寧東能源化工基地土地承載與工業(yè)固廢利用關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)

解佳偉 劉榮安 王翠萍

[內(nèi)容摘要]寧東能源化工基地作為國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)，隨著工業(yè)固廢貯存量逐年增加，導(dǎo)致土地承載壓力日趨顯現(xiàn)，對(duì)集約化、綠色化、可持續(xù)發(fā)展必將帶來(lái)影響。本文以寧東基地土地承載力與工業(yè)固廢利用關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)為主要研究?jī)?nèi)容，借助目前比較科學(xué)的理論方法，初步提出了寧東基地土地承載力指標(biāo)體系，也對(duì)“十三五”期間土地承載率進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬預(yù)測(cè);同時(shí)，結(jié)合全面調(diào)研，對(duì)寧東基地工業(yè)固廢資源化利用、貯存處置進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。

[關(guān)鍵詞]生態(tài)環(huán)境;土地承載;工業(yè)固廢;資源利用

1引言

新時(shí)代，中國(guó)正處在一個(gè)發(fā)展的重要機(jī)遇期，又處在一個(gè)發(fā)展的矛盾凸顯期，在未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展道路上，土地承載力問(wèn)題將顯得尤為突出。寧東能源化工基地（以下簡(jiǎn)稱寧東基地）作為國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)，隨著煤炭、電力、能源化工等重點(diǎn)項(xiàng)目加快推進(jìn)，寧東基地粉煤灰、煤矸石、脫硫石膏、氣化爐渣、鍋爐灰渣、電石渣等工業(yè)廢渣的產(chǎn)生量迅速增大，綜合利用率呈下降趨勢(shì)，其土地承載力問(wèn)題也應(yīng)當(dāng)引起高度關(guān)注。

本文開(kāi)展對(duì)寧東基地土地承載與工業(yè)固廢利用關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)，將使寧東基地的建設(shè)發(fā)展更加契合寧東的自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)及土地承載能力，使其在進(jìn)一步發(fā)展中可能產(chǎn)生的生態(tài)、環(huán)境影響提前預(yù)見(jiàn)，提出預(yù)防或減輕生態(tài)、環(huán)境影響的對(duì)策與措施，為合理開(kāi)發(fā)與科學(xué)發(fā)展提供重要的理論與技術(shù)支撐。

2寧東能源化工基地土地承載力評(píng)價(jià)

2.1 土地承載力

各指標(biāo)承載量的理想值（ECQ）/承載力指標(biāo)體系中各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際值（ECC）=承載率（ECR）。承載率<1表明土地承載力處于不飽和狀態(tài);承載率=1，表明土地承載力處于飽和狀態(tài);承載率>1，表明土地承載力處于超載狀態(tài)。

2.2土地承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

從寧東基地的實(shí)際出發(fā)，指標(biāo)體系由自然資源、生產(chǎn)環(huán)境、社會(huì)條件三個(gè)系統(tǒng)層共15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成。由此得到表2-1所示的寧東基地土地承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

其中，C1土地面積：指寧東基地核心區(qū)實(shí)際面積;C2工業(yè)用地面積比例：指工業(yè)用地面積與建設(shè)用地面積之比值;C3土地產(chǎn)出率：指歸一化處理之后的單位土地上的平均年產(chǎn)值;C4工業(yè)固廢產(chǎn)生量：指寧東基地每年工業(yè)固廢產(chǎn)生量;C5工業(yè)固廢貯存量;指寧東能源化工基地每年工業(yè)固廢貯存量;C6工業(yè)固廢綜合利用量：指寧東能源化工基地每年工業(yè)固體廢物綜合利用量;C7工業(yè)固廢綜合利用率：指工業(yè)固體廢物綜合利用量與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（含往年貯存量）之比;C8非煤產(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值比例：指非煤產(chǎn)業(yè)增加值與園區(qū)工業(yè)增加值之比;C9工業(yè)固廢利用企業(yè)產(chǎn)值占園區(qū)總產(chǎn)值比例：指寧東基地工業(yè)固廢利用企業(yè)產(chǎn)值與園區(qū)總產(chǎn)值之比;C10單位工業(yè)用地面積工業(yè)增加值：指園區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的單位工業(yè)用地面積產(chǎn)生的工業(yè)增加值;C11單位工業(yè)產(chǎn)值固廢產(chǎn)生量：指園區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的單位工業(yè)產(chǎn)值的固廢產(chǎn)生量;C12新增工業(yè)固廢利用項(xiàng)目數(shù)量：指寧東基地每年新增工業(yè)固廢利用項(xiàng)目數(shù)量;C13新增工業(yè)固廢利用能力：指寧東基地每年新增工業(yè)固廢利用能力;C14設(shè)立專管機(jī)構(gòu)和環(huán)境管理制度：包括機(jī)構(gòu)、職責(zé)、考核、監(jiān)測(cè);C15綜合渣場(chǎng)剩余庫(kù)容：指寧東基地規(guī)劃的綜合渣場(chǎng)剩余庫(kù)容。

