“三線一單”納入城市發展戰略環評技術體系研究

成潤禾,李 巍*,李天威,李元實,劉小麗

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“三線一單”納入城市發展戰略環評技術體系研究

成潤禾1,李 巍1*,李天威2,李元實2,劉小麗2

(1.北京師范大學環境學院,水環境模擬國家重點實驗室,北京 100875；2.生態環境部環境工程評估中心,北京 100012)

將生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線和環境準入負面清單(即“三線一單”)環境管理要求納入戰略環境評價(SEA),是完善城市發展SEA的潛在有效手段,然而如何將兩者進行有機結合尚缺乏實踐經驗.本文探討了“三線一單”在城市發展SEA各主要評價環節的作用與評價內容,從重點任務和技術流程兩方面建構了基于“三線一單”的城市發展SEA評價技術體系,并以鄂爾多斯綠色發展SEA為例進行檢驗.結果顯示,對于鄂爾多斯這類空間尺度大、自然環境和產業發展異質性高的城市,該體系能夠有效預防和解決戰略實施過程中城鎮無序擴張和產業結構失調造成的環境污染、生態功能退化和資源配置低效等問題,并推動完善城市分級分區差異化環境管控.

戰略環境評價；城市綠色發展；三線一單；技術體系；鄂爾多斯

戰略環境評價(SEA)作為從源頭控制環境污染和保護生態環境的重要手段[1],在協調我國區域經濟發展和環境保護方面已取得了較好成效[2].被認為是推動區域綠色可持續發展[3-4],促進新時代生態文明建設的重要途徑[5-6].城市發展SEA其根本目的是系統地考慮城市戰略決策的環境影響,優化城市發展戰略功能定位、空間布局、產業發展規模和結構等[7-8].從當前我國城市發展SEA實踐來看,存在環境狀況和資源利用基準要求不明確[9-10],主要評價任務間協同性低[11-12],評價結果缺少綜合性方法集成[13],對策建議不能體現城市空間差異化環境管控要求等問題,導致SEA在城市尺度難以對受評地區戰略規劃和產業發展構成有效約束,特別是在空間尺度大,市域內自然稟賦或產業發展存在差異的城市,許多環評報告結論和對策建議操作性較弱,難以落實為環境部門的有效管理抓手.

基于此,為進一步完善SEA評價體系,提高SEA有效性,環保部《“十三五”環境影響評價改革實施方案》(以下簡稱“方案”)提出將生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線和環境準入負面清單(以下簡稱“三線一單”)的要求納入SEA的實踐和管理.其中,“三線”是保障城市生態環境安全的約束目標,“一單”是優化城市發展過程的環境管理方案.針對SEA實踐過程中的問題,納入“三線一單”能夠為SEA提供一套以環境質量為核心,系統考慮城市生態功能和資源環境承載能力,并銜接現有各項生態環境制度、政策的評價體系[14].

然而,對于如何將“三線一單”的具體要求與現行的SEA主要任務、評價流程相結合,環境目標、評價內容、管控策略等如何制定,評價成果如何體現等,目前尚無可供借鑒的經驗和技術方法,探索和構建基于“三線一單”的城市發展SEA技術體系具有重要意義.本文的創新之處在于圍繞城市SEA實踐過程中的問題,提出了將“三線一單”環境管理要求作為SEA的評價基準和原則并與傳統SEA評價程序中各主要任務相結合的評價技術體系,制定了基于“三線一單”的城市發展SEA評價流程.在這套體系中將“三線”目標要求作為SEA全過程的評價基準,分析制約城市發展的生態環境因素,以“三線”為準則構建評價指標體系,從而進行承載評估和壓力預測.以“一單”為載體,將評價結果和調整建議從空間、總量和準入角度進行清單化的集成.并將技術體系應用于鄂爾多斯市綠色發展戰略環境評價案例研究.

1 基于“三線一單”的城市發展SEA重點任務和技術流程

1.1 重點任務

1.1.1 發展戰略研判和制約因素識別 梳理城市經濟社會發展的現狀特征與總體規律,結合區域產業發展規劃及相關政策,研判城市戰略定位、產業發展重點和戰略性環境保護需求.在回顧城市生態環境質量變化趨勢與自然資源利用狀況的基礎上,分析生態功能保護、環境污染治理等方面的突出問題,識別其中制約產業綠色升級和城市轉型發展的生態、環境和資源要素.

