山東城市化發(fā)展戰(zhàn)略對大氣環(huán)境影響研究.pdf

1、城市化發(fā)展對推動世界人類文明進步已起到了至關(guān)重要的作用。目前，世界范圍內(nèi)的城市化發(fā)展還將處于一個不斷持續(xù)增長的發(fā)展態(tài)勢，中國及山東省也正處于城市化發(fā)展的快速發(fā)展期。但城市化發(fā)展是把雙刃劍，一方面，促進了社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展；另一方面，城市化發(fā)展會消耗大量的資源，對城市生態(tài)環(huán)境帶來不利影響，直接威脅著人類生存系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。其中城市化發(fā)展帶來的城市大氣污染問題，已對城市居民的生活環(huán)境帶來了威脅。城市化發(fā)展是國家和地區(qū)戰(zhàn)略決策下的社會經(jīng)濟

2、發(fā)展行為，如何減緩或預(yù)防因戰(zhàn)略缺陷、失效或失誤對城市大氣環(huán)境造成的不良影響，必須考慮用戰(zhàn)略環(huán)境影響評價的方法進行系統(tǒng)的設(shè)計和考慮。中國要發(fā)展，發(fā)展就必須要有戰(zhàn)略，發(fā)展戰(zhàn)略還必須能夠可持續(xù)，衡量發(fā)展戰(zhàn)略是否可持續(xù)，戰(zhàn)略環(huán)境評價就是標尺之一。研究城市化戰(zhàn)略對大氣環(huán)境的影響不僅符合溫家寶總理簽署的國務(wù)院令(第559號)，即對編制的城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃應(yīng)進行環(huán)境影響評價，而且也符合山東經(jīng)濟要走可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略構(gòu)想。
　　 論文主要采用戰(zhàn)略環(huán)

3、境影響評價的基本思路和方法，探究城市化發(fā)展和大氣環(huán)境質(zhì)量兩者之間的內(nèi)在關(guān)系及未來規(guī)劃年城市化發(fā)展戰(zhàn)略對大氣的環(huán)境影響。即按照環(huán)境影響設(shè)別、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響預(yù)測和環(huán)境影響評價的模式進行。論文是對大氣環(huán)境單因素影響評價，環(huán)境影響識別部分未作分析。通過回顧性評價，了解城市化發(fā)展與大氣環(huán)境質(zhì)量的互動關(guān)系，在分析工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)階段的基礎(chǔ)上進行城市化與工業(yè)廢氣排放量耦合分析；通過預(yù)測(城市化預(yù)測、能源預(yù)測、主要大氣污染因子排放量預(yù)測)和承載力分

4、析，明確城市化的快速發(fā)展是否能滿足大氣環(huán)境承載力的評價要求。最后構(gòu)建城市化對大氣環(huán)境影響的評價指標體系及綜合評價模型。論文提出了三個方面的創(chuàng)新點，即提出了城市化與大氣環(huán)境的新型耦合曲線應(yīng)遵循的三個原則，構(gòu)建了基于PSR平衡記分卡城市化發(fā)展對大氣環(huán)境影響的評價指標體系；在城市環(huán)境熵模型的基礎(chǔ)上，提出了城市大氣環(huán)境熵模型，并對城市環(huán)境熵模型進行了修正；提出了能源需求預(yù)測的優(yōu)化組合模型。具體研究內(nèi)容如下：
　　 在城市化發(fā)展對大氣環(huán)境

5、影響的回顧性評價方面，分別采用定性分析法、城市大氣環(huán)境熵模型和模糊數(shù)學綜合評判法，對山東省17城市近十年來的城市大氣環(huán)境質(zhì)量進行回顧性評價，研究山東城市化發(fā)展與大氣環(huán)境質(zhì)量變化的互動發(fā)展關(guān)系。研究結(jié)果表明：隨著山東省城市化進程的加快，大氣環(huán)境質(zhì)量有逐步改善的趨勢，兩者表現(xiàn)出一定的正相關(guān)性。通過城市大氣環(huán)境熵對大氣環(huán)境影響的回顧性評價，發(fā)現(xiàn)各大氣污染因子的熵值變化情況和對應(yīng)的定性分析結(jié)果完全一致。城市大氣環(huán)境熵結(jié)果分析也表明，隨城市化進程

6、的加快，大氣環(huán)境質(zhì)量得到了改善，兩者整體上表現(xiàn)出一定的正相關(guān)性。城市大氣環(huán)境熵模型不僅解決了定性分析方法不能解決的多因子環(huán)境指標大氣環(huán)境質(zhì)量綜合評價問題，而且還從熵值絕對值大小的角度進一步分析城市化發(fā)展對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響程度。
　　 在城市化--工業(yè)化--大氣環(huán)境的互動關(guān)系方面，分別采用錢納里模式、庫茲涅茨模式、賽爾奎因和錢納里模式及霍夫曼系數(shù)法研究山東省工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)山東省已進入工業(yè)化中期的后期階段，正逐步向工業(yè)化后期

7、邁進。利用城市化與工業(yè)化的耦合機制及協(xié)調(diào)性進行分析，以明確兩者間的互動關(guān)系。山東省城市化與工業(yè)化的耦合程度已經(jīng)進入頡頏時期，耦合度存在明顯的時間差異，但協(xié)調(diào)度總體上呈上升的發(fā)展態(tài)勢。當工業(yè)化與城市化處于頡頏時期時，城市化進入加速發(fā)展期，此階段由于城市化發(fā)展需要大量的資金、資源和人口轉(zhuǎn)移為支撐，必會對生態(tài)環(huán)境帶來一定的沖擊。通過山東城市化發(fā)展與大氣環(huán)境交互耦合機制及規(guī)律性研究，構(gòu)建城市化與大氣環(huán)境耦合方程，其耦合曲線是一條“雙指數(shù)”曲線，

