用于讨论环境对人类活动的限制,用来说明生态系统和经济系统之间的霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力
11、分析8相互影响。在讨论生态系统所提供的资源和环境与人类社会系统之间的关系时,突破了以前的环境容纳能力的概念,提出了承载力的概念。承载力是指生态系统所提供的资源和环境对人类社会系统良性发展的一种支持能力,承载力的概念相比容纳能力,其内容范围和含义都要广泛的多。资源承载力、环境承载力等概念应运而生,并受到世界各国的普遍重视与广泛应用。1968 年 4 月就资源、环境、人口等社会、经济和政治问题日益尖锐和全球化,以及“人类困境”问题,由美国麻省理工学院的学者组成的“罗马俱乐部”提出了著名的“世界模型”,其理念是通过对全世界范围内包括水、矿产、粮食、土地等资源与人的相互关系之间的评价,进一步分析人口的
12、增长、工业化进程的推进与过度的资源消耗、环境的不断恶化之间的相互联系,该俱乐部成员还预测到 21 世纪中期全球的经济增长将达到顶峰。20 世纪 70 年代,Millington 等学者应用多目标决策分析方法计算了澳大利亚的土地资源承载力。英国 Slesser 提出了新的测算资源环境承载力的模型ECCO 模型。该模型假设“一切都是能量”,以能量的折算为标准,通过对多个城市发展路径的比较得出人口与资源环境之间的变量关系,从而确定一个地区可持续发展的最优方案。由于 ECCO 模型的实际操作性较强,因此在很多国家得到了应用,并为联合国开发计划署所承认。20 世纪 80 年代初,联合国教科文组织(UNE
13、SCO)提出了“资源承载力”的概念,即“一国或一地区的资源承载力是指在可以预见的时期内,利用该地区的能源及其他自然资源和智力、技术等条件,在保证符合其社会文化准则的物质生活条件下,能维持供养的人口数量”。1992 年,加拿大学者里斯和他的博士生瓦克纳格尔提出了“生态足迹模型”,1995 年,诺贝尔经济学奖获得者 Arrow 与其他国际知名的经济学家和生态学家一起发表了经济增长、承载力和环境 一文,在学界和政界均引起极大的反响,美国生态学会(Ecological society of America)更是以此为主题,在 1996 年的 Ecological Applications 上组织了由众
14、多专家参加的国际性研讨论坛,引起了承载力研究的新热潮。1999 年瓦克纳格尔霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析9等人又在不同角度,深入研究的基础上对模型进行了完善。目前,随着承载力概念在人口、自然资源管理及环境规划和管理等领域的广泛应用,同时在经济和社会各个领域进行延伸,很多学者从不同角度对资源环境承载力进行界定和理论探索,取得了丰硕成果,资源环境承载力思想在全球形成了。我国学者对资源环境承载力研究起步较晚,20 世纪 80 年代初,宋健等人在从食品资源看我国现代化所能养育人口、田雪原等人在经济发展和现代理想人口中分别提出了我国土地资源可承载的人口数量。1989
15、 年我国首次开展了水资源承载力研究,当时资源环境承载力的概念、理论以及评价方法等都处于摸索阶段。自 20 世纪 90年代以来,由于认识到城市资源环境承载力对城市可持续发展的实现所具有的影响越来越重大,国内的学者也开始将承载力的概念引入城市可持续发展的研究之中,专家学者从不同角度用不同的定义和研究方法对资源环境承载力进行了剖析。1991 年,在由北京大学环境科学中心主持完成的国家级课题“我国沿海新经济开发区环境的综合研究福建省湄洲湾开发区环境综合研究总报告”中,首次给出了“环境承载力”的含义,即环境承载力是指在某一时期、某种状态或条件下,某地区的环境所能承受人类活动作用的阈值。1996 年彭再德
16、等专家对区域环境承载力进行了大量的分析研究,将其定义为“区域环境承载力是指在一定时期和一定区域范围内,在维持区域环境系统不发生质的改变,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区域社会经济活动的适宜程度”。2001 年,高吉喜在对和黑流域生态环境研究中提出了生态承载力 AHP 综合评价法。蓝丁丁、陈志强等人对城市土地资源承载力的概念进行了界定。杨晓鹏进行了青海省土地资源的人口承载力研究。但随着对于承载力问题研究的不断深入,只从单方面研究资源承载力或者环境承载力对于一个城市可持续发展水平的影响,已经不能满足现实和理论的需要,其研究缺陷也逐渐显现。所以国内的一些学者开始将两个理
17、论综合起来开展实际的实证分析研究。浙江大学长三角都市带人口容量研究霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析10课题组通过研究充分认识到都市带区域内部土地资源以及通过市场利用本区域以外的各种资源和人文资源都是属于这个区域中的资源,他们提出了影响都市带人口容量的三个主要因素,该课题组从开放系统角度探讨城市资源环境承载力的研究方法,对于资源环境承载力理论的进一步发展有现实的指导意义。叶裕民认为在研究城市综合承载力时应包括城市的生态环境、公共服务和基础设施、资源差异等方面的研究。孙莉、周兰兰、吕斌等人运用城市资源环境综合承载力评价模型构建了城市资源环境综合承载力评价体系,主要
