1資源型城市生態(tài)承載力分析框架

1.1資源型城市資源環(huán)境承載力

資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展首先應(yīng)以該區(qū)域資源環(huán)境承載力為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，而絕不能盲目追求經(jīng)濟(jì)效益最大化。資源承載力是資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的基礎(chǔ)條件，是指一定時間，特定區(qū)域范圍內(nèi)，在不超出生態(tài)系統(tǒng)彈性限度條件下的各種自然資源的供給與維持能力。資源型城市資源承載力主要關(guān)注的是各種自然資源量所能支持的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模、可持續(xù)供養(yǎng)的具有一定生活質(zhì)量的人口數(shù)量以及具有一定發(fā)展水平的工業(yè)企業(yè)數(shù)量。一般可將水資源、土地資源、礦產(chǎn)資源、旅游資源作為資源型城市資源承載力考量因素。環(huán)境承載力是資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的約束條件。環(huán)境承載力，意指環(huán)境對污染物的容納值，即環(huán)境容量。廣義環(huán)境承載力是一定時期，特定環(huán)境狀態(tài)下，某一區(qū)域環(huán)境對人類社會經(jīng)濟(jì)活動支持能力的閾值。根據(jù)環(huán)境承載力的概念和意義，在發(fā)展資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，應(yīng)充分考慮到生態(tài)系統(tǒng)的整體效應(yīng)，不能把資源從生態(tài)系統(tǒng)中割裂開來，避免為了追求資源的最大獲利而降低了整個生態(tài)系統(tǒng)的資源承載力。一般可將大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境作為資源型城市環(huán)境承載力考量因素。

1.2資源型城市生態(tài)系統(tǒng)彈性力

生態(tài)系統(tǒng)彈性力是的資源型城市成功轉(zhuǎn)型的支持條件，它是表征生態(tài)環(huán)境對資源型城市社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)支持能量的量化指標(biāo)。生態(tài)系統(tǒng)彈性力，意指資源型城市社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對生態(tài)環(huán)境造成的壓力超過其該區(qū)域資源環(huán)境承載力時，生態(tài)環(huán)境內(nèi)部各分子間的互補(bǔ)作用使得生態(tài)環(huán)境在一定的時間段內(nèi)基本恢復(fù)到初始狀態(tài)的能力。生態(tài)彈性力是生態(tài)環(huán)境所固有的一種內(nèi)存性因子，其只有在生態(tài)環(huán)境承受超過自身容量的外來壓力時才顯現(xiàn)出來。生態(tài)彈性力可謂是資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要指標(biāo)，也是其可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)支持系統(tǒng)。生態(tài)環(huán)境的受外壓能力、自我恢復(fù)能力以及自我發(fā)展途徑豐富等均是資源型城市生態(tài)系統(tǒng)彈性力考量因素。我國資源型城市大體上可以分為兩種類型：以采掘業(yè)為主的職能類型和以制造業(yè)為主的職能類型。煤炭型、石油型、森林型城市以直接輸出資源初級產(chǎn)品為主，大多數(shù)城市都具有比較突出的采掘業(yè)職能；金屬型城市的主導(dǎo)資源由于產(chǎn)地加工的程度比較高，所以大多數(shù)城市都表現(xiàn)出比較突出的制造業(yè)職能。無論是生態(tài)環(huán)境的受壓能力、自我恢復(fù)、調(diào)節(jié)能力，還是轉(zhuǎn)型發(fā)展的出路等，資源型城市均面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其轉(zhuǎn)型之路注定并不平坦和順利。

1.3資源型城市生態(tài)承載壓力度

準(zhǔn)則層是工業(yè)企業(yè)壓力度和社區(qū)人口壓力度，重點(diǎn)考核城市、企業(yè)及人口的水資源和土地資源的壓力度。具體標(biāo)構(gòu)成如下：第一，水資源壓力度：包括工業(yè)用水重復(fù)利用率、工業(yè)耗水率、生產(chǎn)過程中跑、漏水比例、生活用水定額、生活耗水率；第二，土地資源壓力度，即土地資源集約度；第三，水環(huán)境壓力度：包括污水處理廠出水水質(zhì)、污水廠直排量；第四，大氣環(huán)境壓力度：包括廢氣排放量，廢氣排放達(dá)標(biāo)程度，廢氣處理率；第五，土壤環(huán)境壓力度：包括工業(yè)垃圾污染程度，生活垃圾污染程度。

