基于生态足迹改进模型的长沙市工业生态足迹需求测度与分析

发布时间：2020-10-22 14:14

　　 工业是目前对自然生态环境压力最大的经济部门。在全球生态危机日益严峻和我国新型工业化加速发展,我国政府向世界庄严承诺到2030年前后力争使碳排放达到峰值的背景下,工业生态安全研究具有十分重要的理论意义和极为迫切的实践意义。而选择生态足迹模型来研究区域或城市工业生态安全评价问题,进行工业生态足迹需求的测度与分析,又是工业生态安全评价研究的基础性工作,在学术上具有较强的前沿性和一定的创新性。长沙市是一个工业比较发达的中部省会城市,又是国家级长株潭城市群“两型社会”试验区的龙头与核心,急需研究解决“两型社会”建设实践中遇到的工业生态安全评价问题,以该市作为工业生态安全评价研究的对象,既有客观必要性和现实可能性,又具有一定的代表性。由于国内外学术界公认传统的生态足迹模型存在一些明显缺陷,需要对其进行必要改进以弥补其不足。基于上述背景和动机,笔者选择了“基于生态足迹改进模型的长沙市工业生态足迹需求的测度与分析”作为本文的研究课题。本文把贸易与库存、建设用地、水资源用地三个账户纳入传统的生态足迹模型,同时拓展了原有污染消纳账户的核算范围,在此基础上根据工业运行的特点设计了工业生态足迹模型(包括基本模型和六个核算账户的子模型,共有13个模型),运用这种改进的生态足迹模型,对2006-2010年长沙市工业生态足迹需求进行了定量测度研究,对测度结果进行了静态分析、动态分析和2011-2020年预测分析,并且研究了该市工业生态足迹需求与其主要影响因素之间的相关关系。研究结果表明:(1)五年期间长沙市工业生态足迹需求的数量很大,在全市生态足迹需求总量中约占50%以上,但总体上小于全市自然生态承载力,工业总体上处于相对的生态安全状态,有一定可持续发展空间。不过从不同土地类型来看,工业生态足迹需求与全市自然生态承载力却有盈有亏:耕地、草地、建设用地、水资源用地、未利用土地都有生态盈余;林地、水域、能源用地则均处于生态赤字状态,其中林地、能源用地的生态赤字特别大,这与该市工业能源生态足迹需求占工业生态足迹总需求的60.92%密切相关,因为能源生态足迹需求的压力主要由林地来承受。(2)工业生态足迹总需求五年中各年度之间虽有一定起伏,但总趋势是上升的,年均增长率为4.3%。工业人均生态足迹需求与总生态足迹需求的变化既有相似之点又有不同之处,户籍人口人均生态足迹需求以年均3.6%的速度增长,规模工业人均生态足迹需求则以-6.7%的年均速度下降,表现出相反的趋势。(3)预测分析结果显示:第一,工业生态足迹需求总量各账户的变化趋势是,除了污染消纳账户之外的四个账户生态足迹需求都呈增长趋势,污染消纳账户同一指标呈下降趋势。第二,同期该市规模工业人均生态足迹需求与户籍人口人均生态足迹需求在除污染消纳账户之外的四个账户中均呈相反的变化趋势,即前者下降,后者上升。(4)区域(城市)工业生态足迹需求的主要影响因素有六个,按其与工业生态足迹需求总量之间相关系数绝对值的大小排序,依次是产业结构X5(第二产业增加值比重)、资源利用效率X6、城镇化率X2、经济增长(GDP)X3、居民消费水平X4、人口总量X1。其中,工业生态足迹总需求与X1-X5正相关,与X6负相关。(5)本文提出和运用的生态足迹改进模型及其细化形式的工业生态足迹模型,在长沙市工业生态足迹需求测度与分析中被证明是可行、有效、比较科学合理的。但是改进后的生态足迹模型仍然存在局限性,主要表现在:缺乏一套科学合理、简便易行的工业生态承载力定量计算方法,难以准确计算工业制成品、固定资本、人力资本的生态承载力;水资源用地均衡因子显得偏高,应该如何科学合理地确定这个参数仍然值得努力探讨;在生态足迹模型框架内,工业制成品生态足迹尚无科学、可行的定量计算方法等。必须对这些问题进行进一步的深入研究,使生态足迹模型更加完善。本文的研究特色与创新之处表现在以下几点:第一,对工业生态足迹概念的定义、内涵和特点进行了专门讨论;在生态足迹基本模型基础上,结合工业运行的特点构建了工业生态足迹模型体系(包括基本模型和六个核算账户的子模型,共有13个模型),虽然其中一些模型借鉴、移植了其他学者的成果,但根据本文研究需要做了程度不等的调整或者改进。而作为一个比较完整的模型体系,则是本文的一种新尝试。第二,在改进生态足迹模型中增加了贸易与库存、建设用地、水资源用地三个账户,同时在原有的污染消纳账户中扩展了污染物生态足迹核算范围(把2011年以前统计年鉴中没有涉及的SO2、烟尘纳入核算账户),从而形成了一个包括生物资源、能源、建设用地、贸易与库存调整、污染消纳、水资源用地等六个账户的比较全面的核算体系;其中的水资源生态足迹概念不同于Wakenagel和William Rees使用的实体水域概念,而是借鉴使用了黄林楠等(2008)提出的水资源生态足迹概念,它是一种虚拟空间面积概念。把这个概念及其模型应用于工业生态足迹研究,是笔者的一种新探索。第三,在土地生态承载力计算中,引入了土地面积的物理空间、虚拟空间概念,扩大了生态承载力的实际容量;在耕地生态承载力的计算中采用了实际产量法,引入了“土地复种指数”,使研究结果更加接近实际。
【学位单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2017
【中图分类】：X22
【部分图文】：

