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关键词:垃圾填埋场;生态修复;耐受性;植物重建
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:16749944(2013)08021204
1引言
垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地,垃圾卫生填埋场因为建设和运行成本较低、管理要求适合中国国情、无害化程度较好等原因而在国内被广泛应用。但是城市卫生填埋场对环境有很大的潜在危害,例如大量土地被占用,管理不当导致破坏环境、土地和水质[1],导气不当引发爆炸事故影响居民生活,甚至造成人员伤亡。填埋场运行至设计库容后,应及时进行封场[2]。封场后进行生态修复和植被重建。生态恢复后垃圾填埋场所形成的植被层能美化周边环境,防止填埋气和恶臭扩散到大气中;防止雨水冲蚀土壤,利于收集导排地表径流[3],而且植被恢复所形成的小范围绿地生态系统,也能够有效净化空气区域环境、减少污染。良好的植被重建与恢复对保持公众对垃圾填埋处理方法的认同与支持具有重要意义,也利于树立大众和青少年的环保意识。在国外,为改善和美化填埋场及其周边环境,填埋场在封场及植被重建后,经过适当的技术和工程处理,可以作为农田、牧场、公园、林地甚至自然保护区等用地[4]。
2大通垃圾场封场概况
淮南市大通垃圾填埋场位于淮南市东部九大塌陷区内的北部,陈巷村西侧,九大路东50m处,总占地面积110000m2(约165亩)。根据《生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准》(建标124-2010),本工程的封场规模为Ⅱ类。
本次淮南市大通老垃圾场封场工程的主要目标是彻底解决老垃圾场对周围的环境污染问题,减少老垃圾场渗滤液和填埋气体对周围环境的影响,同时把老垃圾场打造成为淮南市生态公园,作为市民休闲娱乐的公共场所。主要表现在以下几个方面。
2.1环境保护目标
通过渗滤液收集导排系统的建设,有效避免渗滤液的外排,削减进入项目区域内水系的污染物总量,从而保护水体水质及区域内生态环境;通过封场覆盖系统及场顶绿化,能够杜绝垃圾外露,增加项目区域内的绿地率;通过地表雨水径流导排系统的建设,有效导出垃圾场表层清洁雨水,并通过合理疏导,实现区域内水资源的充分利用。
2.2污染防治与减排目标
通过渗滤液处理系统的建设,使渗滤液处理至达到国家标准后再排放;通过填埋气体收集导排系统以及火炬燃烧系统的建设,使填埋气体燃烧后再进行排放。通过以上措施,生活垃圾、渗滤液以及填埋气体无害化处理率均达到100%。
2.3生态保护目标
通过生态恢复及景观改造工程,修复生态系统植被,丰富物种资源,建立一个生态系统稳定的生态绿洲,使得填埋场内水质改善,边坡稳定,动植物丰富。先期恢复完成后,可进行合理的开发和利用,作为具有教育意义的、个性鲜明的、崭新的主题性环保教育园,寓教于乐,普及环保知识,提升公众环保意识,改善周边地区社会经济发展的条件,提高社区群众生活水平,最大限度地保护区内生物多样性,使之免遭人为干扰和破坏,使得封场后的填埋场与城市总体规划适应,改善区域环境,提升城市政府用地整体景观形象。
3垃圾填埋场植物生态修复面临的主要
环境问题3.1气体污染
对填埋场填埋气回收利用价值及安全性评估十分必要。垃圾填埋场的填埋物会产生二氧化碳、甲烷、硫化氢等大量气体,并形成恶臭[5]。这些气体对环境和植物生长产生不同程度的影响:二氧化碳改变土壤酸性,影响植被生长;甲烷是一种易燃、易爆的气体,当含量达到5%~15%时就会引发爆炸[6],而且土壤中的甲烷会排挤氧气,导致植物根系缺氧,以致根系腐烂,影响植物生长。所以建立填埋场导排气系统能有效地减少土层中填埋气体的量,有利于植物的生长。
3.2土壤污染
在填埋场进行封场时,应考虑垃圾厌氧发酵后形成垃圾层塌落导致表面覆盖层开裂的情况,做好防护措施。生活垃圾的毒害性和难降解性使得其在填埋后很长一段时间都难以降解且极易产生有毒物质,这些物质长期残留在土壤,影响土壤肥力,改变土壤结构和性质,破坏了土壤的碳、氮有效循环,阻碍了植物根系的生长发育,并积累在植物体内。
3.3垃圾渗滤液
垃圾渗滤液是由于雨水及地表水等渗入填埋场,加上垃圾的化学降解和生物化学作用,产生的一种含有高浓度悬浮物和高浓度无机和有机成分的液体[7]。垃圾渗滤液含有大量的重金属、病毒、细菌等有毒物质且营养元素比例失调。覆盖和导流系统失效时,渗滤液随雨水溢出,严重影响植物的生长,给生态恢复带来很大困难,在进行植物修复前,渗滤液收集导排系统的建设非常必要。
3.4其他污染
垃圾填埋后开始发酵,会产生较高的地温,对填埋场的复垦及植被生长产生高温危害,阻碍植被重建。高温容易导致植物烧根,不利植物生长。另外,填埋场还能引起一系列的鼠害、虫害以及其他伤害,破坏被重建的效率和进程[8]。
2013年8月绿色科技第8期
吴东彪,等:淮南市大通老垃圾填埋场植物生态修复研究环境与安全
4垃圾填埋场植物生态修复机理
4.1生态修复技术的概念
生态修复技术是根据通过一定的生物、生态以及工程的技术,根据生态学原理,人为地切断和改变生态系统退化的主导因子,使生态系统的结构、功能和潜力尽快恢复到正常乃至更高的水平[9~11]。
植物修复技术作为生态恢复技术的重要手段,是一种环境友好的污染治理技术,是从生态学原理角度来解决污染问题,对实现人与自然和谐发展具有重要的实践意义[12]。用植被进行修复,是从与自然接触界面角度,构建环境友好型垃圾填埋场,使得封场表层成为绿色的会呼吸的生态皮,可以与自然友好呼吸传递信息,有效地避免鼠蝇有害生物富集。
4.2垃圾填埋场生态修复过程中应注重的生态学原理
4.2.1整体性原理
整体性原理指的是,系统是由若干要素组成的具有一定新功能的有机整体,各个作为系统子单元的要素一旦组成系统整体,就具有独立要素所不具有的性质和功能。城市老垃圾填埋场封场生态恢复研究作为一个整体的生态系统,应该从整体观出发,统筹兼顾,协调当前与长远、局部与整体、开发利用和污染治理之间的和谐关系。
4.2.2生态位原理
在城市老垃圾填埋场封场生态恢复过程中,应组建乔、灌、草多个种群组成的生物群落,在生态恢复中要避免引进相同的生态位物种,尽可能使生态位相同的物种错开,合理安排生态系统中物种及其位置,避免种群间的直接竞争,保证群落稳定[13]。
4.2.3食物链原理
食物链是物质循环和能量流动的重要途径。随着城市老垃圾填埋场封场生态系统的不断恢复,物质循环和能量流动会更加畅通。为防止覆土层招鼠类等有害动物的破坏,可以选择种植适宜植物,起到抑制效果,如牛蒡子、接骨木、十大功劳等。环境的改善可为蛇类等爬行动物提供生存地,也可为鸟类等飞行动物提供栖息场所。
4.2.4物种相互作用原理
在城市老垃圾填埋场封场生态恢复的物种配置上要遵循个体竞争理论,使生态系统各物种达到互惠共生,系统内部有机体大大减少物质和能量损耗,减小风险,获得最大的整体功能效益。
4.2.5物种多样性原理
复杂的生态系统是最稳定的,其主要特征就是食物网纵横交织,生物组成种类繁多而均衡。生物多样性丰富,其抗外界干扰能力也越强,在城市老垃圾填埋场封场恢复和重建中,必须考虑物种多样性的因素,所采用的生物配置必须在立地条件的基础上,利用本地物种与外地种相结合,木本与草本植物相结合的方法,在不同地点给予不同配置。
4.2.6生物演替假说
根据植被演替理论,植被的正向演替是通过生态系统反馈能力、抵抗力和恢复力实现。填埋场生态恢复,最有效的群落演替是顺应生态系统演替发展规律进行的,经过一系列的阶段,从先锋群落达到中生性顶极群落[14]。
4.2.7最小风险与最大效益原理
认真研究填埋区生境状况,综合分析论证,将城市老垃圾填埋场封场生态恢复工程风险降到最小。同时,应该要考虑生态恢复的经济效益和收益周期,以求保持最小风险并获最大效益,实现生态效益、经济效益和社会效益的统一。
4.2.8环境容量总体可控原理
在区域环境容量总体指标要求下,最大程度降低因垃圾填埋场未封场而造成的环境污染,控制污染物的不利影响,以防危害区域大气、地表水(地下水)、土壤和生态系统的质量和平衡。
5垃圾填埋场植物修复的实施
从成功的案例中总结出植被恢复的主要方法为直接植被法和覆土植被法,所要解决的问题主要是物理条件、土壤的毒性、营养条件、合适物种。在自然和人工条件的介入下,填埋场封场后,会发生一种类似于次生生态演替的过程,其过程通常是:适应性物种进入—土壤肥力缓慢累积—结构缓慢改善—毒性缓慢下降—新物种进驻—新的环境条件改变—群落驻扎—填埋场生态环境改善—其他用途[13]。
5.1最终覆土层厚度的确定
填埋场因不同的开发目的而要求相对的植被类型,而不同的植被类型要求基质厚度也不一样。目前在垃圾填埋场封场设计规范中,只是提出基本封场的表层土的厚度。进行植物修复前,先确定最终覆土层厚度,然后进行植物的选种和栽种。Ettala[15]指出,根据所种植的不同植被类型决定覆土层的厚度将填埋场的建设费用大大降低。Gilman等[16]认为,草本植物需要基质厚度为60cm左右,而树木则需要90cm以上。
本次淮南市大通老垃圾填埋场最终覆土层平均土层厚60cm,部分区域达90cm,下部是土工合成材料作为隔水层。
