江蘇省環(huán)境承載力的動態(tài)評估及提升對策

徐威威，馬曉旭

（揚(yáng)州大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

一、引 言

區(qū)域環(huán)境承載力是指在一定區(qū)域范圍內(nèi)，在維護(hù)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量不發(fā)生質(zhì)的改變的條件下，區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)所能承受的人類各種社會經(jīng)濟(jì)活動的能力，它可以看作區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)活動適宜程度的一種表示[1]。如果在一定的社會福利和經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平條件下，地區(qū)的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模超出這個(gè)限度，將會導(dǎo)致環(huán)境惡化和資源枯竭，嚴(yán)重時(shí)會引起經(jīng)濟(jì)社會的不可持續(xù)發(fā)展[2]。環(huán)境承載力作為判斷人類社會經(jīng)濟(jì)活動與環(huán)境是否協(xié)調(diào)的依據(jù)，是隨著時(shí)間、空間和生產(chǎn)力水平的變化而不斷變化的。由于人口增加，工業(yè)發(fā)展等人文因素和全球變暖海水侵蝕等自然因素的共同作用，江蘇省實(shí)際耕地面積在不斷減少，綜合環(huán)境競爭力水平偏低，區(qū)域可持續(xù)發(fā)展閾值范圍持續(xù)縮小，嚴(yán)重威脅著本地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因此，從整體宏觀層面上評價(jià)江蘇省區(qū)域環(huán)境承載力顯的十分必要。

近年來，環(huán)境承載力研究受到國內(nèi)外專家學(xué)者的高度關(guān)注。國外對環(huán)境承載力的研究大多集中在環(huán)境要素承載力方面。例如2002年，美國環(huán)保局進(jìn)行了4個(gè)鎮(zhèn)區(qū)環(huán)境承載力研究，具體計(jì)算了4個(gè)湖泊的環(huán)境承載力，并提出了保護(hù)和改善湖泊水質(zhì)的建議[3]；Furuya（2003）對日本北部水產(chǎn)業(yè)環(huán)境承載力情況進(jìn)行了研究，并提出了針對當(dāng)?shù)厮a(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議[4]。近年來，國內(nèi)學(xué)者對環(huán)境承載力的研究主要包括綜合環(huán)境承載力研究和環(huán)境要素承載力研究兩個(gè)方面。例如：彭再德等（1996）運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法，通過對上海市浦東新區(qū)區(qū)域環(huán)境承載力進(jìn)行分析研究，對所研究地區(qū)社會活動規(guī)模的控制及環(huán)境保護(hù)提供了指導(dǎo)依據(jù)[5]。鄭國強(qiáng)等（2004）對長江下游沿江地區(qū)區(qū)域環(huán)境承載力的變化及其影響因素進(jìn)行了研究，并對所研究地區(qū)1995-2000年區(qū)域環(huán)境承載力變化趨勢及土地利用變化對區(qū)域環(huán)境承載力的影響進(jìn)行了探討[6]。以上學(xué)者的研究對環(huán)境承載力理論的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，也為本文的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。本文通過運(yùn)用托馬斯·塞蒂（T.L.Saaty）所提出的層次分析法結(jié)合江蘇省的實(shí)際情況研究本地區(qū)區(qū)域環(huán)境承載力的變化趨勢狀況，并通過調(diào)節(jié)地區(qū)人類的社會經(jīng)濟(jì)活動，提高本地區(qū)的環(huán)境承載能力，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的共贏提供科學(xué)依據(jù)。

二、研究設(shè)計(jì)

（一） 指標(biāo)的選取與資料來源

1.指標(biāo)的選取

一個(gè)區(qū)域的環(huán)境承載力由一系列環(huán)境因素組成，根據(jù)各因素的不同特性，本文將環(huán)境承載力分解為三個(gè)部分[7]：資源供給能力，指的是環(huán)境為人類活動提供自然資源的能力極限，反映了可持續(xù)發(fā)展前提下的某區(qū)域的自然資源可開采利用量。本文主要考慮易形成區(qū)域發(fā)展瓶頸的土地資源和淡水資源；污染承受能力，指的是在保證社會生活質(zhì)量的前提下，大氣環(huán)境、水體環(huán)境和聲環(huán)境等為人類活動提供的消納污染物的能力極限。本文用二氧化硫、氮氧化合物、可吸入顆粒物作為衡量空氣環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)；水體環(huán)境主要考慮太湖、長江、淮河、近海，以及城市飲用水源的質(zhì)量；用區(qū)域環(huán)境噪聲、道路交通噪聲分析聲環(huán)境情況；社會支持能力，指的是通過人類社會進(jìn)行的改善環(huán)境系統(tǒng)的活動，從而提高環(huán)境生態(tài)的支持極限。在此本文主要考慮對工業(yè)固體廢物、二氧化硫、煙塵、廢水，以及城鎮(zhèn)生活垃圾的處理能力。

