中国环境科学
CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCE
1998年 第18卷 第2期 No.2 Vol.18 1998
科技期刊

产业结构对城市生态环境的影响评价*
崔凤军　（北京大学城市与环境学系，北京 100871）
杨永慎　(泰安师范专科学校地理系，泰安 271000)
文　摘　 产业结构是人类作用于生态环境系统的主要环节，它的组合类型和强度在很大程度上决定了经济效益、资源利用效率和对环境的胁迫，因此对产业结构合理性评估是极为重要的，其评价结果是进行产业结构调整的重要依据。利用环境承载力定量表述人类社会经济活动与环境资源之间的关系，提出了由经济效益、环境资源产出率和环境资源满足度三因子集组成的评价指标体系和矩阵转换评价方法。以本溪市作为实证进行了分析，结果显示其产业结构极不合理。
关键词　 产业结构　生态环境系统　环境承载力　本溪市
The assessment on the influence of industrial structure on urban ecological environment.Cui Fengjun(Department of Urban and Environmental Science，Peking University ,Beijing 100871);Yang Yongshen(Department of Geography,Tai′an Normal College,Tai′an 271000).China Environmental Science.1998,18(2):166～169
Abstract―Industrial structure is a key link of man's action to ecological environmental system .Its combination type and intensity determine , to a great extent ,the economic benefit resources utilization efficiency and stress on environment . So the assessment to the rationality of industrial structure is more important. In present paper, the research theories and ways on relationship between industrial structure and ecological environmental systems were put forward. Environmental bearing capacity (EBC) was adopted to describe quantitatively the relationship between man's social economic activity and environmental resources. At the end of this paper, analysis was made with Benxi City as an example.
Key words:industrial structure　ecological environmental system　environmental bearing capacity　Benxi City
　　产业结构对环境的影响已逐步受到重视。当微观的环境污染治理效果越来越受到局限，特别是重污染城市受到的环境挑战日益严竣时，人们便把目光转向产业结构的调整上〔1〕。其实，产业结构是具有较大刚性的稳定系统，是由各产业部门联系网络组成的实体性系统，调整难度非常大。然而，产业结构作为“资源转换品”和“污染物产业的质（种类）和量的控制体”〔2〕，它的合理性评判及由此作出的产业结构调整措施是谋求城市可持续发展的必由之路。城市产业结构调整的前提是作出它对生态环境的影响分析，这方面国内研究并不多，多为定性评价，科学性不足〔3～5〕。作者以环境承载力―人类经济发展行为与生态环境作用的界面来体现生态环境系统与经济之间相互作用关系，利用生态环境系统与经济之间相互作用关系，及环境承载力的发挥程度来评判城市结构的合理性，设计了由经济效益、环境资源产出率和环境资源满足度三因子集组成的评价指标结构体系及矩阵转换评价方法，并以重污染城市本溪市为实证作出应用分析，得出较满意的结果，可以作为进行产业调整的依据。
1　理论和方法
1.1　城市经济与生态环境协调原则
　　城市产业结构合理构建的目的是综合发挥社会、经济和环境效益，统筹兼顾生产、生活和环境质量，保证经济发展的可持续性和生态环境的永续性，因此选择产业结构类型的总目标应当是三效益的综合提高以及资源利用的永续性。它们是评估产业结构合理程度的主要依据。城市系统研究应充分强调整体性原则和系统学方法，整体性表现在经济结构子系统和生态环境子系统间的综合，同时也充分表现在子系统内部的整体分析上。把经济结构类型作为一个整体来研究对生态环境造成的影响，而生态环境对经济发展的支持能力也将体现综合性全方位的功能。
1.2　环境承载力体系
　　环境承载力的内涵已在某些文献中得到系统阐述〔6，7〕，环境承载力是研究人类社会经济发展行为和生态环境之间的界面，是二者之间联系效应的定量表述。环境承载力是在自然属性上叠加了人为作用（人类活动），一方面它作为环境系统的基本属性，反映了自然环境对经济发展的支撑能力，另一方面它具有可“调节性”和“多向性”。所谓可调节性是指在人为的干预下（包括经济、技术的投入，产业结构的调整，管理和政策的改善等）可提高环境承载力，而对环境的过度索取则导致环境承载力的降低。所谓“多向性”指随着人类经济活动方式、层次、性质、时序的不同，与其相对应的环境承载力则有不同的表达方式和可能不同的结果。由此可见，环境承载力不是被动地“忍受”，而是主动地“支持”，因而寻求提高环境承载力途径或调整人类经济行为以使区域内环境承载力达到最大，是环境科学研究服务于人类经济发展的贡献之一。
　　环境承载力包括环境质量承载力和资源承载力两个方面。其研究内容见图1。利用环境承载力可以定量评估产业结构合理性程度，同时也可以评估人为干涉的方向和强度。