5.2土壤营养状况测定及立地条件改造
选种植物前先测定覆土层土壤营养状况。测定指标主要包括营养物水平、电导率、土壤容重和有机物含量等。根据测定决定要添加的肥料、石灰及有机物的量。最终覆土层土壤的理化性质是妨碍填埋场植被恢复的重要因素之一。
由于该填埋场是简易填埋并经过多次扩容,填埋场堆积形体很不规则,所以需要对场地进行平整,平整需根据地形地势特点,要求便于导气管铺设,有利于排水和水土保持,保证堆体稳定,平整后形体简单,便于覆盖层的铺设并考虑一定的景观要求。同时,堆体改造要考虑土地再利用的可能性。
大通垃圾填埋场封场后成山体状,通过改造和平整,挖沟修筑成台田地形,增大了散热表面积,边坡坡度1∶3,从现状地表往上每隔一阶设置宽为2m的马道,山顶坡度不低于5%,改造后适于进行植被重建。
5.3耐性树种的筛选
植物在垃圾填埋场上生长面临着复杂的环境压力,因此,树种的选择尤为关键。浅根系草本植物能够在填埋气体较多的地方生长,因为最终覆土层下的表层中填埋气体的浓度相对较低[17]。填埋场最终覆土层通常处于干旱的状态[18],选择对填埋气具有耐性且能抗旱的植物就显得非常重要,而不是仅选用浅根系的物种,因为这些植物对干旱环境往往非常敏感[19]。因此,应考虑用不同类型植物(如乔—灌—草)的组合以达到最佳的复垦效果[20]。此外,选择耐性树种时还应考虑复垦后的填埋场用途、所填埋的固体废弃物的种类等方面特性等。
5.4植被重建
植被重建在选种时应根据垃圾填埋场具体情况进行分析,区划不同区块,根据立地条件,选种适应性强的耐受植物进行试种。
本次针对淮南市大通老垃圾填埋场植被重建,在选择植物时遵循以下几个原则:选择生长快、适应性强、抗逆性好、成活率高的植物;选择具有改良土壤能力的固氮植物;尽量选择当地优良的乡土树种和先锋树种;选择树种时要考虑其经济价值和树种的多功能效益,最主要的是要抗旱、耐湿、耐贫瘠、抗污染、抗病虫害等。
植被重建模式的核心是“分阶段种植”。在现有植物基础上,优先选择乡土树种,根据植物各自的生长习性与条件,进行分期建设,以遵循“前期改良、中期成长、后期稳定”的建设思路,促进垃圾填埋场恢复区的覆绿与美化。
5.4.1恢复初期
主要采用草本植物,因为草本植物抗性较强、适应性较强,根系发达,对土壤有一定的改良作用,能为乔灌木以及其他植物的生长创造条件,并且能够改变填埋场封场后整体的景观[21]。首先选用豆科植物进行大面积绿化种植,豆科植物本身能改良土壤,并创造良好的土壤条件(天子岭);然后,引入次生演替较快的且适应能力很强的先锋树种,改善单一的草本植物景观,并且能够加速改良土壤,通过吸收和蒸腾作用截流雨水,改善区域小环境,为其他植物生长创造良好条件。
植物群落构建模式为:刺槐+枸树+紫穗槐+红叶石楠+四季青+牛蒡子+鸡眼草+羊茅。
5.4.2恢复中期
根据地区立地条件状况,选择树型小、浅根系、耐涝、不易发生病虫危害,对老鼠、蚊蝇等有抑制性的的植物,并且按照各个功能区划和绿化带设计,进行批量化园林绿化种植,达到绿化美化环境的作用。
植物群落模式为:湿地松+柳杉+臭椿+接骨木+夹竹桃+毛竹+紫叶小檗+酢浆草。
5.4.3恢复后期
依据园林绿化和谐对称的美学原理,建设层次丰富、高低错落、疏密有间的人工植物群落,形成四季常绿、三季有花、色彩丰富的绿地景观。经过艺术加工构图,使得多姿多彩的植物创造出幽邃旷阔的各色意境,形成别具风格的园林景色。
植物群落模式:海棠+珊瑚朴+女贞+十大功劳+黄连木+鸢尾+苜蓿+羊茅。
6城市老垃圾填埋场封场生态恢复效益
分析6.1生态效益
项目实施后,垃圾填埋区不良的环境将得到根本改变,生态系统将得以重构,并成为城市的“绿肺”,变成淮南最优美宜人的城市环保主题公园。
现状区域城市绿化覆盖率30%,通过本项目实施,将提高到32%;区域城市人均公共绿地面积现状为18.7m2,通过本项目实施,将提高到20m2。通过大范围的植绿增绿,可节约能源,吸收大气中二氧化碳,改善大气和水源质量,减少洪水径流,减弱噪声,遏制土地沙化,减少浮尘天气,改善空气质量。植物以其庞大的树冠和多毛的枝叶可以减缓风速,使空气中的粉尘滞留在枝叶上,下雨时随雨水流到地面,起到防风、固沙、防尘作用,使空气变得清新。据初步测定,每亩树林地一年可滞留粉尘6t左右,恢复区植被森林可以年滞尘990t。由于植物具有蒸腾吸热和减少太阳辐射的作用,一般可以使治理后的塌陷区室外温度比市中心区降低1℃~4℃,空气中的相对湿度会增加5%~12%,降低热辐射强度,降低老城区“热岛效应”,成为淮南市“绿色天然空调”。
6.2经济效益
通过对填埋场环境综合治理与生态修复,可以盘活城市“瘫痪”土地,重新焕发生机,让花卉、林木种苗业也得到大发展,淮南有条件跨入安徽省重要花卉城市。城市森林建设的林副产品可带来直接经济效益,并且可为旅游资源的开发带来可观的经济收益,城市森林建设可促进地方经济和社区发展,增强城市和周边地区经济活力。
6.3社会效益
环境与经济是统一的,良好的环境可以促进经济的发展。项目区域综合治理后,生态环境得到了极大的改善,居民生活环境更加美好,身体健康状况得到改善,为淮南市人民的生活创造更好的条件。通过植物生态修复,减少因环境对农业造成的损失,减少发病率,从而降低医疗保健费用,同时创造良好的投资环境,带动旅游业等第三产业的发展,为淮南市GDP的增长作出贡献,推动了淮南市社会精神文明进步和满足人们全面发展的要求。建成的生态公园及绿地,可以提高城市形象,改善城市投资环境,吸引外来投资,城市将步入良性可持续发展阶段。
7结论
(1)垃圾填埋场的植被重建影响因素主要包括填埋气体、最终覆土层厚度、覆土层土壤特性、渗滤液和植物种类等几个方面。从植物生长角度看:需要注重适宜各种植物生长的土壤基底条件,诸如厚度、土壤养分含量的关系等;从封场角度看,需要最少的覆土厚度和快速沥水条件。
(2)一般填满场的生态恢复是在填埋场最终封场后进行的,如果能够在封场工程设计和施工时兼顾生态修复及植被重建工作,结合垃圾填埋场的实际情况,选择合适的修复方法和植被类别,将有利于加快填埋场的生态恢复和植被重建过程,达到生态修复的预期效果,同时也大大降低后续维护成本。
(3)植物修复对土壤的肥力和水体的水质、气候、湿度、盐度、酸碱度等条件有一定的要求和条件。植物修复过程,致使环境的pH值、Eh、溶解氧、微生物等组成一个有异于非根际的特殊环境,这种环境具有较高水平的微生物活性、多样性与生物量,有效改善区域环境质量。
(4)植物的生态修复过程中关键是植被的选择,首先应采用当地生长快、适应性强、抗逆性强的乡土植物。如本文所选植物牛蒡子、接骨木、十大功劳等都具有抑制鼠患的作用;柳杉、臭椿能吸收二氧化硫;刺槐、女贞能吸收氟化氢;夹竹桃能吸收氯气等。其次,尽量使用乡土植物。乡土植物更能适应当地环境,风险小,而且种植和维护成本低,本项目在植物选种时控制本土植物比例在80%以上,适当选取外来种,构建复合立体的乔—灌—草群落结构。在生态修复和植物构建时,关键要筛选出超富集植物,因为超富集植物根系能够分泌营养物质来活化微生物以降解污染物,并能吸收转化污染产物。在选择外来植物的时候,要严格注意防范外来植物入侵,以免引起当地生态环境破坏。
(5)植物修复技术是一种实用而较为廉价的绿色治理技术,可用于大面积的污染治理,具有较高的环境美学价值,既可消除环境中的污染物,又能美化生活环境,清洁并储存可利用的太阳能,易于社会所接受,具有明显的生态效益、经济效益和社会效益。参考文献:
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关键词 矿区;废弃地;搬迁;农户影响
中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)116-0132-03
0 引言
1)废弃地背景
矿区废弃地是指矿区开采过程中 露天采矿场、排土场、尾矿坝、塌陷区以及受重金属污染而失去经济利用价值的土地。长期以来,由于我国的矿产资源开发等生产建设活动,挖废、塌陷、压占等破坏了大量土地资源。据粗略估算,目前我国各种人为因素造成破坏废弃的土地约2亿亩左右,约占耕地总面积的10%以上,其中因采矿破坏的土地面积达8790万亩,土地复垦率在12%左右。
2)废弃地整治的意义
矿区废弃地整治可以解决农民的后顾之忧,给农民生活提供保障,稳定矿区群众的情绪;促进矿区的和谐社会建设,改善矿区的生态环境和人文环境,推动和谐矿区的建设;优化矿区产业结构,带动矿区第三产业的发展,拉动矿区农村的消费,改善矿区农民的生活,实现经济的均衡发展;实现矿区的可持续发展,经济和生态俩手抓,在发展经济的同时,保护好生态环境,实现可持续发展。
1 文献综述
1.1 国外关于矿区废弃地整治的案例
鲁尔工业区是德国,也是世界最重要的工业区。70年代以来,随着煤炭、钢铁等传统工业的衰退,鲁尔区与世界其它老工业区一样面临着结构性危机,使鲁尔区在德国经济中心的地位下降。为此鲁尔区开展了区域整治,发展新兴工业和轻工业,调整区内生产布局,大力发展文教科研等。通过清理改造和产业结构调整,鲁尔工业区经济迅速走出了低谷,从以煤炭和钢铁工业为中心的资源型生产基地,转变为以煤炭和钢铁生产为基础,以电子计算机和信息产业技术为龙头,多种行业协调发展的新型经济区,产业结构调整取得了明显的成果。