18、用于分析中国城市之间的承载力地区差异,提出了对城市承载力影响最大的因子。1.4 概念与内涵“资源环境”实质是指社会经济发展依托的自然基础,“承载能力”通常是指一个承载体对承载对象的支撑能力,而“资源环境承载能力”是指作为承载体的自然基础对作为承载对象的人类生产生活活动的支持能力。这里,自然基础包括影响人类生产生活活动的所有自然条件,如资源、环境、生态、灾害等,资源环境承载能力中的“资源环境”只是综合自然条件的代名词。在同样的自然基础条件下,不同的开发功能、不同的利用效率,其可承载的经济规模或人口规模是不同的,即资源环境承载能力同发展方式和发展水平有着紧密的关系。因此,本研究把资源环境承载能力表
19、达为,在维系自然基础可持续过程的同时,能够承载的最大经济规模或人口规模。1.5 评价方法资源环境定量化研究是在理论发展的基础上,针对其评价指标的具体数值,采用数理方法对资源环境承载力进行综合分析的。概括起来,主要有以下四种方法:相对资源环境承载力方法、层次分析法、系统动力学方法和生态足迹法等。霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析111.5.1 相对资源环境承载力方法黄宁生等(2000)提出,该模型首先确立对比标准,通常是比具体研究区更大的一个或数个区域(参照区),通过对比参照区与研究区的人均资源拥有量或消费量计算出研究区域的各类相对资源承载力,是区域间的量的相对比
20、较。包括后来以此为基础从其余本身资源存量的角度,计算资源的使用量与存量间的比值的相对剩余率法。1.5.2 层次分析法层次分析法是一种定性与定量相结合的方法,常常用于多指标评价体系中各评价指标权重的确定。它是由美国运筹学家、匹斯堡大学教授 A.L.Saoty 于 20 世纪 70 年代提出来的。“层次分析法”能把复杂问题中的各种因素通过分为相互联系的有序层次使之条理化,并能把数据、专家意见和分析者的主观判断直接有效的结合起来,就每一层的相对重要性予以定量表示。然后利用数学方法确定每一层次全部元素的相对重要性权重值,通过排序结果分析,求解所提出的问题。1.5.3 系统动力学法系统动力学法是一种研究
21、复杂系统行为的方法,它集系统论、控制论和计算机仿真技术于一体,研究复杂信息反馈系统的动态变化趋势,它能够定性和定量地分析研究一个复杂的系统。系统动力学是由英国科学家斯莱瑟教授提出的一种承载力估算的综合资源计量技术,综合考虑人口、资源、环境及发展之间的关系,可以模拟不同发展策略下人口与承载力之间的动态变化。霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析121.5.4 生态足迹法生态足迹法是由加拿大生态经济学家威廉以及瓦可纳戈尔提出的一种度量可持续发展程度的方法,用以衡量人类对自然资源需求以及自然界为人类社会服务的供给。生态足迹的计算是基于以下两个基本事实:人类可以确定自身消费
22、的绝大多数资源及其所产生的废弃物的数量;这些资源和废弃物流能转换成相应的生物生产面积。在生态足迹具体计算中,各种资源和能源消费项目被折算为耕地、草场、林地、建筑用地、化石能源土地和海洋(水域)等 6 种生物生产面积类型。1.6 相关案例1.6.1 震区资源环境承载力分析以四川省雅安县为例资源环境承载力是地震灾区灾后恢复重建规划的一项重要基础工作,刘玉娟等(2009)采用系统分析的方法,首先进行灾区资源环境承载力的要素评价,主要选择水资源承载力、环境容量和耕地资源承载力评价,再找出不同区域系统对承载力制约最大的因素,应用“木桶短板效应”原理,将最大制约因素(耕地资源的人口承载力)所反映出的承载力
23、作为整个系统的资源环境承载力。研究结论为灾区恢复重建提出适宜人口规模,使灾后重建的人口空间布局与资源环境承载力相适应。1.6.2 县域资源环境承载力分析以安徽省为例黄煦,罗亚东(2013)依据资源环境承载力的内涵,使用综合指数评价模型,把指标体系共分为三类指标:第一类指标反应资源禀赋类;第二类反映工业生产造成的环境压力,表示人类为利用资源而产生的对承载体施加的压力;第三类,资源环境保护类指标,表示人类改善环境做出的努力。利用熵值法对各指标进行差异性赋值,结合安霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析13徽省实际资源环境现状,对皖江承接东部产业转移示范区内 36 个县的
24、资源环境承载力进行评价。在综合评价过程中打破了以往多指标罗列的形式,采用了单项评价结果集成分析的方法,使得综合评价结果以乡镇为基本单元得以体现,综合评价的结果具有更好的空间性。研究结果发现工业污染排放较多的县域承载力较脆弱,若长期超过承载阈值上限将对环境造成巨大损害,并将难以恢复。对皖江城市带承接东部地区产业转移示范区的规划县域发展具有重要的现实意义。1.6.3 城市群资源环境承载力分析以长株潭城市群为例张小刚,罗雅(2015)从资源承载力和环境容量两个方面出发建立了资源环境承载力评价指标体系,并采用层次分析法分析长株潭城市群资源环境承载力,有针对性的提出大力推进能源节约和降低污染、强化节约和
25、集约利用土地、深入开展节约用水和水污染治理、加强资源综合利用和循环利用四点改善措施,为长株潭城市群“两型社会”建设提供重要的参考依据。同时,进一步开拓了从资源环境的角度开展城市群研究的领域。1.7 评价范围界定依据安徽省市县空间规划编制标准,在霍邱县域范围内明确资源环境承载力评价范围及规模;因此,本专题中资源环境承载力评价划定范围是霍邱县域范围。霍邱县空间规划(2017-2030 年)专题一 资源环境承载力分析14第二章第二章霍邱县资源环境系统现状分析霍邱县资源环境系统现状分析2.1 资源现状分析2.1.1 自然环境霍邱县位于安徽省西部,地处大别山北麓、淮河南岸,跨东经1155020至 116
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