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绿色产业,其核心是力求在资源、能源使用上尽可能节约、产生的污染尽可能最小的产业,主要强调对生态环境的保护。自2007年国际绿色产业联合协会发表绿色产业的声明以来,研究人员从绿色产业所包含的环境保护、生态和经济效益、资源可持续利用和绿色产品等各角度对绿色产业进行了不同的定义[1-5]。
本课题组针对江苏省宜兴市6个水生态环境功能区从绿色生产、绿色环境和自然资源价值3个层面选择15项以水污染为主的指标构建绿色产业评估的指标体系进行研究,为宜兴市不同的水生态功能区绿色产业体系的构建提供参考。
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宜兴市绿色产业评估的指标体系结构共包括3个层次:第一层次是目标层,即评估的目标为宜兴市水生态环境功能区绿色产业发展情况;第二层次是要素层,是绿色产业评估的基本出发点;第三层次是指标层,每一个独立的要素通过多个定量指标予以描述,见图2。
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通过对大量指标的初步筛选,选取60个定量指标,并对它们进行合并、剔除、修改和关联后,二次筛选获得33个评估指标,再对它们的可获得性进行判别,结合产业发展与自然资源资产价值和水生态环境承载力的相关性,围绕水环境改善最终确定绿色产业体系构建15项评价指标。评价体系及指标具体情况,见表l~2。
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指标数据无量纲化目的在于消除不同指标数据在单位和量纲上的差异性对指标遴选的影响。由于遴选的指标有正向指标和负向指标,正向指标指数值越大绿色产业发展状况越好的指标;负向指标指数值越小绿色产业发展情况越好的指标。
采用无量纲化的方法处理,具体做法是将指标的实际值与指标的标准值相比。为了保证正向指标和负向指标所得结果趋于一致,分别作如下处理,见式(1)。
式(1)中,
$ {C}_{i} $ 为正向指标无量纲化结果;$ {C}_{i}^{\text{'}} $ 为负向指标无量纲化结果;$ {I}_{i} $ 为第i个指标的实际值;$ {S}_{i} $ 为第i个指标的标准值。对于计算结果>1的,表示该指标已达到目标值,否则则未达到目标值;对于缺失数据的,取无量纲化结果最小值0。
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式(2)中,AI为各水生态环境功能区绿色产业评估结果;
$ {W}_{i} $ 为第i个评价指标的权重系数;$ {C}_{i} $ 为第 i个评价指标的无量纲化值。根据最终的评估结果将各水生态环境功能区产业绿色程度进行排序[12]。 -
对于同一维度上的某一属性的评价状况,采用达标率指数进行衡量,见式(3)。
式(3)中,RS为达标率指数,
$ {C}_{i} $ 为第i个评价指标的标准化值;n为参与计算的指标个数。达标率指数计算结果越大,说明指标越达标、多项指标达标的整体情况越良好,反映出在该属性层面上绿色产业发展状况越好;反之,则说明在该属性层面上绿色产业发展状况不理想。 -
根据江苏省人民政府《关于江苏省太湖流域水生态环境功能区划(试行)的批复》(苏政复[2016]40号),宜兴市划分为9个水生态环境功能区,其中3个位于滆湖和太湖湖体,其余6个水生态环境功能区涉及13个镇和5个街道,见表3和图3。
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6个水生态环境功能区评价指标中单位GDP化学需氧量、单位GDP氨氮排放量、单位GDP总氮排放量和单位GDP总磷排放量以《江苏省太湖流域水生态环境功能区划(试行)》中相应水生态环境功能区的COD、氨氮、总磷以及总氮2020年总量管理目标作为水生态环境承载力的阈值。以各单元人均水资源价值、人均土地资源价值和人均林木资源价值的平均值作为自然资源价值的阈值。宜兴市不同水生态环境功能分区各项指标无量纲化值,见表4,达标指数计算结果,见表5,各水生态环境功能区绿色产业评估结果,见表6。
表4和5可知,经指标无量纲化处理及达标率指数计算,影响各水生态环境功能区产业绿色转型的主要因素为单位GDP用水量、单位GDP总氮排放量、单位GDP总磷排放量、单位农用地化肥使用量、河流及湖泊水生态健康指数、城镇生活污水处理率和人均自然资源价值。
表6可知,宜兴市水生态环境各功能区中产业绿色程度排序为:Ⅰ-03>Ⅱ-02>Ⅲ-10>Ⅲ-11和Ⅱ-03>Ⅲ-07。
由上述分析结果可以推断,为最终实现河湖水质改善以及自然资源价值的提升,在宜兴市不同水生态环境功能区产业发展过程中,第一产业重点考虑化肥施用量;第二产业重点考虑水耗、氮磷排放;第三产业重点考虑生活污水收集处理率;在6个不同的水生态环境功能区中重点关注水生态环境功能区Ⅲ-07以及水生态环境功能区Ⅲ-11和Ⅱ-03的绿色产业结构调整。
