開發(fā)過程中環(huán)境退化成本的研究

馬婷婷 郝子晗

摘要：生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的基礎(chǔ)。提倡合理開發(fā)和利用環(huán)境。在開發(fā)過程中，項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響將產(chǎn)生一定的環(huán)境退化成本，這部分經(jīng)常被用戶忽略。為了更合理地分析土地利用項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)成本，文章建立了評(píng)估環(huán)境退化成本的模型。環(huán)境退化成本主要取決于項(xiàng)目的破壞力和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。它與項(xiàng)目的破壞力正相關(guān)，與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性負(fù)相關(guān)。生態(tài)系統(tǒng)破壞的程度可以通過生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的變化來評(píng)估。因此，通過整合生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性變化對(duì)時(shí)間的影響，可以獲得單位面積的環(huán)境退化成本。環(huán)境退化成本指數(shù)是項(xiàng)目影響范圍的水平與單位范圍環(huán)境退化成本指數(shù)的乘積。在考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)，環(huán)境退化成本指數(shù)較高的項(xiàng)目具有較高的實(shí)際經(jīng)濟(jì)成本。

關(guān)鍵詞：層次分析法;規(guī)范化;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

生態(tài)環(huán)境是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。維持生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定和與自然和諧相處是人類生活的基礎(chǔ)。目前，大多數(shù)土地利用項(xiàng)目都會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，例如增加環(huán)境污染，減少生物多樣性，減少植被覆蓋、限制或消除。有限的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的成本，即環(huán)境退化的成本，在項(xiàng)目成本的計(jì)算中很少考慮。因此，整合土地利用項(xiàng)目和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的各個(gè)方面，建立了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估模型，考慮了環(huán)境退化的因素，以評(píng)估土地利用開發(fā)項(xiàng)目的環(huán)境成本。

一、確定模型指標(biāo)

在評(píng)估環(huán)境退化的成本時(shí)已考慮了許多因素。將這些因素分為兩個(gè)方面：一是項(xiàng)目的固有屬性，由于固有屬性的存在，項(xiàng)目已經(jīng)破壞了生態(tài)系統(tǒng);二是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)能力。

項(xiàng)目的固有屬性：在以下三個(gè)方面中指的是項(xiàng)目本身的屬性，除了對(duì)環(huán)境的影響之外。通過描述項(xiàng)目的固有屬性來衡量項(xiàng)目本身在生態(tài)系統(tǒng)上的程度。

（一）影響范圍

定義一個(gè)地球常數(shù)E，這意味著考慮到人類活動(dòng)區(qū)域，人類建筑面積和其他相關(guān)因素，面積常數(shù)為300平方公里。影響范圍的公式由地球常數(shù)E確定，即A=lgSlgE，其中A代表受影響的面積，S代表項(xiàng)目所占的面積，E代表地球常數(shù)。通過A，該項(xiàng)目的影響范圍分為10個(gè)級(jí)別。

（二）內(nèi)在影響

項(xiàng)目固有屬性的影響是造成生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)潛在風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，主要體現(xiàn)在以下六個(gè)方面。

1.地形破壞。這表明在生態(tài)環(huán)境地形上實(shí)施該項(xiàng)目的潛在風(fēng)險(xiǎn)是爆炸性且不可逆轉(zhuǎn)的。

2.放射性。它表明了在項(xiàng)目投入和使用期間產(chǎn)生的放射性物質(zhì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的不可逆轉(zhuǎn)的影響。

3.廢水。工業(yè)廢水是目前影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的常見因素，容易造成大規(guī)模的水污染，其影響范圍大。

4.粉塵和廢氣。粉塵和廢氣是造成煙塵顆粒物污染的主要影響因素，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

5.廢物。廢物指的是在項(xiàng)目保留期內(nèi)沒有使用價(jià)值的固體排放物或殘留物。它們是可回收的，可以集中處理。

6.噪音污染。噪聲污染通常是由人類造成的，這將給生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分帶來危害。

二、計(jì)算、建立和描述模型

土地利用項(xiàng)目將導(dǎo)致生物多樣性的減少、植被覆蓋度降低、土地退化等問題，這將降低生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，無法恢復(fù)到原來的健康水平，限制生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。認(rèn)為土地利用開發(fā)項(xiàng)目通過影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響生態(tài)系統(tǒng)健康，從而影響生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)能力。因此，通過生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的變化來衡量土地利用項(xiàng)目對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力的影響。土地利用項(xiàng)目對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響將產(chǎn)生EVI-的成本。用環(huán)境退化成本指數(shù)來衡量環(huán)境退化成本。

生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降越大，生態(tài)系統(tǒng)破壞程度越大，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響越大，環(huán)境退化成本指數(shù)越高;生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降越小，生態(tài)系統(tǒng)破壞程度越小，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響越小;環(huán)境退化成本指數(shù)越低。一旦實(shí)施土地利用工程，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性將下降。因此，通過綜合生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性變化對(duì)時(shí)間的影響，可以得到單位面積的環(huán)境退化成本。