中南林业科技大学博士学位论文 基于生态足迹改进模型的长沙市工业生态足迹需求测度与分析 吨、34704 吨和 24746 吨；工业粉尘排放量分别为 103500 吨、102900 吨、134800吨、133500 吨和 105200 吨[327-328]。大量工业废气的排放严重影响了大气质量，表 3.2、图 3.3 主要通过三个指标间接反映了这种影响[327]。表 3.2 长沙市 2006-2010 大气质量年均值变化 Table 3.2 Annual average changes in atmospheric quality in Changsha 2006-2010项 目 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年 2010 年二氧化硫 0.083 0.066 0.054 0.039 0.040（㎎/m3）二氧化氮 0.039 0.045 0.046 0.045 0.046（㎎/m3）可吸入颗粒 0.111 0.103 0.097 0.092 0.083（㎎/m3）资料来源：根据楚芳芳. 基于可持续发展的长株潭城市群生态承载力研究[D].中南大学，2014：74 页表 5-5 整理。

废气排放总量（万标 m3）2891585 2933547 5278500 5315831 6269499 22688962SO2 排放量(吨)48340 49538 60550 52052 54678 265158SO2 去除量(吨)9895 7940 25918 38484 48333 130570烟尘排放量(吨)32288 33704 38244 34704 24746 163686烟尘去除量(吨)16965 58187 501100 100415 103169 779836粉尘排放量(吨)103500 102900 134800 133500 105200 579900粉尘去除量(吨)105800 191500 200800 191900 126200 816200固体废物产生量(万吨)111.69 107.30 183.60 154.60 148.80 705.96固体废物综合利用量(万吨)102.94 101.96 164.57 140.10 148.40 658.00固体废物排放量(万吨)8.75 5.34 19.03 14.50 0.40 48.02资料来源：1. 长沙统计年鉴 2007-2011 各版。2. 中国城市统计年鉴 2007-2011 各版。3. 参考文献[329]。

图 3.5 2006-2010 年长沙市工业废气排放量Fig 3.5. Discharge of industrial waste gas in Changsha city from 2006 to 2010050100150200万吨2006 2007 2008 2009 2010年份固废产生量固废综合利用量固废排放量图 3.6 2006-2010 年长沙市工业固体废物产生利用及排放量Fig 3.6. Production、use and discharge of industrial solid waste in Changsha cityfrom 2006 to 20103.5 本章小结

本文编号：2851702