徐州市礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)評價及障礙度識別*

溫紀(jì)新 劉滿芝# 王明明 孫愛東 劉泳濤

(1.中國礦業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院,江蘇 徐州 221116;2.徐州市生態(tài)環(huán)境綜合行政執(zhí)法局,江蘇 徐州 221006;3.徐州市環(huán)境衛(wèi)生管理處,江蘇 徐州 221003;4.徐州市餐廚垃圾處理廠,江蘇 徐州 221150)

我國是世界上固體廢物產(chǎn)生量最大的國家之一[1]。固體廢物污染的綜合防治是關(guān)系生態(tài)文明建設(shè)和“美麗中國”建設(shè)的重要戰(zhàn)略要素。2019年4月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了“無廢城市”建設(shè)試點城市名單,并先后實施了《“無廢城市”建設(shè)試點實施方案編制指南》和《“無廢城市”建設(shè)指標(biāo)體系(試行)》等方案[2]。在“無廢城市”建設(shè)試點探索期,如何針對不同城市類型評價“無廢城市”建設(shè)狀況,建立客觀、可行的“無廢城市”建設(shè)評價體系,是保障“無廢城市”建設(shè)有效推進的重要基礎(chǔ)。

礦業(yè)型城市主要依靠資源開采帶動經(jīng)濟發(fā)展,固體廢物產(chǎn)生量大且存在非法傾倒問題,給處置利用帶來了很大的困難,其后果將嚴(yán)重影響城市生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[3]。作為“無廢城市”建設(shè)試點城市的徐州市是我國典型的礦業(yè)型城市,且處于傳統(tǒng)固體廢物產(chǎn)生量密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級階段[4],因此在徐州市探索“無廢城市”建設(shè)評價體系也是為礦業(yè)型城市建立相應(yīng)評價體系探路。

鄒權(quán)等[5]結(jié)合無量綱算法和指數(shù)評分法,探索構(gòu)建了用于量化“無廢城市”建設(shè)成效的“無廢指數(shù)”。溫湖煒等[6]基于熵權(quán)法-TOPSIS模型評估了我國省域“無廢城市”發(fā)展?fàn)顩r,并對“無廢城市”發(fā)展的影響因素進行了分析。高術(shù)杰[7]運用層次分析法建立了“無廢城市”評價指標(biāo)體系的遞階層次關(guān)系和評價指標(biāo)權(quán)重。以上文獻選取的評價指標(biāo)均是基于《“無廢城市”建設(shè)指標(biāo)體系(試行)》的,未考慮固體廢物產(chǎn)生的原因、造成的社會環(huán)境影響,特別是未考城市性質(zhì)的差異。DPSIR模型能從社會、經(jīng)濟和環(huán)境等視角系統(tǒng)表述城市生態(tài)系統(tǒng)各要素之間的多元反饋關(guān)系[8],已廣泛用于資源型城市的生態(tài)安全評價、可持續(xù)發(fā)展評價[9]等。礦業(yè)型城市屬于資源型城市范疇,因此可以借鑒使用DPSIR模型。同時,利用障礙度模型能有效理清制約研究對象發(fā)展的障礙因素[10],因此本研究利用障礙度模型進一步定量評估影響“無廢城市”建設(shè)的因素。

鑒于此,本研究建立了針對礦業(yè)型城市的“無廢城市”建設(shè)評價指標(biāo)體系和評價方法,對徐州市“無廢城市”建設(shè)狀況進行評價分析,運用障礙度模型分析主要障礙指標(biāo),以期找到關(guān)鍵性制約因素,并為其他礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)工作提供參考。

1 評價方法

1.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

本研究構(gòu)建了包含目標(biāo)層、系統(tǒng)層、要素層和指標(biāo)層的對礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)評價的指標(biāo)體系。目標(biāo)層就是衡量礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)的成效。系統(tǒng)層基于DPSIR模型劃分成5個子系統(tǒng)：驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)。要素層具體表現(xiàn)礦業(yè)型城市固體廢物產(chǎn)生的原因、領(lǐng)域、影響和應(yīng)對策略等。指標(biāo)層是在要素層的基礎(chǔ)上遵循指標(biāo)選取的科學(xué)性和可操作性等原則選出的具體指標(biāo),最終篩選出40個評價指標(biāo)(見表1)。

