论城市生态的可持续发展摘 要：建设生态城市是一种国际趋势，也备受中国政府的关注，目前各级政府均提出了建立生态省(市、县) 的目标。而如何保持城市生态环境的可持续发展，需要有一套科学的指标体系和评价方法。本文讨论了国内外城市生态环境可持续发展研究进展，建立了城市生态环境可持续发展评价指标体系，提出了城市生态环境可持续发展的对策。关键词：城市生态环境，可持续发展，指标体系 改革开放以来，我国城镇化速度加快，城镇人口由1978 年初 17 245 万人增到 2005 年的 56 212 万人，占全国人口的比例由 1792%增到 4299%。人口的急剧膨胀、经济的快速发展加剧了城市生态环境的恶化。一、城市生态环境可持续发展研究进展 伴随城市经济的快速发展和城市化进程步伐的加快，城市污染加剧，城市生态环境遭到严重破坏。对此，国内外许多生态学者认识到只有从城市整体的角度，建立合理的多目标多因素的城市生态评价指标体系，运用系统的方法对城市生态进行评价，才能发现问题，从而提出解决城市生态问题和促进城市可持续发展的政策和措施。国外基于城市生态可持续发展的基础，提出了许多城市生态可持续发展的评价模型。如联合国可持续发展委员会从社会、经济、环境和制度 4 个方面建立的联合国可持续发展委员会指标(CSD)、苏格兰的可持续发展指标(SISD)、美国的环境可持续性指标等。在城市生态环境可持续发展评价方面，我国生态环境评价的方法和评价的指标体系比较多，但大部分仍是小范围的，至今没有一个统一的方法和评价指标体系，一般都是根据实际需要，结合评价区域的现状，并在一定原则指导下进行的。“晋冀鲁豫接壤区生态环境现状评价”1，对生态环境现状进行评价，将区域生态环境和区域可持续发展结合起来，从自然资源、生态环境、环境污染和社会经济等方面入手，选取相应的评价指标，建立生态环境综合评价体系。“生态足迹分析法在生态持续发展定量研究中的应用”2，利用生态足迹分析方法计算城市的生态足迹和生态承载力，对城市进行生态环境评价。“城市生态系统健康评价初探”3，侧重于城市生态系统健康度评价，从生态系统健康的角度来分析城市生态系统，探讨了城市生态系统健康评价指标体系和评价模型。“城市生态环境与可持续发展评价指标体系研究”4，从环境、资源、经济发展和社会发展 4 个方面，构建了城市生态环境与可持续发展的 104 个评价指标。 “南京城市生态环境质量评价指标体系研究”5，从城市生态学的角度出发，建立反映南京城市生态环境质量的复合指标体系，采用因子分析法进行综合评估。“长沙市城市生态环境质量现状评价”6，采用城市生态环境适宜度指数法对长沙市城市生态环境质量现状进行评价。“城市生态环境评价指标体系研究”7，认为城市生态环境受自然、经济和社会 3 个因素的影响，从空间结构、生态功能和协调度 3 个方面构建了评价指标体系。“福州市城市生态环境质量评价及问题分析”8，从可持续发展理论出发，结合生态学、生态城市建设，构建评价指标体系。“南京市城市生态环境质量评价指标体系”9，从生态学的角度分析城市生态环境系统的主体、重点，确定与城市生态环境相关的评价指标，采用层次分析法确定各指标的权重，计算评价指标体系的综合评价值。国内外众多学者对城市生态环境可持续发展从不同角度进行深入而广泛的研究，建立了一批指标体系及评价模型，对城市生态环境可持续发展研究从理论到实践起到了积极的推动作用。二、城市生态环境可持续发展能力评价指标体系 本文依据我国城市发展的特点，从城市生态环境可持续发展的角度，提出一套评价城市生态系统的指标体系，该指标体系由目标层、准则层、因子层和要素层组成，包括 48 个指标。