以生態(tài)效率量化評估縣域資源環(huán)境綜合利用水平的探討

王永紅 呂 潔 孫鵬程 成 鋼

(山西省環(huán)境規(guī)劃院，山西 太原 030002)

1 引 言

當(dāng)前，我國高度重視資源環(huán)境的合理利用，將建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，注重環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展作為重要發(fā)展戰(zhàn)略，黨的十八大最新提出“建設(shè)生態(tài)文明，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的方針，著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式”，而同時當(dāng)前也有較多地區(qū)切實(shí)面臨資源趨緊和環(huán)境壓力凸顯的問題，因此資源環(huán)境利用效率對于衡量區(qū)域發(fā)展優(yōu)劣具有重要意義。1990年Schaltegger 和Sturm 首次提出了生態(tài)效率的概念，即增加的價值與增加的環(huán)境影響的比值。由于生態(tài)效率應(yīng)用的領(lǐng)域不同，其概念存在細(xì)微差別，這種差別很大程度上取決于對“輸入”和“輸出”，即“價值”理解的分異，但生態(tài)效率的所有詮釋在基本思想上是高度一致的，即在價值最大化的同時，使資源消耗、污染和廢物排放最小化［1］。生態(tài)效率的概念及其相關(guān)評價方法已經(jīng)成為一種將資源環(huán)境高效利用、可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和要求具體化和可操作化的有效工具［2］。目前，國外關(guān)于生態(tài)效率的研究主要集中在“產(chǎn)品、企業(yè)、行業(yè)、區(qū)域”四個層面［3～5］，其中區(qū)域工業(yè)生態(tài)效率的測算是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)［6］。Grant 曾計算了區(qū)域工業(yè)區(qū)景觀設(shè)計規(guī)劃的生態(tài)效率［7］，諸大建等從物質(zhì)循環(huán)的角度提出了一套有價值的生態(tài)效率體系［8］，王震等借鑒生命周期分析的相關(guān)研究成果構(gòu)建了區(qū)域生態(tài)效率的指標(biāo)體系、計算步驟及方法［6］。但總的來說，我國在衡量區(qū)域發(fā)展的環(huán)境資源利用效率時，仍然沒有形成規(guī)范、成熟的評價工具，且多側(cè)重于研究。本次研究以具有山西省產(chǎn)業(yè)和環(huán)境影響典型特征的柳林縣為例，嘗試多選用社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的常規(guī)考核指標(biāo)，構(gòu)建一套側(cè)重于應(yīng)用、易于操作的生態(tài)效率評估體系，以供探討。

2 評估原則與思路

2.1 評估原則

代表性原則:定位為山西省范圍內(nèi)柳林縣資源環(huán)境利用效率水平的評估，評估標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先考慮山西省平均水平或地方管理標(biāo)準(zhǔn)要求。選取生態(tài)效率指標(biāo)既有常規(guī)資源環(huán)境利用統(tǒng)計指標(biāo)，同時也有體現(xiàn)柳林縣產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的煤炭、火電行業(yè)有關(guān)指標(biāo)。

定量化原則:以2010年山西省統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù)，以百分制評估衡量生態(tài)效率水平，不選取定性指標(biāo)。

科學(xué)性原則:以全省數(shù)據(jù)統(tǒng)計基礎(chǔ)或相關(guān)管理標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù)設(shè)定評估標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)權(quán)重比例的設(shè)定均多輪征求資源環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域資深專家或管理人員意見。

2.2 評估總體思路

首先選定能夠反映柳林縣資源環(huán)境利用效率的指標(biāo)，設(shè)定生態(tài)效率評估指標(biāo)體系;然后針對每一項(xiàng)指標(biāo)確定評估標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)分值;綜合考慮各指標(biāo)因子對于反映整體生態(tài)效率水平的權(quán)重比例，以百分制分別量化縣域土地、水、能源和環(huán)境四個分項(xiàng)及總的生態(tài)效率水平;最后通過分值表征和具體指標(biāo)分析，識別現(xiàn)狀資源環(huán)境利用存在的主要問題和可改善的空間。

