礦業(yè)城市資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)研究
——以黃石市為例

■ 陳 丹/王 然,2

（1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430074；2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究中心,湖北 武漢 430074）

礦業(yè)城市資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)研究
——以黃石市為例

■ 陳 丹1/王 然1,2

（1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430074；2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究中心,湖北 武漢 430074）

結(jié)合礦業(yè)城市礦產(chǎn)資源開(kāi)采特征，從礦產(chǎn)資源、土地資源、水資源、環(huán)境等四個(gè)方面構(gòu)建資源環(huán)境承載力指標(biāo)體系，并以我國(guó)典型資源枯竭型礦業(yè)城市——黃石市為實(shí)證，評(píng)價(jià)黃石市資源環(huán)境承載力狀況。研究表明：(1)黃石市礦產(chǎn)資源承載力下降趨勢(shì)明顯，應(yīng)降低其礦產(chǎn)資源開(kāi)采速度，嚴(yán)格執(zhí)行主體功能區(qū)域規(guī)劃；(2)黃石市土地資源承載力總體上向好發(fā)展，但人均糧食產(chǎn)量、人均耕地面積兩項(xiàng)指標(biāo)已逼近紅線，應(yīng)加強(qiáng)控制；(3)黃石市水資源承載力呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，但近年波動(dòng)較大，這與礦業(yè)城市水資源稟賦及政策導(dǎo)向相關(guān)；(4)黃石市環(huán)境形勢(shì)十分嚴(yán)峻，應(yīng)推動(dòng)科技進(jìn)步，積極培育接續(xù)替代產(chǎn)業(yè)，提升資源利用率的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的破壞。

礦業(yè)城市；資源環(huán)境承載力；評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；礦產(chǎn)資源；土地資源；水資源；環(huán)境；黃石

0 引言

2013年國(guó)務(wù)院首次界定了262個(gè)資源型城市，其中礦業(yè)城市有244個(gè)，占比93.13%[1]。新中國(guó)成立以來(lái)，資源型城市累計(jì)生產(chǎn)原煤529億噸、原油55億噸、鐵礦石58億噸、木材20億m3[2]。礦業(yè)城市作為主要的資源型城市，是我國(guó)重要的資源戰(zhàn)略保障基地，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的重要支撐。然而，隨著礦業(yè)城市的快速發(fā)展，人口、資源、環(huán)境之間的矛盾不斷增大，這就要求工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)必須在資源環(huán)境承載的閾值內(nèi)實(shí)現(xiàn)。礦業(yè)城市資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)對(duì)整個(gè)國(guó)家和地區(qū)的綜合發(fā)展速度、規(guī)模與質(zhì)量至關(guān)重要。如何評(píng)價(jià)礦業(yè)城市資源環(huán)境承載狀況，解決“四礦”難題，明確礦業(yè)城市轉(zhuǎn)型方向，是我國(guó)政府部門(mén)及相關(guān)學(xué)者亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)于資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)有部分學(xué)者構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，孟旭光、羅雁文、胡召玲等對(duì)土地資源承載力或礦業(yè)城市土地利用情況進(jìn)行了分析[3-5]；劉樹(shù)鋒、王友貞等從不同維度選取指標(biāo)評(píng)價(jià)水資源承載力[6-7]；王玉平、孟旭光、嚴(yán)也舟、魏景明等構(gòu)建指標(biāo)體系評(píng)價(jià)了礦產(chǎn)資源承載力[3，8-10]；洪陽(yáng)、寧佳等對(duì)環(huán)境承載力、環(huán)境承載率等指標(biāo)進(jìn)行了分析[11-12]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)從單要素角度構(gòu)建資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系較多，也有部分學(xué)者從多要素角度提取指標(biāo)，但已有資源環(huán)境承載力指標(biāo)體系與礦相關(guān)的甚少，體現(xiàn)礦產(chǎn)資源開(kāi)采特征的指標(biāo)體系更少。