对于嘉祥县,这个案例委实具有一定的借鉴意义,而在整治方面也别有功效,其注重科学教育与新兴产业可持续发展的整体规划也成为了许多国家废弃地整治的样本。
1.2 矿区废弃地搬迁案例
以2009年以来的陕西省安康市搬迁为例,到2010年12月陕西省政府通过《陕南地区移民搬迁安置总体规划》,2011年正式启动“陕南地区移民搬迁安置”工程,为安康市保护生态环境和改善边远山区农户生产生活条件带来了前所未有的机遇。在搬迁过程中,安康市政府采用了具体职责分工、保障政策落实、奖惩功绩评级等方法来确保搬迁的有序进行。当然,这其中也存在着挑战,不过从后来的结果来看,这不失为国内大规模搬迁的一个较为成功的案例。
在学者布朗和摩尔提出的人口迁移决策模型中,他们认为搬迁农户意愿的形成取决于政府诱导力、生态压力及农户预期,而在政府强行主导的搬迁中,必然存在这农户利益受损和政府执行力相抗衡的问题。对此,我们在研究安康市的搬迁案例过程中,发现农户搬迁后取得的预期净收益和他们的搬迁意愿是紧密相关的。
2 研究内容
2.1 嘉祥县概述
山东省嘉祥县位于山东省济宁市西部,属黄河冲积平原。东西宽22公里南北长47.5公里,总面积971.6平方公里。现辖八镇七乡,714个行政村,人口76万人。嘉祥县境内资源丰富。已探明有煤面积125平方公里。新挑河乡坡刘一带煤田面积约6平方公里 ,地质储量约5000万吨。
2.2 嘉祥县矿区废弃地问题
废弃地是指以前被利用过但目前或长期以来没有被利用的土地,以及那些被工业或其他发展形式损害以至于没有整治就不能够进行有益利用的土地。
山东省济宁市嘉祥县是山东省重要煤矿区之一,分布着多所大型煤矿,而煤矿的开采同样对周围的土地,尤其是农用地造成了塌陷在内的危害,导致大量废弃地的产生。对于废弃地,绝大部分农民认为难以整治,而政府和矿区也尚未对农民进行过相关整治的指导和帮助,补偿方式多以现金赔偿进行,这就让废弃地长期存在,成为一个难以解决的病症。
在本次笔者调查的张赵庄村、秦王庄村、义和村、郝垓村、方道沟村这五个村中,有四个村不同程度地受到了矿区废弃地的影响。其中的张赵庄村、秦王庄村已经完成搬迁,而方道沟村的搬迁工作也在有条不紊的准备进行中。搬迁的主要原因还是宅基地的塌陷问题严重,在调查中我们发现很多村民的房屋已经出现了墙体开裂、膨胀、变形等现象,这对于居住的村民来说无疑是一个不小的威胁,政府的搬迁工作也体现了其应承担的价值责任。
2.3 嘉祥县搬迁问题分析――基于PESTE模型
PESTE分析模型又称大环境分析,是分析宏观环境的有效工具,不仅能够分析外部环境,而且能够识别一切对组织有冲击作用的力量。它是调查组织外部影响因素的方法,其每一个字母代表一个因素,可以分为5大因素:政治因素、经济因素、社会因素、技术要素、环境因素。
2.3.1 政策方面
2001年来,山东济宁市共筹措治理资金8亿元,累计治理采煤塌陷地8.9万亩,新增耕地3.3万亩。面对自2004年以来省政府不再批准塌陷地征用,采煤企业无法支付生态恢复治理和相关补偿安置费用,出台了《济宁市矿山地质环境治理保证金征收办法》和《地质环境保证金使用管理办法》,在全省率先实行了地质环境治理保证金征收制度,全市现已累计征收保证金5.5亿元。
为进一步促进和保障采煤塌陷地治理工作,结合济宁市实际,先后制订出台了《关于加快采煤塌陷地治理的意见》、《关于贯彻的若干意见》、《关于进一步加快采煤塌陷地治理的通知》、《关于认真贯彻落实的通知》、《土地开发复垦项目管理办法》等一系列规范性文件,实行了塌陷地治理项目管理制度,全市采煤塌陷地治理逐步走上了科学化、规范化、制度化的治理轨道。
2.3.2 经济方面
1)宏观影响
农民因宅基地塌陷而搬入新的社区,这种不同于传统农村的住宅方式从宏观角度来讲对农村的经济发展是个好现象。搬入新社区,可以带动农村第三产业的发展,优化农村产业结构,拉动农村的消费。
2)微观影响(对农户个体的影响)
从笔者实地调研中我们初步了解到山东省济宁市嘉祥县已搬迁村庄搬迁的置换政策。村民入住的滨湖花苑社区的房价部分地方和楼层,每平米是649元,而村民原宅基地砖混房按房屋类型补贴300~500元/平方米不等。已知滨湖花苑社区每户面积是120平方米,一户住宅的价格为7.788万元。假设一户农户原宅基地占地面积0.3亩,约合200平方米,按照普通房345元/平方米的补贴来算,搬迁后维持原住宅面积不变,200平方米新房总价12.98万元,旧房总价6.9万元,一户农民自己要贴6.08万元。这是按照原宅基地只有一层的情况下的出的结论。
此外,原本的农村生活转入社区式的生活,农民在日常生活中的开销比以往要多的多。饮食、水电气费、街道卫生费等,各项费用的开销使得农民每月开销加大。
2.3.3 社会因素方面
1)积极影响
入住社区,农户能够享受到更加便捷的公共服务和更加健全的基础设施。社区的公共服务部门得到有效地集中。在新建的社区中有社区医疗所,社区派出所和其他一些服务社区的单位。这极大提高了农户的生活便捷度。同时,社区幼儿园的建立,更加减轻了家长接送孩子的麻烦。卫生环境也得到极大改善。
2)消极影响
一定程度上减少了交流。社区居民楼和以前的居住环境有很大不同。以前的住房更方便邻居之间互相串门聊天。但是现在很多情况都是家门禁闭,不方便邻居之间的拜访。对于很多留守老人们,生活更加无聊,不方便。
此外社区里,没有停车场且社区相对开放,任何人都可以进入,这对住户财产产生很大威胁。社区住宅楼无电梯,对于一些老人和小孩存在一定的不便。
3)代际影响
和中国大多数农村一样,调查的五个村中的年龄结构也存在这严重的断层问题,绝大多数家庭都是年轻人外出打工、老人小孩在村中留守,这种留守结构使得本来就层出不穷的整治废弃地问题更是雪上加霜。
而对于年轻人来说尤其是男青年来说,常年在外务工,收入来源来是以工资为主,农业与他们好像关系不大,对于废弃地问题和搬迁问题都兴趣不大,而搬迁后的新区有着更好的环境和更漂亮的楼房使他们觉得好像住在城市里,对于土地缺乏感情和新区的环境保障、交通便捷让年轻人更愿意住在搬迁后的新区中。
2.3.4 技术方面
目前来看,废弃地主要包括三个大的危害:水土流失、诱发地质灾害和环境污染问题。
而针对这方面的整治恢复方案在国内也比较健全,并不存在瓶颈性的技术障碍,而生态恢复的关键的是生态系统功能的恢复和合理结构的构建 而生态系统的各种功能是靠系统的各组成成分相互作用来实现的。
在土地整治上,目前主要的手段有化学修复法、客土覆盖法、植被种植修复和微生物技术运用五种手段,当然我们也要看到,矿区废弃地生态恢复在依靠科学技术的同时做到在法律上有依据 经济上有保障。只有在依靠科学技术的同时 加强执法 完善制度拓展资金渠道 才能确保矿区废弃地的生态功能得到恢复 并发挥其应有的效益。
4 对策分析
4.1 加强政策制度保障
政府要严格执行并落实矿区农户搬迁及因土地塌陷而造成农民损失进行补偿的相关政策规定。在调研过程中笔者了解到很多人对置换政策并不满意,因此应该确保工作人员与农户沟通好协调好,让广大农户切实了解具体的置换政策以便打消他们心中的疑惑与不满;另外在土地塌陷造成农民种粮减产甚至绝收的补偿方面,农户存在不同的声音,因此应该严格执行相关补偿政策,切实保障农民的权益。
4.2 提供更多就业机会
政府应该为搬迁后的村民提供更多的就业机会,扶持村民自己开办的小型工厂或企业,鼓励自主创业。矿区农户搬迁后,土地相应减少,部分农民对未来的生活感到经济压力较大,此举既可解决农村闲置劳动力问题,也可以为农民创造更多的就业机会,增加家庭收入,有利于搬迁后社区的和谐发展。
4.3 加大土地复垦力度
政府及相关单位应加大矿区废弃地土地复垦工作的力度,提高土地复垦的质量,从而增加可耕种土地的面积。但这也牵涉到土地复垦后的使用权问题,在调研中发现许多村庄的矿区废弃地复垦后还是由原有农户进行耕种,这样既对搬迁农民的心理产生了巨大的安抚作用,又解决了农户的生活与收入来源问题,有利于社会的稳定。
4.4搞好社区建设
加强社区基础设施及文化建设,让人们早日适应社区生活。农民长期住在农村,一些生活习惯与生活方式很难在短期改变,因此要加强社区的基础设施建设与配套设施的建设,进一步改善居住环境,如让住户有地方放农具与粮食,让住户有停放车辆的地等;另外还要加强社区文化宣传与营造,多举办一些社区活动,加强居民间联系,丰富居民生活。这对于一些家里只有留守老人和儿童的家庭,会更加温暖。
4.5 改变土地耕种模式
针对农户搬迁后种地不方便的问题,可以实行托管或流转。农户搬迁后离原先的农田都比较远,耕种下田很不方便,可以将复垦后的土地统一承包给一方进行大规模机械化耕种,既可提高产量,增加收入,又可解决了务农的不便问题;此外还可实行全托管或半托管的方式,由合作社统一提供化肥种子农药和技术指导,增加粮食产量的同时为农民节约了种田成本。
4.6 完善社会保障建设和人文关怀
加强社会保障体系建设,将搬迁农户纳入社会保障范畴。有些年龄较大的农户虽然搬迁了,但是因为身体等原因无法种地或工作,虽然子女也给他们一部分钱,但是子女往往在外打工不在身边,因此需要政府及社会给予更多的关爱与救助。
参考文献
[1]张国良.矿区环境与土地复垦[M].徐州:中国矿业大学出版社,1997.
[2]王巧妮陈新生张智光.我国采煤塌陷地复垦的现状、问题和原因分析[J].能源环境保护,2008.
