以生态效率量化评估县域资源环境综合利用水平的探讨

王永红 吕 洁 孙鹏程 成 钢

(山西省环境规划院，山西 太原 030002)

1 引 言

当前，我国高度重视资源环境的合理利用，将建设资源节约型、环境友好型社会，注重环境与社会经济的协调发展作为重要发展战略，党的十八大最新提出“建设生态文明，坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式”，而同时当前也有较多地区切实面临资源趋紧和环境压力凸显的问题，因此资源环境利用效率对于衡量区域发展优劣具有重要意义。1990年Schaltegger 和Sturm 首次提出了生态效率的概念，即增加的价值与增加的环境影响的比值。由于生态效率应用的领域不同，其概念存在细微差别，这种差别很大程度上取决于对“输入”和“输出”，即“价值”理解的分异，但生态效率的所有诠释在基本思想上是高度一致的，即在价值最大化的同时，使资源消耗、污染和废物排放最小化［1］。生态效率的概念及其相关评价方法已经成为一种将资源环境高效利用、可持续发展目标和要求具体化和可操作化的有效工具［2］。目前，国外关于生态效率的研究主要集中在“产品、企业、行业、区域”四个层面［3～5］，其中区域工业生态效率的测算是国内外研究的热点和难点［6］。Grant 曾计算了区域工业区景观设计规划的生态效率［7］，诸大建等从物质循环的角度提出了一套有价值的生态效率体系［8］，王震等借鉴生命周期分析的相关研究成果构建了区域生态效率的指标体系、计算步骤及方法［6］。但总的来说，我国在衡量区域发展的环境资源利用效率时，仍然没有形成规范、成熟的评价工具，且多侧重于研究。本次研究以具有山西省产业和环境影响典型特征的柳林县为例，尝试多选用社会经济发展中的常规考核指标，构建一套侧重于应用、易于操作的生态效率评估体系，以供探讨。

2 评估原则与思路

2.1 评估原则

代表性原则:定位为山西省范围内柳林县资源环境利用效率水平的评估，评估标准优先考虑山西省平均水平或地方管理标准要求。选取生态效率指标既有常规资源环境利用统计指标，同时也有体现柳林县产业特点的煤炭、火电行业有关指标。

定量化原则:以2010年山西省统计数据为依据，以百分制评估衡量生态效率水平，不选取定性指标。

科学性原则:以全省数据统计基础或相关管理标准要求为依据设定评估标准，指标权重比例的设定均多轮征求资源环境保护领域资深专家或管理人员意见。

2.2 评估总体思路

首先选定能够反映柳林县资源环境利用效率的指标，设定生态效率评估指标体系;然后针对每一项指标确定评估标准和基础分值;综合考虑各指标因子对于反映整体生态效率水平的权重比例，以百分制分别量化县域土地、水、能源和环境四个分项及总的生态效率水平;最后通过分值表征和具体指标分析，识别现状资源环境利用存在的主要问题和可改善的空间。

3 评估体系设定

3.1 评估指标设定

将土地资源利用水平、水资源利用水平、能源利用水平和环境资源利用水平设为一级生态效率指标，作为衡量柳林县总体综合生态效率水平的支撑;结合柳林县社会经济和产业特征选择二级生态效率指标作为衡量一级生态效率指标的支撑。

3.2 评估标准与指标基准分值

效率评估以百分制衡量，以指标涉及的山西省地方标准要求或平均水平作为基准值，同时考虑具体指标范围，分别界定60 分、75 分和90 分的标准条件，界定0～59 分为差水平，60～79 分为中等水平，80～100 分为先进水平。例如生产吨煤水耗指标值越大，分值越低，以《山西省用水定额》(试行)中关于生产吨煤水耗指标为基准值的1.2 倍(定额允许的最高调整系数)为60分，基准值为75 分，基准值的1/2 为90 分。将柳林县二级生态效率指标实际值放入所在界定边界分值对应的指标限值区间，内插得到对应指标基准分值。

3.3 指标权重设定

生态效率评估问题属于多目标环境系统决策，按对效率贡献影响的重要程度，赋予不同因子的相应权重。由于个体人员的专业背景、从业经历、积累经验各不相同，对于权重比例的设定不尽相同。为使权重设定更为客观、科学，请10 名资源环境保护领域资深专家或管理人员对4 个一级生态效率指标和18 个二级生态效率指标分别提出权重比例，以其平均值作为最终的权重比例。

生态效率指标、指标基础分值及权重设定结果见表1。

表1 生态效率评估指标、基础分值及权重设定

3.4 生态效率分值计算方法

采用指数加权求和法进行结果的计算。在确定各生态效率因子基础分值的基础上，按照其权重值，通过加权计算得出各级效率因子，所有效率指标评分分值的累计值即为该方面生态效率评价分值，最终得出综合生态效率评估分值。

具体计算公式如下:

式中:P总——区域总体生态效率分值;

