以生態效率量化評估縣域資源環境綜合利用水平的探討

王永紅 呂 潔 孫鵬程 成 鋼

(山西省環境規劃院，山西 太原 030002)

1 引 言

當前，我國高度重視資源環境的合理利用，將建設資源節約型、環境友好型社會，注重環境與社會經濟的協調發展作為重要發展戰略，黨的十八大最新提出“建設生態文明，堅持節約資源和保護環境的基本國策，堅持節約優先、保護優先、自然恢復為主的方針，著力推進綠色發展、循環發展、低碳發展，形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式”，而同時當前也有較多地區切實面臨資源趨緊和環境壓力凸顯的問題，因此資源環境利用效率對于衡量區域發展優劣具有重要意義。1990年Schaltegger 和Sturm 首次提出了生態效率的概念，即增加的價值與增加的環境影響的比值。由于生態效率應用的領域不同，其概念存在細微差別，這種差別很大程度上取決于對“輸入”和“輸出”，即“價值”理解的分異，但生態效率的所有詮釋在基本思想上是高度一致的，即在價值最大化的同時，使資源消耗、污染和廢物排放最小化［1］。生態效率的概念及其相關評價方法已經成為一種將資源環境高效利用、可持續發展目標和要求具體化和可操作化的有效工具［2］。目前，國外關于生態效率的研究主要集中在“產品、企業、行業、區域”四個層面［3～5］，其中區域工業生態效率的測算是國內外研究的熱點和難點［6］。Grant 曾計算了區域工業區景觀設計規劃的生態效率［7］，諸大建等從物質循環的角度提出了一套有價值的生態效率體系［8］，王震等借鑒生命周期分析的相關研究成果構建了區域生態效率的指標體系、計算步驟及方法［6］。但總的來說，我國在衡量區域發展的環境資源利用效率時，仍然沒有形成規范、成熟的評價工具，且多側重于研究。本次研究以具有山西省產業和環境影響典型特征的柳林縣為例，嘗試多選用社會經濟發展中的常規考核指標，構建一套側重于應用、易于操作的生態效率評估體系，以供探討。

2 評估原則與思路

2.1 評估原則

代表性原則:定位為山西省范圍內柳林縣資源環境利用效率水平的評估，評估標準優先考慮山西省平均水平或地方管理標準要求。選取生態效率指標既有常規資源環境利用統計指標，同時也有體現柳林縣產業特點的煤炭、火電行業有關指標。

定量化原則:以2010年山西省統計數據為依據，以百分制評估衡量生態效率水平，不選取定性指標。

科學性原則:以全省數據統計基礎或相關管理標準要求為依據設定評估標準，指標權重比例的設定均多輪征求資源環境保護領域資深專家或管理人員意見。

2.2 評估總體思路

首先選定能夠反映柳林縣資源環境利用效率的指標，設定生態效率評估指標體系;然后針對每一項指標確定評估標準和基礎分值;綜合考慮各指標因子對于反映整體生態效率水平的權重比例，以百分制分別量化縣域土地、水、能源和環境四個分項及總的生態效率水平;最后通過分值表征和具體指標分析，識別現狀資源環境利用存在的主要問題和可改善的空間。

3 評估體系設定

3.1 評估指標設定

將土地資源利用水平、水資源利用水平、能源利用水平和環境資源利用水平設為一級生態效率指標，作為衡量柳林縣總體綜合生態效率水平的支撐;結合柳林縣社會經濟和產業特征選擇二級生態效率指標作為衡量一級生態效率指標的支撐。

3.2 評估標準與指標基準分值

效率評估以百分制衡量，以指標涉及的山西省地方標準要求或平均水平作為基準值，同時考慮具體指標范圍，分別界定60 分、75 分和90 分的標準條件，界定0～59 分為差水平，60～79 分為中等水平，80～100 分為先進水平。例如生產噸煤水耗指標值越大，分值越低，以《山西省用水定額》(試行)中關于生產噸煤水耗指標為基準值的1.2 倍(定額允許的最高調整系數)為60分，基準值為75 分，基準值的1/2 為90 分。將柳林縣二級生態效率指標實際值放入所在界定邊界分值對應的指標限值區間，內插得到對應指標基準分值。

3.3 指標權重設定

生態效率評估問題屬于多目標環境系統決策，按對效率貢獻影響的重要程度，賦予不同因子的相應權重。由于個體人員的專業背景、從業經歷、積累經驗各不相同，對于權重比例的設定不盡相同。為使權重設定更為客觀、科學，請10 名資源環境保護領域資深專家或管理人員對4 個一級生態效率指標和18 個二級生態效率指標分別提出權重比例，以其平均值作為最終的權重比例。