2資源型城市生態(tài)承載力實(shí)證分析

2.1資源型城市資源環(huán)境承載力放大效應(yīng)及其規(guī)律

資源環(huán)境承載力要求城市群體的發(fā)展要素，如人口規(guī)模、企業(yè)規(guī)模及其產(chǎn)業(yè)規(guī)模等要與自然資源總量及生態(tài)環(huán)境容量成正比例，否則，生態(tài)災(zāi)難及資源危機(jī)在所難免。資源型城市依托自身資源環(huán)境優(yōu)勢量，無限放大資源環(huán)境容量與承納度，迅速而大量集中資源型市場要素，盲目發(fā)展、過度開發(fā)，可能使資源型城市過早陷入了經(jīng)濟(jì)衰退和資源枯竭的泥潭。以大慶為例，大慶油田探明石油儲量約占全國47.4%，居全國第一位，也是世界特大油田之一。天然氣儲量居全國第8位，已連續(xù)24年穩(wěn)產(chǎn)在5000萬噸以上，2003年占全國石油年產(chǎn)量50%的大慶油田，可采儲量只剩下30%，僅為7.45億噸，到2020年年產(chǎn)量只能維持在2000萬噸左右，開采成本也將在目前已經(jīng)很高的基礎(chǔ)上大大提高。2009年，大慶油田原油產(chǎn)量為4000萬噸，并且綜合含水率已達(dá)90%以上。換句話說，從地下采出的每噸油水氣混合物中，原油不到10%，90%以上都是水。伊春市，號稱“祖國林都”，位于小興安嶺腹地，是我國最大的專業(yè)化林業(yè)資源型城市，森林面積395.4萬公頃，16個林業(yè)局已有12個無木可采，其余4個也處于嚴(yán)重過度采伐之中，活立木總儲積量由開發(fā)初期4.28億立方米減到2.47億立方米，公頃蓄積量由167立方米減少到87立方米，可采的成熟森林只剩下1.7%，可采木材不足500萬立方米。值得注意的是，資源型產(chǎn)業(yè)處于整個產(chǎn)業(yè)鏈的上端，產(chǎn)品附加值和資本利潤率都偏低。故此，資源型城市資源環(huán)境利潤型資本大量外流現(xiàn)象在所難免，這必然導(dǎo)致資源型城市的資源承載力的持續(xù)惡化和下降。自然資源的逐步耗竭使地區(qū)生產(chǎn)成本呈上升趨勢，這又會加劇資源型城市環(huán)境承載力的持續(xù)弱化。資源環(huán)境承載力的持續(xù)下降，將使資源型城市在區(qū)域戰(zhàn)略中所處的地位分化降低，市場創(chuàng)新能力不斷減弱，從而在市場發(fā)展進(jìn)程中只能從事初級資源產(chǎn)品的開發(fā)與加工，最終形成城市對自然資源的強(qiáng)烈依賴，造成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷低端化的惡性循環(huán)。