1.1.2 “三線”要求確定和評價指標確立 針對城市主要生態環境制約因素,結合城市現有生態環境保護政策、規劃中關于生態紅線保護、環境質量改善和資源節約利用的目標,確定“三線”要求,將其作為評價指標體系建立的基本要求和后續評價過程的評價基準.

圖1 基于“三線一單”的城市發展SEA評價流程

初步分析戰略實施可能產生的生態環境影響的性質、范圍和程度,以“三線”目標為原則,明確環境影響因子,從而建立SEA評價指標體系(表1).指標體系分為目標層、準則層和指標層,目標層包括生態安全、環境保護、資源利用和開發強度4個方面.其中“生態安全”落實圍繞生態保護紅線要求和提高生態服務功能選取評價指標;“環境保護”從環境污染濃度、污染物排放量和環境質量達標狀況選取評價指標,“資源利用”基于支撐和制約城市發展的資源要素從利用總量和利用效率方面篩選指標;“經濟發展”是對城市經濟發展和產業結構調整目標的量化表征.

1.1.3 壓力預測和承載評估 以城市環境質量底線目標為基準要求,分別采用空氣質量模型和水環境容量模型,運用環境容量迭代計算方法評估區域最大污染物排放量,將其作為城市環境容量上線[15-17].進而基于承載力理論,將環境質量約束下的環境容量、資源利用上線和生態保護紅線作為評價基準,形成城市生態環境安全基線.

圍繞城市和產業發展的不同戰略情景通過灰度分析等方法預測中長期生態環境影響和人居安全隱患,評估不同發展強度情景下環境容量和資源利用總量的占用率情況,占用率越低,城市發展對環境質量底線和資源利用上線的壓力越小.根據不同情景下城鎮擴張邊界和工業空間布局變化,利用GIS方法分別分析工業、農業空間與生態空間之間的重疊與交叉情況,重疊交叉率越低生態保護紅線以及生態服務功能的保障壓力越小.

在此基礎上綜合評估生態環境承載狀態,解析承載壓力較大或超載風險較高的生態環境要素,及其背后的產業和城鎮發展模式問題.綜合產業結構調整目標,分析區域存量減排潛力和資源高效節約利用潛力.

1.1.4 城市生態環境管理方案制定 城市生態環境管理方案是基于“三線一單”城市發展SEA的評價成果產出,由生態環境管控單元分區、基于管控單元的環境準入負面清單以及城市優化發展對策建議三個部分組成.

城市環境管控單元劃定是將生態保護紅線作為維護生態安全的最小區域范圍,進一步識別生態、城鎮和農業空間.提出各分區的空間準入要求,對生態空間尤其是重點生態功能區進行保護和限制開發,保障區域生態系統完整性和服務功能穩定性.進而結合承載評估成果,按照各單元的產業發展和自然資源特征,分別將污染排放和資源利用總量分配到各管控單元,形成總量管控清單,并與空間準入和產業準入要求共同組成環境準入負面清單,實現SEA從生態環境保護的角度有效約束城市產業發展.在此基礎上,提出針對不同單元的生態環境影響減緩措施和城市優化發展調整建議,選擇適宜的城市化政策和發展戰略,確定與環境相適宜的城市發展目標和功能定位.

1.2 評價技術流程

基于評價重點任務,按照“戰略研判與制約因素識別—三線確定與指標體系構建—壓力預測與承載評估—城市生態環境管理方案制定”的評價順序設計基于“三線一單”的城市發展SEA評價流程(圖1).

