珠三角城市群生态文明建设水平评价与展望

珠三角城市群是我国经济发展水平最高的地区之一,也是粤港澳大湾区的重要组成部分。本文以珠三角城市群的九个城市为研究对象,构建生态文明建设水平综合评价指标体系,评价珠三角城市群生态文明建设水平。结果表明,深圳市、广州市和珠海市的生态文明建设水平综合指数排名前三,相对地,东莞市、中山市等城市得分较低。通过对相关指数得分的分析,提出珠三角城市群应突出创新驱动和示范带动,将颗粒物防控、氮氧化物与VOCs协同控制作为大气污染防治的重点方向,保障地表水水质稳定达标,差异化推进产业和能源的绿色低碳转型,鼓励生态文明制度创新与推广,建立健全城市群生态环境协同共治机制,统筹推进珠三角城市群生态文明示范区建设。     

基于“两山”关系状态识别的长江经济带生态文明实现路径研究

建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,2014年,国家提出将长江经济带建设成为我国生态文明建设的先行示范带. 近年来,长江经济带沿线各省市持续加大生态文明建设力度并取得了显著成效. 为深入探讨长江经济带城市“两山”关系和生态文明实现路径,本文以2015年和2019年我国生态文明数据为基础,从生态环境和经济社会的关系出发,通过四象限模型提出了“和谐共生”“绿色贫困”“拮抗发展”“金色污染”4种“两山”关系状态. 研究表明,“和谐共生”和“绿色贫困”是目前长江经济带城市“两山”主导的关系状态,2015—2019年“和谐共生”状态不断增加,“拮抗发展”状态明显减少;从产业发展路径角度看,全面均衡发展型是长江经济带生态文明实现中最有效的路径,绿色创新驱动型、绿色转型升级型和生态价值实现型均发挥着相同程度的作用.      

京津冀及周边地区“十四五”及中长期PM2.5污染控制目标的健康效益预估研究

京津冀及周边地区是我国最具有代表性的空气污染较严重的城市群,为探究重污染地区空气污染的疾病负担及其未来空气质量改善的健康效益,基于环境因子人群疾病负担评估的基本方法,评估了京津冀及周边地区“2+26”城市2015年的PM_2.5相关疾病负担,并对该地区在“十四五”及中长期PM_2.5污染控制目标下的未来PM_2.5疾病负担进行了预估研究,分析了PM_2.5污染控制目标带来的健康效益.结果表明:①2015年“2+26”城市PM_2.5所致超额死亡数为15.11×104例.②若不考虑人口变化,未来空气质量按“十四五”及中长期PM_2.5污染控制目标改善,预计到2025年、2030年和2035年“2+26”城市PM_2.5所致超额死亡数将分别降至11.49×104、10.62×104和9.85×104例,比2015年分别减少了23.96%、29.72%和34.79%.③分年龄段和分疾病对比发现,65岁以上老年人群PM_2.5相关超额死亡数的占比较高且有上升趋势,与PM_2.5相关的心脑血管系统疾病（中风和缺血性心脏病）的超额死亡数在PM_2.5相关超额死亡总数中占比最大,且有增加的趋势.研究显示,京津冀及周边地区“2+26”城市未来空气质量的改善将大幅降低空气污染相关疾病负担,带来显著的健康效益,但由于人口增长和老龄化的影响,未来较长时间内我国空气污染带来的疾病负担依然较重,应持续改善空气质量,并关注脆弱人群的健康防护,以进一步降低空气污染相关疾病负担.      