2.2資源型城市生態(tài)系統(tǒng)生命周期及其彈性力分析

由于資源型產(chǎn)業(yè)是資源型城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)和支柱產(chǎn)業(yè)，城市的興衰受到資源型產(chǎn)業(yè)的牽制，資源型產(chǎn)業(yè)發(fā)展越快，對城市經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)就越大，城市發(fā)展也越快，反之亦然。由于資源型產(chǎn)業(yè)有其開發(fā)期到達(dá)產(chǎn)期、再走向成熟期直至衰退期的演進(jìn)規(guī)律，單純以資源型產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的城市經(jīng)濟(jì)也會沿著相似的軌跡發(fā)展，呈出城市經(jīng)濟(jì)波動性生命周期軌跡，即興起期→繁榮期→衰退期（城市經(jīng)濟(jì)尚未轉(zhuǎn)型）或→新生期（城市經(jīng)濟(jì)成功轉(zhuǎn)型）。由于對資源環(huán)境的持續(xù)開發(fā)利用以及人為因素的生態(tài)破壞未能得到及時的休養(yǎng)生息，資源型城市生態(tài)系統(tǒng)彈性力極其脆弱，并不能起到資源預(yù)警及生態(tài)侵害隔離效果。資源型城市對資源環(huán)境的依存度高，生態(tài)自我恢復(fù)能力薄弱，自我拓展途徑單一，固其自身生態(tài)系統(tǒng)的生命周期波動性大，持續(xù)生存力較差，慣性生態(tài)悲劇在所難免。此類實(shí)例國內(nèi)外并無例外。根據(jù)中國礦業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，我國目前已經(jīng)形成了390多座以采礦為主的資源型城市，其中20%處于成長期，68%處于成熟期，12%處于衰落期。全國約有400多座礦山已經(jīng)或者將要閉坑，約有50多座礦城資源處于衰減狀態(tài)，面臨著嚴(yán)重資源枯竭的威脅。蘇聯(lián)巴庫油田的開發(fā)始于19世紀(jì)下半葉，其累計原始探明儲量為15億噸。20世紀(jì)初，成為了外高加索地區(qū)最為重要的經(jīng)濟(jì)中心和全蘇的石油基地。1940年，巴庫油田的產(chǎn)量占了全蘇的71.5%。但是，巴庫的在鼎盛時期僅僅建立了石油加工業(yè)，而不依賴石油資源的多元化產(chǎn)業(yè)并沒有發(fā)展起來。20世紀(jì)50年代以后，隨著持續(xù)的開采，石油儲量日益枯竭，產(chǎn)量迅速下降。隨著石油開采業(yè)的不斷萎縮，完全依賴其石油資源的石油加工業(yè)也開始衰退，城市的發(fā)展彈性力大大減弱。只是由于過去積累形成的包括煉油基礎(chǔ)和百萬人口的都市區(qū)在內(nèi)的龐大經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，方便的水路運(yùn)輸和身為阿塞拜疆共和國首府的政治地位，才保持住了占全蘇10%左右的原油加工能力和僅次于烏法和古比雪夫的全蘇第三大煉油中心地位。巴庫市處于“維持緩慢增長”的停滯狀態(tài)，其失敗經(jīng)驗(yàn)及其慘痛教訓(xùn)值得總結(jié)和避免。

2.3資源型城市資源環(huán)境開發(fā)的負(fù)效應(yīng)及其承載壓力度

資源環(huán)境開發(fā)的負(fù)效應(yīng)，即資源枯竭及環(huán)境破壞后的外溢結(jié)果，也是資源環(huán)境承載對象對其資源環(huán)境承載力造成過度壓力的必然結(jié)果。資源的過度開發(fā)利用會引起一系列資源環(huán)境承壓過度問題，而工礦業(yè)的發(fā)展和森林的砍伐會破壞城市的自然景觀，對空氣、水資源、各類自然生物及人類本身的生產(chǎn)和生活都造成了嚴(yán)重的負(fù)面效應(yīng)。資源型城市生產(chǎn)的商品相當(dāng)一部分為高能耗、高污染、資源密集型商品，在直接或間接輸出大量能源資源的同時也付出了巨大的環(huán)境代價。據(jù)2007年由英國政府資助的廷德爾氣候變化研究中心的研究，中國2004年凈出口產(chǎn)品排放的CO2約為11億噸，約占總排放量的23%。EA則估計，2004年中國國內(nèi)出口商品生產(chǎn)蘊(yùn)含的與能源有關(guān)的CO2排放量為16億噸，占中國排放總量的34%。據(jù)統(tǒng)計，全國每年因采礦損毀土地累計達(dá)40萬公頃；因采空或超采引起地面沉降、塌陷、滑坡、裂縫及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害達(dá)千余處；全國每年工業(yè)固體廢棄物排放量中85%以上來自礦山開采，現(xiàn)有固體廢礦渣積存量高達(dá)60億～70億噸，其中僅煤矸石就超過34億噸，形成煤矸石山1500余座，占地5000公頃；礦山生產(chǎn)過程中排放大量廢水和廢氣，僅煤礦排放的廢水每年即達(dá)26億噸，廢氣達(dá)1700億立方米，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。可見，資源環(huán)境開發(fā)的負(fù)效應(yīng)必然會降低其生態(tài)系統(tǒng)的承載壓力度，使得資源型城市極易陷入發(fā)展亦快，收益返小的惡性循環(huán)當(dāng)中。