关键词:生态补偿;内涵;理论基础;理论研究;实践
中图分类号:F133.3 文献标识码;A 文章编号:1003-4161(2010)05-0105-06
引言
资源枯竭与环境恶化使自然资源的供给与生态环境的服务功能和人类的持续发展要求之间的矛盾日益凸显,越来越多的人开始正视和关注这个问题。作为能够有效解决上述矛盾的方法之一,生态补偿也随之受到社会各界的广泛重视,并成为生态环境与自然资源问题中的重大研究课题。早在19世纪70年代,北美、西欧等发达国家就已开始了对生态补偿的研究,拥有极为丰富的实践经验。相比之下,我国生态补偿的理论研究与实践起步较晚,尚处于初步探索阶段,缺乏成熟的理论成果和实践经验。有鉴于此,从生态补偿的内涵出发,综述国内外生态补偿理论与实践的研究成果,对我国进一步开展这一领域的理论研究、政策制定和实践探索具有重要意义。
一、生态补偿的内涵与理论基础
(一)生态补偿的内涵
生态补偿自其产生伊始便成为西方学界的研究热点之一,传入我国后,更是如此。时至今日,尽管生态补偿的研究发展历程已然不短,但就其内涵,国内外学界仍没有达成统一认识。对此,我们可以从时间和空间两个不同层面人手,对生态补偿内涵的各种不同理解做一简要回顾和归纳。
从时间上看,不同时期,人们对生态补偿内涵的理解是不同的,具有与时俱进的特点。生态补偿最早源于生态学理论,专指自然生态补偿…。自然生态补偿被定义为生物有机体、种群、群落或生态系统受到干扰时,所表现出来的缓和干扰、调节自身状态使生存得以维持的能力,或者可以看作生态负荷的还原能力。20世纪70到80年代,人类作为地球的主要活动者,更多的参与到了生态系统的管理当中,生态补偿也因此进入生态管理领域,被认为是人们保护生态环境和生态功能,确保一定区域内生态稳定的一种有效措施。20世纪90年代以来,生态补偿被引入社会经济领域,更多地被理解为一种环境资源保护的经济刺激手段。人们通过它,可以内化生态环境资源的外部性,解决生态环境资源的保护与恢复问题。
从空间上看,同一时期,人们对生态补偿内涵的理解亦存在差异,具有浓重的学科特色。不同学科对生态补偿内涵的理解之所以不同,是因为不同学科研究生态补偿的出发点不同,侧重点不同,所涉及的领域亦不相同。简单举例,在生态学中,生态补偿的内涵讲的是生态系统的自我还原功能;而在经济学中,生态补偿的内涵指的却是一种对生态环境受益者收费,受损者补偿的经济措施。
综上所述,虽然人们关于生态补偿的内涵并未统一认识,但随着多学科综合交叉的研究趋势的兴起,生态补偿内涵的诸多不同理解必将趋于融合,全面发展。有鉴于此,笔者认为,现阶段,生态补偿的内涵应当是指政府制定的能够引导不同利益主体共同进行生态保护投资(或者减少生态破坏)的综合经济政策措施。具体来讲,这种措施能够使人们在利益博弈时做出的最优决策与保护环境、节约资源的需求相一致,对破坏生态环境的行为进行收费,对破坏生态环境的额度加以限制,对保护生态环境的行为给予补偿,积极鼓励人们进行生态环境保护投资,间接增大破坏生态环境的机会成本,让所有环境保护者切实得到其保护行为带来的经济利益。
(二)生态补偿的理论基础
生态补偿是针对人们“利他”和“利己”行为博弈的一次典型应用,它的理论基础主要包括外部性理论、公共物品理论、博弈论、生态资本理论以及可持续发展理论五个方面。在此,我们有必要对上述五方面经济理论做一综述。
1.外部性理论。在生态环境问题的研究过程中,我们必然要涉及外部性问题。通过对外部性问题的探讨,我们找到了一个解决生态环境问题的有效方法――生态补偿。因此,很多时候,我们会从外部性的角度对生态补偿加以定义,以显示外部性对生态补偿的重要。那么,究竟什么是外部性呢?简单来讲,外部性就是指由某种经济活动产生的、存在于市场机制之外的影响。经济活动除了在市场机制内部影响当事双方(卖方和买方)外,还可能会在市场机制外部影响一些旁观者。这些旁观者不会因此得到应有的补偿或付出相应的代价。当一种生产或消费活动对其他生产或消费活动产生不反映在市场价格中的问接效应时,外部性就凸显了出来。因此,在存在外部性时,社会对市场结果的关注扩大到超出市场中买者与卖者的利益之外,还要包括受到影响的旁观者的利益,但在现实中,由于消费者与生产者在决定需求或供给时,很少考虑到他们行为的外部效应,所以在存在外部性时生态资源配置与利用很难达到最优状态。就如同庇古所说,“社会边际成本收益与私人边际成本收益背离时,不能靠在合约中规定补偿办法予以解决。这就必须依靠外部力量,即政府干预加以解决。当它们不相等时,政府可以通过税收与补贴等经济干预手段使边际税率(边际补贴)等于外部边际成本(边际外部收益),使外部性‘内部化’。通过征税和补贴,实现私人最优与社会最优的一致。”目前,庇古的这种外部性“内部化”思想已为绝大多数研究生态补偿问题的学者所采用,并由此引出产权清晰理论,提出对生态环境资源界定产权,内化生态环境问题中的外部性。
2.公共产品理论。公共物品理论解释了环境为什么会被破坏,资源为什么会被过度使用以及政府为什么需要出面来保护生态环境。我们知道,经济学中,社会产品有公共产品和私人产品之分。公共产品是这样一种产品,它能够便宜地向一部分消费者提供,但是一旦该商品向一部分消费者提供,就很难阻止其他人也消费…J。与私人产品相比,公共产品具有两个基本特征:非竞争性和非排他性。非竞争性产品使每个人都能够得到,而不影响任何个人消费它们的可能性。非排他性产品使所有人都无法被排除在消费之外,其结果是很难或者不可能对使用非排他性产品的人们进行收费――这些非排他性产品能够在不直接付钱的情况下被享用。一般来讲,生态环境及资源可以看做是一种生态产品,具有公共产品的两个基本特征,它的非竞争性让人们只看到眼前利益,过度使用,最终使全体社会成员的利益受损;它的非排他性导致整个生态环境资源保护过程中的生态效益与经济效益脱节,在缺乏有效激励的情况下,很少会有人愿意向生态环境资源保护进行投资,而这种投资却恰恰是整个社会所急需的。因此,要解决好生态环境资源的保护和恢复问题,就必须立足于公共物品理论,建立有效激励措施,使生态产品的受益者付出相应的费用,供给者获得合理的经济回报。
3.博弈论。博弈论指任何类型的游戏和竞赛里的决策主体(个人、企业、集团、政党、国家等)在相互对抗中,对抗双方(或多
方)相互依存的一系列策略和行动的过程集合。它的特征表现在有规则;需两人以上参与;每个人的博弈结果都取决于所有参加者的行为;在对博弈对手可能采取的行为进行理智的判断后作出自己最好的选择。博弈论之所以受到诸多经济学家的推崇,在于它能够揭示个人理性与集体理性的矛盾所在,并为促成个人理性与集体理性的统一、实现集体最优提供途径。进行博弈分析的最终目的是运用博弈规划来确定均衡,即所有参与人的最优策略组合。不管博弈各方是合作、竞争、威胁还是暂时让步,博弈论模型的求解目标都是使最终利益最大化,但这种最大化又必须建立在各方都采取各自“最好策略”的基础上,从而使各方最终达到一个力量均衡,谁也无法通过偏离均衡点而获得更多的利益。也就是说人们都站在自己的角度在充分考虑到他人的可能决策的情况下,做出自己最优的选择,如果竞争各方都按照上述情形做出决策,那么就会使整个的竞争局面获得最大利益,资源得到有效配置,谁也无法改变。当然,这必须建立在竞争各方不相互串通的假设前提之上。生态补偿之所以需要应用博弈论进行分析,正是看到了它对各相关决策主体行为研究的现实指导意义。人们可以通过博弈分析对生态补偿中各利益相关者的行为进行研究,并利用博弈论中的“囚徒困境”、“智猪博弈”、“斗鸡博弈。”等经典问题的思维方式研究生态系统中的博弈现象。根据相关受益者和受损者的行为决策找出其中个体理性在没有集体价值观约束下产生的个体行为缺乏约束机制,个体缺乏主动合作意愿,个人理性与集体理相互矛盾的原因,并利用博弈论中的有关理论加以解决和正确引导,使生态补偿中利益各方再次回到均衡状态。
4.生态资本理论。生态资本理论的核心在于将生态环境资源纳入资本范畴,并从资本角度对生态环境资源展开讨论。随着经济发展方式的转变,生态环境资源具有的生态效益价值已为越来越多的人所关注,人们开始将这种价值视为一种基本的生产要素,投入到产业资本循环当中。生态补偿也据此通过计算生态环境资源的生态效益价值得到生态补偿的具体数额。生态资本理论大体囊括以下五方面内容:
(1)生态资本的具体范围。生态资本主要包括:能直接进入当前社会生产与再生产过程的自然资源,即自然资源总量(可更新的和不可更新的)和环境消纳、转化废物的能力(环境的自净能力);自然资源(及环境)的质量变化和再生量变化,即生态潜力;生态环境质量,这里是指生态系统的水环境质量和大气等各种生态因子为人类生命和社会生产消费所必需的环境资源“。
(2)生态资本的稀缺性。自然赋予人们的资源相对人们日益扩大的需求是有限的,当人类需求的无限性与自然资源有限性产生矛盾时,环境资源的“稀缺性”随之体现。同时,人口的不断增长和延续,以及环境资源在空间上分布的不均衡,使得环境资源的稀缺性更加明显。生态资本往往会和供求联系在一起,这时它是具有价格的,而它的价格大小正是取决于其本身的稀缺性和开发利用的成本。
(3)生态资本的劳动价值论。随着人类活动范围的日益扩大,地球上的生态系统已不再是“天然的自然”而是“人工的自然”了,生态环境资源成为人们创造财富的要素之一_9]。因此,由于人的劳动的参与,生态资本在某种程度上也凝结了人类无差别的劳动(人类为生态资源的保护和发展所费的劳动),具有价值和使用价值,也即生态资本的生态效益价值亦要决定于它对人类的有用性。
(4)生态资本的双重属性。生态资本由于其具有生态效益价值,能够通过参与生产活动带来经济效益而具有资本的一般属性;同时生态资本又由于其自身内涵,具有生态属性,即人们在开发利用生态环境资源时必须遵循生态规律才能获得最大收益。
(5)生态资本的总经济价值论。总经济价值由两部分组成:使用价值和非使用价值,其中非使用价值又包括选择价值和存在价值。生态资本的使用价值直接参与生产,而非使用价值使人们在开发利用自然环境时具有更多选择并切实感受到整个生态系统平衡发展的好处。
随着人类不断提高对生存环境质量的要求,生态系统的整体性就显得越发重要,而生态资本的价值也在经济发展过程当中凸现出来。当生态资本理论应用于生态补偿领域之后,人们彻底意识到只向自然索取,而不向自然投资的做法绝不可取。