基于能值分析的闽三角城市群代谢可持续性评估

城市群作为区域发展战略核心和经济建设的引擎,是城市间相互协同,发挥聚集效应一体化城市群体。城市代谢系统是城市发展过程中物质、能量、货币和人类劳动力综合协调的自组织系统。城市代谢系统失调被认为是导致城市人口负荷过载、城市环境污染严重和资源过渡消耗等城市可持续发展问题的主要原因,因而通过社会—经济—生态等多维度指标构建对城市群可持续发展评价尤为重要。本文以闽三角城市群为研究对象,基于能值分析方法结合城市代谢理论,从不同维度系统分析闽三角城市群能值代谢状况及可持续发展水平,并对不同城市群间和城市群内进行对比分析。研究发现：（1）2010—2017年闽三角城市群总能值总体呈现上升趋势,且不可更新资源能值比重增幅较大,表明经济发展以资源消耗为主,对城市群生态环境产生负面影响。同时,人口增长、土地空间限制和生态经济可持续发展之间存在一定矛盾。（2）从不同城市群之间对比来看,闽三角城市群与环太湖城市群在资源利用率和经济产出方面略有差距,但在能值货币比率和环境承载力等指标方面表现较好,反映出闽三角城市群社会经济与生态环境较为协调,生态文明建设取得较好效果。（3）从城市群内部结构对比来看,厦门、泉州、漳州三个城市均处于健康发展状态,且厦门、漳州可持续发展能力远高于泉州。厦门因产业结构优势对外部资源依赖性最小,总体经济发展效率稳步提升,较好实现了经济发展与城市社会福祉提高之间协调发展。泉州以第二产业为主导,经济产出效率提升较快但发展效率偏低,其社会经济发展对生态环境造成较大压力。漳州产业结构较为平衡,区位优势和自然生态环境为其城市发展提供了较大潜力。     

算术平均法、百分位数法和滑动平均法空气质量评价对比分析及其揭示的信息

综合采用算术平均法、百分位数法和滑动平均法对空气质量进行评价对比分析,可以更加全面、客观、精细、准确地描述空气质量状况,发现其内在规律,揭示不同城市的问题。对比分析发现,全国169个城市空气质量改善程度用算术均值与百分位数测算存在一定差异,并进一步反映出2017年空气质量改善主要归功于污染较为严重天气的减少,2018年主要归功于空气质量良好及轻度污染天气的增加。169个城市PM_(2. 5)浓度的中位数与算术均值之间具有较好的线性关系且越来越强,反映出重污染天气控制取得成效。各区域和城市百分位数同比变化情况反映了大气污染防治不同阶段的工作重点及成效不同:京津冀及周边"2+26"个城市2017年空气质量改善以降低污染天气为主,2018年以增加优良天气为主;珠三角地区和长三角地区都是以增加空气质量为良的天气为主。3年滑动均值比年均值曲线下降更为平缓,更能准确反映污染治理成效。建议深入研究空气质量信息,采用多种评价方法科学、客观、全面地评价污染治理情况。     

气象和排放变化对PM2.5污染的定量影响

基于WRF-CMAQ模型系统定量分析了气象和排放因素对全国及重点区域PM_2.5污染影响程度.从年度特征来看,与2015年相比,2016年、2017年全国空气质量明显改善,PM_2.5年均浓度分别下降7%和14%;2016年气象条件总体转好,气象因素和排放因素变化导致全国PM_2.5年均浓度下降幅度分别为4%和3%;2017年全国气象条件与2015年相比基本持平,大气污染物排放量下降是PM_2.5污染减轻的决定因素.除汾渭平原外,京津冀及周边地区"2+26"城市、长三角、成渝地区空气中的PM_2.5年均浓度持续下降;珠三角气象条件变化对PM_2.5影响较大,2017年导致PM_2.5浓度上升了29%;除汾渭平原外,其他4个重点地区的污染物排放变化导致PM_2.5年均浓度下降且2017年的下降幅度进一步加大,说明污染管控措施的环境效益明显.从季节特征来看,气象影响值的区域性差异明显.本文分析方法可用于制定空气质量目标或者评估污染控制方案的环境效果.     