基于此，本文結(jié)合礦業(yè)城市礦產(chǎn)資源開(kāi)采特征，從礦產(chǎn)資源、土地資源、水資源、環(huán)境等方面構(gòu)建資源環(huán)境承載力指標(biāo)體系，并以我國(guó)典型資源枯竭型礦業(yè)城市——黃石市為例，評(píng)價(jià)該地區(qū)資源環(huán)境承載力狀況，提出改善建議。

1 礦業(yè)城市資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

根據(jù)資源環(huán)境承載力的內(nèi)涵與本質(zhì)特征，結(jié)合我國(guó)礦業(yè)城市資源環(huán)境現(xiàn)狀，分別從礦產(chǎn)資源、土地資源、水資源、環(huán)境等四方面構(gòu)建我國(guó)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。礦產(chǎn)資源承載力評(píng)價(jià)借鑒中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)研究院提出的評(píng)價(jià)方法，通過(guò)兩個(gè)途徑評(píng)價(jià)重點(diǎn)礦業(yè)城市的礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)承載力[3]，并加入貢獻(xiàn)度指標(biāo)；土地資源承載力從人口承載力、經(jīng)濟(jì)承載力展開(kāi)；水資源承載力引入謝高地等人的最大規(guī)模評(píng)價(jià)方法[13]，評(píng)價(jià)水資源最大經(jīng)濟(jì)承載規(guī)模、人口承載規(guī)模；環(huán)境承載力選取常用12項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并將地質(zhì)環(huán)境指標(biāo)融入其中。具體指標(biāo)如圖1所示。

2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)概況

圖1 礦業(yè)城市資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表1 黃石市2011、2012年末主要礦產(chǎn)查明資源儲(chǔ)量

黃石市作為國(guó)務(wù)院確定的全國(guó)資源枯竭轉(zhuǎn)型試點(diǎn)城市，隨著礦產(chǎn)資源逐步枯竭和多輪整頓整合，全市礦山由鼎盛時(shí)期的2000多家減少至目前的357家，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)急需轉(zhuǎn)變方式。黃石市位于我國(guó)黃石—鄂州鐵銅金礦業(yè)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域所屬行政區(qū)域范圍內(nèi)，鐵、銅、金、磷、紅金石等礦產(chǎn)資源十分豐富（參見(jiàn)表1）；國(guó)土面積458.29k m2，土地資源構(gòu)成以耕地、林地和水域?yàn)橹鳎?012年耕地占總面積的23.44%，林地占28.34%，水域占15.6%。2012年黃石市地區(qū)總?cè)丝跒?61.5萬(wàn)人，水資源總量為37.21×108m3，總用水量為15.07×108m3，人均綜合用水量為576.29m3/人；其中工業(yè)用水量為9.45×108m3，農(nóng)業(yè)用水量為4.1×108m3；黃石市工業(yè)固體廢物種類主要是尾礦、冶煉廢渣、粉煤灰和爐渣。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源于：(1)礦產(chǎn)資源承載力的計(jì)算數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)礦業(yè)年鑒》《湖北省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃》等；(2)土地資源承載力的計(jì)算數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《黃石市國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展公報(bào)》《黃石市統(tǒng)計(jì)年鑒》等；(3)水資源承載力的計(jì)算數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《黃石市水資源公報(bào)》等；(4)環(huán)境承載力的計(jì)算數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《黃石市環(huán)境狀況公報(bào)》等。

3 礦業(yè)城市資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)實(shí)證分析

在礦產(chǎn)資源、土地資源、水資源、環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，運(yùn)用均方差權(quán)數(shù)決策方法、綜合評(píng)價(jià)法等評(píng)價(jià)黃石市資源環(huán)境承載狀況（超載、滿載、富余）。

3.1 黃石市礦產(chǎn)資源承載力評(píng)價(jià)