2.3權(quán)重確定

通過(guò)咨詢環(huán)保、規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)方面相關(guān)的專家，對(duì)各指標(biāo)的重要性進(jìn)行劃分，并計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重。經(jīng)過(guò)判斷矩陣，并矩陣一致性檢驗(yàn)形成指標(biāo)權(quán)重。如下表2-2：

2.4土地承載力計(jì)算

2.4.1數(shù)據(jù)整理

通過(guò)搜集查閱相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料，對(duì)2015-2017年寧東能源化工基地土地承載力指標(biāo)體系指標(biāo)層中的15項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。如下表2-3：

2.4.2統(tǒng)一量綱

按照平均化處理方法去除量綱，得出各指標(biāo)無(wú)量綱化數(shù)據(jù)。如下表2-4：

2.4.3土地承載量、承載力計(jì)算

1、按照狀態(tài)空間法計(jì)算土地承載量和土地承載力，得到新的指標(biāo)層數(shù)據(jù)值。如下表2-5所示：

2、按照狀態(tài)空間法計(jì)算得到領(lǐng)域?qū)油恋爻休d量和土地承載力數(shù)據(jù)。如下表2-6。

2.4.4土地承載率計(jì)算

用土地承載率來(lái)表示土地系統(tǒng)實(shí)際承載的壓力相對(duì)于其潛在承載能力的大小。根據(jù)表2-6的數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果如下表2-7：

2.5土地承載狀態(tài)評(píng)價(jià)

2.5.1土地承載狀態(tài)分類標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)土地承載率與承載狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系劃分土地承載狀態(tài)分類標(biāo)準(zhǔn)。如下表2-8：

2.5.2土地承載狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果

寧東基地2015-2017年土地承載率經(jīng)過(guò)計(jì)算分別為0.8784、0.91224、0.88845;經(jīng)過(guò)對(duì)標(biāo)承載力分別處于高載狀態(tài)、強(qiáng)載狀態(tài)、高載狀態(tài)。結(jié)果表明，雖然2017年土地承載率略有下降，但進(jìn)一步提升土地承載力問(wèn)題不容忽視。

2.6寧東能源化工基地土地承載力的預(yù)測(cè)

2.6.1預(yù)測(cè)模型公式

在研究系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢(shì)時(shí)，大多采用灰色預(yù)測(cè)模型 GM（1，1）。在不考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策和環(huán)境保護(hù)政策變化的情況下，利用上文計(jì)算得到的2015-2017年寧東基地土地承載率的數(shù)值計(jì)算得到預(yù)測(cè)模型公式：

2.6.2預(yù)測(cè)結(jié)果分析

通過(guò)上述預(yù)測(cè)模型公式預(yù)測(cè) 2015-2017年環(huán)境承載率，結(jié)果見(jiàn)表2-9所示。結(jié)果表明，檢驗(yàn)指標(biāo)C<0.5，模型精度合格，模型具有可行性。同時(shí)，通過(guò)上述預(yù)測(cè)模型公式預(yù)測(cè)寧東基地2018-2020年土地承載率的動(dòng)態(tài)變化結(jié)果如表2-10所示。