8、整體上遵循先惡化后改善的發(fā)展趨勢。針對城市化與大氣環(huán)境耦合曲線，提出新型耦合曲線應(yīng)遵循的三個原則，即扁平化原則、提前原則和速降原則。根據(jù)治理成本和大氣環(huán)境惡化程度兩個環(huán)境評估指標，提出了二元四次矩陣模型和相應(yīng)的對策組合模型，即低治理成本低危害型，采用扁平化+提前原則；高治理成本低危害型，采用扁平化原則；高治理成本高危害型，采用扁平化+提前原則；低治理成本高危害型，采用速降原則的四種對策組合矩陣。
　　 山東城市化與工業(yè)廢氣排放量

9、耦合實證研究表明，耦合曲線既不是“雙指數(shù)”曲線，也不是2次方程，而是4次方程。曲線表明，隨山東省城市化進程的加快，大氣質(zhì)量趨向好轉(zhuǎn)，目前兩者處于磨合階段。工業(yè)二氧化硫、工業(yè)煙塵、工業(yè)粉塵排放量與城市化各自耦合曲線和工業(yè)廢氣的耦合曲線相似，他們的互動關(guān)系也都進入了磨合階段。但前者起伏較大，而后兩者的起伏相對較小。針對對策組合矩陣模型，對工業(yè)二氧化硫排放量提出了采取扁平+提前的處理原則；對工業(yè)煙塵和粉塵排放量采取速降的處理原則。
　　

10、 在城市化發(fā)展--能源需求--大氣污染物排放量預(yù)測研究方面，分別采取時間序列法、灰色預(yù)測法及聯(lián)合國法對山東省未來規(guī)劃年城市化率進行預(yù)測，提出了山東省未來規(guī)劃年城市化率高中低三種情景方案。采用節(jié)約指數(shù)模型分析近十年山東能源及二氧化硫節(jié)約指數(shù)演變情況表明，山東省節(jié)能水平低于于全國平均水平，而二氧化硫節(jié)約指數(shù)卻逐年下降，好于全國平均水平。山東省新能源發(fā)展總體呈上升趨勢，但與世界平均水平相比仍存在很大差距。采用情景分析法(普通情景)和LEAP

11、模型對未來規(guī)劃年能源需求進行了預(yù)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，能源消費年增長率、能源消費彈性系數(shù)和能源利用強度都較之2008年有了很大的提高，節(jié)能取得了一定的效果，但山東經(jīng)濟發(fā)展依賴能源消耗的事實依然沒有改變。采用環(huán)境負荷法對未來規(guī)劃年能源需求進行了預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果(理想情景)和對應(yīng)的普通情景進行比較，發(fā)現(xiàn)普通情景預(yù)測的能源消費量不是保證GDP在相同增長速度下的最優(yōu)結(jié)果，而且差距很大。將普通情景和理想情景進行優(yōu)化組合，提出了各方案下的優(yōu)化情景。經(jīng)計算

12、得出的優(yōu)化情景能源需求量都遠小于普通情景的能源需求量，但相比相同年份下的理想情景，能源消費量尚有較大的差距。因此，山東省在短期內(nèi)還難以改變能源消費不經(jīng)濟的事實。
　　 利用山東省未來規(guī)劃年能源需求的預(yù)測結(jié)果，采用有關(guān)數(shù)學模型對未來規(guī)劃年的主要大氣污染物排放量進行了預(yù)測。最后利用A-P值法，對山東省SO2大氣環(huán)境承載力進行了分析，研究表明各規(guī)劃年二氧化硫排放量都小于最大允許排放量。說明隨著山東省城市化發(fā)展戰(zhàn)略的實施，二氧化硫排放量

13、未超出大氣環(huán)境容量，大氣環(huán)境承載能力足以支撐山東省城市化發(fā)展戰(zhàn)略的順利實施。
　　 在基于PSR平衡記分卡構(gòu)建山東城市化發(fā)展對大氣環(huán)境影響評價指標體系及綜合評價模型研究方面，首先，在理論上論證了基于PSR的平衡計分卡去構(gòu)建環(huán)境影響指標體系的可行性。平衡計分卡和PSR模型都具有系統(tǒng)性、因果性和可持續(xù)發(fā)展的共性特點。平衡記分卡還具有環(huán)境指標體系設(shè)計的兩個關(guān)鍵特點，即平衡性和動態(tài)性。如果將平衡計分卡和PSR模型兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來，建立

14、基于PSR的平衡計分卡去構(gòu)建環(huán)境影響指標體系應(yīng)該可行。按照平衡計分卡四個維度，將顧客要素指標放在頂層，構(gòu)建了城市化發(fā)展對大氣環(huán)境影響的指標體系。其中一級指標4個，二級指標7個，三級指標65個。圍繞指標體系，分別構(gòu)建了城市化大氣環(huán)境的安全度評價模型、城市化大氣環(huán)境的協(xié)調(diào)度評價模型和城市化與大氣環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展評價模型。
　　 最后，結(jié)合山東城市化發(fā)展實際，得出了城市化發(fā)展對大氣環(huán)境影響的相關(guān)結(jié)論，提出了大氣環(huán)境保護的相關(guān)建議與對策