結(jié)合礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)承載力、保證年限計(jì)算模型，計(jì)算黃石市2005-2011年鐵、銅、金三種主要優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源承載力指數(shù)，如圖2所示。黃石市礦產(chǎn)資源承載力特征主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，具體如下：

(1)主要礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)承載力指數(shù)總體上均呈下降趨勢(shì)。近十年來(lái)，黃石市鐵礦、銅礦、金礦三種礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)承載力總體上均呈下降趨勢(shì)，鐵礦剩余可采儲(chǔ)量在前幾年持續(xù)遞減，近兩年有一定幅度的增長(zhǎng)，銅礦、金礦剩余可采儲(chǔ)量持續(xù)降低，主要是由于黃石市礦產(chǎn)資源經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)采已進(jìn)入資源枯竭期，多種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量銳減。同時(shí)是由礦產(chǎn)資源剩余可采儲(chǔ)量增長(zhǎng)幅度低于礦產(chǎn)資源開(kāi)采量導(dǎo)致的?？蓮膬煞矫嫜娱L(zhǎng)經(jīng)濟(jì)承載力，一方面通過(guò)加大勘探投入，提高新增探明儲(chǔ)量，從而增加剩余可采儲(chǔ)量；另一方面，可適當(dāng)減少礦產(chǎn)資源消費(fèi)量，尋找替代資源。

(2)鐵礦經(jīng)濟(jì)承載力最優(yōu)，但保證年限下降迅速。黃石市鐵礦承載情況相對(duì)較好，經(jīng)濟(jì)承載力及保證年限明顯高于銅礦及金礦。然而自2006年以來(lái)，鐵礦資源保證年限大幅度下降，與金礦保證年限比較接近，主要是由于鐵礦資源大規(guī)模開(kāi)采造成的。雖然黃石市鐵礦資源經(jīng)濟(jì)承載力最優(yōu)，但同樣需要延長(zhǎng)保證年限，以期達(dá)到代際公平。

3.2 黃石市土地資源承載力評(píng)價(jià)

運(yùn)用均方差權(quán)數(shù)決策方法、綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)黃石市土地資源人口承載力、經(jīng)濟(jì)承載力承載水平。鑒于我國(guó)對(duì)人均糧食占有量、耕地面積有明確的限定，這里單獨(dú)對(duì)人均糧食占有量、人均耕地面積承載狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

(1)土地資源人口承載力分析。2003-2012年黃石市土地資源人口承載力從0.604上升到0.770，并基本保持在0.75左右，這主要是因?yàn)樵摰V業(yè)城市的建設(shè)用地面積有了大幅提高。黃石市土地資源承載力總體呈現(xiàn)逐漸好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，但波動(dòng)較大。其中2008-2009年出現(xiàn)較大幅度下降，主要是因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)用地比例增加，導(dǎo)致耕地面積減少。在2009年之后，又逐漸回升，是由于政府加大土地用地的規(guī)劃與治理，有效地提高了土地利用效率，提高了人均建設(shè)用地等指標(biāo)因子，從而使人口承載力有了一定程度提高。

(2)土地資源經(jīng)濟(jì)承載力評(píng)價(jià)。黃石市經(jīng)濟(jì)承載力指標(biāo)中固定資產(chǎn)投資權(quán)重為0.568，說(shuō)明投資是影響黃石市土地經(jīng)濟(jì)承載力的主要因素，它的經(jīng)濟(jì)發(fā)展很大程度上依賴于資產(chǎn)的投資；地均GDP權(quán)重僅為0.432，說(shuō)明黃石市的土地產(chǎn)出能力對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)能力相對(duì)較弱。自2009年黃石市的經(jīng)濟(jì)水平有了大幅提升，經(jīng)濟(jì)危機(jī)后國(guó)家大范圍的刺激經(jīng)濟(jì)增加，吸引投資加大，使得經(jīng)濟(jì)水平有了大幅提高。