預(yù)測(cè)結(jié)果表明，在現(xiàn)階段土地承載力水平保持不變的前提下，寧東基地土地承載率持續(xù)下降，土地承載狀況日趨向好，與寧東基地“十三五”規(guī)劃的目標(biāo)一致，寧東基地在“十三五”期間繼續(xù)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展，加大寧東基地土地承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的正向指標(biāo)，減小逆向指標(biāo)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和工業(yè)固廢治理，實(shí)現(xiàn)上述結(jié)果是完全可能的。

3寧東能源化工基地工業(yè)固廢關(guān)聯(lián)分析

3.1 工業(yè)固廢產(chǎn)生情況

寧東基地的主要工業(yè)固廢為電廠鍋爐產(chǎn)生的粉煤灰、爐渣、脫硫石膏，化工企業(yè)產(chǎn)生的氣化渣、污水處理產(chǎn)生的污泥以及煤礦產(chǎn)生的煤矸石、煤泥等，工業(yè)固廢的產(chǎn)生量逐年增加，并且增長(zhǎng)率不斷提高。寧東基地2010-2017年工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量趨勢(shì)見(jiàn)圖3-1。

3.2工業(yè)固廢綜合利用情況

寧東基地產(chǎn)生的工業(yè)固廢主要用于水泥、混凝土、墻體材料等建材行業(yè)以及鋪路、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等。工業(yè)固廢產(chǎn)生量急劇增加的同時(shí)，綜合利用率卻不高，2010-2014年工業(yè)固廢綜合利用率逐漸升高，2015年以后工業(yè)固廢綜合利用率逐漸降低，這已成為寧東基地的主要環(huán)境問(wèn)題。寧東基地2010-2017年固體廢物綜合利用率趨勢(shì)見(jiàn)圖3-2。

3.3 工業(yè)固廢貯存處置情況

寧東基地規(guī)劃建設(shè)綜合渣場(chǎng)4個(gè)，建成總庫(kù)容3633.64萬(wàn)立方米，現(xiàn)已貯存庫(kù)容2130.57萬(wàn)立方米，剩余庫(kù)容是422.29萬(wàn)立方米。近年來(lái)每年的工業(yè)固廢貯存量迅速增加，加上現(xiàn)有堆存，工業(yè)固體廢物將給寧東地區(qū)帶來(lái)巨大的土地承載壓力。寧東基地工業(yè)固廢2010-2017年貯存處置量趨勢(shì)見(jiàn)圖3-3。

寧東基地現(xiàn)有煤矸石堆場(chǎng)9個(gè)，分別屬于國(guó)能寧煤、寧夏寶豐能源集團(tuán)等6家煤炭企業(yè)。截至2017年底，煤矸石堆設(shè)計(jì)總庫(kù)容1137.47萬(wàn)立方米，累計(jì)貯存1418.947萬(wàn)立方米，現(xiàn)已貯存庫(kù)容851.77萬(wàn)立方米，利用減量567.177萬(wàn)立方米，剩余庫(kù)容285.70萬(wàn)立方米。

3.4工業(yè)固廢產(chǎn)生量預(yù)測(cè)

根據(jù)《寧東能源化工基地“十三五”開(kāi)發(fā)總體規(guī)劃》，到2020年寧東基地煤炭生產(chǎn)能力將達(dá)到10000萬(wàn)噸/年、火電裝機(jī)容量達(dá)到2200萬(wàn)kW、發(fā)電量達(dá)到1100億kW·h、煤化工產(chǎn)成品生產(chǎn)能力將達(dá)到3000萬(wàn)噸。按照關(guān)聯(lián)系數(shù)測(cè)算，預(yù)計(jì)到 2020年煤矸石產(chǎn)生量700萬(wàn)噸、年粉煤灰產(chǎn)生量1100萬(wàn)噸、脫硫石膏產(chǎn)生量170萬(wàn)噸、鍋爐爐渣264萬(wàn)噸、氣化爐渣332萬(wàn)噸，工業(yè)固廢總量2566萬(wàn)噸。

3.5工業(yè)固廢貯存總量預(yù)測(cè)