3資源型城市生態(tài)承載力推進(jìn)模式

3.1資源型城市資源環(huán)境的減量、循環(huán)利用及其方法論

可以說，資源型城市的傳統(tǒng)發(fā)展模式實(shí)際上是一些相互不發(fā)生關(guān)系的線性資源流的疊加，由此造成出入系統(tǒng)的物質(zhì)流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)部所能承受的資源容量與環(huán)境承載力，造成經(jīng)濟(jì)活動的高開采、低利用、高排放特征；資源環(huán)境承載力則要求系統(tǒng)內(nèi)部要以互聯(lián)的方式進(jìn)行物質(zhì)交換，以最大限度利用進(jìn)入系統(tǒng)的物質(zhì)和能量，從而能夠形成低開采、高利用、低排放的效果。正因?yàn)槿绱耍鞘匈Y源環(huán)境的減量化、循環(huán)利用成為了必然趨勢。減量應(yīng)是對城市資源環(huán)境的循環(huán)開發(fā)與利用的量化結(jié)果，也是增強(qiáng)資源型城市生態(tài)承載力的內(nèi)動力。資源型城市應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)程度，合理規(guī)劃、開發(fā)建設(shè)綜合服務(wù)區(qū)、拆解加工區(qū)、精深加工區(qū)、污染處理區(qū)、倉儲物流區(qū)、科技研發(fā)區(qū)、生活服務(wù)區(qū)、居住社區(qū)等8大產(chǎn)業(yè)功能區(qū)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈條轉(zhuǎn)化過程中再生資源的“零損耗”以及在整個產(chǎn)業(yè)循環(huán)過程中再生資源在區(qū)內(nèi)的“自消化”。廢舊物資將在產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)得到充分循環(huán)，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化，最終以高附加值產(chǎn)品方式通過區(qū)內(nèi)交易中心走向市場，進(jìn)入到整個社會的大循環(huán)系統(tǒng)之中。號稱“煤都”的榆林推行煤向電力轉(zhuǎn)化、煤向載能工業(yè)轉(zhuǎn)化、煤向油品轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了積極效果，值得借鑒。府谷縣恒源煤焦電化公司實(shí)施的年產(chǎn)30萬噸冶金型焦及其配套發(fā)電、水泥、甲醇、焦油深加工產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)項(xiàng)目，完全實(shí)現(xiàn)了“三廢”零排放，其中廢氣、煤氣凈化后用于煤焦油深加工和甲醇生產(chǎn)，熱電廠的粉煤灰通過凝石水泥車間變成了高質(zhì)量的水泥，將上游廢料變?yōu)橄掠卧希磕旯?jié)約原煤18萬噸以上，降低電耗逾4000萬千瓦時，減排廢水44萬立方米。榆林初步形成了原煤—發(fā)電—粉煤灰—建材工業(yè)、原煤—蘭炭—焦油—化工—煤氣和焦粉回收利用、原煤—甲醇—下游產(chǎn)品—建材—食用級二氧化碳、鹽—燒堿—聚氯乙烯等多個循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈條。應(yīng)當(dāng)說，資源型城市的減量化、循環(huán)利用戰(zhàn)略可從自身實(shí)際出發(fā)，分步驟、舉重點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)化、生態(tài)化進(jìn)行。