3 評估體系設(shè)定

3.1 評估指標(biāo)設(shè)定

將土地資源利用水平、水資源利用水平、能源利用水平和環(huán)境資源利用水平設(shè)為一級生態(tài)效率指標(biāo)，作為衡量柳林縣總體綜合生態(tài)效率水平的支撐;結(jié)合柳林縣社會經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)特征選擇二級生態(tài)效率指標(biāo)作為衡量一級生態(tài)效率指標(biāo)的支撐。

3.2 評估標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)基準(zhǔn)分值

效率評估以百分制衡量，以指標(biāo)涉及的山西省地方標(biāo)準(zhǔn)要求或平均水平作為基準(zhǔn)值，同時考慮具體指標(biāo)范圍，分別界定60 分、75 分和90 分的標(biāo)準(zhǔn)條件，界定0～59 分為差水平，60～79 分為中等水平，80～100 分為先進(jìn)水平。例如生產(chǎn)噸煤水耗指標(biāo)值越大，分值越低，以《山西省用水定額》(試行)中關(guān)于生產(chǎn)噸煤水耗指標(biāo)為基準(zhǔn)值的1.2 倍(定額允許的最高調(diào)整系數(shù))為60分，基準(zhǔn)值為75 分，基準(zhǔn)值的1/2 為90 分。將柳林縣二級生態(tài)效率指標(biāo)實(shí)際值放入所在界定邊界分值對應(yīng)的指標(biāo)限值區(qū)間，內(nèi)插得到對應(yīng)指標(biāo)基準(zhǔn)分值。

3.3 指標(biāo)權(quán)重設(shè)定

生態(tài)效率評估問題屬于多目標(biāo)環(huán)境系統(tǒng)決策，按對效率貢獻(xiàn)影響的重要程度，賦予不同因子的相應(yīng)權(quán)重。由于個體人員的專業(yè)背景、從業(yè)經(jīng)歷、積累經(jīng)驗(yàn)各不相同，對于權(quán)重比例的設(shè)定不盡相同。為使權(quán)重設(shè)定更為客觀、科學(xué)，請10 名資源環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域資深專家或管理人員對4 個一級生態(tài)效率指標(biāo)和18 個二級生態(tài)效率指標(biāo)分別提出權(quán)重比例，以其平均值作為最終的權(quán)重比例。

生態(tài)效率指標(biāo)、指標(biāo)基礎(chǔ)分值及權(quán)重設(shè)定結(jié)果見表1。

表1 生態(tài)效率評估指標(biāo)、基礎(chǔ)分值及權(quán)重設(shè)定

3.4 生態(tài)效率分值計算方法

采用指數(shù)加權(quán)求和法進(jìn)行結(jié)果的計算。在確定各生態(tài)效率因子基礎(chǔ)分值的基礎(chǔ)上，按照其權(quán)重值，通過加權(quán)計算得出各級效率因子，所有效率指標(biāo)評分分值的累計值即為該方面生態(tài)效率評價分值，最終得出綜合生態(tài)效率評估分值。

具體計算公式如下:

式中:P總——區(qū)域總體生態(tài)效率分值;

Mk——一級生態(tài)效率指標(biāo)中k 個指標(biāo)權(quán)重比例;

Nj——二級生態(tài)效率指標(biāo)中第j 個指標(biāo)權(quán)重比例;