2.數(shù)據(jù)來源

（二）研究方法

本文通過建立單項(xiàng)指標(biāo)環(huán)境承載力測算模型，測算單因素環(huán)境承載力；運(yùn)用層次分析法測定綜合環(huán)境承載力。

（1）單因素環(huán)境承載力測算模型[5]。從單個(gè)因素出發(fā)測算這個(gè)因素的環(huán)境承載力。在計(jì)算單項(xiàng)指標(biāo)Fi的環(huán)境承載力時(shí)，取其當(dāng)前值為Ci，Ci0表示環(huán)境承載上限值。則該單項(xiàng)指標(biāo)的環(huán)境承載力Ei按如下公式計(jì)算：

（2）綜合環(huán)境承載力測算模型[6]。把影響環(huán)境承載力的所有因素按照一定的方法組合起來，并給出各個(gè)因素在整體環(huán)境中的權(quán)重，進(jìn)而求出綜合環(huán)境承載力。若因素Fi的單項(xiàng)環(huán)境承載力為Ei，對應(yīng)權(quán)重為Wi，則根據(jù)向量法，綜合環(huán)境承載力Ek的計(jì)算公式如下：

在權(quán)重分配時(shí)，本文采用層次分析法[8]。首先構(gòu)造成對比較矩陣：

得到比較矩陣后，計(jì)算該矩陣的最大特征值，并求出所對應(yīng)特征向量[u1,u2...un]T，并進(jìn)行歸一化，即得到各因子的權(quán)重分配：

三、量化結(jié)果分析

（一） 單因素環(huán)境承載力分析

利用得到的指標(biāo)值和限制值，通過公式（1）的計(jì)算，可以得到江蘇省單因素環(huán)境承載力的數(shù)值。

1.資源供給的承載力

本文所研究的資源供給能力主要包括淡水資源供給以及土地供給，以2006—2010年水資源總量和總可利用土地作為限制值，以用水總量和已利用土地量作為當(dāng)前指標(biāo)值。從表1可以看出：2006年以來，江蘇省水資源環(huán)境承載力值一直保持在0.14左右，也就是說還有85%以上的利用空間，環(huán)境承載能力較強(qiáng)；土地的承載力相對較弱，并且呈下降趨勢，承載力值從2006年的0.806升到了2010年的0.819，也就是說過去五年江蘇省未被利用土地面積相對下降了1.3個(gè)百分點(diǎn)。目前，僅剩18.1%的土地未被開發(fā)利用，并且在未利用土地中還有一部分是無法利用的，實(shí)際情況可能要比該數(shù)字更加嚴(yán)峻。

常用的空調(diào)系統(tǒng)有CAV、VAV、VWV等，各有不同操控方式，都可以用DDC控制。空調(diào)系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

表1 江蘇省淡水和土地資源的承載力情況

2.污染承受的承載力

（1）水體環(huán)境承載力。從表2①可以看到，2006年以來，江蘇省水污染承載能力逐步增強(qiáng)。其中長江干流和淮河水域，承載力值長期低于0.2，長江干流的承載力更是長期處于0值狀態(tài)，這主要得益于江蘇省過境水流量大的地理優(yōu)勢②；長江支流和城市飲用水源的環(huán)境承載力大幅增強(qiáng)，其承載力值分別從2006年的0.444和0.462降到2010年的0.156和0.011；近海海域水資源的環(huán)境承載力長期保持在0.3的水平，承載能力相對較強(qiáng)；過去五年，太湖水質(zhì)雖然有所改善，承載力也有所提高，其承載力值從2006年的1.29下降到2010年的1.17，但是其水質(zhì)都處在富營養(yǎng)狀態(tài)，太湖水質(zhì)的環(huán)境承載力也是目前江蘇省水環(huán)境的一塊短板。

（2）空氣和聲環(huán)境承載力。由表3③④可以看出，一直以來，江蘇省空氣和聲環(huán)境各因素的承載力水平大多處于高度適載和超載的水平。其中，主要影響空氣環(huán)境承載力的是可吸入顆粒物和二氧化硫，可吸入顆粒物因素的環(huán)境承載力長期處于滿載水平，即使最好年份的2010年也達(dá)到了0.924，承載力較弱；二氧化硫含量因素的承載力雖然整體趨勢上有所下降，從2006年的0.717降到2010年的0.583，處于適載狀態(tài)，但是承載力也有待提高；氮氧化合物的承載能力良好，但是承載力從2008年的0.363變至2010年的0.438，變化趨勢有待改觀；當(dāng)前的聲環(huán)境狀況基本滿足國家規(guī)定，但聲環(huán)境承載力不強(qiáng)。2006年以來，區(qū)域環(huán)境噪聲和道路交通噪聲的指標(biāo)值一直接近限制值，最好的情況下，其值也分別達(dá)到了0.975和0.934，處于高載狀態(tài)，其承載力長期接近1的水平，并且沒有明顯的增強(qiáng)趨勢。