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本研究将宜兴市6个水生态环境功能区按行政区域合并为5个功能区,其中Ⅰ-03功能区包括湖㳇镇、张渚镇、西渚镇、新街街道(环科园)和太华镇;Ⅱ-02功能区包括新建镇;Ⅱ-03和Ⅲ-11合并为1个功能区,包括宜城街道、新庄街道、芳桥街道、屺亭街道(开发区)、周铁镇、万石镇和丁蜀镇;Ⅲ-07功能区包括徐舍镇、杨巷镇和官林镇;Ⅲ-10功能区包括高塍镇和桥镇。
宜兴市各水生态环境功能区绿色产业评估指标体系的构建主要基于宜兴市水网密布的特点,突出三大产业水污染物排放对绿色产业发展的影响,构建了由绿色生产、绿色环境和自然资源价值三大要素15项指标组成的绿色产业评估指标体系,其中绿色生产要素包含能耗、水耗、水污染物排放以及农药、化肥施(使)用量等指标,绿色环境包含河(湖)水体水质以及城镇生活污水处理率等指标,自然资源价值包含水、土地、林木自然资源价值量等指标。评估结果显示,影响各水生态环境功能区产业绿色转型的主要因素为单位GDP用水量、单位GDP总氮、总磷排放量、单位农用地化肥使用量、河流及湖泊水生态健康指数、城镇生活污水处理率以及人均自然资源价值;在宜兴市不同水生态环境功能区绿色产业发展过程中,重点优化评估结果比较低的水生态环境功能区Ⅲ-07的产业结构,其次是水生态环境功能区Ⅲ-11和Ⅱ-03。为最终实现各水生态环境功能区河湖水质改善,在绿色产业优化过程中第一产业重点考虑减少化肥使用量,第二产业重点考虑降低水耗及氮磷排放,第三产业重点考虑提高生活污水收集处理率。
宜兴市水生态环境功能区绿色产业评估指标体系研究
Study on green industry evaluation index system of water ecological environment function area in Yixing
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摘要: 为实现宜兴市水污染控制精细化管理,构建突出以水污染指标为重点的绿色产业评估指标体系尤为关键。文章结合宜兴市6个水生态环境功能区特点,构建了由绿色生产、绿色环境和自然资源价值三大要素15项指标组成的绿色产业评估指标体系,并以相关规划值为标准,对宜兴市各水生态功能区的绿色产业发展进行评估。结果表明,各功能区中产业绿色程度排序为Ⅰ-03>Ⅱ-02>Ⅲ-10>Ⅲ-11和Ⅱ-03>Ⅲ-07。这意味着在后续宜兴市水污染控制精细化管理过程中,应重点对评估结果比较低的功能区进行绿色产业结构的调整,尤其是对评估结果中未能达标的指标采取控制措施。Abstract: In order to complete the fine management of water pollution control in Yixing, it is crucial to construct the evaluation index system of the green industry based on the water pollution index as the key. Combining with the characteristics of six water ecological environment function areas, the green industry evaluation index system with three main factors of 15 indicators from the green production, green environment, natural resources value is constructed. Based on the relevant planning values, the green industry development of the water ecological function areas in Yixing is evaluated. The results show that each function in the industry green degree sequence is ordered by Ⅰ-03 >Ⅱ- 02 >Ⅲ-10 >Ⅲ-11 andⅡ-03 >Ⅲ-07. This means that in the subsequent refined management of water pollution control in Yixing, the adjustment of the green industrial structure should be focused on the functional areas with relatively low evaluation results, especially the control measures should be taken for the indicators that fail to reach the standard in the evaluation results.