区域水生态文明建设绩效评价及障碍诊断模型的建立与应用

科学评价区域水生态文明建设绩效并明确其障碍因子,是提升区域水生态文明建设绩效的理论依据.本文应用"驱动力-压力-状态-影响-响应-管理"这一思维逻辑解析了人类与区域水生态间的耦合关系,建立了基于DPSIRM模型的区域水生态文明建设绩效评价指标体系,结合未确知测度模型与障碍诊断模型,实证评估了石嘴山市近10年的水生态文明建设绩效并对影响当地建设绩效的障碍因子进行了诊断分析.结果表明：①石嘴山市水生态文明建设绩效逐年升高并呈现差且缓慢提升（2010~2014年）、中级但快速提升（2015~2017年）和良好且较快提升（2018~2019年）这3个发展阶段;②各子系统绩效指数演变趋势各异,但基本都呈现波动上升态势;③各子系统障碍度呈阶段性变化特征,2010~2014年,状态子系统、响应子系统和压力子系统其障碍度均值和达到58.81%,成为制约当地水生态文明建设绩效的主要障碍因子;2015~2017年,压力障碍度均值达到21.73%,是制约当地水生态文明建设绩效的最大障碍因子;2018~2019年,压力障碍度均值达到24.49%,仍是制约当地水生态文明建设绩效的最大障碍因子;④指标层障碍度列在前5位的障碍因子主要分布于压力子系统和状态子系统.综合出现频率和障碍度排序来看,以灌溉水利用系数和万元工业增加值用水量为代表的压力子系统是未来建设中的重点提升方向.本文的研究思路及方法可为类似区域水生态文明建设绩效评价及其障碍因子诊断分析提供理论参考.     

珠江三角洲城市群城市碳平衡仿真模拟分析

碳平衡目标的实现,有利于国家新型城镇化建设,推进我国生态文明建设和可持续发展战略。基于珠江三角洲城市群中9个城市2009—2012年化石燃料消耗量和植被面积数据,利用系统动力学模型模拟计算珠三角城市群各城市碳排放量和碳吸收量,并分析各城市碳平衡的演化规律;采用灰色预测DMG(1,1)模型构建城市碳平衡预测模型,利用AnyLogic软件仿真模拟了2009—2018年珠三角城市群各城市碳平衡的变化规律。结果表明:珠三角城市群各城市的碳排放量增长迅速,而碳吸收量增长缓慢;各城市碳平衡值将处于零值以下,其中中山市碳平衡值最高,广州市碳平衡值最低;各城市碳平衡值将逐年下降,其中惠州市、珠海市降幅最大;邻近城市间的碳平衡值的演化轨迹相似。针对珠三角城市群各城市碳平衡的发展趋势及其存在的问题,提出了提升各城市碳平衡水平的可行性对策与建议。     

我国生态文明建设及其评估体系研究——以广州市为例

自改革开放后,我国社会经济文化均取得显著进步,尤其近年来,在城市化进程不断加快的基础上,人们更是日益加强对生态环境的重视。本文展开对生态文明建设及其评估体系的研究,主要目的在于了解当前信息时代下,我国生态文明建设及其评估体系的发展现状,以便为日后促进生态文明建设,提升全面素质奠定坚实的基础。在人们生活水平和思想能力不断提升的大背景下,本篇以广州市为例,展开对广州市生态文明建设过程中的基本研究分析,同时着重探讨广州市生态文明建设及其评估体系地方发展构想。     

基于能值生态足迹分析的宁海县可持续发展潜力评价

应用能值生态足迹模型开展区域可持续发展研究可有效避免传统生态足迹评估方法的不足,更准确地反映地区生态安全状态及可持续发展潜力.以国家“两山”基地——浙江省宁海县为例,利用能值生态足迹模型和生态安全评价模型,通过测算2003—2017年宁海县不同账户/用地类型生态足迹、人均生态足迹盈余/赤字、生态压力指数和生态可持续指数的变化及演变趋势来研究可持续发展潜力变化,旨在为国家“两山”基地生态安全评估和可持续发展提供指导.结果表明:2003—2017年宁海县能源账户人均能值生态足迹变化幅度远大于生物资源账户,各用地类型人均生态足迹占比大小表现为化石能源用地>水域>建设用地>草地>耕地>林地.2003—2017年宁海县人均生态承载力介于2.293~3.571 hm2之间;人均生态足迹介于1.148~4.070 hm2之间,并呈逐渐下降趋势;除2007—2010年外,研究期间其余年份均处于生态盈余状态.生态压力指数和生态可持续指数评估和预测结果表明,宁海县生态系统处于轻度不安全至较安全状态和弱可持续状态,表明近年来宁海县生态状况总体处于安全水平,经济社会发展给当地资源发展带来了一定压力,但生态可持续发展水平不断提升.因此,下一步应坚持生态优先不动摇,建立统一的生态价值核算方法和绿色生态价值考核指标体系;推进地区生态经济政策,促进生态价值的市场化;拓宽“两山”转化路径,提高产业化绿色水平,切实提升宁海县等国家“两山”基地生态环境承载力和可持续发展水平.      