生態效率指標、指標基礎分值及權重設定結果見表1。

表1 生態效率評估指標、基礎分值及權重設定

3.4 生態效率分值計算方法

采用指數加權求和法進行結果的計算。在確定各生態效率因子基礎分值的基礎上，按照其權重值，通過加權計算得出各級效率因子，所有效率指標評分分值的累計值即為該方面生態效率評價分值，最終得出綜合生態效率評估分值。

具體計算公式如下:

式中:P總——區域總體生態效率分值;

Mk——一級生態效率指標中k 個指標權重比例;

Nj——二級生態效率指標中第j 個指標權重比例;

Wi——二級生態效率指標基礎分值。

4 評估成果

4.1 評估結果

柳林縣總體綜合生態效率分值為73.8 分，土地資源利用水平、水資源利用水平、能源利用水平和環境資源利用水平分別為92.9 分、81.3 分、68.1 分和65.3分，表征柳林縣總體資源環境利用效率水平在山西省范圍內處于中游，有較大提升空間，其中土地和水資源利用效率相對較高，能源和環境資源利用效率相對較低?？h域土地資源經濟產出水平較高，其土地資源GDP 和工業增加值產出效率均高;水資源利用效率相對較高，萬元工業增加值耗水量和萬元GDP 耗水量利用效率高于省平均值，但從占全縣工業用水量93%的電力和煤炭行業來看，火電單位發電水耗劣于全省平均水平，煤炭行業生產噸煤水耗為中等水平;能源利用方面，萬元GDP 能耗和萬元工業增加值能耗利用效率低于全省平均水平，能源消費系數與全省平均水平持平，單位發電煤耗水平較高;環境資源利用方面，總體大氣污染物和固廢排放效率水平較低，水污染物排放效率水平較高，具體萬元工業增加值二氧化硫和氮氧化物排放與全省基本持平，火電行業單位發電量二氧化硫、氮氧化物排放水平和消耗噸煤排放的廢渣量效率較差，萬元工業增加值化學需氧量、氨氮排放和煤炭行業萬元工業產值煤矸石排放控制水平較高。

4.2 突出問題與可優化空間分析

得益于當地豐富、優質煤炭資源及煤炭行業突出的經濟貢獻，柳林縣單位土地資源產出GDP 是山西省平均水平的2.45 倍，同時也部分掩蓋了涉及經濟總量的其它指標的低效問題。柳林縣現有山西柳林電力有限責任公司2x100MW 機組(以下簡稱小機組)和山西華光發電有限責任公司2x600MW 機組(以下簡稱大機組)兩座電廠，是柳林縣的高能耗、高水耗和高排污企業，其中小機組制冷方式為水冷、能源轉化效率低，且兩機組均未實現煙氣高效脫硫脫硝，導致兩火電企業成為柳林縣生態效率評估中的最大不利貢獻源。能耗方面，小機組發電煤氮氧化物耗485.3 克/度，遠高于大機組發電煤耗298.9 克/度，是柳林縣平均值的1.46 倍。兩電廠二氧化硫排放量占到全縣的89.6%，氮氧化物排放量占到全縣的91.9%，但其單位發電SO2 排放值是山西省平均值的3.3 倍，如果沒有煤炭行業高GDP 貢獻的影響，兩電廠的生態效率值會更低。如果柳林縣淘汰關?，F有火電小機組，按照柳林縣大機組發電煤耗水平測算，同等發電量情況下，可在2010年發電煤耗基礎上節約10.3%;發電水耗全部達到國內先進水平，可以在現狀基礎上節水14.9%，如達到《山西省用水定額》中火電行業基準耗水定額水平，可節水35.7%;如兩火電廠實現高效脫硫脫硝，二氧化硫排放可以減少75%以上，氮氧化物排放可以減少70%以上。

5 結 語

當前節約資源和保護環境在衡量區域發展水平中的地位日益重要。本文以柳林縣為例，對生態效率量化評估縣域資源環境綜合利用水平進行了嘗試，希望能夠探索一條衡量考評區域資源環境綜合利用水平的簡單易行的方法和途徑，重在提出評估的思路和框架體系，具體生態效率指標的選取、基礎分值標準及指標權重值設定等均有待進一步探討和優化。如果評估體系能夠成熟應用于縱向同區域年度變化和橫向同類區域對比分析，將有助于促進提高區域資源環境管理效率和水平，對于促進進一步貫徹落實我國節約資源和保護環境的基本國策具有一定意義。

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［2］David R. Shonnard，Andreas Kicherer，and Peter Saling. Industrial Applications Using BASF Eco－efficiency Analysis:Perspectives on Green Engineering Principles［J］. Environmental Science and Technology，2003，(37):5340－5348.

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