Mk——一级生态效率指标中k 个指标权重比例;

Nj——二级生态效率指标中第j 个指标权重比例;

Wi——二级生态效率指标基础分值。

4 评估成果

4.1 评估结果

柳林县总体综合生态效率分值为73.8 分，土地资源利用水平、水资源利用水平、能源利用水平和环境资源利用水平分别为92.9 分、81.3 分、68.1 分和65.3分，表征柳林县总体资源环境利用效率水平在山西省范围内处于中游，有较大提升空间，其中土地和水资源利用效率相对较高，能源和环境资源利用效率相对较低。县域土地资源经济产出水平较高，其土地资源GDP 和工业增加值产出效率均高;水资源利用效率相对较高，万元工业增加值耗水量和万元GDP 耗水量利用效率高于省平均值，但从占全县工业用水量93%的电力和煤炭行业来看，火电单位发电水耗劣于全省平均水平，煤炭行业生产吨煤水耗为中等水平;能源利用方面，万元GDP 能耗和万元工业增加值能耗利用效率低于全省平均水平，能源消费系数与全省平均水平持平，单位发电煤耗水平较高;环境资源利用方面，总体大气污染物和固废排放效率水平较低，水污染物排放效率水平较高，具体万元工业增加值二氧化硫和氮氧化物排放与全省基本持平，火电行业单位发电量二氧化硫、氮氧化物排放水平和消耗吨煤排放的废渣量效率较差，万元工业增加值化学需氧量、氨氮排放和煤炭行业万元工业产值煤矸石排放控制水平较高。

4.2 突出问题与可优化空间分析

得益于当地丰富、优质煤炭资源及煤炭行业突出的经济贡献，柳林县单位土地资源产出GDP 是山西省平均水平的2.45 倍，同时也部分掩盖了涉及经济总量的其它指标的低效问题。柳林县现有山西柳林电力有限责任公司2x100MW 机组(以下简称小机组)和山西华光发电有限责任公司2x600MW 机组(以下简称大机组)两座电厂，是柳林县的高能耗、高水耗和高排污企业，其中小机组制冷方式为水冷、能源转化效率低，且两机组均未实现烟气高效脱硫脱硝，导致两火电企业成为柳林县生态效率评估中的最大不利贡献源。能耗方面，小机组发电煤氮氧化物耗485.3 克/度，远高于大机组发电煤耗298.9 克/度，是柳林县平均值的1.46 倍。两电厂二氧化硫排放量占到全县的89.6%，氮氧化物排放量占到全县的91.9%，但其单位发电SO2 排放值是山西省平均值的3.3 倍，如果没有煤炭行业高GDP 贡献的影响，两电厂的生态效率值会更低。如果柳林县淘汰关停现有火电小机组，按照柳林县大机组发电煤耗水平测算，同等发电量情况下，可在2010年发电煤耗基础上节约10.3%;发电水耗全部达到国内先进水平，可以在现状基础上节水14.9%，如达到《山西省用水定额》中火电行业基准耗水定额水平，可节水35.7%;如两火电厂实现高效脱硫脱硝，二氧化硫排放可以减少75%以上，氮氧化物排放可以减少70%以上。

5 结 语

当前节约资源和保护环境在衡量区域发展水平中的地位日益重要。本文以柳林县为例，对生态效率量化评估县域资源环境综合利用水平进行了尝试，希望能够探索一条衡量考评区域资源环境综合利用水平的简单易行的方法和途径，重在提出评估的思路和框架体系，具体生态效率指标的选取、基础分值标准及指标权重值设定等均有待进一步探讨和优化。如果评估体系能够成熟应用于纵向同区域年度变化和横向同类区域对比分析，将有助于促进提高区域资源环境管理效率和水平，对于促进进一步贯彻落实我国节约资源和保护环境的基本国策具有一定意义。

［1］王妍，卢琦，褚建民. 生态效率研究进展与展望［J］. 世 界 林 业 研 究，2009，22(5):28.

［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.

［3］Per Mickw it z. Regional Eco－eff iciency Indicat ors－a Participatory Approach［J］. Journal of Cleaner Product ion，2006，(14):1603－1611.

［4］Jyri Seppala. How Can the Eco－efficiency of a Region be Measured and Monitored［J］. Journal of Industrial Ecology，2005，9(4):117－131.

［5］Gjalt Huppes and Masanobu Ishikawa. A Framework for Quantified Ecoefficiency Analysis［J］. Journal of Indust rial Ecology，2005，9(4):25－41.

［6］王震，石磊. 区域工业生态效率的测算方法及应用［J］. 中国人口资源与环境，2008，18(6):121－126.

［7］Jill Grant. Planning and Designing Industrial Landscapes for Ecoefficiency［J］.Journal of Cleaner Production，1997，5(122):75－78.

［8］诸大建，邱寿丰. 生态效率是循环经济的合适测度［J］. 中国人口资源与环境，2006，16(5):1－6.