表1 基于“三線一單”的城市發展SEA評價指標體系

2 案例研究

作為我國西部新興工業城市,鄂爾多斯通過大規模開采煤炭等礦產資源,集中發展焦炭、甲醇、烯烴等煤化工產業,從2005~2016年,地區生產總值增長近10倍,是典型的快速城鎮化和工業化地區.然而,隨著煤基產業的迅速發展、城鎮空間和各類開發區急劇擴張,導致環境污染物和溫室氣排放大幅增加[9-10]、地表沉陷和水土流失進一步加重、部分生態保護區受到威脅,城市人居環境質量下降和草原生態功能退化趨勢已有所顯現[11-12].擺脫高消耗、高排放、高擴張、低效率的粗放式發展模式[13-14],推動鄂爾多斯經濟和產業結構升級,實現黑色文明向綠色文明轉型,已成為其經濟社會發展的必然選擇[15].對此,有必要開展面向城市綠色發展的SEA并落實“三線一單”環境管理要求.

2.1 綠色轉型發展戰略分析

基于鄂爾多斯產業發展現狀及相關規劃、地理區位和自然資源特征,鄂爾多斯產業轉型發展的主要目標為建成國家級清潔能源輸出主力基地、現代煤化工生產示范基地,同時力爭提高非煤產業比重,打造高端裝備制造基地等.生態安全戰略定位為我國北方“黃土高原—川滇”生態屏障和防風固沙生態重要功能區.

2.2 生態環境制約因素識別

通過分析區域生態狀況、水環境和大氣環境質量現狀及演變趨勢,識別出鄂爾多斯的生態環境主要制約因素為土地沙化和水土流失情

況較為嚴重,生態環境狀況指數一般,全市濕地萎縮狀況嚴重,烏蘭木倫河、龍王溝等多個河流斷面氨氮和COD超標嚴重.考慮到鄂爾多斯產業戰略定位仍以煤基產業為主,區域目前煤炭資源就地轉化率低、土地資源利用強度低下、資源型缺水且用水結構性失調等問題都將成為產業轉型升級的資源制約因素.

2.3 “三線”要求確定

圖2 鄂爾多斯生態保護紅線劃定示意

(a)禁止開發區分布; (b)土地沙漠化敏感性分區; (c)防風固沙功能重要性分區; (d)生態保護紅線范圍

2.3.1 生態保護紅線劃定 根據《生態保護紅線劃定技術指南》,首先識別鄂爾多斯自然保護區、森林公園、濕地公園、生態公園及飲用水水源地等禁止開發區域(圖2-a),進而根據生態安全戰略定位和生態環境特征,運用凈初級生產力(NPP)定量指標評估法,評估鄂爾多斯市土地沙化敏感性與防風固沙功能重要性(圖2-b,2-c).將評估得到的生態功能重要區、生態環境極敏感區和禁止開發區域進行疊加合并,銜接各類空間規劃邊界,綜合劃定生態保護紅線(圖2-d).

2.3.2 環境質量底線確定 由于鄂爾多斯市大氣環境質量常年穩定達標,因此在鄂爾多斯綠色發展SEA中將大氣環境質量現狀不降低為原則,按照《環境空氣質量標準》二級標準作為大氣環境質量底線要求[23].鄂爾多斯水環境污染物超標原因主要以農業面源污染為主,且資源型缺水致其河流納污能力相對較弱[24],綜合分析其轉型發展目標和結構調整目標,在進一步減少農牧業比例和提高農業生產技術的情況下污染物排放將大幅下降.因此將控制地表水環境主要污染物濃度和飲用水源地水質達標率作為鄂爾多斯水環境質量底線目標(表2).

表2 鄂爾多斯環境質量底線、資源利用上線要求

注:①大氣環境質量底線要求均采用《環境空氣質量標準》二級標準中年平均值;COD和氨氮底線要求采用《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)中三級標準[25].②鄂爾多斯重點行業火電、化工和煤炭開采均采用《重點工業行業用水效率指南》中單位產品取水先進值.

2.3.3 資源利用上線框定 結合生態環境制約因素分析結果,鄂爾多斯是我國能源重化工集中區域,資源型缺水是制約其產業發展主要因素,工業用水資源總量和用水效率的框定是實現產業結構升級的重要約束條件.同時,盡管鄂爾多斯國土面積達到7.8萬km2,人口僅為120萬,但其生態狀況整體脆弱,城鎮和工業園區的土地集約節約利用是保障生態紅線安全,生態空間功能改善的重要手段.因此,本文對鄂爾多斯資源利用上線的要素主要包括土地資源和水資源上線的框定(表2).