(3)人均糧食占有量和人均耕地面積。黃石市人均糧食占有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界糧食危機(jī)線，土地的承載能力受到糧食產(chǎn)量的約束，主要是由于大量的農(nóng)業(yè)用地被轉(zhuǎn)化為非農(nóng)業(yè)用地。黃石市人均耕地面積高于中國(guó)的危險(xiǎn)線，但是低于國(guó)際警戒線，為了保住“耕地紅線”，要嚴(yán)格控制土地使用審批。（參見(jiàn)圖3）

圖2 黃石市三種優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源承載力評(píng)價(jià)情況

3.3 黃石市水資源承載力評(píng)價(jià)

2012年黃石市水資源對(duì)人口、工業(yè)和污水容納的承載力仍處在可承載的狀態(tài)，但是人口承載力和工業(yè)發(fā)展承載力與實(shí)際水平相差較小，污水容納量的實(shí)際承載力則高于實(shí)際排放水平。黃石市單位水量支撐的經(jīng)濟(jì)規(guī)模在不斷提高，水資源所能承載的最大經(jīng)濟(jì)規(guī)模和最大人口規(guī)模變化比較明顯。黃石市經(jīng)濟(jì)承載指數(shù)全都小于1，說(shuō)明該地區(qū)水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)承載力較強(qiáng)，2007年達(dá)到最大，隨后下降，波動(dòng)較為明顯；人口承載指數(shù)在2007年達(dá)到最大為1.46，處于超載狀態(tài)，隨后也逐漸下降，2009年之后都小于1，承載狀況有所好轉(zhuǎn)。（參見(jiàn)圖4）

3.4 黃石市環(huán)境承載力評(píng)價(jià)

圖3 黃石市人均糧食占有量和人均耕地面積

圖4 黃石市水資源承載指數(shù)變化趨勢(shì)

黃石市萬(wàn)元GDP工業(yè)廢水排放強(qiáng)度呈逐年下降的趨勢(shì)，2010年排放強(qiáng)度將降至9.049噸/萬(wàn)元，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值10噸/萬(wàn)元，接近全國(guó)平均水平6.825噸/萬(wàn)元；萬(wàn)元GDP二氧化硫排放強(qiáng)度2006年達(dá)到最高0.0721噸/萬(wàn)元，之后逐年下降，2011年降至0.0412噸/萬(wàn)元，但仍遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值0.005噸/萬(wàn)元和全國(guó)平均水平0.0075噸/萬(wàn)元。黃石市萬(wàn)元GDP煙（粉）塵排放強(qiáng)度2006年之前逐年上升，2006之后緩慢下降，2011年降至0.00912噸/萬(wàn)元，但仍高于全國(guó)平均水平和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值0.002噸/萬(wàn)元，全國(guó)平均水平逐年呈下降趨勢(shì)，但也高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值；一般工業(yè)固體廢物綜合利用率（%）高于全國(guó)平均水平，2008年之后綜合利用率上升顯著，2011年達(dá)到0.915，接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值0.9。黃石市工業(yè)二氧化硫去除率年均維持在80%左右，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值47%，也高于2011年的全國(guó)平均水平63.67%；工業(yè)煙（粉）塵去除率2011年為99%，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值95%，略高于2011年全國(guó)平均水平98%。黃石市人均綠地面積逐年上升，2003年為19.3m3/人，2011年上升至23.9m3/人，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值12m3/人，也高于2011年全國(guó)平均水平16.6m3/人；建成區(qū)綠化覆蓋率2009年之前逐年上升，2009年之后略有下降，2011年為36.5%，略高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值35%，但低于2011年全國(guó)平均水平39.2%。黃石市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)相對(duì)較多，2010年發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害近80次，2011年地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)有所下降，地質(zhì)災(zāi)害防治投資逐年上升，2009年地質(zhì)災(zāi)害防治項(xiàng)目近80個(gè)。