從圖1中可以直接看到初始穩(wěn)定R0所包圍的區(qū)域和生態(tài)系統(tǒng)在一定時(shí)間范圍內(nèi)的穩(wěn)定性變化曲線。環(huán)境退化成本指數(shù)可通過時(shí)間生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與土地利用項(xiàng)目規(guī)模的集成得到。

三、模型求解

將模型應(yīng)用于大、中、小規(guī)模的項(xiàng)目，量化這三個(gè)項(xiàng)目的環(huán)境退化成本，并分析不同規(guī)模的土地利用項(xiàng)目的成本效益。

為了優(yōu)先考慮環(huán)境和項(xiàng)目本身對(duì)模型的影響，在50年內(nèi)確定了所有項(xiàng)目的有效工作時(shí)間，解決方案如下。

（一）中國三峽水利工程

EDGT = 26603.4.

從圖2中可以看出三峽庫區(qū)環(huán)境成本指數(shù)，最重要的因素是地形破壞。

（二）中國臺(tái)灣臺(tái)中電廠

中國臺(tái)灣臺(tái)中熱電廠是目前世界上最大的火力發(fā)電廠。根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，將模型應(yīng)用于臺(tái)中熱電廠，取得了以下結(jié)果：

EDGT = 11847.8

經(jīng)過分析表明MLI指數(shù)非常大，表明該項(xiàng)目本身對(duì)生態(tài)系統(tǒng)非常不友好。

（三）毛里求斯的小學(xué)建設(shè)

Albion位于毛里求斯的西側(cè)。阿爾比恩小學(xué)成立于2007，是毛里求斯最先進(jìn)的小學(xué)之一。

EDGT = 2729.9

經(jīng)過分析結(jié)果表明，Mauri tius小學(xué)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響不大，主要是由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的廢水。

一般來說，土地利用項(xiàng)目規(guī)模越大，環(huán)境退化成本越高，土地利用項(xiàng)目規(guī)模越小，環(huán)境退化成本越低。

（四）對(duì)于土地使用計(jì)劃者

土地利用項(xiàng)目選址是城市規(guī)劃、人的發(fā)展、資源有效配置和節(jié)約成本的關(guān)鍵。土地征收、補(bǔ)償、拆遷、整平的成本因工程而異。由于項(xiàng)目和受益人的不同目的，所需要的條件和資源是不同的。一般來說，對(duì)于土地項(xiàng)目規(guī)劃者，在選址時(shí)應(yīng)考慮以下因素：自然因素、經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)政治因素。

下面的例子說明了這一點(diǎn)：

假設(shè)有一個(gè)現(xiàn)有的項(xiàng)目，M區(qū)是可用的。在充分考慮自然因素、經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素、交通條件和社會(huì)政治因素后，土地利用規(guī)劃人員選擇了M地區(qū)較為適宜的P區(qū)。利用該模型，可以得到P區(qū)土地利用項(xiàng)目的環(huán)境退化成本指數(shù)。綜合考慮土地退化成本，確定最優(yōu)選址方案。該選址方案不僅有利于項(xiàng)目本身，而且最大程度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造福子孫后代。

四、結(jié)論

分析模型如何隨時(shí)間變化，并解釋模型應(yīng)如何隨時(shí)間變化。當(dāng)土地利用項(xiàng)目破壞生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)將受到限制。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性將驟降至最低。生態(tài)系統(tǒng)利用自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)功能，動(dòng)態(tài)地隨時(shí)間變化，這將使穩(wěn)定性緩慢上升并到達(dá)穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)。在此節(jié)點(diǎn)之后，生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)并保持新的平衡。在達(dá)到時(shí)間臨界點(diǎn)之前，當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)最初受到刺激時(shí)，環(huán)境退化成本指數(shù)增長最快，單位時(shí)間內(nèi)的環(huán)境退化成本指數(shù)最高。隨著時(shí)間的增加，環(huán)境退化成本指數(shù)的增長率下降，并且環(huán)境退化成本指數(shù)單位時(shí)間下降。達(dá)到時(shí)間臨界點(diǎn)后，環(huán)境退化成本指標(biāo)的增長率基本不變，單位時(shí)間內(nèi)的環(huán)境退化成本指標(biāo)可以看作是一個(gè)固定的常數(shù)。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的初始值會(huì)隨時(shí)間變化，而環(huán)境退化指數(shù)隨時(shí)間變化。因此，在計(jì)算環(huán)境退化成本指數(shù)時(shí)，應(yīng)隨著時(shí)間的變化不斷地重新測量和計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定因子的初始值，以修改模型的參數(shù)，從而使模型在變化時(shí)仍是準(zhǔn)確的。

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（作者單位：馬婷婷，河北工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院;郝子晗，河北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院）