京津冀及周边地区“2+26”城市空气质量特征及其影响因素

京津冀及周边地区“2+26”城市为京津冀大气污染传输通道城市,也是我国空气污染最严重的区域之一.针对京津冀及周边地区“2+26”城市,利用中国环境监测总站公布的PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、O₃和CO数据,对2013—2019年京津冀及周边地区“2+26”城市大气污染特征进行分析,并探讨影响其空气质量变化的因素.研究表明:①2013—2019年京津冀及周边地区“2+26”城市空气质量总体向好,2019年ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）、ρ（SO₂）、ρ（CO）和ρ（NO₂）比2013年分别下降了50%、41%、79%、49%和20%,ρ（O₃-8 h-90per）（臭氧日最大8 h平均值第90百分位数）比2013年升高了21%.②2013—2019年京津冀及周边地区“2+26”城市重污染天数持续减少,2019年比2013年下降67%,严重污染天数下降尤为明显,降幅达90%.优良天数比例虽然增加,但2016年以后基本稳定在50%左右,没有持续增加的趋势.③ρ（PM₁₀）、ρ（SO₂）、ρ（NO₂）和ρ（CO）的最大值均出现在1月,ρ（O₃-8 h）（臭氧日最大8 h平均值）的最大值出现在6月.ρ（PM_2.5）越高,PM_2.5/PM₁₀和SO₂/NO₂越大,表明二次污染源和燃煤源的贡献越大.④就空间分布而言,ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）高值区主要集中在区域中南部太行山脉山前的平原地区,低值区主要集中在区域北部.⑤地理位置、气象条件、产业结构、能耗消耗以及减排政策是影响2013—2019年京津冀及周边地区“2+26”城市空气质量变化的重要因素.研究显示,随着大气污染防治减排措施实施的力度逐渐加大,政策影响已成为京津冀及周边地区“2+26”城市空气质量持续改善的最重要手段.      

大气规制对全要素生产率的动态影响效应测算

为有效落实大气环境质量管控要求,推进大气环境高效率保护与经济高质量发展协同共进新局面,该研究聚焦对波特假说的验证,定量评价大气规制对地区生产力发展的动态影响.运用以超效率数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)模型为基础建立的DEA-Malmquist指数,对2006—2017年京津冀及周边地区“2+26”城市全要素生产率(total factor productivity,TFP)的变动情况进行测算,并通过分解TFP动态指数,识别TFP变动的关键影响因素;在此基础上,通过基于向量自回归模型的脉冲响应函数方法,测算各城市大气规制的短期、长期动态影响,并以此分别对强、弱波特假说进行验证.结果表明:从整体来看,“2+26”城市的TFP于2006—2015年间总体降低了4.6%,技术创新变动是“2+26”城市TFP变动的关键影响因素;从区域来看,大气规制对TFP、技术创新的影响存在明显区域差异,部分地区的强、弱波特假说不成立;从时效来看,大气规制具有较长时间(15~20年)的持续影响,但部分地区的大气规制在实施后的2~4年内正负影响发生转变,强、弱波特假说的成立情况也会随之改变.研究显示,在大气规制的制定和管理中,既要结合城市经济社会发展实际和大气规制影响差异,进行分类管理和针对性管控,也要定期(规制施行后2~4年)对规制的实施进行评估和滚动调整,以实现“全面布局、精准施策”的大气规制设计与实施.      