通過(guò)上述水環(huán)境、大氣環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境等指標(biāo)的分析可知，黃石市工業(yè)廢水排放強(qiáng)度、二氧化硫排放強(qiáng)度、煙（粉）塵排放強(qiáng)度、一般工業(yè)固體廢物綜合利用率承載力較低，屬于過(guò)載狀態(tài)；工業(yè)二氧化硫去除率、工業(yè)煙（粉）塵去除率、人均綠地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率處于滿載狀態(tài)。

4 結(jié)論及建議

結(jié)合礦業(yè)城市發(fā)展特征，選取了人均耕地面積、人均綠地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率等普適性指標(biāo)，同樣選取發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害起數(shù)、地質(zhì)災(zāi)害防治項(xiàng)目數(shù)等體現(xiàn)礦產(chǎn)資源開(kāi)采的地質(zhì)環(huán)境指標(biāo)，從礦產(chǎn)資源、土地資源、水資源、環(huán)境等方面構(gòu)建資源環(huán)境承載力指標(biāo)體系，以資源枯竭型礦業(yè)城市黃石市為實(shí)證進(jìn)行分析，得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)及建議：(1)無(wú)論從經(jīng)濟(jì)承載力還是保證年限指標(biāo)來(lái)看，黃石市礦產(chǎn)資源承載力下降趨勢(shì)明顯，應(yīng)降低其礦產(chǎn)資源開(kāi)采速度，嚴(yán)格執(zhí)行主體功能區(qū)域規(guī)劃；(2)黃石市土地資源承載力總體上向好發(fā)展，但人均糧食產(chǎn)量、人均耕地面積兩項(xiàng)指標(biāo)已逼近紅線，應(yīng)加強(qiáng)控制；(3)黃石市水資源承載力呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，但近年波動(dòng)較大，這與礦業(yè)城市水資源稟賦及政策導(dǎo)向相關(guān)；(4)黃石市環(huán)境承載力各項(xiàng)指標(biāo)整體上呈向好趨勢(shì)發(fā)展，但各指標(biāo)多處于過(guò)載或滿載狀態(tài)，環(huán)境形勢(shì)十分嚴(yán)峻，應(yīng)推動(dòng)科技進(jìn)步，積極培育接續(xù)替代產(chǎn)業(yè)，提升資源利用率的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的破壞。

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Research on Resource Environmental Carrying Capacity of Mining Cities

CHEN Dan1, WANG Ran1,2
(1.School of Economics and Management of China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan Hubei 430074; 2.Research Center of Resource and Environmental Economics, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan Hubei 430074)

In this study, we build an assessment indicator system of resource environmental carrying capacity from four aspects: mineral resources, land resources, water resources, environment, in the consideration of characteristics of mineral resources exploitation in mining cites, then we take the typical resource-exhausted mining city - Huangshi city as empirical case. The study shows that: (1) Mineral resources carrying capacity decreased signif i cantly in Huangshi City, therefore we should reduce the speed of its mineral resources exploitation, and implement the main functional area planning strictly; (2) The land resource carrying capacity in Huangshi City is getting better in general, but the two indicators as follow are getting worse and have been approaching the red line: per capita food production , per capita arable land, therefore we should strengthen the controls accordingly; (3) The water resource carrying capacity in Huangshi city shows signs of improvement, but it also shows the fl uctuation recently, which is associated with the water resources endowment and policy guidance in mining cites; (4) The situation of resource environmental carrying capacity in Huangshi city is very dangerous and we should promote scientif i c and technological progress, cultivate alternative industries actively, and improve resource utilization eff i ciency while reducing the damage to the environment.

mining cities; resource environmental carrying capacity; assessment indicator system; mineral resource; land resource; water resource; environment; Huangshi city

F407.1；F062.1；F062.2

C

1672-6995（2015）09-0057-05

2015-06-03；

2015-06-25

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)工作促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)（12120114056501）

陳丹（1984-），女，湖北省潛江市人，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院博士研究生，研究方向：資源環(huán)境管理。