3.2資源型城市生態(tài)系統(tǒng)的生命周期評估及其運(yùn)作機(jī)理

資源型城市生態(tài)系統(tǒng)是一個內(nèi)生性的物流系統(tǒng)，有其自身發(fā)展、演進(jìn)及消化的生命周期規(guī)律。要使理性認(rèn)知并成功延續(xù)資源型城市生態(tài)系統(tǒng)的生命周期，發(fā)展適合自身特質(zhì)的新型清潔能源產(chǎn)業(yè)成為了必然趨勢。根據(jù)可持續(xù)、能循環(huán)、再利用的科學(xué)發(fā)展理念，資源型城市可從以下方面積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型與改造，提高城市生態(tài)承載力，促進(jìn)城市生態(tài)系統(tǒng)的生命周期的合理更替：其一，著力建設(shè)節(jié)能環(huán)保燃煤電廠。要大力發(fā)展大容量、高參數(shù)火電機(jī)組和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。要加強(qiáng)在運(yùn)電廠節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造，要進(jìn)一步加大脫硫改造力度，同時積極推廣應(yīng)用脫硝、脫氮、二氧化碳捕捉封存技術(shù)，推廣合同能源管理模式，集中利用綜合節(jié)能技術(shù)，大幅提高發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效率。要大力發(fā)展新型清潔煤發(fā)電技術(shù)，加強(qiáng)能源行業(yè)的戰(zhàn)略合作，推進(jìn)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)電站（IGCC）、大容量循環(huán)流化床電站（CFBC）等示范項(xiàng)目建設(shè)，掌握核心技術(shù)，加快推廣應(yīng)用進(jìn)程。其二，著力建設(shè)大型低碳化煤炭綜合利用基地。要優(yōu)化發(fā)展煤炭資源，在加大煤炭開發(fā)力度，提高電煤保障能力的同時，積極推動礦區(qū)資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)開發(fā)，依靠技術(shù)進(jìn)步，提高煤炭回采率，有效節(jié)約水資源，推動褐煤提質(zhì)加工技術(shù)研究，在煤炭開采、洗選、加工和運(yùn)輸過程中，不斷降低能耗，減少污染。其三，著力發(fā)展以新能源為核心的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。要實(shí)現(xiàn)新能源技術(shù)的不斷突破，優(yōu)先發(fā)展先進(jìn)適用技術(shù)，在風(fēng)電的葉片、軸承、控制系統(tǒng)、提高單機(jī)規(guī)模，太陽能的多晶硅制備提純、薄膜電池，核電的大鍛件、主泵、控制系統(tǒng)和特殊材料，可再生能源并網(wǎng)技術(shù)、儲能技術(shù)等方面加快技術(shù)創(chuàng)新，推進(jìn)分布式供能系統(tǒng)、氫能和燃料電池等前沿技術(shù)的研發(fā)，將新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為以技術(shù)創(chuàng)新為核心競爭力的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。

3.3資源型城市資源環(huán)境靜脈產(chǎn)業(yè)的建設(shè)及其經(jīng)驗(yàn)談

為了有效消除資源環(huán)境開發(fā)的負(fù)面效應(yīng)，切實(shí)提高城市生態(tài)承壓度，發(fā)展以廢棄物轉(zhuǎn)化為再生資源及再生產(chǎn)品為主的城市靜脈產(chǎn)業(yè)成為了資源型城市成功轉(zhuǎn)型的必然選擇。發(fā)展資源型城市靜脈產(chǎn)業(yè)必須具備兩個技術(shù)系統(tǒng)的重點(diǎn)支持：其一，積極培育和發(fā)展廢舊物資再生資源產(chǎn)業(yè)。目前，發(fā)展的重點(diǎn)是：廢紙加工再生技術(shù)、廢玻璃加工再生技術(shù)、廢塑料轉(zhuǎn)化為汽油和柴油技術(shù)、有機(jī)垃圾制成復(fù)合肥料技術(shù)、廢電池等有害廢物回收利用技術(shù)等。目前，歐盟、北美、日本和澳大利亞的主要物資總消耗中，再生資源已經(jīng)占有比較高的比重：玻璃26%、橡膠28%、紙張35%、鋼45%、塑料50%。2003年，美國城鎮(zhèn)產(chǎn)生的廢棄物為5.5億噸，回收利用率達(dá)到40%。在各種廢棄物回收利用率中，紙張為42%，軟飲料塑料瓶為40%，鐵制包裝為57%。其二，重點(diǎn)發(fā)展城市生活垃圾資源化、無害化產(chǎn)業(yè)。以日本為例，靜脈產(chǎn)業(yè)已初步形成了三個主要發(fā)展方向，即分別把生活垃圾轉(zhuǎn)換成家畜飼料、有機(jī)肥料或燃料電池用燃料。加茨公司和日本生態(tài)農(nóng)業(yè)等公司通過合同方式把食品廢棄物排放者，如城市中的食品加工廠、食品店、飯店、超市等，與清潔公司和農(nóng)戶等飼料、肥料使用者聯(lián)系在一起，組成食品資源循環(huán)利用網(wǎng)和生態(tài)社區(qū)，已取得了可觀的效益。與此同時，專供家庭用的生活垃圾處理器也應(yīng)運(yùn)而生，并在日本成為暢銷商品。另外，還有一些日本公司正在開發(fā)把生活垃圾轉(zhuǎn)換為甲烷的技術(shù)。目前，可選擇試點(diǎn)城市進(jìn)行垃圾資源化、無害化技術(shù)的研究與試點(diǎn)，技術(shù)條件一旦成熟可行可在全國范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，政府財政應(yīng)給予重點(diǎn)支持與補(bǔ)貼。

本文作者：于翠英、朝克圖單位：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、呼和浩特民族學(xué)院