“2+26”城市一次多因素叠加重污染过程的特征分析

2018年11月23日-12月4日,京津冀及周边地区"2+26"城市出现了一次长时间、大范围、高强度的复合型大气重污染过程,为揭示区域性重污染过程中多因素的综合作用,利用气象资料、空气质量监测等多源数据以及区域污染特征雷达图,对京津冀及周边地区"2+26"城市此次重污染特征和成因进行分析.结果表明:根据PM_2.5/PM₁₀[ρ（PM_2.5）/ρ（PM₁₀）,下同]可将此次重污染过程划分为4个阶段.第一阶段（2018年11月23-26日）PM_2.5/PM₁₀在0.5~1.0内波动,"2+26"城市大气扩散条件转差,一次污染物局地积累及SO₂、NO_x、NH₃等气态污染物在高湿条件下二次转化是污染形成并发展的主要原因;第二阶段（11月27日）PM_2.5/PM₁₀突降至0.2左右,"2+26"城市北部受形成于蒙古国的沙尘影响,短时ρ（PM₁₀）快速升高（峰值为818 μg/m3）,中南部受形成于内蒙古自治区阿拉善盟的沙尘及上风向PM_2.5污染的传输影响,ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）均较高,维持日均重度污染水平（参照GB 3095-2012《环境空气质量标准》和HJ 633-2012《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》）;第三阶段（11月28日-12月2日）PM_2.5/PM₁₀由0.3逐渐升至0.8,在静稳、高湿的不利气象条件下,一次污染物积累并二次转化,第二阶段残留沙尘中的矿物质对硫酸盐起到催化作用,导致ρ（PM_2.5）快速上升,"2+26"城市大部分达日均重度及以上污染;第四阶段（12月3-4日）与第二阶段类似,PM_2.5/PM₁₀突降至0.2,"2+26"城市再次受到沙尘天气和区域传输的共同影响,因冷空气持续时间较长,污染被有效清除.研究显示,此次污染过程是气象条件、污染物一次排放和二次转化、区域传输、沙尘天气等多因素综合作用的结果.当静稳、高湿等不利气象条件或沙尘天气出现时,区域应加强对各类污染物排放的管控力度,以降低污染物的一次排放、二次转化以及沙尘和区域传输的共同影响,进而削弱污染严重程度.      

基于环境监测数据的大气重污染应急减排措施效果评估

我国自2013年起对重点区域逐步开展重污染天气应对工作,以削减大气重污染峰值、减缓重污染的发生和发展.为更客观地评估重污染天气应急减排措施的效果,基于环境监测数据对应急效果评估开展方法学研究,通过对洛伦兹曲线内涵的拓展,提出污染物高位累积浓度占比的概念,并以PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂四种污染物为研究对象,评估重污染天气应急措施减排效果,同时将评估结果与空气质量模型模拟结果进行相互辅证.结果表明:2016年和2017年秋冬季（当年10月1日-翌年3月31日）"2+26"城市PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂高位累积浓度占比较2015年同期均有所下降,降幅为0.43%~3.80%;PM_2.5、PM₁₀高位累积浓度占比降幅相对SO₂、NO₂大,其中,2016年和2017年秋冬季PM_2.5高位累积浓度占比较2015年同期降幅均为2.23%,PM₁₀高位累积浓度占比较2015年同期降幅分别为1.89%、3.80%.研究显示,应急措施在"2+26"城市范围内对PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂起到了较显著的重污染削峰作用,其中,应急措施对PM_2.5、PM₁₀等颗粒物重污染削峰效果优于SO₂、NO₂等气态污染物.      

衡水市大气污染成因研究及治理经验

衡水市作为"2+26"城市中典型的低GDP、高污染城市,其空气质量排名常年处于74个重点城市的后10位.自大气重污染成因与治理攻关项目工作开展以来,衡水市开展了大量污染成因研究及污染治理工作,已取得了较为明显的大气污染治理成效.从空气质量变化、排放源、污染物来源解析及气象条件与排放贡献等方面,梳理了衡水市大气污染成因研究及治理经验.结果表明:①衡水市的空气质量得到较大改善,PM₁₀和PM_2.5治理成效明显.2018年衡水市ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）年均值比2017年分别下降了25.12%和19.73%,比2013年分别下降了54.84%和51.22%,但O₃污染形势逐渐严峻,以O₃为首要污染物的天数由55 d（2013年）增至125 d（2018年）.②相比于2016年,衡水市2017年SO₂、NO_x、CO、PM₁₀、PM_2.5、BC、OC、VOC的排放总量均大幅下降.③2013-2018年导致衡水市PM_2.5下降的因素中,气象因素占8.0%,排放源因素占92.0%,说明衡水市通过减排措施改善空气质量的效果较为显著.④硝酸盐已经取代硫酸盐成为秋冬季颗粒物二次转化中最重要、占比最高的成分.研究显示,衡水市高ρ（PM_2.5）主要以本地排放和临近地区输送为主,为有效控制衡水市PM_2.5污染的发生与发展,应采取本地排放控制与"2+26"城市联防联控相结合的方案.      