自然环境准则层主要反映城市自然环境的状况，设置大气环境、水环境、固体废弃物、城市噪声、城市绿地、土地环境 6 个因子，指标包括可吸入颗粒物平均浓度、SO2 平均浓度、SO2 平均浓度、工业废气治理率、空气污染综合指数、汽车尾气达标率、城市地表水优良率、饮用水源水质达标率、工业废水排放达标率、工业用水重复利用率、近岸海域功能区达标率、城市污水处理率、工业固体废弃物综合利用率、城市生活垃圾无害化处理率、区域环境噪声平均值、交通干线噪声平均值、人均公共绿地面积、建成区绿化覆盖率、人均耕地面积和有效灌溉面积。经济环境准则层主要反映城市经济发展的规模、水平和效益，设置的因子层包括经济效益、第三产业和对外开放 3 个因子，指标包括人均 GDP、生产总值增长速度、人均财政收入、城市人均可支配收入、农民人均纯收入、全员劳动生产率、产业多样性指数、第 3 产业产值比重、旅游收入、进出口总额和实际利用外资金额。社会环境准则层主要反映城市社会公共事业所达到的水平，设置的因子层包括人口水平、生活质量和道路交通3 个因子，指标包括人口密度、每万人中高等学校学生数、人口自然增长率、城市住宅建筑面积、失业率、恩格尔系数、城市气化率、城市道路长度和机动车辆数。环境协调准则层主要反映城市社会经济发展与生态环境之间的协调水平，设置因子层包括社会经济协调、环境经济协调和城乡关系协调 3 个因子，指标包括城市基础设施投资比重、科教文卫投入比重、经济结构协调指数、万元 GDP 工业废水排放量、万元产值能耗、环境投资比重、城乡经济结构协调指数和城市化水平。三、城市生态环境可持续发展评价方法 1、数据标准化处理 由于各项评价因素指标数据性质不同，具有不同的量纲，算法各异，为了同样用于评价计算，均采用归一法对原始数据进行标准化处理。式中，x i 为某一参评指标原始值，x max 为某一参评指标最大值，x min 为某一参评指标最小值，p i 为某一参评指标标准化值。2、权数确定 确定指标权重就是对各指标的重要性进行评价，指标越重要，其权重越大。权重一般要进行归一化处理，使之介于 0 与 1 之间，并且各指标权重之和等于 1。指标权重的确定有主观赋权法和客观赋权法，客观赋权法主要有主成分析法、熵值法、多目标规划法等。熵值法是利用评价指标的固有信息来判别指标的效用价值，从而在一定程度上避免了主观因素带来的偏差。设有 m 个调查对象，n 个评价指标，原始数据矩阵为： 标准化后的矩阵为： ，其中，则各指标熵值的计算公式如下：各指标的差异性系数为：用熵值法求得的各个指标的客观权重为：3、城市生态环境可持续发展能力计算 城市生态环境可持续发展能力评价体系中的每一个单项指标都从不同侧面反映城市生态系统可持续发展状况，要想反映整体情况还需进行综合评价。城市生态环境可持续发展能力综合评价指数可用如下模型描述： U 为城市生态环境可持续发展能力综合评价指数；w i为第 i 个正指标的权重； pi 为第 i 个正指标的标准化值； wj为第 j 个逆指标的权重；p j 为第 j 个逆指标的标准化值。城市生态系统可持续发展能力综合评价指数越接近 1越好。在掌握各年实际资料的基础上，利用上述方法可计算出各年城市生态环境可持续发展指数，以从中观察出其发展变化的状态和趋势。 四、城市生态环境可持续发展能力评价 1、城市生态环境可持续发展能力总体评价 依据上面建立的城市生态环境评价指标体系，搜集青岛市 19962005 年的实际资料，利用前述计算公式及相应数据计算各年青岛城市生态环境可持续发展能力指数(如表 1 所示) 。计算结果表明，青岛城市生态环境可持续发展能力逐年上升。 2、城市生态环境可持续发展能力子系统评价 (1)自然环境子系统可持续发展评价。运用因子分析法得到 19962005 年各年度自然环境可持续发展子系统综合评价值和 3 个主因子评价值。由计算结果看出，除可吸入颗粒平均浓度、饮用水源水质达标率、城市生活垃圾无害化处理率外，主因子 F1 在其他指标上的因子载荷绝对值都很大，均反映城市生态环境的质量状况，在这个因子上得分越多，城市自然环境就越好；主因子 F2 在可吸入颗粒物平均浓度和城市生活垃圾无害化处理率上的因子载荷值很大；因子 F3 在饮用水源水质达标率上的因子载荷绝对值很大。