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表 1 评价指标体系筛选过程
序号 要素层 指标名称 方向 一次筛选 二次筛选 三次筛选 1 绿色生产 人均生产总值 正向 √ × × 2 第三产业增加值占GDP比重 正向 √ √ × 3 第二产业增加值占GDP的比重 正向 √ √ √ 4 旅游业产值占GDP比重 正向 √ √ × 5 文化产业增加值占GDP比重 正向 √ √ × 6 高新技术产业产值占规模以上工业产值比重 正向 √ √ × 7 绿色环境 农村居民人均可支配收入 正向 √ × × 8 节能环保行业产值占工业总产值比重 正向 × √ × 9 新能源行业产值占工业总产值比重 正向 × √ × 10 新能源产业规模 正向 √ × × 11 节能环保产业规模 正向 √ × × 12 单位GDP能耗 逆向 √ √ √ 13 煤炭消费总量 逆向 √ × × 14 单位GDP用水量 逆向 √ √ √ 15 工业废水处理率 正向 × × × 16 规模以上工业企业用水重复利用率 正向 √ √ × 17 再生水利用率 正向 √ √ × 18 单位GDP工业废水排放量 逆向 √ √ × 19 单位GDP化学需氧量 逆向 √ √ √ 20 单位GDP氨氮排放量 逆向 √ √ √ 21 单位GDP总氮排放量 逆向 √ √ √ 22 单位GDP总磷排放量 逆向 √ √ √ 23 单位GDP的二氧化硫排放量 逆向 √ √ × 24 单位GDP的工业烟粉尘排放量 逆向 √ √ × 25 单位GDP的氮氧化物排放量 逆向 √ √ × 26 单位GDP二氧化碳排放量 逆向 √ √ × 27 单位农用地农药施用量 逆向 √ √ √ 28 单位农用地化肥使用量 逆向 √ √ √ 29 农药施用量较2015年减少比例 正向 × × × 30 化肥施用量较2016年减少比例 正向 × × × 31 单位GDP建设用地使用面积下降率 正向 √ × × 32 绿色环境 空气中二氧化氮年均值 逆向 √ × × 33 中心城区二氧化硫年均值 逆向 √ × × 34 中心城区可吸入颗粒物年均值 逆向 √ × × 35 PM2.5年均值 逆向 √ × × 36 空气质量二级与好于二级天数比例 正向 √ √ × 37 河流水生态健康指数 正向 √ √ √ 38 湖库水生态健康指数 正向 √ √ √ 39 饮用水源水质达标率 正向 √ × × 40 集中式饮用水水源地水质优良比例 正向 √ × × 41 市区环境噪声平均等效声级 逆向 × × × 42 功能区环境噪声均值 逆向 × √ × 43 绿色环境 生活污水排放量 逆向 × × × 44 城镇生活污水处理率 正向 √ √ √ 45 工业固废处置率 正向 × × × 46 工业固废综合利用率 正向 × × × 47 一般工业固废综合利用率 正向 √ √ × 48 危险废物排放量 逆向 × × × 49 危险废物利用处置率 正向 √ √ × 50 城市生活垃圾无害化处理率 正向 √ √ × 51 自然资源 人均森林面积 正向 × √ × 52 人均用水总量 正向 √ × × 53 人均水资源量 正向 √ √ √ 54 人均土地面积 正向 √ √ √ 55 人均公共绿地面积 正向 × × × 56 城镇人均公园绿地面积 正向 √ × × 57 森林覆盖率 正向 √ √ √ 58 林木覆盖国土面积比率 正向 √ × × 59 自然保护区覆盖率 正向 × × × 60 生态红线管控区面积占国土面积比重 正向 √ × × 注:“√”,表示被选中的指标;“×”,表示未选中的指标。 表 2 绿色产业体系评价指标标准值
序号 要素层 指标名称 方向 标准值 单位 1 绿色生产 第二产业增加值占GDP的比重 正向 45 % 2 单位GDP能耗 逆向 0.35 吨标煤•万元−1 3 单位GDP用水量 逆向 36.5 m3•万元−1 4 单位GDP化学需氧量 逆向 − kg•万元−1 5 单位GDP氨氮排放量 逆向 − kg•万元−1 6 单位GDP总氮排放量 逆向 − kg•万元−1 7 单位GDP总磷排放量 逆向 − kg•万元−1 8 单位农用地农药施用量 逆向 2.55 kg•hm−2 9 单位农用地化肥使用量 逆向 220.39 kg•hm−2 10 绿色环境 河流水生态健康指数 正向 0.925 – 11 湖库水生态健康指数 正向 0.925 – 12 城镇生活污水处理率 正向 98 % 13 自然资源价值 人均水资源价值 正向 0.85 万元•人−1 14 人均土地资源价值 正向 5.41 万元•人−1 15 人均林木资源价值 正向 6.02 万元•人−1 表 3 宜兴市水生态环境功能区划分