(6)可持续发展理论。可持续发展理论是人类社会发展到一定程度的产物,当生态危机和自然灾害频频爆发,自然资源变得稀缺时,人们开始对以往的传统发展观进行反思。在生存环境日益恶劣的威胁下,人们不得不重新审视社会发展与自然环境的关系,探索长久稳定、适宜生存的新的发展模式。作为这次反思的结果,可持续发展理论不仅为人类日后的发展指明了方向,也为人们进行的生态补偿描绘出了最终目标。可持续发展是指既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展,突出表现两个方面,一是时间上的可持续性,二是空间上的协调性,通过横向和纵向的持续协调达到打破束缚,改变现状的目的。可持续发展是一项经济和社会发展的长期战略,主要包括生态环境资源的可持续发展、经济的可持续发展和社会的可持续发展三个方面,特别强调经济发展与环境保护是统一的,环境问题与社会经济问题必须一起考虑,并且在经济社会发展中求得解决,实现社会、经济、环境的同步发展;世界上富足的人应当把他们的生活方式控制在生态许可的范围内,并且应当使人口数量和人口增长同生态系统生产潜力的变化协调一致;必须摆脱过去的发展模式,从整体生态系统考虑环境问题,制定协调改善经济发展和环境保护的长期政策,重视自然资源的合理利用和持续利用,以生态改善来保障可持续发展目标的完成。
二、国内外生态补偿理论研究
(一)国外生态补偿的理论研究
国外生态补偿的理论研究成果并不多见,除了部分零散的研究结论外,有迹可循的仅仅只剩下一些西方经济学的基本理论。因此,我们就从这些基本经济理论人手,对国外生态补偿的理论研究进行综述。回顾历史,国外生态补偿的理论研究可以追溯到人们关于如何解决外部性的探讨,其中最具代表性的是英国经济学家庇古和罗纳德・科斯。
庇古提出了经典的“庇古税”理论,认为外部性问题可以通过政府以税收等方式要求外部性产生者补偿社会总成本与私人成本之间的差额加以解决,实现成本的内部化,避免社会福利的再次损失。按照庇古的观点,导致市场配置资源失效的原因是经济当事人的私人成本与社会成本不相一致,从而私人的最优导致社会的非最优。因此,纠正外部性的方案是政府通过征税或者补贴来矫正经济当事人的私人成本。只要政府采取措施使得私人成本和私人利益与相应的社会成本和社会利益相等,则资源配置就可以达到帕累托最优状态。庇古税是解决环境问题的古典教科书的方式,属于直接环境税。它按照污染物的排放量或经济活动的危害来确定纳税义务,所以是一种从量税。庇古税的单位税额,应该根据一项经济活动的边际社会成本等于
边际效益的均衡点来确定,这时对污染排放的税率就处于最佳水平。生态补偿也正是基于这种思想,不断得到发展和完善。
罗纳德・科斯则提出了不同看法,即著名的“科斯定律”。科斯定律告诉我们当产权明晰,而且交易费用为零(或者较小)时,人们可以通过引入市场交易机制来实现外部效应的内部化,进而使外部性问题得到解决。如果产权的界定是适当的,那么,人们就会被迫偿付他们给别人带来的任何外部负效应,而且,市场交易将产生有效率的结果。根据科斯的说法,在生态补偿中,只要生态环境与自然资源的产权界定明确,生态补偿的实现就可以通过市场机制来完成,最后的具体补偿标准和数目则取决于当事双方的讨价还价能力以及相关的污染破坏程度。
“庇古税”理论和科斯定律虽然出发的角度不同,但都给出了令人信服的解决外部性问题的途径,成为人们通过政府或市场实现生态补偿的重要理论依据。时间推移,外部性理论的发展及其在环境与资源保护领域的应用推动着外部性损害补偿思想与生态补偿思想的形成和发展。在此期间’,美国经济学家塞尼卡和陶希格提出的从环境与发展关系方面考虑补偿问题的补偿发展理论和可持续发展理论成为继“庇古税”理论和科斯定律之后,最能代表国外生态补偿理论研究发展进程的重要理论成果。前者被视为“庇古税”理论和科斯定律的继承与发扬,而后者则是整个人类社会关于发展的普遍共识。进入20世纪90年代,国外对生态补偿的理论研究重心由宏观讨论转向微观研究,有关补偿主体的行为与选择、补偿的经济原因、补偿的市场化途径以及补偿的具体机制等方面内容成为这一时期的研究重点。今天,随着计量经济学在世界范围内的广泛应用,具体补偿问题的实证分析成为国外生态补偿理论研究的又一趋势。在此趋势下,不少学者开始对具体区域的生态补偿问题展开讨论,并在指导实践和为政府提供政策建议的研究目的下,研究出不少切实可行的区域补偿理论成果,使国外生态补偿的实践水平亦提高不少。
(二)国内生态补偿的理论研究
国内生态补偿的理论研究虽然起步晚于西方发达国家,但经过几十年发展,还是涌现出一批具有较高学术价值的理论成果,为我国生态补偿理论研究的进一步发展打下了坚实基础。具体而言,这些成果主要涉及生态补偿的内涵、机制、标准及实施途径四方面内容,在此,不妨对它们做一简要评述。
在生态补偿的内涵方面:章铮(1995)提出生态环境补偿费是为控制生态破坏而征收的费用,目的是使外部成本内部化。这一概念以外部性理论为基础,是我国早期生态补偿理论研究的成果之一。毛显强等人(2002)提出生态补偿是指通过刺激损害(或保护)行为的主体减少(或增加)因其行为带来的外部不经济性(或外部经济性)。他们将生态补偿模式归纳为6类,分别是生态补偿费与生态补偿税、生态补偿保证金制度、财政补贴制度、优惠信贷、交易体系和国内外基金,倡导通过收费调整环境损害主体和环境增益主体之间的利益关系。与章铮相比,毛显强等人对生态补偿的认识显然更加深入,虽然二者都是立足于外部性理论,但是毛显强等人还特别明确了补偿主体和补偿对象,细化了生态补偿的模式,是为我国生态补偿的理论研究做出重大贡献。粟晏、赖庆奎(2005)等提出生态补偿是社会矛盾、利益差别、认识分歧的整合器,它可以改变成本收益的动态关系,实现社会公平、公正。他们二人从生态补偿相关各方的利益关系出发,对生态补偿进行定义,和前面的学者相比,他们对生态补偿内涵的研究角度更加偏向人,在实际操作中也更具指导意义。毛峰,曾香(2006)提出生态补偿是对丧失自我反馈与恢复能力的生态系统进行物质、能量的反哺和调节机能的修复。毛峰,曾香认为生态系统是具有自我还原能力的,当它遭受破坏时,生态系统会首先进行自我恢复,只有当这种还原能力丧失(或者无法同破坏速度相比)时,人为保护才会成为必要。因此,生态补偿需要兼顾两方面内容,一是以补偿保环境,二是以补偿促恢复。也就是说,生态补偿不仅要减少当前人们对生态系统的破坏,还要修复过去生态系统丧失的自我还原能力。梁丽娟等人(2006)从博弈论的角度提出生态补偿是为了走出生态“囚徒困境”的制度安排,通过建立生态补偿的选择性刺激机制,实现区域内的集体理性。他们认为生态补偿应当考虑受益者和受损者的行为选择,通过博弈分析,建立机制,引导双方做出保护生态环境的理性选择。
在建立和完善生态补偿机制方面:(2006)提出的建立包括西部生态补偿机制、重点生态功能区补偿机制、流域生态补偿机制和要素补偿机制构成的多层次补偿系统。王金南等人认为应当通过建立生态补偿机制来实现有效地补偿,不仅如此,还应当根据地域的不同情况建立相应的补偿机制。要因地制宜,突出重点,有所区别,有所不为,多层次,宽领域的进行补偿实践。
在生态补偿的标准方面:洪尚群(2001)提出生态补偿标准的三个难点在于效益量计算、补偿期限确定和社会心理把握”。具体补偿多少应重点考虑三方面内容,首先是生态环境的好转给受益者带来多少收益,给受损者带来的多少损失;其次是补偿时间多久为宜,最后是补偿涉及的各相关利益方的心理如何把握。吴晓青(2002)应用生态经济学、环境经济学理论,用受益总量和经济损失二者差值得出受益者应提供的补偿数量,在操作上量化了生态补偿的补偿标准,为后来各地进行的生态补偿计‘算提供了依据。郑海霞(2006)提出的生态补偿标准是成本估算,生态服务价值增加量、支付意愿、支付能力4个方面的综合,进一步细化了影响生态补偿标准的因素。
在生态补偿的途径方面:李克国等人(2006)提出建立和完善生态税、资源税,推行绿色税收政策的建议,将中央政府和地方政府作为补偿主体,用税收的方式对受益者进行收费,用转移支付的方式对受损者加以补偿,解决我国生态补偿过程中的资金不足与资金分配问题。
通过上述回顾,不难发现,我国生态补偿的理论研究目前存在着如下问题:(1)过多偏向原理性探讨,对真正能够解决问题的具体地区、流域补偿实践问题研究较少,缺乏具体的经过实践检验的生态补偿技术方法与政策体系;(2)缺乏对生态补偿机制如何构建的深入探讨,仅在生态补偿机制的理论基础和部分概念上做了研究;(3)观念上倾向于通过政府实现补偿,对市场机制在生态补偿中的具体作用和实现途径研究较少;(4)对国外生态补偿的理论方法借鉴不够,更多地依赖于国内经验;(5)研究成果以政策建议为主,缺乏成系统的理论体系;(6)对生态补偿评价体系的研究严重不足,已有成果只是总体慨述了评价方法、评价分类和评价内容,缺少在评价体系中进行定量分析和运用模型,至今仍未形成一套普适的评价指标体系,也没有分类对不同类型的生态补偿评价体系展开研究;(7)整个理论研究多以宏观定性为主,相对于国外生态补偿,缺少案例支撑的实证分析。
三、国内外生态补偿的实践
(一)国外生态补偿的实践
国外生态补偿的实践开始较早,根据补偿主体的不同大致可以分为以下三种:
1.政府作为唯一的补偿主体,运用财政收入直接进行补偿。以美国设立废矿恢复治理基金用于生态环境恢复治理;和德国专门成立矿山复垦公司,所需资金按联邦政府占75%、州政府占25%的比例分担为代表。
2.政府主导,补偿主体并不唯一,补偿模式相对多样。具体包括:(1)政府实施直接补偿模式,以美国实施“土地休耕计划”等农业耕地保护计划,对按照计划退耕的农场主给予农产品价格补贴;欧洲制定法律,减少农业中氮的使用,如果遵守氮管理汁划,将得到一定的补偿;芬兰国家采用购买的方式对生物多样性价值给予经济补偿为代表。(2)生态补偿基金制度模式,以德国新开发矿区业主预留企业年利润3%的复垦专项资金,对因开矿占用的森林、草地实行等面积异地恢复;墨西哥建立一定资金规模的补偿基金,按照每年、每公顷一定金额的标准补偿森林提供的生态服务;哥斯达黎加建立全国性的环境服务付费制度,通过植树提供森林生态服务的土地拥有者可以得到按一定标准的补偿;厄瓜多尔首都基多成立流域水土保持基金,用于保护上游水土以及生态保护区为代表。(3)征收生态补偿税模式,以瑞典、比利时、芬兰通过与环境有关的税收(绿色税),限制污染物排放,对生态环境进行补偿为代表。(4)区域转移支付制度模式,以德国建立州际间横向转移支付制度,通过改变地区间生态利益格局实现公共服务水平均衡为代表。(5)流域(区域)合作模式,以易北河上游捷克与下游德国达成共同整治易北河协议,并成立双边合作组织治理易北河污染为代表。
