城市自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平評價
——以上海與東京比較為例

謝穎婷，孫紅梅

(上海師范大學(xué)商學(xué)院，上海 200234)

經(jīng)濟(jì)的高速粗放型發(fā)展對城市自然生態(tài)環(huán)境存在直接或間接的不良影響，由此造成的損害也會一定程度阻礙城市的發(fā)展進(jìn)程，因此如何提高城市的自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平在其未來發(fā)展中有著至關(guān)重要的作用?？沙掷m(xù)發(fā)展水平的評價一般采用1996 年聯(lián)合國可持續(xù)性發(fā)展委員會(UNCSD，United Nations Commission on Sustainable Development)出版的《可持續(xù)性發(fā)展指標(biāo)架構(gòu)與方法》，該方法引用了“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(PSR，Pressure-State-Response)評價模型①葉文虎，仝川.聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系述評[J].中國人口·資源與環(huán)境，1997(03):83-87.。諸多學(xué)者針對經(jīng)濟(jì)、社會、資源及環(huán)境等方面探究城市的可持續(xù)發(fā)展，通常的評價方法有層次分析法、模糊綜合評價模型[1]、熵值法[2-3]。

本文根據(jù)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(Sustainable Development Goals，SDGs)框架下中國可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系[4]，以其中的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為重點(diǎn)，運(yùn)用熵值法進(jìn)行賦權(quán)。目前沒有太多文獻(xiàn)探究中國城市與國外城市自然生態(tài)環(huán)境發(fā)展質(zhì)量的對比，本文通過比較與上海相似程度較高的日本城市東京，定位上海的自然生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及發(fā)展水平，對于提出針對性改進(jìn)措施具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。此外，上海作為長江三角洲生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)之一，對于全國城市自然生態(tài)環(huán)境發(fā)展具有重要的參考價值。

1 評價指標(biāo)體系的建立與方法選擇

1.1 指標(biāo)選擇

空氣質(zhì)量及綠化程度反映城市自然生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀；資源消耗及廢棄物排放分別反映城市的資源使用效率及廢棄物產(chǎn)生、處置情況，其中效率指標(biāo)均以生產(chǎn)總值、工業(yè)增加值的實際值為衡量標(biāo)準(zhǔn)，CPI(居民消費(fèi)價格指數(shù)，Consumer Price Index)以2013 年為基期。具體指標(biāo)見表1。

表1 自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平評價指標(biāo)體系

空氣質(zhì)量變化情況的評價指標(biāo)是“空氣污染物指數(shù)”，將各種污染物均考慮在內(nèi)以反映城市的空氣質(zhì)量，同時考慮到各空氣污染物項目相同污染嚴(yán)重程度下濃度標(biāo)準(zhǔn)的差異性，“空氣污染物指數(shù)”以環(huán)境空氣污染物實際濃度與其濃度限值的比值作為對污染狀況的評價。具體的計算方式為:用大氣環(huán)境污染物實際監(jiān)測數(shù)據(jù)除以中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3095—2012②王艷琴.GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》將分期實施[J].中國標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)報，2012(04):4-5.規(guī)定的環(huán)境空氣污染物基本項目及其他項目的二級濃度限值，將該比值(即表2 中的“濃度相對值”)相加，得到空氣污染物指數(shù)，詳見表2?！皾舛认鄬χ怠贝笥? 則說明該污染物本身平均濃度超出濃度限值，反之則低于限值。

表2 空氣質(zhì)量

另外，日本和我國相關(guān)指標(biāo)在項目、單位及統(tǒng)計方式上存在一定差異，本文對東京的數(shù)據(jù)按照我國的計量口徑進(jìn)行歸集與單位轉(zhuǎn)換，故不影響第三部分對于上海和東京2017 年情況的橫向比較。但是由于環(huán)境空氣中上海與東京可吸入顆粒物及懸浮顆粒物的差異，所以依舊使用AQI(Air Quality Index，空氣質(zhì)量指數(shù))對雙方進(jìn)行比較；在計算“空氣污染指數(shù)”時，對各年數(shù)據(jù)均采用統(tǒng)一方式，不影響對歷年變化趨勢的評價。

1.2 方法選擇

熵值法可以根據(jù)數(shù)據(jù)的離散程度賦予各指標(biāo)權(quán)重，指標(biāo)數(shù)據(jù)的離散程度越大，指標(biāo)的信息熵越小，效用值則越大，該指標(biāo)對于不同年份評價的貢獻(xiàn)越大。