表2 江蘇省水體環(huán)境承載力情況

表3 江蘇省空氣和聲環(huán)境承載力情況

3.社會支持的承載力

從表4⑤可以看出，總體來說，江蘇省社會支持能力基本滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，但是各因素環(huán)境承載能力不強(qiáng)。其中：工業(yè)固體廢棄物處理的指標(biāo)值的增長速度要略快與限制值的增長。因此，工業(yè)固體廢棄物處理的承載力逐年呈增大趨勢，從2006年的高載狀態(tài)（0.968）變至2010年的超載狀態(tài)（1.04）；工業(yè)煙塵和工業(yè)廢水的處理能力的指標(biāo)值略高于限制值，但是呈逐年改善趨勢，其中工業(yè)廢水處理的承載力已經(jīng)接近于1；工業(yè)二氧化硫的處理能力雖然已取得很大的改善效果，其承載力從2006年的2.197逐年變至2010年的1.482，但是仍處于超載狀態(tài)，其處理能力仍然需要提高；生活垃圾清運(yùn)能力得到大幅加強(qiáng)，除了2007年有所上升外，一直呈明顯下降趨勢。到2010年，承載力已經(jīng)降到0.69，處于適載狀態(tài)，目前已余有31%的處理能力。

表4 江蘇省社會支持的承載力情況

（二）綜合環(huán)境承載力分析

根據(jù)上述的層次分析法和相關(guān)專家的評分，我們可以得到不同層次的矩陣，求出相應(yīng)特征向量。通過對特征向量的歸一化處理之后，我們可以運(yùn)用公式（3）測算出各個(gè)影響因子的權(quán)重，再通過公式（2）的計(jì)算，最終得到江蘇省環(huán)境承載力的數(shù)值，見表5。

表5 江蘇省2006—2010年綜合環(huán)境承載力情況

根據(jù)綜合環(huán)境承載力的值，可將環(huán)境承載狀況劃分為弱載（Ek＜0.6）、適載（0.6≤Ek＜0.8）、高載（0.8≤Ek＜1），以及超載（Ek＞1）。從表5可以看出，最近五年，江蘇省綜合環(huán)境承載力整體呈下降趨勢，從2006年的0.751下降到2010年的0.698。其中：（1）資源供給的承載力水平一直處于適載狀態(tài)，但是其承載力正在逐年的減弱，從2006年的0.738變至2010年的0.750，這也說明江蘇省的可利用資源水平正在下降；（2）相對于資源供給，同樣處于適載狀態(tài)的環(huán)境污染的承載力正在逐年提高，從2006年的0.682變至2010年的0.627，即將接近弱載狀態(tài)；（3）社會支持承載力整體上呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢。雖然一度曾處于超載狀態(tài)（2007年達(dá)到1.147），但是由于最近幾年的有效措施，其承載力水平顯著增強(qiáng)。2010年，其承載力值為0.879，雖仍處于高載狀態(tài)，但是仍有改進(jìn)的空間。

四、結(jié)論與政策建議

（一）結(jié)論

從綜合環(huán)境承載力的情況來看，江蘇省總體環(huán)境承載力一直處于適載狀態(tài)，并且狀況不斷改善，但是承載力仍處于適載中的高載水平。其中：江蘇省資源供給和環(huán)境污染承載能力都處于適載水平，并呈現(xiàn)逐漸改善趨勢，環(huán)境質(zhì)量逐年提高；社會支持承載力雖然也在不斷改善，但是承載力水平仍不容樂觀，需要繼續(xù)采取有效的措施來增強(qiáng)其承載力。

從單因素環(huán)境承載力看，江蘇省大部分環(huán)境因子的承載力較強(qiáng)，但也存在部分因子的承載力較弱。其中：資源供給方面的土地資源的供給能力是當(dāng)前江蘇省環(huán)境承載力的主要瓶頸；污染承受方面的太湖水質(zhì)的富營養(yǎng)化、道路交通噪聲等都是亟待解決的問題；社會支持方面的“工業(yè)三廢”和工業(yè)二氧化硫污染的處理能力仍需加強(qiáng)。