图1　环境承载力内容
Fig.1　Contents of EBC research
1.3　参数选取
　　根据以上所提的原则和观点，依照行业分类取13个类型的产值作为系统状态变量，该值的组合决定了产业结构类型和作用强度，也决定了系统中其它的变量。在对环境资源需求及环境资源的支持能力方面选取了具有代表性的10个参数，它们包括土地资源、水、环境、技术劳动力和生活质量等方面，参数分类见表1。
表1　产业结构和环境资源系统参数
Table 1　Parameters of industrial structure and environmental resources system

　经济评估参数(E)　环境资源产出力(P)环境资源满足度 (S)
环境资源需求（am）环境资源支持力（dm）
　人均国民收土地产出力（万元/km2）工业土地需求量（m2）城市可用地（m2）
　入（万元/人）水资源产出力（万元/t）水资源需求（m2/a）水资源可开采量（m3/a）
　人均利税（万元/人）水环境产出力水环境需求（t污染物/a ）**水环境容量（t污染物/a）
n=13每万元固定资（万元/t污染物）大气环境需求（t污染物/a）**大气环境容量（t污染物/a）
　产原值实现利税大气环境产出力固废堆放面积(m2/a)固废可堆放面积（m2/a）
　　（万元/t污染物）技术劳动力需求(人/a)技术劳动力增长潜力（人/a）
　　能源产出力能源需求(t标煤/a)城市能源可供量（t标煤/a）
　　（万元/t标煤)矿产开采量(t/a)矿产可开采量（t/a）
　　技术劳动力居民居住面积(m2)*居住面积扩大潜力（m2）
　　产出力（万元/人）城市绿地(m2)*城市绿化潜力（m2）

　注：* 单独计算项目　** 环境需求和环境容量用国家规定的环境标准值转化为污染物标准量，水环境污染物用BOD5表示，大气污染物以SO2表示
1.4　研究方法
1.4.1　产业结构定量表述　采用“威佛――托马斯”逼近法确定其工业行业组合性质(运算程序略)。
1.4.2　产业结构构成形式与矩阵运算　 建立两个矢量矩阵（A和S），表示产业结构构成方式，并通过计算评估它对环境生态系统的影响。
　　矩阵A：产业结构的环境资源需求矩阵，设城市（或区域）由X1，X2，……，Xn个行业构成该区的产业结构体系（取n＝13），而每一个部门有与环境资源相关的指数（万元产值的环境资源需求量取m＝8），该矩阵与产业结构的行业总产值矩阵（如果将经济-环境构成一个大系统，则产值分布矩阵成为系统的序参量矩阵）相乘，结果得到它对环境生态系统的“索求”和“压力”。
　　　　
　　矩阵S：环境资源评判矩阵（满足程度)，将产业结构对环境生态系统的索求倒数矩阵乘以环境资源支持能力矩阵（d）1×m，则可得到该产业结构的环境资源满足度。对于居民居住面积（参数9）和绿化面积（参数10），由于和产值无关，因而进行单独统计计算，计算结果并入环境资源满足度的评价中。