水資源利用上線方面以保障維護區域生態服務功能的生態用水和生態空間不被擠占為原則,通過分析區域河流經流量測算區域生態需水總量,在地表水可利用總量中扣除生態需水和生活需水量后,作為地表水可利用量,其與區域礦井水回用量和中水會用量共同構成了產業發展水資源利用上線為15.84×108m3/a.土地資源利用方面考慮到鄂爾多斯工業園區已建成面積僅為規劃面積的15%,將園區總規劃面積3474km3作為工業園區土地資源利用上線.由于鄂爾多斯市“十三五”規劃,2020年全市總人口將增加到223萬人左右.若保持現有城鎮建成區面積,城鎮人口與建成區面積的比例預計為1:1.15,接近適宜水平(1:1),因此將現有存量空間作為城鎮土地利用上線.

2.4 生態環境壓力預測

鄂爾多斯綠色發展SEA分別對當前發展情景(BAU)和綠色轉型情景下城市環境影響和承載壓力進行了分析.在BAU情景下,多個河流斷面水環境污染物超標、5個旗區水環境容量占用率超過100%,水資源總量存在缺口,獨貴塔拉園區和蒙西工業園與自然保護區部分區域存在位置重疊,城鎮用地與生態保護紅線的交叉率較高.全面轉型情景是圍繞“三線”要求,加強了農業面源污染治理,對工農業用水結構和工業用水效率進一步優化,框定了城鎮和農牧業用地空間.預測結果顯示,在轉型發展目標實現的同時,各旗區環境和資源承載率均未超過80%,明確的空間邊界使城鎮用地與生態空間的重疊率降低,城鎮空間的調整與生態空間連貫性的重構使空間交叉率也有效降低.

2.5 城市生態環境管理方案制定

2.5.1 環境管控單元劃分 鄂爾多斯綠色發展SEA通過分析預測園區、城鎮空間、工業園區與生態保護紅線區域的位置關系變化及潛在沖突,以生態紅線核心框定生態空間,識別城鎮(包括工業和城鎮)空間和農業空間,并劃分為6個空間管理類型(圖3-a),考慮到農業和工業是未來鄂爾多斯水環境和大氣環境壓力增加的主要因素,為有效落實三線一單管理要求,構建空間管控單元“類型—強度”矩陣(表3),按照重點管控、優先保護和一般管控對空間管理類型進行整合,進而疊加鎮區邊界將鄂爾多斯劃分為191個管控單元(圖3-b).

圖3 鄂爾多斯市空間管控單元劃分

(a)環境管控單元類型分區; (b)環境管控單元強度分區

表3 鄂爾多斯環境管控單元“類型—強度”矩陣

2.5.2 環境準入負面清單制定 環境準入負面清單是基于“三線”管理要求的城市SEA評價成果在空間單元的綜合集成,也是SEA實現城市內差異化環境管理和產業發展調控的重要載體.鄂爾多斯SEA環境準入負面清單包括空間環境準入清單,總量環境管控清單和產業準入清單3個部分.

空間準入清單是將環境管控“類型—強度”矩陣中每個對應單元,按照環境管控類型提出不同管控強度單元的準入條件,并結合鄂爾多斯工業發展、城鎮建設和農牧業特點以及生態環境特征對不同單元類型的空間管控需求制定空間準入要求.

總量環境管控清單以實現區域大氣、水、土壤環境質量目標為原則,結合現狀評估中污染物主要來源識別結果和壓力預測評價成果,確定區域污染物最大排放總量并劃定安全余量,實現總量與質量同步雙控.