2018年春节期间京津冀及周边地区烟花禁放效果评估

为了评估2018年春节期间（2月15—16日）京津冀及周边地区“2+26”城市烟花禁限放措施的效果,采用浓度特征对比、ρ（PM_2.5）/ρ（CO）等方法,对“2+26”城市的ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）、ρ（SO₂）、ρ（NO₂）进行分析,并定量估算了除夕夜烟花燃放对ρ（PM_2.5）和ρ（SO₂）的贡献率.结果表明:“2+26”城市烟花的集中燃放会导致ρ（PM_2.5）、ρ（SO₂）显著增长,出现以PM_2.5为首要污染物的重污染时段,2018年12月16日03:00区域内14个城市ρ（PM_2.5）达到重度及以上污染水平,呈区域性污染特征;与2017年同期（1月27—28日）相比,2018年春节期间（2月15—16日）14个城市烟花燃放对ρ（PM_2.5）平均贡献量呈下降趋势,其中,淄博市、济南市、北京市降幅最大,分别下降了85.2%、74.6%和65.2%,表明烟花禁限放措施起到了显著的污染削峰作用;与城区相比,周边郊县ρ（PM_2.5）显著高于城区,呈“农村包围城市”的现象,说明城区监测点位受到郊县等周边地区烟花燃放的传输影响.研究显示,虽然城区烟花禁限放措施起到了显著的削峰作用,但城区监测点位空气质量仍受到郊县等周边地区烟花燃放的传输影响,导致大气重污染的发生.      

我国大气PM2.5及O3导致健康效益现状分析及未来10年预测

从人群健康角度分析我国大气PM_2.5和O₃污染导致的健康效益时空变化趋势及其影响因素,合理预测未来10年变化,为制定大气污染控制策略及目标提供决策支持.采用相对风险评估模型评估我国338个地级及以上城市2015—2018年大气PM_2.5和O₃污染导致健康效益的时空变化趋势,参考全球疾病负担2017年的方法估算人口数量、年龄结构、疾病死亡率及污染物浓度等因素对健康效益的贡献率,并设定不同目标情景预测2025年和2030年的健康效益.结果表明:①PM_2.5导致的过早死亡人数从2015年的152.21×104人降至2018年的136.82×104人,O₃导致的过早死亡人数从2015年的7.99×104人增至2018年的8.27×104人,两种污染物导致的健康效应最高值均出现在“2+26”城市.②人口数量、年龄结构、疾病死亡率和污染物浓度对归因于PM_2.5的过早死亡人数变化的贡献率分别为4.83%、30.55%、19.00%及45.62%,对归因于O₃的过早死亡人数变化的贡献率分别为17.76%、12.34%、23.41%及46.48%.③基于社会发展情况预测,大气PM_2.5浓度2025年需降至40 μg/m3以下、2030年需降至35 μg/m3以下,且大气O₃浓度2025年需与2018年持平、2030年比2018年降低4%,两种污染物导致的过早死亡人数才能与2018年接近.研究显示,未来我国应制定更高目标的大气污染控制政策,持续加强PM_2.5的污染控制,进一步遏制O₃的上升趋势,在生态环境保护上做到方向不变、力度不减,才能充分保障公众健康.      

2008年山东省17城市生态承载力分析

由于资源限制、城市化进程迅速及高耗能高污染行业占比过高,山东省17城市可持续发展存在明显的瓶颈问题.基于生态承载力理论,结合山东省的实际,从发展度、支撑度和生态弹性度三个方面构建了城市生态承载力评价指标体系.采用因子分析方法,分析了山东省17城市之间的生态承载力及其组成成分之间的差异,辨识了制约区域发展的瓶颈要素.结果...