進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，正向指標(biāo)與負(fù)向指標(biāo)的計算公式分別為:

其中，Xij表示第i年第j個指標(biāo)的數(shù)據(jù)。將得到的Zij加1，記為Zij′，以避免0 值，并確保代入后續(xù)熵值法的計算公式。

效用值計算公式為:

表3 自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平指標(biāo)權(quán)重

將各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值與對應(yīng)的綜合權(quán)重相乘，得到各指標(biāo)的最終得分，再依照熵值的可加性依次計算準(zhǔn)則層及目標(biāo)層的綜合得分，結(jié)果見表4。

表4 自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平指標(biāo)得分

1.3 數(shù)據(jù)來源

上海的數(shù)據(jù)源于各年的《上海統(tǒng)計年鑒》《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《上海市生態(tài)環(huán)境狀況公報》等；東京的數(shù)據(jù)源于各年的《東京都統(tǒng)計年鑒》《東京都工業(yè)廢棄物研究報告》《東京都清掃事業(yè)年報》以及東京都建設(shè)局、東京都產(chǎn)業(yè)勞動局等官方統(tǒng)計報告。

2 上海與東京縱向比較

2.1 綜合得分比較

2013—2017 年上海人均GDP 逐年上升，上海的自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平同期內(nèi)有所提升，并在2017 年提升明顯。其中貢獻(xiàn)力度較大的是廢棄物排放和資源消耗，說明二者近5 年來改善幅度較大，參見圖1。

圖1 上海市自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平綜合得分（2013—2017 年）

與上海相比，東京2013—2017 年人均GDP 呈下降趨勢，在此經(jīng)濟(jì)下行壓力之下，除了綠化程度得分略有減少之外，其余三項基本為上升態(tài)勢，說明東京的自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)水平依舊逐年改善，參見圖2。除此之外，上海市主要河流的高錳酸鹽指數(shù)、氨氮濃度以及總磷濃度均呈現(xiàn)下降趨勢，東京市主要河流的生物化學(xué)需氧量、溶解氧、化學(xué)需氧量、懸浮物、亞甲藍(lán)活性物質(zhì)普遍得到改善。

圖2 東京自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平綜合得分（2013—2017 年）

2.2 單項得分比較

2.2.1 空氣質(zhì)量變化比較

上海和東京的空氣質(zhì)量得分整體上升，兩座城市的空氣質(zhì)量均有所改善(圖3)。上海的空氣污染物中，二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物的平均濃度相對值總體下降，側(cè)面反映出上?？諝馕廴局卫沓尚黠@，但是臭氧日最大8 小時平均濃度相對值有較大幅度上升，光化學(xué)污染問題日益嚴(yán)重；相比之下，東京幾大污染物的濃度變化幅度較為穩(wěn)定且存在小幅下降(表2)。

圖3 上海與東京空氣質(zhì)量變化趨勢比較圖（2013—2017 年）

2.2.2 綠化程度變化比較

上海的森林覆蓋率及人均公園綠地面積得分逐年增加，表明其對于城市綠化環(huán)境改善較為重視且有所成效。同期，東京的森林覆蓋率得分、人均公園面積得分逐年下降，說明在城市綠化方面東京的治理力度有所減弱(圖4)。

圖4 上海與東京綠化程度變化趨勢比較圖（2013—2017 年）

2.2.3 資源消耗變化比較

上海的資源消耗綜合得分不穩(wěn)定，2014 年較2013 年出現(xiàn)明顯增加，2014—2016 年平穩(wěn)且存在小幅下降，2017 年再次明顯增加。2017 年的5 項指標(biāo)得分均有顯著上升，其中單位工業(yè)增加值能耗得分上升幅度最大。東京的資源消耗綜合得分5 年來整體為上升趨勢且較為穩(wěn)定，但于2017 年略微下調(diào)，其中變化較為明顯的是單位生產(chǎn)總值能耗得分的下降以及單位工業(yè)增加值能耗得分的增加，不過前者比后者變化幅度更大(圖5)。