3.市场化运作为主体,多种实践模式相结合。主要有:(1)绿色偿付模式,以美国下游生态受益区对上游控制土壤侵蚀、预防洪水及保护水资源的社会团体或个人给予经济补偿;法国瓶装水公司对水源区周围采取环保耕作方式的农民给与补偿为代表。(2)配额交易模式,以美国通过法律、法规、规划或者许可证为环境容量和自然资源用户规定了使用的限量标准和义务配额,超额或者无法完成配额,就要通过市场购买相应的信用额度为代表。(3)生态标签体系模式,以欧盟对产品的设计、生产和销售进行绿色认证,保证产品寿命周期各个环节能够节约资源、减少污染物排放;美国在保护生态和自然的前提下生产的农副产品贴上认定标签,通过消费者的选择为这些产品支付较高的价格,间接偿付保护自然的代价为代表。(4)排放许可证交易模式,以澳大利亚通过排放许可证交易,使生态服务商品化,并在市场交易中使生态服务提供者获得收益为代表。⑤国际碳汇交易模式,以哥斯达黎加统计国内林业碳汇总量,并将额外的碳汇作为国家碳汇储备,适时出售给外国企业,所得收入大部分补偿给林主为代表。
(二)国内生态补偿的实践
国内生态补偿的实践始于20世纪70年代,至今约有40年历史。在我国,生态补偿主要通过政府实现,多以各级政府出台的政策和主导的大型生态工程为主。
1.20世纪70年代到80年代末,各级政府自发对生态补偿展开实践。以20世纪70年代,成都市政府为解决四川青城山森林乱砍滥伐现象的问题将青城山门票收入的30%用于护林,并作为一项制度确立下来的决定和1978年我国最大的生态工程――三北防护林工程启动为代表。
2.20世纪80年代末到90年代末,各级政府有意识地开始尝试进行生态补偿实践。以我国各地方政府相继出台生态环境补偿费的规定并付诸实施为代表,如中办[1992]7号文件明确提出:“各级政府应更好地运用经济手段来达到保护环境的目的。按照资源有偿使用的原则,要逐步开征资源利用补偿费,并开展征收环境税的研究。研究并试行把自然资源和环境纳入国民经济活动核算体系,使市场价格准确反映经济活动造成的环境代价”;1990年国务院的《关于进一步加强环境保护工作的规定》,提出“谁开发谁保护,谁破坏谁恢复,谁利用谁补偿”和“开发利用与保护增殖并重”的环境保护方针。
3.20世纪90年代末到2004年,各级政府全面开展生态补偿实践工作。以退耕还林、天然林保护、退耕还草、京津风沙源治理等重大生态建设工程的全面启动为代表。
4.2004年至今,各级政府加大对生态补偿实践的投入力度,我国生态补偿的实践进入高速发展时期。以中央政府提出建立、完善生态补偿机制,各级政府随后为加快流域、西部地区、湿地、海洋与旅游景观等区域生态补偿实践进程给予的优惠政策措施为代表。如2005年8月26日浙江省政府下发的《关于进一步完善生态补偿机制的若干意见》中,对什么样的区域需要给予生态补偿,实行补偿的区域需要设置什么样的生态保护标准,用什么样的方式和措施补偿,补偿通过什么样的渠道,如何加强生态补偿机制实施工作的领导和考核等方面均作了深入研究;2005年《青海省三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》审议通过,整个规划总投资达到亿元,被称为“西部大开发在生态建设方面标志性工程”,工程内容包括生态保护与建设项目、农牧民生产生活基础设施建设项目和生态保护支撑项目三个大类。2006年国家“十一32"规划提出“按照谁开发谁保护、谁受益谁补偿的原则,建立生态补偿机制”;同年4月28日,浙江省政府办公厅印发了《钱塘江源头地区生态环境保护省级财政专项补助暂行办法》,按照“谁保护,谁受益”、“责权利统一”、“突出重点,规范管理”和“试点先行,逐步推进”的原则,对钱塘江源头地区生态环境保护加大了财政转移支付;2007年的《国家环境保护总局关于开展生态补偿试点工作的指导意见》(环发[2007]130号)提出我国将在自然保护区、重要生态功能区、矿产资源开发、流域水环境保护等4个领域开展生态补偿试点。
综上所述,不难看出,我国生态补偿的实践存在着如下问题:一是补偿模式单一,只以中央政府或地方政府为主体,无法做到有效的补偿;二是补偿范围狭窄,我国目前已实施的生态补偿主要局限于退耕还林、天然林保护、矿区植被恢复等内容,而且只在部分区域进行;三是补偿资金来源单一,补偿数量不足,仅仅只靠政府的转移支付根本无法满足国内生态补偿的资金需要,反而使得补偿资金的融资手段单一,基本不吸纳社会闲散资金,加之管理缺失,资金不能集中用于重要生态功能区的保护与建设,而是被分散使用,对于一些影响较大的项目,则重复立项、分头跟进,造成资金的低效使用和浪费[22j;四是在生态补偿机制的建立过程中,利益相关者的参与度不够,机制本身没有调动起各利益相关者的积极性,缺乏明确的环境产权界定,使补偿机制最终流于形式,难以真正发挥作用;五是补偿缺乏统一的管理单位,造成管理混乱,不同地区分别由不同地方政府负责监管且没有固定、独立的行政机构,使得补偿的管理环节频频出现断层和扭曲;六是补偿的相关政策和法规还不够健全,目前我国还没有一部统一的有关生态环境补偿的法律法规,有关生态环境补偿的规定只是散见于有关自然资源及环境保护的法律、规章和规范性文件之中,不仅如此,原来的一些资源、环境方面的法规与条例已然不能适应当前形势的发展要求;七是补偿多以“项目工程”为单位,缺乏持续性和稳定性,项目工程基本都具有明确的时限,在其时限内生态补偿得以进行,环境资源得以保护,但当其结束后,绝大多数生态环境与资源又会因缺乏补偿而再次遭到破坏,生态补偿问题得不到根治;八是补偿机制缺少跨地区的补偿构想,地区间横向补偿得不到有力的财政体制保障,忽略了生态服务的提供者与受益者在地理范围上的不对应。
四、结语
通过以上三部分综述,我们看到,与国外生态补偿相比,我国生态补偿还存在着许多不足。面对这些不足,我国生态补偿领域应当在理论研究和实践方面均有所改进,为我国在这一领域的下一步发展创造条件。
我国小水电资源广泛分布在全国1600多个山区县,主要集中在中西部地区,其中西部地区小水电技术可开发量占全国的63.6%;中部地区小水电可开发量占全国的17.8%。东部地区小水电可开发量为18.5%。
【关键词】水电资源;开发;现状
我国小水电资源开发量位居前6 位的省区是广东、四川、福建、云南、湖南、浙江,开发量分别为408 万kW、367 万kW、362 万kW、233 万kW、217 万kW 和206 万kW。2002 年开发率居前4 位的省区是广东、福建、浙江和海南,开发率分别为64%、52%、47%和47%。
一、我国小水电技术及产业发展现状
小水电技术主要包括流域规划技术,水工建筑物设计施工技术,小型水轮发电机组设备制造技术,水电站计算机监控技术,电网自动化调度技术及输配电计算机监控技术等。
流域规划技术主要包括小流域梯级开发、龙头水库开发、高水头电站跨流域开发等,通过把流域作为一个有机的整体,进行系统研究,找出符合整个流域最大水力资源利用率、最大发电效益、最大社会效益和环境效益的开发方案。目前,小水电流域规划技术发展迅速,并逐步推广应用到全国小水电开发中。
小水电的水工建筑物技术主要包括
⑴砼重力坝、砌石拱坝、小型砌石连拱支墩坝、砼拱坝、橡胶坝、砼面板堆石坝、土坝等挡水建筑物技术;
⑵发电引水、跨流域引水和虹吸式进水等引水建筑物技术。小水电水工建筑物投资比例大,工程进度也受其制约,因此,水工建筑物技术发展可以有效减少工程投资、加快施工进度。
二、小水电行业发展目标及技术发展展望
我国的小水电开发主要是服务于地方经济建设,尤其是广大农村地区。小水电开发的一个重要特点是与农村经济发展和实现农村电气化密切结合起来,近20 年来,国家以水电农村电气化形式组织小水电开发。随着我国农业结构升级、农村经济壮大和农民致富步伐的加快,目前小水电已进入到一个新的发展时期,小水电也成为满足农村电力需求、解决无电人口、扶贫、保护生态、替代常规电力等多目标的系统。
2.1、小水电发展方针
⑴ 满足农村电力需求与解决无电人口问题
从上世纪五十年代至今,满足农村电力需求与解决农村地区无电问题始终是小水电的主要目之一。目前我国农村边远地区用电水平仍然偏低,特别是在电网末端和离网的分散供电地区,人均用电量不到全国农村人均用电量的1/4;全国尚有1000 多万无电人口,这些人口所在地区地理位置极为偏远,负荷少而分散,用电网延伸来解决供电问题是不现实的。
⑵ 提高农村贫困人口收入
有关资料表明,大部分贫困人口集中在我国地势第一、二级阶梯的过渡带上。这些地区的地貌特征是山地、丘林和高原,其中大部分是山地。这些地区又属于季风气候边缘地带,气候变化剧烈,水土流失严重,自然生态环境脆弱。开发小水电能够有效促进贫困地区乡镇企业和家庭作坊的发展,增加农村就业机会,提高农民收入。
⑶ 保护生态环境
小水电属于清洁可再生能源,具有治理环境,保护生态的重要作用。小水电工程治水办电相结合,通过在江河源头建设一大批综合利用的水利水电枢纽工程,采用生物、工程治理等多种手段,提高植被覆盖率,涵养水源,防止水土流失,对小流域进行综合治理。不仅能够改善当地的生态环境,还能逐步从根本上保护和修复江河中下游的生态环境;小水电提供的电力减少了农民对生物燃料的依赖,使大量林木免被砍伐。
2.2、小水电发展目标
(1) 2020 年农村电力需求与供应预测
党的十六大明确提出了“全面建设小康社会,在优化结构和提高效益的基础上,国内生产总值到2020 年力争比2000 年翻两番”,并且提出“到2020 年基本上实现工业化”的奋斗目标。届时我国农村社会经济、能源供应结构、农村居民用能方式、电力消费总量也将发生巨大变化。
在得到国家可再生能源法律支持及小水电在2015 年前顺利实现现代化的条件下,小水电有可能实现开发率达到70%,甚至更高的目标。届时小水电年发电量为448000TW.h,占2020 年全国农村用电量的76%左右。