根据主因子的解释，结合城市在 3 个主因子上的得分和综合评价结果可以看出，在主因子 F1 上得分及其所表示出的曲线与子系统综合评价的结果基本一致；在主因子 F2上 2002 年出现较大的波动，原因是 2002 年城市生活垃圾无害化处理率未达到 100%；在主因子 F3 上 2002 年出现波动，原因是 2002 年饮用水源水质达标率未达到 100%。可以看出，青岛市的城市自然环境自 1996 年以来呈现逐年上升的趋势。(2)经济环境子系统可持续发展评价。运用因子分析法得到 19962005 年各年度经济环境可持续发展子系统综合评价值和 1 个主因子评价值。由计算结果看出，主因子 F1 在全部指标上的因子载荷绝对值都很大，在这个因子上得分越多，城市经济活动结果就越好，城市综合经济实力就越强。(3)社会环境子系统可持续发展评价。运用因子分析法得到 19962005 年各年度社会环境可持续发展子系统综合评价值和 2 个主因子评价值。由计算结果看出，主因子 F1 在人口密度、每万人中高等学校学生数、城市住宅建筑面积、失业率、恩格尔系数、城市气化率、城市道路长度和机动车辆数上的因子载荷绝对值都很大，均反映出城市社会状况，在这个因子上得分越多，城市社会状况就越好；主因子 F2 在人口自然增长率上的因子载荷值很大。根据主因子的解释，结合城市在 2 个主因子上的得分和综合评价结果可以看出，在主因子 F1 上得分及其所表示出的曲线与子系统综合评价的结果基本一致；在主因子 F2上 2003 年以后出现较大的波动。可以看出，青岛市的城市社会状况自 1996 年以来呈现逐年上升的趋势。(4)环境协调子系统可持续发展评价。运用因子分析法得到 19962005 年各年度环境协调可持续发展子系统综合评价值和 3 个主因子评价值。从计算结果看出，主因子 F1 在城市基础设施投资比重、经济结构协调指数和环境投资比重上的因子载荷绝对值都很大；主因子 F2 在科教文卫投入比重、万元 GDP 工业废水排放量和城市化水平上的因子载荷值很大；主因子 F3 在万元产值能耗和城乡经济结构协调指数上的因子载荷值很大。根据主因子的解释，结合城市在 3 个主因子上的得分和综合评价结果可以看出，青岛市的城市环境协调状况1996 年以来基本呈现逐年上升的趋势，但在 2002 年达到高峰后又呈现逐年波动下降的趋势。综合准则层评价结果，可以看出，青岛市城市生态环境具有较高的可持续发展度。五、城市生态环境可持续发展对策发展循环经济。循环经济是“资源产品再生资源”闭路式的反馈流程经济模式，是在物质不断循环的基础上发展经济，在生产和生活过程中运用链的技术，建立起不同层次的循环链接，实现良性循环，达到经济、社会、环境相统一。对生产来说，要使资源得到充分利用，上游企业产生的废物，是下游企业的原料，以实现生产成本的最低，经济效益最好，生态环境效益最佳；对生活来说，建立循环利用圈，城市生活污水处理厂要实现中水回用，生活垃圾分类回收利用；农村大力发展种、养、牧生态农业，实施综合利用措施。城市和农村、生产和生活用链连接起来，这种运用生态学原理，把自然、经济、社会组成一个系统，使物质能量在整个社会经济活动中得到合理和持久的利用，最大限度地提高资源环境的利用率，形成一个大的闭合系统。推行清洁生产。经济活动中不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料，采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害。倡导绿色消费。绿色消费是一种人与自然相互协调的消费观，既强调消费的重要作用，又强调消费和再生产其他环节与环境的动态平衡，有利于取得人类社会和自然的协调发展。认识绿色消费问题，对于发展消费经济，