圖5 上海與東京資源消耗變化趨勢比較圖（2013—2017 年）

2.2.4 廢棄物排放變化比較

2013—2017 年上海的廢棄物排放得分呈上升趨勢，其中單位工業(yè)增加值固體廢物產(chǎn)生量得分在2017 年提高明顯，單位工業(yè)增加值固體廢物處置量和處置率得分卻顯著下降，說明上海在工業(yè)固體廢物的循環(huán)使用能力上表現(xiàn)欠佳；同時單位生產(chǎn)總值城市生活垃圾產(chǎn)生量和生活垃圾焚燒率得分為上升趨勢，表明上海在發(fā)展同等幅度經(jīng)濟(jì)上生活垃圾產(chǎn)生得更少并且回收焚燒處理垃圾的能力有所提升；不過垃圾填埋處置方式得分的降低說明上海在垃圾的回收利用環(huán)節(jié)較為薄弱。同期，東京廢棄物排放的綜合得分較上海上升得更為顯著。在指標(biāo)構(gòu)成中，除了單位工業(yè)增加值固體廢物產(chǎn)生量得分有明顯降低之外，其他得分均為上升，其中工業(yè)廢物處置率、單位工業(yè)增加值固體廢物處置量得分上升明顯，說明東京工業(yè)固體廢物的回收利用能力增強(qiáng)；此外，生活垃圾焚燒率和填埋率得分的逐年增加也表明東京對廢棄物的重新利用能力逐步增強(qiáng)。

圖6 上海與東京廢棄物排放變化趨勢比較圖（2013—2017 年）

3 上海與東京橫向比較

選取2017 年的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩座城市自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平的橫向比較。對負(fù)向指標(biāo)取倒數(shù)，正向指標(biāo)不發(fā)生變動，相除得到東京與上海的數(shù)據(jù)比值。比值小于1 則說明上海表現(xiàn)更佳，反之則說明東京表現(xiàn)更佳。

表5 上海與東京2017 年自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平橫向比較表

2017 年，東京人均實際GDP 為47.93 萬元、上海人均實際GDP 為11.22 萬元，差距為4 倍左右；自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平的指標(biāo)中，東京除了人均公園面積以及單位工業(yè)增加值固體廢物產(chǎn)生量略低于上海的之外，其余得分均高于上海。

空氣質(zhì)量方面，東京的AQI 低于上海的3 倍左右。此外從表2 中可見，上海的空氣污染物中，二氧化氮、臭氧日最大8 小時以及細(xì)顆粒物的平均濃度相對值大于1，表明相關(guān)污染物實際平均濃度超過污染物濃度限值，而這三種污染物主要來自工業(yè)廢氣和汽車尾氣的排放。反觀東京，除了臭氧日最大8 小時平均濃度之外均低于我國標(biāo)準(zhǔn)下二類地區(qū)污染物的濃度限值，且該平均濃度在2017 年已基本與該限值持平。綠化程度方面，東京森林覆蓋率為上海的2.2 倍。資源消耗方面，上海的資源使用效率遠(yuǎn)低于東京，其中上海單位工業(yè)增加值能耗比東京高15 倍、水耗高25 倍以上。廢棄物排放方面，上海單位工業(yè)增加值固體廢物的產(chǎn)生量為東京的0.9 倍，而處置量卻為東京的6.6 倍，表明兩座城市在工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生上基本沒有差異，但在工業(yè)固體廢物的回收利用方面，上海表現(xiàn)略差；此外，上海的生活垃圾焚燒率為東京的0.5 倍，東京的垃圾用以焚燒發(fā)電的比重更高，而上海的垃圾填埋率約為東京的5.3 倍，再次說明東京在垃圾處理過程中循環(huán)利用的比重高，側(cè)面反映出東京的垃圾分類體系更為完善。

4 結(jié)論與建議

總體來看，上海與東京的自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平于2013—2017 年均呈現(xiàn)上升趨勢，其中東京為穩(wěn)步提升，上海為波動增長，且于2017 年出現(xiàn)明顯增幅。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、廢物循環(huán)利用以及人與自然相處的和諧程度上，東京的整體表現(xiàn)較上海更優(yōu)。

因此建議:在自然生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平的綜合提升上，上海應(yīng)當(dāng)重視工業(yè)廢氣處置、新能源汽車普及以降低二氧化氮、臭氧日最大8 小時以及細(xì)顆粒物的平均濃度，改善空氣質(zhì)量；促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完善，大力發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，提高生產(chǎn)的科學(xué)技術(shù)水平以降低單位經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的資源消耗；嚴(yán)格廢棄物分類回收，提升廢棄物的循環(huán)利用水平，對于不同類型垃圾采取針對性處理方式，提升垃圾處理效率及無害化處理率；改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，加大科技、資金的投入力度，增加清潔能源及可再生能源的消費(fèi)比例。