1.4.3　产业结构合理性评估　 采用因子权重指标评价法。这里评价因子选取表1中的三项因子集类型：产业结构经济效益（E），环境资源产出力（P）和环境资源满足率（S），评价总目标是：三效益的统一与资源的永续利用。
　　首先利用层次分析方法（AHP），确定各因子内部各要素的权重（各因子内部要素构成参数见表2），然后进行参数加和。
E=∑Ei/E'i*Wi　i=1，2，3；
∑Wi=1　E'i为参比值
P=∑Pi/ P'i*Wi　i=1，2，… 6
∑Wi=1　P'i为参比值
S=∑Si*Wi　i=1，2，… 10　∑Wi=1
式中：E为经济评价值；P为环境资源产出率；S为环境资源满足度；E’、P’为参比值，此处采用我国大中城市平均值；W为权系数。
最后进行产业结构总体评判，评价模式为：
　　SI=EWE+PWP+SWS
　　判别标准为：SI≤0.7 极不合理；0.7<SI≤0.9 不合理；0.9<SI≤1.1 合理；1.1<SI≤1.3 良好；SI>1.3 极佳 ；WE、WP、WS 为权系数 ， 三者之和为1。
2　本溪市产业结构对城市生态环境的影响分析
2.1　本溪市产业结构特征
　　本溪市工业总产值占全部社会总产值的89％（1995年)，表明它是一座典型的工业城市，利用“威佛―托马斯”逼近法确定行业组合性质如下：
产业类型（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）Di
实际分布62.77.16.755.25.13.532.62.01.80.650.50.40.38
（S0j）(%)
假设分布I1000000000000001541
（S1j）(%) 
假设分布II5050000000000002101
（S2j）（%）
假设分布III33.333.333.300000000002340
（S3j）（%）

j=1，2，……13；S0为实际值；S为假设分布值。
1541<2101<2340 <……
　　可见本溪城市工业主体是冶金（钢铁）企业。由于本溪市是辽宁省三大化工城市之一，而且其建材（水泥）工业发展潜力大，区位商较高，故其城市性质是以钢铁、化工、建材为主的重工业城市，具典型的原材料工业性质。
2.2　环境承载力分析
　　根据1.2～1.4中提出的研究方法，收集并计算经济指标、环境资源产出力指标和环境资源满足度指标，同时按层次分析法确定其权重，结果见表2。
表2　本溪市产业结构评价参数值
Table 2　The assessment value of parameters of industrial structure in Benxi City

序号E（i=3）　P（i=6）S（i=10）
Ei/E'iWiPi/P'iWiWi
10.80 0.3 0.91 0.2 0.72 0.21
2 0.85 0.30.85 0.2 0.85 0.18
3 0.710.4 0.71 0.18 0.33 0.12
4 　　0.70 0.18 0.33 0.12
5 　　0.99 0.15 0.1 0.04
6 　　1.12 0.09 0.82 0.08
7　　　　0.98 0.10
8 　　　　1.67 0.04
9 　　　　0.61 0.08
10 　　　　0.53 0.03
总 0.779 WE=0.4 　 P=0.85　 WP=0.3 S=0.68 WS=0.3

注：* i=1，2，…，10　j=1,2,……10　SI=0.778 
3　结论
3.1　SI＝0.778，对照评价标准，属不合理级。
3.2　本溪市产业结构所形成的社会经济效益较低，尤其是固定资产产出值更低，说明该结构产出投入率较低。
3.3　环境资源产出率较低，尤其是环境污染物的产出值（贡献率）低。
3.4　从环境资源满足度看，除了能源和矿产资源满足度暂时较高以外，其它环境资源满足度都很小，尤其是环境污染承载力（水、气、渣）方面的满足度最低。
3.5　从SI（结构指数）情况来看，属不合理级偏下水平，环境承载力总体水平较低，因此，急需采取适当措施，包括产业结构的适度调整，以提高其环境资源承载力。
参考文献
1　崔凤军．干旱区地理，1997，20（2）：41～47
2　陈　淮．工业部门结构学导论．　北京：中国人民大学出版社，1990.1～10
3　于振汉．　地理科学，1986，6（4）：314～322
4　崔凤军．　城市环境与城市生态，1995，8（2）：31～38
5　Hasler A V．　Strategies for the protection of the environment in urban areas.　In：A modern approach to the protection of the environment (Ed．by G.B.marini-Bettolo)．Oxford，New York：Pergamon Publishing ．1989
6　叶文虎．环境科学研究，1992，5（增刊）：108～112
7　崔凤军．中国人口、资源与环境，1995，5（1）：76～80
作者简介
崔凤军　男，1966年8月生。在职博士研究生，副教授。主要研究方向是理论环境学和应用旅游地理。发表论文30余篇，曾获省部级奖励3项（首位）。
致谢　本文经叶文虎、徐云麟教授及郭怀成副教授审阅并提出修改意见，特此感谢。
收稿日期：1997-02-08
*国家重点科技项目（K90-70-345）
