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资源型城市招远可持续评价的能值研究

来源:学术堂 作者:周老师
发布于:2014-06-09 共3697字
论文摘要

  矿产资源型城市的发展是以矿产资源的“高生产、高消耗”和牺牲资源环境为代价而实现的。此类城市普遍存在着资源型产业比重过高、第三产业及可替代产业薄弱等产业发展不平衡问题。山东省招远市境内黄金矿藏资源丰富,上述问题对招远市生态系统可持续发展影响程度如何,关系到该城市未来的稳定发展。必须采用合理方式进行科学评价,找到制约该城市可持续性发展的敏感因素和相应对策。能值理论是上世纪 80 年代美国着名生态学家 OdumH T 在综合系统生态学、能量和经济学原理基础上创新性提出的科学概念和度量标准。这种方法使定量分析资源环境与经济活动的真实价值及相互间关系成为可能。
  目前,已有部分国内学者将能值理论应用于陕西省铜川市、辽宁省、江苏省徐州市、内蒙古包头市、甘肃省金昌市等资源型城市生态系统的评价,这些城市的优势资源主要为天然气、煤炭、金属矿、稀土等。但是,有关黄金资源型城市可持续评价的能值研究鲜有报道。

  1 研究区域概况

  招远市地处山东半岛西北部,位于东经 120°08' ~120°38'、北纬 37° 05' ~ 37° 33' 之间,土地面积 1433. 18km2,海岸线长 13. 5km。该区域为低山丘陵地带,山区、丘陵分别占全市总土地面积的 32. 9% 和 38. 4%。气候温和湿润,四季分明,光照充足,年平均气温 11. 5℃,年平均降雨量 671. 1 mm。

  2 评价方法

  根据 Odum 的能值理论分析方法,绘制能流模型图( 见图 1) 。将原始数据填入能值分析表( 见表 1) ,再根据Odum、蓝盛芳等提出的相关能值转换率,将各类别的原始数据转换为能值,以便于评价它们在系统中的贡献和地位。参照李恒、刘耕源等的研究成果,建立黄金资源型城市的能值评价指标体系,其含义与计算公式见表 2。
招远市城市生态经济系统能流模型图
  3 结果与分析

  3. 1 能值结构分析

  由表 1 可见,招远市 2010 年 R、N、I 占总输入能值的比例分别为 1. 72%、50. 26% 和 48. 02%。表明招远市目前经济发展不仅需要当地不可更新资源投入,还需要外部能值投入。能值自给率 ESR 仅为 0. 52,表明城市的自给自足能力较差。在外部能值投入中,原煤为 118. 95 E +20sej,占 73. 29% ,对外部煤炭的依赖性在很大程度上制约着招远市黄金等产业的发展。2010 年招远市的 EIR 为0. 923,高于中国 EIR 值( 0. 259) ,而低于全球平均 EIR值( 约为 2. 0) 。这表明招远市在国内属于经济发展水平较高的城市( 2010 年位居“全国综合经济实力百强县”第 42 位) 。2010 年招远市的 EPC 和 ED 分别为 5. 73E +16 sej /人和 2. 41E + 13 sej /m2,分别是中国 EPC( 1. 49E +16 sej /人) 、ED( 2. 02E + 12 sej /m2) 的3. 85 倍和11. 93 倍。这与招远市对能值转换率高的金矿石资源利用有很大关系。
招远市城市生态系统能值分析表

  3. 2 能值功能分析

  2010 年招远市的总输出能值为 2. 30E + 23 sej,其中,废物能值输出为 1. 02E +20 sej,产品输出能值则为2. 299E + 23 sej,由此计算的 EYR 值为 14. 17,大大高于国内的资源型城市,表明同样的经济能值投入在招远市可以获得更多的产品输出能值,且以金银产品的贡献最大,占总能值输出的 73. 8%( 见表 1) 。招远市 EER 为 0. 071,比国内其他资源型城市至少低一个数量级,再次说明招远市在经济贸易过程中输出的能值远大于输入能值,即通过大量输出金银加工产品( 主要是上缴国库) 换取货币,在对外贸易能值交流中处于不利地位。

  3. 3 环境压力指标

  环境压力表现为资源有限性以及环境污染和生态破坏两方面。资源有限性通过以下 2 个指标评价: ①PCC,即在目前的生活标准下系统所能容纳的人口量,从侧面反映系统环境压力大小; ②ECC,即人均生态承载力,可真实反映一个区域的环境压力。2010 年招远市的可更新资源能值输入仅为 5. 84E + 20sej,由此计算的 PCC 值为10200 人,仅为目前实际人口( 59 万人) 的 1. 73% ; 同时,ECC 为 2. 81 hm2,所需的总生态承载力为1. 66 ×106 hm2,是现有区域面积( 143318hm2) 的 11. 6 倍,人均生态赤字达2. 57hm2。
  环境污染和生态破坏可通过环境负荷率( ELR) 和废弃物能值比( EEW) 加以反映。2010 年招远市的 ELR 为56. 89,低于包头市( 696. 02) ,但大大高于中国( 7. 14) 、中国沿海地区( 0. 97) 以及国内其他资源型城市。招远市的 EEW 值为 0. 3%,与金昌市( 0. 22%) 相近,优于中国沿海地区( 8%) 以及国内其他资源型城市。较高的 ELR 值显示招远市目前的经济活动对环境资源产生了很大压力。

  3. 4 可持续性指标

  能值可持续发展指数( ESI) 为 EYR 与 ELR 的比值,反映城市生态系统可持续发展的现状和趋势。美国生态学家 Brown 提出的可持续发展指数量化标准如下: ESI< 1 为发达地区,是高消费驱动的生态经济系统; ESI 介于1 - 10 为发展中地区,富有活力和发展潜力; ESI > 10 为不发达地区,即系统对资源的开发利用程度不足。招远市2010 年的 ESI 值为 0. 25,属于高消费驱动的生态经济系统。这是资源型城市的典型表现,在国内其他资源型城市( 铜川市 0. 17、包头市 0. 00761) 也较为常见。原因是资源型城市一般轻视可更新资源利用,而不可更新资源大量开发导致生态系统的压力持续增加。
招远城市生态系统的能值评价指标及计算结果表

  4 结论及建议

  招远市经济发展主要依靠境内丰富的不可再生自然资源( 主要是金矿) 来实现,属于高资源消耗型经济增长模式和资源输出型生态经济区域。虽然目前经济较为发达,但是未来发展受到金矿资源枯竭的严重制约。为此对招远市今后的经济发展提出以下建议: ①对现已探明但尚未开发的矿产资源实行开发权管理制和适度开发,加强非传统矿业资源特别是海底矿产资源开发利用。②在矿产资源枯竭之前积极寻找替代产业特别是高新技术产业,逐步向低能耗、高附加值的第三产业转型。③大力发展循环经济。充分利用金矿尾砂中的 Cr、Ni 等伴生元素,将尾砂制成建筑用砖,降低有益能值的无谓损失; 对废弃矿山填充尾矿并进行绿化复垦和种植经济林以改善周边生态环境。④依靠自身优势减少对外部资源的过分依赖。适于开发温泉旅游项目; 西北部沿海区域的太阳能、风能等可更新能源较为丰富,应加快发展以滨海旅游业。此外,也可开发黄金生态旅游项目,延续招远黄金开采、冶炼加工历史的文化脉络。

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