根據(jù)寧東基地2010-2017年每年的工業(yè)固廢貯存量，得到每年的工業(yè)固廢貯存總量，以2010年為基準(zhǔn)年，x=1，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到工業(yè)固廢總量預(yù)測(cè)方程，y=40.633x2+93.988x+338.24，R2=0.9855，預(yù)測(cè)出2020年工業(yè)固廢貯存總量為6288.70萬(wàn)噸。寧東基地2010-2017年工業(yè)固廢貯存總量趨勢(shì)見(jiàn)圖3-4。

3.6工業(yè)固廢貯存年限預(yù)測(cè)

以寧東基地工業(yè)固廢總量預(yù)測(cè)方程y=40.633x2+93.988x+338.24，R2=0.9855，進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)出寧東基地工業(yè)固廢貯存年限為25.6年，以剩余總庫(kù)容量進(jìn)行計(jì)算，則寧東基地工業(yè)固廢剩余貯存年限為17.6年。

4寧東基地土地承載力與工業(yè)固廢利用的預(yù)見(jiàn)性研判和政策性建議

寧東基地的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，不僅具有資源優(yōu)勢(shì)、區(qū)位優(yōu)勢(shì)、物流優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)、政策優(yōu)勢(shì)，而且與之而來(lái)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)更加明顯。同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到實(shí)踐中面臨的不利因素，現(xiàn)有渣場(chǎng)的處置能力與日益增長(zhǎng)的廢渣產(chǎn)生量與利用率矛盾愈來(lái)愈大，土地承載力日趨增大;受固體廢棄物屬性、運(yùn)輸半徑、預(yù)處理成本等影響，固廢綜合利用市場(chǎng)活躍度較低，產(chǎn)業(yè)仍然較為初級(jí);固廢成分復(fù)雜、波動(dòng)大，高端產(chǎn)品研發(fā)成本和預(yù)處理成本高，低端產(chǎn)品附加值低，盈利水平低，技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力不足，拓展空間不夠。為此，提出以下建議：

1、開(kāi)展決策咨詢，強(qiáng)化技術(shù)支撐。完善工業(yè)固廢土地承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，定期對(duì)主要產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出效益、工業(yè)固廢排放、資源綜合利用等方面的指標(biāo)執(zhí)行情況進(jìn)行評(píng)價(jià);按照“控制增量、監(jiān)管存量”原則，開(kāi)展一般工業(yè)固廢底數(shù)核查工作，完善相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，建立完善人才培養(yǎng)和引進(jìn)機(jī)制，鼓勵(lì)企業(yè)和科研中心重視培養(yǎng)資源綜合利用人才。

2、加大處置力度，拓寬利用途徑。建立符合園區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的工業(yè)固體廢棄物分類處置及綜合利用機(jī)制，使企業(yè)間形成共享資源和互換副產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)共生組合，達(dá)到相互間資源的最優(yōu)化配置。依靠先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)粉煤灰、脫硫石膏、鍋爐灰渣、汽化爐渣、煤矸石、電石渣等固廢應(yīng)用于水泥、建材等行業(yè)，消化減少寧東基地工業(yè)固廢總量。

3、注重源頭控制，控制排放水平。嚴(yán)格核定現(xiàn)有企業(yè)工業(yè)固體廢物綜合利用率，針對(duì)不達(dá)標(biāo)企業(yè)，新上項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)限批;新上煤炭洗選、火電、煤化工等項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)編制工業(yè)固廢綜合利用治理方案;創(chuàng)建“循環(huán)經(jīng)濟(jì)（或固體廢物交易）公共信息服務(wù)平臺(tái)”，以“互聯(lián)網(wǎng)+”循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，搭建園區(qū)之間、企業(yè)之間的物質(zhì)流、信息流交互服務(wù)平臺(tái)。

4、開(kāi)發(fā)深度利用技術(shù)，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。加快建立以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系，積極實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新工程，大力推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化，鼓勵(lì)發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)固廢綜合利用技術(shù)與產(chǎn)品，促進(jìn)工業(yè)固廢綜合利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;加快清潔生產(chǎn)指標(biāo)體系和技術(shù)規(guī)范重點(diǎn)企業(yè)的試點(diǎn)示范，以政策激勵(lì)與強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)管雙向推動(dòng)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝流程、提高先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用水平，科學(xué)合理高效利用資源，形成節(jié)能、增效、減排的清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