大氣方面,鄂爾多斯主要產業園區均以煤基產業為主,大氣污染物排放具有鮮明的結構性特點;盡管各旗區產業發展現狀和污染排放差異明顯,由于全市工業企業入園率已達到90%,污染源在各旗區內又呈現高集中度特點.因此,在考慮現狀特點的基礎上,本文從空間(旗區、重點工業園區)和行業2個維度對鄂爾多斯大氣環境總量進行分配.根據大氣承載評估結果,鄂爾多斯SO2、NO和煙塵的大氣環境容量分別為42×104t、30×104t和16×104t,結合全面轉型情景下環境容量占用率不超過80%的預測結果,預留大氣容量的20%為安全余量,從而框定全市大氣環境總量分別為SO2:33.5×104t;NO:24×104t;煙塵:12.43×104t.在空間維度,旗區層面圍繞環境質量目標、現狀排放、人口和GDP等原則采用基尼系數法進行總量劃定;園區層面綜合考慮污染物現狀排放、規劃面積、工業總產值和十三五重點項目個數等因素,采用熵值法進行重點總量劃定.在行業維度,由于煤炭、煤電和煤化工是鄂爾多斯的3個主導行業,轉型發展仍將以高端煤化工等煤基產業為主,行業大氣總量則針對煤、電、化工和其他行業,根據現狀排放占比、行業產值占比、淘汰落后產能目標和戰略發展目標等原則進行分配.進而根據鄂爾多斯煤化工產業發展目標初步框定了不同煤化工產品的特征污染物排放總量.水環境方面,由于鄂爾多斯主導產業工業廢水均不外排河流,其主要水環境問題為農業和城鎮生活帶來的地表水環境污染,水環境總量清單則主要對旗區層面的COD和氨氮2種污染物進行分配(表4).

產業準入清單應當針對工業園區內煤基產業特點,綜合考慮資源利用上線要求和園區環境總量要求,銜接行業準入政策、污染排放基數和技術經濟等因素提出能夠進一步優化產業結構和經濟發展的準入標準和要求.

表4 鄂爾多斯總量環境管控清單(104t)

3 結論

圍繞當前SEA中生態評價薄弱,環境和資源底線不清,主要評價任務和評價基準各自相對獨立等問題,本文構建了基于“三線一單”環境管理要求的城市發展SEA技術體系.以“三線”要求作為識別SEA制約因素、建立評價指標體系、開展承載評估和壓力預測的基本原則和準則,并在此基礎上以環境分區管控單元為載體,集成SEA評價成果,最終形成環境準入負面清單(“一單”),實現了SEA對市域范圍內生態環境和產業發展的差別化管理.

該技術體系已成功應用于鄂爾多斯綠色發展SEA.通過案例研究發現環境管控單元“強度—類型”矩陣在SEA中能夠為鄂爾多斯識別和制定各管控單元的空間準入要求;基于空間和行業的二維污染物總量分配模式能夠為鄂爾多斯實施更加精細的網格化、清單化環境管理提供依據.

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Study on the technical system of integrating the requirement of three lines and one list into urban development strategic environmental assessment.

CHENG Run-he1, LI Wei1*, LI Tian-wei2, LI Yuan-shi2, LIU Xiao-li2

(1.State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China；2.Appraisal Center for Environmental & Engineering, Ministry of Ecology and Environment, Beijing 100012, China)., 2018,38(12)：4772~4779

Integrating the red line of ecological conservation, the bottom line of environmental quality security, the upper line of natural resource utilization, and the blacklist of activities for environmental scrutiny (requirement of three lines and one list, TLOL) is a potentially effective way to the implementation of SEA. However, how to incorporate the requirement of TLOL into SEA is still lack of experience. This study explored the evaluation content andthe functional localization of the TLOL in the main assessment of urban development SEA,an evaluation technical system of urban development SEA has constructed based on TLOL from both aspects of key tasks and technical process, the green development SEA of Ordos has been taken as an example. The case study showed that for cities such as Ordos with a large space scale and a high heterogeneity of natural environment and industrial development, this evaluation system could effectively prevent and solve the environmental pollution, ecological degradation and inefficient resource allocation which caused by the urban sprawl and the imbalance industrial structure during the implementation of the strategy. Moreover, it could improve the management and control of differentiated environment in urban classification and zoning.

strategic environmental assessment (SEA)；urban green development；three line and one list (TLOL)：technical system：Ordos

X32

A

1000-6923(2018)12-4772-08

成潤禾(1989-),男,山西呂梁人,博士研究生,主要從事戰略環境評價理論與方法研究.發表論文4篇.

2018-05-02

環保公益項目“流域綜合規劃環境影響評價關鍵技術研究”(2013467042)

* 責任作者, 教授, weili@bnu.edu.cn