(2) 我国小水电技术发展路线
技术发展所遵循的原则是:明确目标,统一规划,加快实施,适当超前;技术先进,设备可靠,简单方便,经济合理;严格执行国家技术标准,优先选用系列化产品;以国产技术和设备为主,适时引进国外关键技术和设备。
小水电技术进行的开发将集中在新材料上,如合成材料。对于低水头,开发则集中在多样布置的小机组上,采用变速和变频技术。“变压发电”发电机,在将来可适用小水电站对于一些水电站,已经尝试对主要部件或甚至整个电站进行预制,采用箱式整装小水电,估计该产品在产量上和规模上会得到发展,产品的系列会更齐。水电站设计中环境和安全问题摆在了一个比较重要的位置。降低工程造价与减少运行费,提高资源利用率的各种技术开发。
三、制约技术发展的主要障碍与对策建议
3.1 小水电自身方面
⑴ 电力生产规模小。可再生能源在商业化运作中面临的主要共性问题是:可再生能源市场相对狭小,小规模的生产造成较高的工程设备投资成本,低产量的能源生产又会造成较高的能源生产成本。小水电同样存在这一问题。实际上即使在发达国家,小水电与常规能源目前仍无法进行完全的市场竞争,其发电成本因经济规模的限制与常规能源仍有一定的距离。
⑵ 丰枯及峰谷矛盾。小水电大部分是径流式电站,缺乏调节能力,在丰水期往往造成系统电力有余,小水电大量弃水;而枯水期造成电网缺电。受负荷特性限制,在负荷高峰期,不能提供更多的电力;在负荷低谷期,又会因电网负荷小而停机弃水。
⑶ 气候变化。小水电设计发电量是按水文、水能条件得出的平均多年发电量,这些水文资料大多来源80 年代以前,由于近年来气候变暖,径流年际与年内变化加剧,导致与原来设计差距较大,在一定程度上影响了发电量。
⑷ 机组技术水平及效率低。小水电站由于建站时间长,大部分设备陈旧、技术落后、能量转换效率偏低。据统计,单机容量在500~3000kW 段机组,其综合效率低于80%的占54%;单机容量在3000~12000kW 段机组,其综合效率低于80%的占38%。
⑸ 运行方式不当。相当多的水库电站缺乏对水文资料、发电单位耗水率、水头与运行台数的相关分析,运行方式粗放。不能优化水库调度和电站运行计划,在提高水库防洪安全度的同时,增加发电量。径流式电站也存在运行方式不当的问题。
⑹ 机组检修及事故停机等。除机组正常检修外,设备老化使事故停机增多,延长了检修时间,减少了发电量。
发电量减少使小水电实际的单位电能造价和发电成本大幅度提高,发供电收益普遍达不到项目财务评价预期值,消弱了市场竞争力。2002 年全国小水电平均实际发电成本比平均设计发电成本高出0.06 元/kW.h。在64 座小水电站经济性抽样调查案例中,以平均上网电价为0.25 元/kW.h 计,平均实际发电成本比平均电价高出0.05 元/kW.h。
关键词 气候风险;都市密集区;适应;参与式分析法;上海
中图分类号 X24 文献标识码 A
文章编号 1002-2104(2012)11-0006-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.002
近年来,气候极端事件频发,人口和产业相对集聚的都市密集区正在遭遇日趋严重的气候风险挑战。气候变化影响的事实与脆弱性评估已经引起学术界的广泛关注,目前的气候风险研究多集中在脆弱性和适应能力评估[1-2],即对风险的量度和评估。但理想的风险管理是尽可能地将最大损失及最可能发生的风险事件优先处理,即风险管理的绩效关键在于优化抉择的过程。
本文选择上海为研究对象,试图在评估都市密集区气候风险驱动因素的特殊性基础上,采用参与式分析法研究其气候风险的优先行动领域。
1 问题与背景:都市密集区气候风险凸显
中国的城市化已经进入快速发展的期,城市发展的中心集聚化和区域集群化趋势日益明显,并形成了以特大、超大型城市为核心,若干不同规模的城市(镇)相对集聚发展的都市密集区。都市密集区具有要素集聚能力强、人口密集、城市空间格局紧凑等特点。以长江三角洲、珠江三角洲和京津唐为例,三大都市密集区在2%的国土面积上,集聚了超过12.5%的常住人口,创造的国内生产总值占全国的37.7%[3]。但快速的城市化与频繁的气候灾害相互叠加,不断加剧都市密集区的气候风险。一方面,膨胀的人口和集聚的工业生产,消耗大量能源,使得都市密集区与周边地区的局部气候相比,呈现出“热岛”、“雨岛”、“干岛”效应,增加了区域气候风险因子的危害性;另一方面,在全球气候变化的背景下,海平面上升、热浪、干旱、暴雨、台风等极端天气、气候灾害等越来越频繁,规模庞大的都市密集区域,更容易遭受灾害,其发生机理和表现形式也更加复杂,灾害风险预测和管理的难度较大[4]。
如在气候变化背景下,海平面上升使海水从地下潜渗和地面浸渍进一步加剧。2011年春夏之交,受长江中下游50年来最严重旱情影响,长江来水量严重不足,约减少50%。长江水量不足就引来海水倒灌,使上海在5月出现了原本在冬季才会出现的罕见严重咸潮。2011年4月19-29日,上海经历了“历史同期之最”的咸潮,持续了9天16个小时[5]。
高温热浪是气候变化和城市化共同作用的典型性气象灾害。最新数据显示,2009年7月,广州在高温酷暑中有39人热死,他们中大多数是弱势老人;2010年,江淮、江汉、重庆、贵州东部、四川东部等地区持续出现35 ℃-37 ℃的高温天气,由于高温应对机制空白,持续酷热挑战医疗、供电等公共服务系统。
暴雨洪涝也正成为都市密集区频发的气象灾害。2011年长江中下游流域先后多次遭遇强降雨过程,局部洪涝灾害造成城市电力中断、交通瘫痪、污染扩散、食品供应链断裂、工农业生产受损等,极端气候事件“牵动”了脆弱的城市系统功能。
可见,尽管都市密集区的社会经济发展较快,基础设施也较为完善,但其作为巨大的承载体,更容易遭受重大灾害损失。 因此,都市密集区的气候风险分析和适应能力建设是必要且亟需的。
2 都市密集区气候风险特征
2.1 气候风险的影响因素
所谓气候风险(Climate Risk)是指气候变化危险(Hazards)可能对自然生态系统和社会经济系统造成的各种具体的负面影响(如作物减产、财产损失、人员伤亡)[6]。直接的气候风险是指极端气候事件、未来不利气候事件发生的可能性和可能损失;间接的气候风险是指气候变化风险影响与承灾体脆弱性之间相互作用而导致的社会经济与资源环境的可能损失。
气候风险由许多因素决定,包括:灾害频率、人口以及经济发展、教育、环境品质、卫生设施等因子的气候脆弱性[7]。其概念性公式如下:
风险(R)= f{气候危害发生概率(H);暴露程度 (E);适应能力(AP)}(1)
从公式看,气候风险来自三个层面。一是气候灾害层面,即气候致灾因子及其致灾频率。其包括:长期的气候变化,如温度、降水,海平面上升等;以及短时间的气候灾害,如干旱、暴雨洪涝、热带气旋(台风)、沙尘暴、低温冷冻害和雪灾、雾、雷电、高温热浪、酸雨等因子。
二是区域系统在气候变异中的暴露程度,即人口和社会经济环境受到气候异常的影响程度。暴露程度越高,其遭遇气候异常影响的可能性越大。暴露程度主要取决于区域所处的地理位置(如:距离川河的距离)、区域的人口密度和人口结构(脆弱人口比重)、脆弱性产业比重(如水利、农业和粮食安全、林业、健康和旅游业比重)等。可见,决定系统暴露性的因素与城市化的水平、区域的集聚度和工业化水平相关。
三是区域系统的适应能力。系统的适应能力不仅体现在“硬能力”如:气候防护基础设施(土地规划、农田保护、建筑加固、防护堤坝等)、气候容量(森林覆盖率、资源环境容量等生态支撑能力)、人口和经济恢复力(卫生医疗、可支配财政收入等)上,还体现在制度和治理的“软能力”上,如:气候风险认知水平、气象防灾减灾教育、气象灾害监测预警、风险分担和转移机制以及灾害保险体系建设等。
2.2 都市密集区气候风险的特征分析:以上海为例
都市密集区的气候风险受城市化和经济社会发展程度的影响,其暴露程度、脆弱性以及成灾机理等气候风险特征具有一定特殊性(见表1)。以上海为例,从4个维度如气候致灾因子、城市生态因素、社会经济因素、人口因素,分析都市密集区气候风险的特征。
(1)气候致灾因子。主要指不利气候事件发生的频
率,以及可能导致的社会经济损失。上海地处长江三角洲
东端,海岸线长约172 km,而上海境内地势平坦,且地处环太平洋沿岸的主要自然灾害带,每年自然灾害较多,尤其是洪涝灾害最为突出。基于上海市气象局的气象数据和灾情数据,上海市的主要气候致灾因子包括台风、暴雨洪涝和大风(见表2)。其中,暴雨洪涝、台风和雷电的致灾频率较高,台风和暴雨洪涝对上海农业发展的影响最为突出,雷电导致年均死亡人数最高。
(2)生态环境因素。生态环境的恶化或城市生态服务功能的减少,可能降低生态系统恢复力[8]。尽管自2003年以来,上海中心城区的生态服务功能价值总量呈现出缓慢上升趋势,特别是绿地的生态系统服务功能增加幅度加大,增长率为19.45%。但较60年前的生态服务价值总量,已经减少了87.96%[9]。上海作为中国最大的经济中心,城市
规模不断扩大,其高强度的开发,对城市生态环境容量提出
严峻挑战,其中,水环境、耕地和生态多样性的服务功能显著下降。以水为例,上海城市在长期高强度开发的驱动下,大量河道被填埋,河道淤积情况严重,河网水系呈现锐减趋势,1990-2009年期间,上海市河网密度由6.5 km/km2降至3.4 km/km2,河面密度下降了67%,其中200-1 000 m的中小河道消减最快,占总消亡河道的60%[10]。在土地利用方面,激增的土地需求,造成土地利用结构、布局和强度的不合理化,同时加剧城市环境容量的下降。如耕地、土壤、水面等逐渐减少,城市的不透水表面不断增加,加剧了城市热岛效应。上海城区人口规模每增长100万人,可导致热岛效应强度增加0.91℃[11]。而土地的立体化使用使城市建筑密集,大气扩散能力降低,上海城区气候环境的脆弱性增加。从图1看,上海市对于气候敏感地带主要分布在河口的沿岸、水源地和生态湿地等生态功能型区域。
注:深色区域为上海气候脆弱区,包括:崇明岛东南部河口湿地、淀山湖及周边淀泖洼地,黄浦江及沿岸缓冲区、上游水源地,南汇东滩、杭州湾北部岸线、以及主要自然保护区和森林公园等。
资料来源:王祥荣.河口城市气候变化脆弱性评估.2008,7.