表1 礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)評價指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of mining type “zero-waste city” construction

1.2 基于熵權(quán)法-TOPSIS模型的礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)評價方法

TOPSIS模型是一種適用于多指標(biāo)、多方案選擇的多目標(biāo)決策分析方法。本研究基于改進的TOPSIS模型[11]對礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)進行評價。

(1) 評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。由于不同的指標(biāo)有不同的量綱和數(shù)量級,無法直接進行比較,因此需將指標(biāo)采用極差法進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

對于指標(biāo)性質(zhì)為正的指標(biāo)：

(1)

對于指標(biāo)性質(zhì)為負的指標(biāo)：

(2)

式中：xi,j為第j年第i個指標(biāo)的原始值;yi,j為xi,j經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值;xi,max、xi,min分別為第i個指標(biāo)的最大值和最小值。單位根據(jù)實際情況而定。

(2) 熵值法賦權(quán)。首先根據(jù)式(3)計算第j年第i個指標(biāo)占全年的比例(pij);然后根據(jù)式(4)計算第i個指標(biāo)的熵值(ei),pi,j=0時規(guī)定pi,jlnpi,j=0;最后根據(jù)式(5)計算第i個指標(biāo)的權(quán)重(wi)。上一層次的權(quán)重由下一層次的權(quán)重加和得到。

(3)

(4)

(5)

式中：n為評價總年數(shù),本研究中n=3,即2018—2020年。

(6)

(7)

(5) 根據(jù)式(8)計算第j年礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)的綜合評價指數(shù)(Tj)。

(8)

參考崔馨月等[12]綜合指數(shù)分級方法和《“無廢城市”建設(shè)試點實施方案編制指南》對“無廢城市”建設(shè)試點城市的任務(wù)要求,構(gòu)建了礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)評價等級(見表2)。

表2 礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)評價等級Table 2 Construction evaluation classification of mining type “zero-waste city”

1.3 基于障礙度模型的影響因素分析

引入障礙度模型計算各指標(biāo)障礙度,指標(biāo)障礙度越大,說明該指標(biāo)對“無廢城市”建設(shè)的阻力越大,根據(jù)障礙度排名可以找出主要障礙指標(biāo),針對性地制定方案措施。單項指標(biāo)對礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)的障礙度計算如式(9)所示,上一層次的障礙度由下一層次的障礙度加和得到。

(9)

式中：Ii,j為第j年第i個指標(biāo)對礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)的障礙度;wki為第i個指標(biāo)所屬第k個系統(tǒng)層的權(quán)重。

在此障礙度模型中,所有指標(biāo)的障礙度之和為1,各項指標(biāo)并不是越均衡越好,“無廢城市”建設(shè)越完善,障礙度接近0的指標(biāo)就會越多,主要障礙指標(biāo)的障礙度就會變大,在主要障礙指標(biāo)改進后,“無廢城市”建設(shè)得到完善;形成“無廢城市”后,仍會有主要障礙指標(biāo),可以不斷優(yōu)化,形成長期穩(wěn)定的動態(tài)“無廢城市”[13]。

1.4 數(shù)據(jù)來源

I5和R11原始數(shù)據(jù)來源于徐州市生態(tài)環(huán)境局官方網(wǎng)站(http://sthj.xz.gov.cn/),R7和R8原始數(shù)據(jù)來源于徐州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局官方網(wǎng)站(http://nyncj.xz.gov.cn/)。R10中的固體廢物回收利用處置投資額、環(huán)境污染治理投資總額和R9原始數(shù)據(jù)來源于徐州市統(tǒng)計局官方網(wǎng)站(http://tj.xz.gov.cn/)。其他原始數(shù)據(jù)均來自2019—2021年的徐州市統(tǒng)計年鑒。徐州市“無廢城市”建設(shè)評價指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)及權(quán)重如表3所示。