（二）政策建議

鑒于以上研究結(jié)論，筆者認(rèn)為江蘇省環(huán)境承載力有較強(qiáng)的承載水平，為經(jīng)濟(jì)社會的有效持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。但是仍存在個(gè)別因子的環(huán)境承載力不強(qiáng)，需要繼續(xù)采取積極有效的措施來增強(qiáng)其承載力，以此支撐江蘇的發(fā)展進(jìn)步。對此，江蘇省應(yīng)注重將促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長和提高環(huán)境承載力的政策相結(jié)合，并針對江蘇省實(shí)際情況，對土地供給、太湖水質(zhì)、噪聲污染和“工業(yè)三廢”等主要環(huán)境問題進(jìn)行重點(diǎn)治理和保護(hù)。首先，加強(qiáng)土地生態(tài)建設(shè)的作用，強(qiáng)化土地利用的生態(tài)管護(hù)，實(shí)施嚴(yán)格的土地審批制度，編制實(shí)施土地利用總體規(guī)劃，合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和布局，切實(shí)提高土地的利用效率；其次，大力提倡節(jié)能減排，把綜合利用資源、回收廢棄物中的有用物質(zhì)和控制污染源排放緊密結(jié)合起來，從而控制污染程度，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，增強(qiáng)社會支持能力；最后，加強(qiáng)環(huán)境管理方面的政策扶持和市場監(jiān)管力度，對太湖、淮河等主要河流湖泊、空氣質(zhì)量和噪聲污染實(shí)施有效的監(jiān)測和治理，有效提高環(huán)境承載力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的共贏。

[注 釋]

① 太湖綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)以《湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價(jià)方法及分級技術(shù)規(guī)定》中營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)作為限制值。其余各項(xiàng)水質(zhì)以檢測斷面總數(shù)為限制值，以未達(dá)標(biāo)數(shù)為指標(biāo)值，即考察水質(zhì)監(jiān)測的未達(dá)標(biāo)率；而對2010年的“主要城市飲用水源”項(xiàng)，由于當(dāng)年環(huán)境公報(bào)中對該項(xiàng)目只提供了未達(dá)標(biāo)率的百分?jǐn)?shù)值而未提供斷面檢測情況，因而直接使用該比率作為指標(biāo)值，并將限制值設(shè)定為1。

② 江蘇省多年平均過境水量為9490億立方米。即使按人類目前可以開采利用河流徑流和地下淡水40%的限度來計(jì)算，淡水資源可利用總量達(dá)到近4000億立方米。

③ 在計(jì)算空氣環(huán)境承載力時(shí)，選取GB 3095－1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)作為限制值。指標(biāo)值則來自歷年的《江蘇省環(huán)境狀況公報(bào)》。

④ 聲環(huán)境承載力考察區(qū)域環(huán)境噪聲和道路交通噪聲。其限制值選取GB3096 2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，其中區(qū)域環(huán)境噪聲取1類環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)；道路交通噪聲取4a類環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。

⑤ 對于工業(yè)固體廢物、二氧化硫、煙塵、粉塵和工業(yè)廢水處理能力，以各年的處理達(dá)標(biāo)量作為限制值，即當(dāng)年的處理能力；而以需要處理的總量，包括處理量和排放量，作為限制值。而對于城鎮(zhèn)生活垃圾處理能力，以當(dāng)年清運(yùn)量作為指標(biāo)值，以理論的清理能力上限（以日處理能力，乘以365天，再乘以開工率95%）作為限制值。

[1]唐劍武，郭懷成，葉文慮.環(huán)境承載力及其在環(huán)境規(guī)劃中的初步應(yīng)用[J].中國環(huán)境科學(xué)，1997，（1）:6-9.

[2]王娟娟.甘南生態(tài)環(huán)境承載力的評價(jià)[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2010，（21）:76-78.

[3]United States Environmental Protection Agency.Four Township Environmental Carrying Capacity Study[EB/OL].http：//www.ftwrc.org/publications/Envcapacity.pdf.

[4]Furuya K.Environmental carrying capacity in an aquaculture ground of seaweed and shellfish in northern Japan[C].Deter?mining Environmental Carrying Capacity of Coastal and Ma?rine Areas：Progress，Constraints and Future Options.PEM?SEA Workshop Proceedings，2003.

[5]彭再德，楊凱，王云.區(qū)域環(huán)境承載力研究初探[J].中國環(huán)境科學(xué)，1996，（1）:6-9.

[6]鄭國強(qiáng)，江南，劉兆德.長江下游沿江地區(qū)區(qū)域環(huán)境承載力對土地利用變化的響應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2004，（1）：16-19.

[7]焦文婷，陳興鵬.寧夏回族自治區(qū)環(huán)境承載力評價(jià)[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，（4）:53-56.

[8]杜棟.現(xiàn)代綜合評價(jià)方法與案例精選[M].北京:清華大學(xué)出版社，2005：9-20.