5、抓好典型示范項(xiàng)目，推進(jìn)綠色發(fā)展融合。大力發(fā)展工業(yè)綠色制造技術(shù)，支持企業(yè)和園區(qū)開(kāi)展循環(huán)化改造、產(chǎn)業(yè)鏈延伸，編制和完善工業(yè)固廢綜合利用方案，以工業(yè)固廢綜合利用示范企業(yè)、工業(yè)固廢綜合利用重點(diǎn)項(xiàng)目，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用，鼓勵(lì)引領(lǐng)園區(qū)和企業(yè)提高固廢綜合利用水平，實(shí)現(xiàn)環(huán)境和企業(yè)效益同步提升。推動(dòng)組建跨區(qū)域全產(chǎn)業(yè)鏈的工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，助推企業(yè)間在技術(shù)、資金、資源等方面形成協(xié)同效應(yīng)。

5結(jié)論

本文以寧東基地土地承載力與工業(yè)固廢利用關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)為主要研究?jī)?nèi)容，借助目前比較科學(xué)的理論方法，初步提出寧東基地土地承載力指標(biāo)體系，對(duì)土地承載量、土地承載力、土地承載率進(jìn)行了計(jì)算，也對(duì)“十三五”期間土地承載率進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬預(yù)測(cè);同時(shí)結(jié)合全面調(diào)研，對(duì)寧東基地工業(yè)固廢資源化利用、貯存處置進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。得到以下結(jié)論：

（1）寧東基地在2015-2017年期間土地承載力的總體狀況并不理想，2015年處于高載狀態(tài)，2016年處于強(qiáng)載狀態(tài)，2017年處于高載狀態(tài)。

（2）由于寧東能源化工基地的快速發(fā)展，一方面導(dǎo)致粉煤灰、脫硫石膏、氣化爐渣等工業(yè)廢渣的產(chǎn)生量迅速增大，綜合利用率呈下降趨勢(shì);另一方面工業(yè)固廢貯存量逐年增加，加上已有庫(kù)存，必將給寧東地區(qū)土地承載帶來(lái)一定壓力，對(duì)寧東基地的可持續(xù)發(fā)展具有潛在影響。

（3）寧東基地“十三五”期間的土地承載率數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)表明，雖然2017年情況有所好轉(zhuǎn)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，情況不容樂(lè)觀，需要持續(xù)高度關(guān)注。在生態(tài)環(huán)保的強(qiáng)力約束條件下，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為手段，以引導(dǎo)和激勵(lì)為措施，以固廢治理為重點(diǎn)，在鞏固發(fā)展優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，著力發(fā)展綠色環(huán)保配套產(chǎn)業(yè)，以利于增大土地承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的正向指標(biāo)，減小逆向指標(biāo)，從而促進(jìn)寧東基地可持續(xù)發(fā)展良性的循環(huán)。

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作者簡(jiǎn)介 解佳偉，（1989.11—），男，寧夏銀川人，甘肅省建材科研設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司寧夏分公司，通訊地址：寧夏銀川市北京東路219號(hào)，郵編：750001，郵箱：545672961@qq.com，電話：15202601190，研究方向：循環(huán)經(jīng)濟(jì)及工業(yè)固廢綜合利用研究。

劉榮安（1973—）男，寧夏靈武市人，寧東基地環(huán)境監(jiān)測(cè)站副站長(zhǎng) ;通訊地址：寧東鎮(zhèn)長(zhǎng)城路7號(hào)，郵編：751411 電子郵箱：zhslra@126.com，電話：13995488380，研究方向：寧東基地工業(yè)固廢綜合利用研究。

王翠萍（1963—），女，寧夏銀川市人，甘肅省建材科研設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司寧夏分公司院長(zhǎng)，教授級(jí)高級(jí)工程師，通訊地址：寧夏銀川市北京東路219號(hào)，郵編：750001，電話：13895374358，研究方向：循環(huán)經(jīng)濟(jì)及工業(yè)固廢綜合利用研究。