2 評價結(jié)果與分析

2.1 徐州市“無廢城市”建設(shè)評價分析

礦業(yè)型城市徐州市2018—2020年“無廢城市”建設(shè)狀況如表4所示。2018、2019年徐州市礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)的綜合評價指數(shù)分別為0.38、0.35,屬于中度不足狀況,“無廢城市”建設(shè)進展緩慢。至2020年,徐州市礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)的綜合評價指數(shù)增長到0.61,增長了近1倍,達到了基本成型的狀況,城市固體廢物排放增加趨緩,大部分已得到妥善處置。在助推老工業(yè)基地和資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型的大背景下,徐州市在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、生態(tài)修復(fù)、社會引導(dǎo)等多領(lǐng)域同步實施推進“無廢城市”建設(shè)。但整體上,徐州市“無廢城市”建設(shè)狀況仍處于過渡時期,距離全面建成“無廢城市”仍有較大差距,任重而道遠。

根據(jù)徐州市“無廢城市”建設(shè)的具體措施可知,2018、2019年徐州市“無廢城市”建設(shè)主抓驅(qū)動力和壓力子系統(tǒng),2019年開始注重狀態(tài)和影響子系統(tǒng)的修復(fù),隨著“無廢城市”試點工作的開啟,響應(yīng)子系統(tǒng)才得到關(guān)注和發(fā)展,并促進其他各子系統(tǒng)的綜合提升。

2020年驅(qū)動力子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)為0.54,相比2018、2019年也提高了近1倍,主要與社會經(jīng)濟和資源開發(fā)密切相關(guān)。2020年壓力子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)為0.36,相比2018、2019年有所下降,說明在推進“無廢城市”的同時繼續(xù)促進社會經(jīng)濟指標(biāo)提升是城市發(fā)展的重要瓶頸問題。2020年狀態(tài)子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)為0.49,相比2018年下降,相比2019年上升,主要是受到工業(yè)固體廢物產(chǎn)生強度的影響。2020年影響子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)為0.57,相比于2018、2019年顯著提高,公眾對“無廢城市”建設(shè)成效的滿意度達到96%以上,初步形成了共建共治共享“無廢城市”的良好局面。2020年響應(yīng)子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)為1.00,已處于高度完善狀況,可以促進其他各子系統(tǒng)的綜合提升。

表3 徐州市“無廢城市”建設(shè)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)及權(quán)重Table 3 Index original data and weights of “zero-waste city” construction for Xuzhou

表4 徐州市“無廢城市”建設(shè)綜合評價結(jié)果Table 4 Comprehensive evaluation results of “zero-waste city” construction for Xuzhou

2.2 徐州市“無廢城市”建設(shè)的障礙度識別

2018—2020年影響徐州市“無廢城市”建設(shè)的單項指標(biāo)障礙度如圖1所示。從2018到2020年,障礙度為0的指標(biāo)越來越多,大的障礙度指標(biāo)變得越來越集中。至2020年,徐州市“無廢城市”建設(shè)的5個最主要障礙指標(biāo)為I1、S1、P3、D5、D3。雖然徐州市為“無廢城市”建設(shè)制定和落實了各種政策措施,但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,現(xiàn)有政策措施實施效果顯現(xiàn)出了新的不適應(yīng)性。在今后的發(fā)展中,徐州市應(yīng)實行固體廢物全生命周期管理,加大工業(yè)技術(shù)改革力度,降低工業(yè)固體廢物產(chǎn)生強度,提高建筑垃圾綜合利用率,緩解人均GDP增長和城市化發(fā)展對“無廢城市”建設(shè)造成負面影響,提高水資源質(zhì)量。

圖1 單項指標(biāo)障礙度Fig.1 Obstacle degree of single index

徐州市“無廢城市”建設(shè)的各子系統(tǒng)障礙度如圖2所示。響應(yīng)子系統(tǒng)是徐州市2018、2019年“無廢城市”建設(shè)的主要障礙子系統(tǒng);2020年響應(yīng)子系統(tǒng)的障礙度降為0,壓力成為了主要障礙子系統(tǒng)。這是因為徐州市實行了一系列“無廢城市”建設(shè)方案,使得“無廢城市”建設(shè)的障礙因素發(fā)生轉(zhuǎn)變。依據(jù)障礙度模型結(jié)果,徐州市需處理好經(jīng)濟社會發(fā)展和“無廢城市”建設(shè)之間的矛盾,從而實現(xiàn)礦產(chǎn)資源適度開發(fā),促使固體廢物源頭減排,環(huán)境和居民健康得到保障。