(3)人口因素。气候风险的人口因素主要包括两个方面:人口密度和脆弱性人口结构。在人口密度方面,2010年上海的人口密度已经膨胀至3 632人/km2,比2000年的2 588人/km2增长了40.3%,成为全国人口密度最大的城市。而上海50%以上的人口居住在占全市总面积1/10的中心城区[12],最为密集的虹口区人口密度高达36 299人/ km2,黄埔区、静安区和卢湾区的人口密度也都突破30 000人/ km2。内密外疏的人口分布格局给中心城区的基础设施、各种资源供应和防灾减灾带来巨大压力,增加了城市暴露于气候异常的风险。另一方面,上海的人口结构也存在气候风险的不利因素。上海气候脆弱的潜在人口(17岁以下少年和60岁及以上老年)占总人口比例的33.8%,且80岁以上高龄人口呈现出增长态势。这些因素都可能会导致上海灾害风险的增加。
(4)社会经济因素。上海作为中国最大的经济中心城市之一,2011年,全年生产总值17 165.98亿元,其中工业产值贡献率占66.6%,但上海的大型工业如上海石油化工股份有限公司、临高新城机械装备业、外高桥电厂、石洞口电厂、上海化学工业园区等,主要集中在沿江沿海的气候脆弱带。泰国多数工业特别是汽车制造业也多“临江而建”,而2011年的洪水直接冲击了泰国的经济命脉,并造成4 750亿泰铢工业损失和1 480亿泰铢的出口损失。可见,上海的工业发展同样存在潜在受灾风险。一般而言,农业是主要的气候脆弱性产业,上海年平均农业受灾面积为16 549.9 hm2,但由于农业产值仅占上海生产总值的1.67%, 上海农业受灾损失对城市经济发展命脉影响不大。
3 基于参与式研究的上海市气候风险分析
3.1 参与式利益相关者分析法
目前,国内外学者对气候风险适应性政策研究多基于脆弱性评估模型和成本-收益分析[13-15]。脆弱性评估和成本-收益分析可以帮助中央和各级地方政府制定行之有效的气候适应行动方案,但成本-收益分析只能评估预期政策的经济可行性或已经实施政策措施的经济效率,该种分析方法无法为非货币性适应收益评估提供科学依据。为此,笔者拟应用“参与式利益相关者分析(Participatory Stakeholder Analysis)”方法来探讨上海气候风险的适应措施和优先行动领域。
基于“参与式利益相关者分析”的气候风险评估和适应性政策探讨目前较为少见。所谓“参与式利益相关者分析”是指让利益相关者通过参与打分排序、画“关系树”图等研究活动,来评价他们在发展干预中的相应兴趣、需求、能力和影响(权力)等,从而确定如何才能使得各利益相关方在发展干预的设计和实施过程中相互协调。值得注意的是,参与活动的利益相关者们不是被分析的对象,而是研究团队的成员,参与分析他们自己的生存状况、处境风险、需要解决的问题和行动方案。 因此,“参与式利益相关者分析”过程也是利益相关者的认知过程和行为改善过程,而研究成果则充分体现利益相关者的视角、观点、现状与需求[16]。
利益相关者包括发展干预中的主要角色(actor)和利益相关方(stakeholder)。本研究以上海为例,界定利益相关者为三组群体:一是市政管理机构,他们是上海都市气候适应行动的主要干预者和实施者,即actor角色,包括:城市规划、水利、交通、医疗卫生、林业、减灾(三防办,应急办等)多个政府部门;二是气象领域专家,主要包括上海气象局工作者、气候应对的相关科研人员;三是社区居民,选择徐汇区部分居民为研究样本。
参与式行为性研究的工具包括:半结构性访谈、图解(问题树图、决策树图等)、打分排序、关键指标(目标的、成果的、绩效的等)和案例研究等。本研究中主要应用了前三种分析工具,即:访谈、打分排序和图解方法。
3.2 利益相关者对上海气候风险的认知
对上海市公共管理部门(政府)、气象工作者和社区分别开展访谈,基于利益相关者的认知和直接感官,了解他们对气候风险的关注领域。访谈结果如表3所示。
气象工作者更多关注气候变化的特征和致灾因子,特别是风暴潮、高温、洪涝、冰冻、干旱和雷电等让他们印象深刻。市公共管理部门主要关注了气候风险的社会经济影响。如:“台风暴雨导致户外广告、树木倒塌,影响交通运营”、“风暴潮导致市区垃圾无法航运至南汇老港填埋场”、“城市积涝”、农作物受损、人员伤亡等。社区居民主要关注气候风险的影响结果,即气候风险的损失。比较三组利益相关者的访谈结果,他们均认识到台风、暴雨和高温是上海的主要气候风险,且居民从自身感受的角度提出,高温(如热浪)对老人和儿童的健康影响更为显著。气象工作者表示基于气象监测技术水平,目前台风和高温的气象预报准确率较高,暴雨的预报准确率相对偏低,但高温的预报和预防的行动措施尚待加强。而防洪防涝是市政管理部门主要关注的适应性问题。
整体而言,政府和公众对气候风险的认知差距较大,特别是居民对气候风险的认知呈现“依赖”心理。访谈过程,居民们表示在参与调查之前“感觉气候变化和我们没有关系”,“这是全球性的问题和政府的工作”、“我们没有什么可以做的”,可见居民对气候风险认知的不足,也是导致都市密集区气候脆弱性的因素之一。
3.3 上海气候风险的影响分析
对应对气候风险影响的部门,即:上海市政管理部门和上海市气象局,通过打分排序方法来评价他们认知的气候变化影响因素和影响程度(见表4,表5)。
从参与式评估的结果来看,市政管理部门和气象专家都认为上海气候致灾因子为台风、高温和暴雨,而它们对社会经济的影响集中在交通运输、能源、农业和城市积涝。但是气象专家和市政管理部门的认知存在差异。气象专家认为上海农业生产受到气候变化的影响最大,其次是能源供应和交通运输。但市政部门对农业受气候风险的影响缺乏认知,他们也表示上海在农业气候风险防范方面的投入较少。市政管理部门认为城市交通和能源受气候影响的潜在风险最大。上海作为能源输入型城市,所需能源资源基本上全靠外省市输入或从国外进口。因此,气候变化对上海能源供应和安全的影响是上海经济社会发展必须面对的考验。
3.4 上海气候风险的适应需求分析
气候适应是指生态、社会和经济系统对实际或预期的气候变化影响作出的一种调整反应[7]。潘家华和郑艳将适应的方法分为工程性、技术性、生态和制度性三种类型。工程性适应活动主要包括修建水利设施、环境基础设施,
跨流域调水工程等;技术性适应包括研发农作物新品种、开发生态系统适应技术等;制度性适应指通过政策、立法等制度化建设,促进相关领域增强适应气候变化的能力,如碳税、流域生态补偿、科普宣传等措施[17]。
调研结果发现,上海市政管理部门和居民对气候适应需求的认知存在差异。上海居民认为高温和暴雨对自身的影响最大。通过访谈发现,上海多数居民对市政府的城市积涝治理工作较为满意,但认为上海市应对高温气候的措施,如气象异常的早预报、医疗救助、用水用电压力缓解、热浪危害知识普及等还有待提高。
上海市政管理部门认为台风和暴雨对基础设施的影响最大,因此,其对暴雨洪涝的适应举措较为关注。从图2看出,上海适应暴雨洪涝灾害的需求主要是增量型适应,即在对原有适应措施的基础上作增量投入。
以上海应对暴雨洪涝的工程性措施为例。目前上海在城市排水系统的基础设施建设方面已经进行了较大投入。截止到2010年,全市共有公共排水管道11 488 km,在全国处于领先地位。自2008年以来,上海积极开展道路积水点的改造工程。现在每年市区所有排水管道平均会疏通2次,排水管道的排水功能得到明显提升。但由于上海市区铁轨交通的规划,挤压了地下排水管道的敷设空间,甚至常常会导致排水管位被迫下穿、上穿、改道或者截断,从而影响排水能力。总体而言,上海的排水系统建设仍然滞后于城市发展。此外,上海由于城市化引起的透水面积不断增加,减少了集水区地表的入渗能力和滞蓄能力。因此,上海需要改善城市集水区的规划,强化河道治理和河道沿岸生态修复工程。
在暴雨的气候风险分析中,不同部门的管理者对上海城市的制度性适应措施提出了相关建议。上海气象专家表示,为增加城市对气候变化的适应能力,除了气象的常规预报外,气象影响预报包括气候对呼吸系统疾病等的健康影响预报、航空气象预报、农业影响预报等需要加强;建交委、水务局等管理者认为,尽管上海已经出台《防汛防台专项应急预案》,但城市灾害预警系统有待在交通、极端气候事件等的应急处理方面进一步完善;农业部管理者认为农业气候适应除了增加和改良农产品种类外,应注重农业和商业相结合的金融衍生品发展,如农产品保险。民政部门和教育部门的专家表示,上海的物资比较丰富,但是在应对灾害的物资储备和应急物资供应管理方面存在软肋。社区的防灾减灾设施建设和相关教育宣传比较滞后。从上海11·15大火等次生灾害的案例中,已经反映出居民灾害防范意识、逃生意识的薄弱,因此,需要加强城市应急基础设施建设,提高突发性公共灾害检测和预警的能力,并加强对民众的灾害防范教育。
4 上海市适应气候变化的政策建议
4.1 上海市在城市增量型适应建设方面具有较大空间
如加强土地利用与城市交通的耦合发展,将城镇体系的规划与区域性公共交通体系结合,控制无序出行,降低交通的能耗;通过开展气候影响预报项目等制度建设,提高了交通系统在极端天气下的适应能力,提出气候变化对重大工程、城市建设、人体健康等的影响及相应的应对措施;通过技术培育,加强气候变化背景下农业种植区划和作物种植气候适应性分析,培育抗逆性强、高产优质的作物新品种,采取防灾抗灾、稳产增产的技术措施预防可能受气候影响而加重的农业病虫害;通过生态保护和改建等工程,提高城市河道、绿地等的生态环境容量。
4.2 政府气候适应建设的投入要充分体现公众对气候适应的需求
如居民对高温热浪的关注。高温天气是一种特别的灾难,特别对穷人、老人、儿童等社会弱势群体容易造成影响。高温天气作为上海的重要气候影响因素之一,已经对城区居民的生活产生不可忽视的影响。上海政府应该重视日益频繁且日益漫长的高温气候影响,并建立一套城市热灾管理体系,并逐步完善医疗卫生等配套设施和保障制度。
4.3 加强“防灾型社区建设”,降低人口脆弱性
“防灾型社区建设”不仅可以提高公众的防灾意识,增强自救能力,而且有助于增进公共部门、气象专家和公众的信息交流与合作,提高适应性建设的公众参与程度,形成多元主体参与的气候治理结构。“防灾型社区”建设首先要确定不同社区的气候风险,对社区的气候脆弱性领域和适应能力进行排序,从而制定社区减灾计划。此外,在防灾型社区的适应性建设投入方面,即要弥补社区欠缺的常规型气候适应设施,如:社区公共空间的规划改造和绿化带建设、减少贫困人口、增加社区公共卫生服务点等。也要充分利用社区的现有公共资源做好适应性增量建设,如:危房改造、大型公共空间设置防灾设备等。
4.4 在开展气候适应行动的同时,注重城市规划对气候减缓和适应的协同效用
一方面,上海的社会经济和生活方式呈现典型的能源强依赖,应通过推进低碳技术和产品的生产和使用,加大垃圾回收处理和生态综合治理力度,建立绿色工业体系,推动产业的低碳化发展和社会生活方式朝着低碳方向转型,从而转变上海发展对能源强依赖型为弱依赖型。另一方面,应通过合理的城市发展规划,解决地下空间不断被发展的电力、热力和电信等管道占据的问题,推动下排水管网的设计改造;通过合理规划,提高土地利用结构、布局和强度的合理化,缓解城市交通拥挤现象,降低机动车尾气排放,改善城市气候环境;通过合理规划,提高城市生态系统服务价值,遏制水面率降低的趋势和保障河道通畅,降低城市硬地化率,提高城市气候影响的生态恢复力。
5 结论与讨论
基于以上分析,都市密集区的气候风险主要在于4个方面:一是处于沿海气候高敏感带的都市密集区,也是中国经济发展最快的地区,风暴潮、海平面上升、咸潮入侵等危害不断增大,不断威胁城市生命系统;二是人口老龄化和人口密度不断增加提高了人口的暴露程度;三是气候变化和大规模城市化对生态系统的叠加影响,导致环境恶化和资源短缺加剧,生态恢复力不断下降;四是都市密集区多处于工业化进程,尽管对气候变化敏感的农产比重下降,但密集区工业发展对能源、水资源的需求等呈现出强依赖,第二、第三产业发展存在气候变化的不适应性。
都市密集区的城市生命系统较为完善,但面对日益频繁的气候风险,需要开展增量型气候适应,特别是生态型适应、技术型适应和制度型适应需求较高。目前长三角区域是我国自然生态系统最脆弱的区域之一,因地制宜地实施生态型适应措施不仅可以减缓暴雨、热浪等气候变化的不利影响,而且可以涵养水源、保持水土、增加城市环境容量,降低城市化在气候风险中的负面影响。另一方面,城镇体系中土地利用、交通和产业发展的合理规划对城市气候的减缓和适应具有良好的协同效应。此外,对上海的适应需求分析表明,不同的利益群体对气候风险的感知和适应需求不同。因此,城市气候风险的综合防御性工程建设不仅需要资金支持,还需要通过制度建设鼓励多方利益相关者的参与。
致谢:潘家华研究员、郑艳博士对该文提出宝贵意见;石尚柏研究员、王建武博士、周亚敏博士、段凤华博士,上海市气候中心等单位在调研和数据收集方面提供了帮助,在此一并致谢!
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Climate Risk and Adaptation Strategies in Metropolis Dense Areas:A Case Study of Shanghai
SONG Lei1,2
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2. China Executive Leadership Academy Pudong, Shanghai 201204, China)