Wi——二級生態(tài)效率指標(biāo)基礎(chǔ)分值。

4 評估成果

4.1 評估結(jié)果

柳林縣總體綜合生態(tài)效率分值為73.8 分，土地資源利用水平、水資源利用水平、能源利用水平和環(huán)境資源利用水平分別為92.9 分、81.3 分、68.1 分和65.3分，表征柳林縣總體資源環(huán)境利用效率水平在山西省范圍內(nèi)處于中游，有較大提升空間，其中土地和水資源利用效率相對較高，能源和環(huán)境資源利用效率相對較低?？h域土地資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出水平較高，其土地資源GDP 和工業(yè)增加值產(chǎn)出效率均高;水資源利用效率相對較高，萬元工業(yè)增加值耗水量和萬元GDP 耗水量利用效率高于省平均值，但從占全縣工業(yè)用水量93%的電力和煤炭行業(yè)來看，火電單位發(fā)電水耗劣于全省平均水平，煤炭行業(yè)生產(chǎn)噸煤水耗為中等水平;能源利用方面，萬元GDP 能耗和萬元工業(yè)增加值能耗利用效率低于全省平均水平，能源消費(fèi)系數(shù)與全省平均水平持平，單位發(fā)電煤耗水平較高;環(huán)境資源利用方面，總體大氣污染物和固廢排放效率水平較低，水污染物排放效率水平較高，具體萬元工業(yè)增加值二氧化硫和氮氧化物排放與全省基本持平，火電行業(yè)單位發(fā)電量二氧化硫、氮氧化物排放水平和消耗噸煤排放的廢渣量效率較差，萬元工業(yè)增加值化學(xué)需氧量、氨氮排放和煤炭行業(yè)萬元工業(yè)產(chǎn)值煤矸石排放控制水平較高。

4.2 突出問題與可優(yōu)化空間分析

得益于當(dāng)?shù)刎S富、優(yōu)質(zhì)煤炭資源及煤炭行業(yè)突出的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)，柳林縣單位土地資源產(chǎn)出GDP 是山西省平均水平的2.45 倍，同時也部分掩蓋了涉及經(jīng)濟(jì)總量的其它指標(biāo)的低效問題。柳林縣現(xiàn)有山西柳林電力有限責(zé)任公司2x100MW 機(jī)組(以下簡稱小機(jī)組)和山西華光發(fā)電有限責(zé)任公司2x600MW 機(jī)組(以下簡稱大機(jī)組)兩座電廠，是柳林縣的高能耗、高水耗和高排污企業(yè)，其中小機(jī)組制冷方式為水冷、能源轉(zhuǎn)化效率低，且兩機(jī)組均未實(shí)現(xiàn)煙氣高效脫硫脫硝，導(dǎo)致兩火電企業(yè)成為柳林縣生態(tài)效率評估中的最大不利貢獻(xiàn)源。能耗方面，小機(jī)組發(fā)電煤氮氧化物耗485.3 克/度，遠(yuǎn)高于大機(jī)組發(fā)電煤耗298.9 克/度，是柳林縣平均值的1.46 倍。兩電廠二氧化硫排放量占到全縣的89.6%，氮氧化物排放量占到全縣的91.9%，但其單位發(fā)電SO2 排放值是山西省平均值的3.3 倍，如果沒有煤炭行業(yè)高GDP 貢獻(xiàn)的影響，兩電廠的生態(tài)效率值會更低。如果柳林縣淘汰關(guān)停現(xiàn)有火電小機(jī)組，按照柳林縣大機(jī)組發(fā)電煤耗水平測算，同等發(fā)電量情況下，可在2010年發(fā)電煤耗基礎(chǔ)上節(jié)約10.3%;發(fā)電水耗全部達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，可以在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上節(jié)水14.9%，如達(dá)到《山西省用水定額》中火電行業(yè)基準(zhǔn)耗水定額水平，可節(jié)水35.7%;如兩火電廠實(shí)現(xiàn)高效脫硫脫硝，二氧化硫排放可以減少75%以上，氮氧化物排放可以減少70%以上。

5 結(jié) 語

當(dāng)前節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境在衡量區(qū)域發(fā)展水平中的地位日益重要。本文以柳林縣為例，對生態(tài)效率量化評估縣域資源環(huán)境綜合利用水平進(jìn)行了嘗試，希望能夠探索一條衡量考評區(qū)域資源環(huán)境綜合利用水平的簡單易行的方法和途徑，重在提出評估的思路和框架體系，具體生態(tài)效率指標(biāo)的選取、基礎(chǔ)分值標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)權(quán)重值設(shè)定等均有待進(jìn)一步探討和優(yōu)化。如果評估體系能夠成熟應(yīng)用于縱向同區(qū)域年度變化和橫向同類區(qū)域?qū)Ρ确治觯瑢⒂兄诖龠M(jìn)提高區(qū)域資源環(huán)境管理效率和水平，對于促進(jìn)進(jìn)一步貫徹落實(shí)我國節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策具有一定意義。

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