圖2 子系統(tǒng)障礙度Fig.2 Obstacle degree of subsystems

3 結(jié)論、建議及展望

3.1 結(jié) 論

(1) 至2020年,徐州市“無廢城市”建設(shè)基本成型,城市固體廢物排放趨緩,大部分已得到妥善處置,說明徐州市“無廢城市”建設(shè)首戰(zhàn)告捷,但與“無廢城市”目標(biāo)仍有差距,經(jīng)濟社會發(fā)展與“無廢城市”建設(shè)仍存在各種矛盾因素,“無廢城市”建設(shè)任務(wù)依然艱巨。從子系統(tǒng)方面看,驅(qū)動力、影響和響應(yīng)子系統(tǒng)綜合評價指數(shù)顯著提升,其中響應(yīng)子系統(tǒng)已處于高度完善狀況。

(2) 通過障礙度計算可知,目前地表水達到或優(yōu)于Ⅲ類比例、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生強度、建筑業(yè)總產(chǎn)值、人均GDP、城市化水平是徐州市“無廢城市”建設(shè)的主要障礙指標(biāo),壓力成為了主要障礙子系統(tǒng)。

3.2 建 議

結(jié)合上述結(jié)論,提出以下政策建議：(1)進一步健全政策配套與財政支持。“無廢城市”建設(shè)作為一項高度綜合的系統(tǒng)性工程,應(yīng)進一步完善頂層設(shè)計,進一步統(tǒng)籌社會生產(chǎn)、生活各環(huán)節(jié),加強各部門間的統(tǒng)籌協(xié)作;研究制定配套財稅金融政策,加大固體廢物污染治理與資源綜合利用行業(yè)企業(yè)扶持力度,確?！盁o廢城市”建設(shè)能夠持續(xù)開展。(2)進一步強化區(qū)域協(xié)同與統(tǒng)籌推進。應(yīng)充分重視區(qū)域統(tǒng)籌和協(xié)同,采取針對性措施引導(dǎo)和規(guī)范固體廢物的區(qū)域間流動行為,減少固體廢物大規(guī)?？鐓^(qū)域轉(zhuǎn)移并降低后續(xù)利用處置存在的風(fēng)險,確保各區(qū)域固體廢物利用處置能力整體平衡穩(wěn)定;破除行政壁壘和區(qū)劃障礙,推動多層次、多樣化區(qū)域聯(lián)動模式,可以探索省際邊緣地區(qū)“無廢城市”協(xié)同建設(shè)新機制。(3)進一步形成“無廢”的濃厚文化氛圍。盡管試點城市開展了大量宣傳、教育、培訓(xùn)等工作,但整體比較分散、不夠系統(tǒng),建議從國家層面系統(tǒng)性研究制定“無廢”文化宣傳教育培訓(xùn)實施方案,切實使綠色生產(chǎn)、綠色生活、垃圾分類、廢物利用等“無廢”文化落地生根,并最終邁向“無廢”社會。

3.3 展 望

我國不同城市之間的資源優(yōu)勢、功能定位和發(fā)展階段等存在差異,構(gòu)建有針對性的“無廢城市”建設(shè)評價方法有利于指導(dǎo)確定未來的工作重點。本研究可以為礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)評價提供參考,但在選取評價指標(biāo)時,由于數(shù)據(jù)收集的限制等原因,主要只考慮了影響礦業(yè)型“無廢城市”建設(shè)的核心指標(biāo)。今后應(yīng)對“無廢城市”建設(shè)影響因素作進一步研究,并依據(jù)政策的變動對評價體系進行更新。此外,僅從時間序列的角度對徐州市“無廢城市”建設(shè)進行評價分析,缺少空間上的橫向比較。今后研究需考慮時空格局,若能加入仿真預(yù)測則更好。