分区编号 乡镇 面积/km2 Ⅰ-03 湖㳇镇、张渚镇、西渚镇、新街街道(环科园)、太华镇 568.1 Ⅱ-02 新建镇 44.8/226.5(武进) Ⅱ-03 丁蜀镇(南) 170.2 Ⅲ-07 徐舍镇、杨巷镇、官林镇 375.2 Ⅲ-10 高塍镇、和桥镇 216 Ⅲ-11 宜城街道、新庄街道、芳桥街道、屺亭街道(开发区)、周铁镇、万石镇、丁蜀镇(北) 349.4 注:Ⅱ-03并入Ⅲ-11分析。 表 6 各水生态环境功能区绿色产业评估结果
序号 要素层 指标名称 指标权重 评估结果 Ⅰ-03 Ⅱ-02 Ⅲ-07 Ⅲ-10 Ⅲ-11、Ⅱ-03 1 绿色生产 第二产业增加值占GDP的比重 0.000 8 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 2 单位GDP能耗 0.106 4 0.349 1.164 0.362 1.094 0.309 3 单位GDP用水量 0.007 5 4 单位GDP化学需氧量 0.100 1 5 单位GDP氨氮排放量 0.136 8 6 单位GDP总氮排放量 0.078 9 7 单位GDP总磷排放量 0.099 7 8 单位农用地农药施用量 0.096 9 0.157 0.025 0.018 0.028 0.064 9 单位农用地化肥使用量 0.048 2 10 绿色环境 河流水生态健康指数 0.001 3 0.039 0.001 0.037 0.034 0.036 11 湖库水生态健康指数 0.050 7 12 城镇生活污水处理率 0.000 1 13 自然资源价值 人均水资源价值 0.008 3 1.17 0.028 0.032 0.031 0.120 14 人均土地资源价值 0.258 0 15 人均林木资源价值 0.006 3 合计 1.0 1.715 1.218 0.450 1.187 0.530 表 4 各水生态环境功能区各项指标无量纲化值
序号 要素层 指标名称 单元各项指标标化值 Ⅰ-03 Ⅱ-02 Ⅲ-07 Ⅲ-10 Ⅲ-11、Ⅱ-03 1 绿色生产 第二产业增加值占GDP的比重 1.09 1.15 1.35 1.09 1.09 2 单位GDP能耗 1.94 0.73 2.11 8.62 0.55 3 单位GDP用水量 0.99 0.65 0.95 1.32 1.39 4 单位GDP化学需氧量 0.45 4.23 0.47 1.05 0.64 5 单位GDP氨氮排放量 0.46 3.29 0.44 0.19 0.30 6 单位GDP总氮排放量 0.17 1.07 0.15 0.25 0.21 7 单位GDP总磷排放量 0.13 1.23 0.12 0.16 1.19 8 单位农用地农药施用量 1.13 0.12 0.09 0.18 0.42 9 单位农用地化肥使用量 0.99 0.27 0.19 0.21 0.49 10 绿色环境 河流水生态健康指数 0.75 0.59 0.58 0.66 0.57 11 湖库水生态健康指数 0.74 - 0.71 0.65 0.70 12 城镇生活污水处理率 0.89 0.84 0.84 0.84 0.84 13 自然资源价值 人均水资源价值 0.94 1.46 1.00 0.96 0.61 14 人均土地资源价值 4.47 0.04 0.07 0.07 0.43 15 人均林木资源价值 1.46 1.03 0.91 0.84 0.77 表 5 各水生态环境功能区指标达标率指数
单元各项达标率指数 达标率指数 Ⅰ-03 1.11 Ⅱ-02 1.19 Ⅲ-07 0.67 Ⅲ-10 1.14 Ⅲ-11、Ⅱ-03 0.68 -
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