长江经济带生态环境现状评价及分析

一、长江经济带污染负荷指数分析

本章研究主要依据国家环境保护总局《生态环境状况评价技术规范（发布稿）》（HJ 192—2015）（以下简称《规范》）提供的方法进行定量评价。其中，污染负荷指数是用来评价区域内所受纳的环境污染压力，利用评价区域单位面积所受纳的污染负荷表示。当污染负荷指数小于0时，取0。其计算公式如下：

U1＝0．2×A1×H1＋0．2×A2×H2＋0．2×A3×H3＋0．1×A14×H14＋0．2×A5×H5＋0．1×A6×H6

式中：H为各分指数指标；A为各分指标归一化系数，具体见表7－1。

表7－1　污染负荷评价指数指标表

注：主要的数据来源于2014年中国环境统计年鉴及各地区2013年环境状况公报、国民经济和社会发展统计公报。

其中，化学需氧量排放强度＝COD排放量/区域年降水总量；

氨氮排放强度＝氨氮排放量/区域年降水总量；

二氧化硫排放强度＝SO2排放量/区域面积；

烟尘排放强度＝烟尘排放量/区域面积；

氮氧化物排放强度＝氮氧化物排放量/区域面积；

固体废物排放强度＝固体废弃物丢弃量/区域面积；

通过计算得到2003年、2008年、2013年各省份污染负荷评价指数，如表7－2所示。

表7－2　长江经济带城市群分省份污染负荷评价指数表

将表7－2中所得的数据在数据图中呈现，如图7－1所示。从图7－1中可以很直观地看出，从时间上看，从2003年到2013年间，长江经济带所涉9个省份污染负荷指数先后经历了上升和下降，整体呈现2008年＞2013年＞2003年的倒“U”形走势，这在一定程度上反映出，我国的污染负荷程度在2008年附近应该存在拐点，2008年后，随着国家层面上对生态环境保护的不断重视，生态环境开始修复，污染负荷指数出现下降。但2013年仍然高于2003年，表明生态环境仍未恢复到2003年前的状况，有待继续完善；从地域上区分来看，从左到右沿着长江三角洲城市群、长江中游城市群、成渝城市群、滇中城市群、黔中城市群五大城市群的方向递减，这也与以往的以东、中、西部作为划分的研究较为类似，处于东部的长江三角洲城市群，经济发展水平最高，同时对环境造成的破坏也最大，体现为污染负荷指数最大；位处中部的长江中游城市群其次；位处西部的滇中、黔中城市群污染负荷指数最小。从量上进行对比，长江三角洲城市群环境负荷指数达到了黔中、滇中城市群指数大小的5～6倍；就波动幅度而言，长江三角洲及长江中游城市群污染负荷指数波动较大，体现出国家的环境保护压力产生的实际效果明显，而滇中、黔中城市群因其环境污染程度较小，污染负荷指数并没有出现较为明显的大小波动。

值得提出的是在城市群内部，生态环境的情况也存在较大的不同。比如，就长江三角洲城市群而言，浙江的生态环境质量要远高于上海、江苏两个省份，据中国环境统计年鉴（2004）统计，浙江省生态环境质量为优的面积达到了75．9%，而上海、江苏这一数据均为0。相类似的，长江中游城市群中湖北省为生态环境质量最差省份，2003年数据显示，江西省、湖南省生态环境质量为优的面积占比分别为67．99%、38．28%，湖北省这一数据为0。可见，要想实现城市群内部以及长江经济带整体的生态环境协调发展，在普遍加大生态环境保护力度之余，还应当侧重关注湖北、江苏、上海等地区的生态环境保护情况。

图7－1　长江经济带城市群分省份污染负荷评价指数

二、长江经济带生态环境水平综合评价

1．城市生态环境状况指标体系的构建

国家环境保护总局《生态环境状况评价技术规范（发布稿）》（HJ 192—2015）中给出了“城市生态环境状况指数”（City Ecological Index，简称CEI），这一指数被用来评价城市或城市群的生态环境质量状况，数值范围0～100。其计算方法如下所示：

城市生态环境状况指数（CEI）＝0．4×环境质量指数＋0．2×（100－污染负荷指数）＋0．4×生态建设指数其中：

环境质量指数＝0．35×A1×H1＋0．2×A2×H2＋0．2×A3×H3＋0．1×（100－A4×H4）＋0．05×（100－A5×H5）＋0．1×（100－A6×H6）；

污染负荷指数＝0．2×A7×H7＋0．2×A8×H8＋0．2×A9×H9＋0．1×A10×H10＋0．2×A11×H11＋0．1×A12×H12

生态建设指数＝0．2×A14×H14＋0．2×A15×H15＋0．2×A16×H16＋0．2×A17×H17＋0．2×A18×H18；

式中：H为各分指数指标；A为各分指标归一化系数，具体见表7－3。

表7－3　城市生态环境质量评价指标表

根据城市生态环境状况指数，将城市生态环境质量分为5级，即优、良、一般、较差和差，如表7－4所示。

表7－4　城市生态环境质量指数分级表

由于《生态环境状况评价技术规范（发布稿）》（HJ 192—2015）（以下简称《规范》）是于2015年3月发布的，2003—2013年间并没有诸如“城市热岛比例指数”“生态用地比例”等数据的统计。相比较《生态环境状况评价技术规范（发布稿）》（HJ/T 192－2006），CEI是2015年版本中新加上的内容，本书从数据获得角度考虑，参考学术界宋建波（2010）、赵世民（2013）、陈彤和赵丽军（2013）、罗能生（2014）等学者对于生态环境状况评价问题的研究，在《规范》（HJ192－2015）给出的评价体系的基础上进行修改，给出如表7－5所示生态环境状况评价指标体系。

表7－5　长江经济带城市群生态环境状况评价体系

2．指标权重的设定

在处理权重的时候，本章选择使用熵值法进行赋权，熵值法来源于热力学的熵概念，在信息学中常被用来衡量不确定性，熵值大小与信息量和系统紊乱程度成反比。基于此及其客观真实性，熵值常被用于判断指标的离散程度：熵值大小反比于对应的离散程度和权重值。对于一个由n个对象及m个指标组成的，以Xij为指标值的矩阵，其基本步骤如下：

（1）数据的预处理。由于指标类型的多样性和量纲的差异性，因通过标准化处理消除此类扰动因素，此外指标自身的正与逆的属性亦需要进行统一。为此，本章选取式（3－4）进行统一处理，新矩阵值以X′ij表示。

（2）计算第j项指标下第i个对象所占权重，以pij表示对应值。

（3）计算第j项指标的熵值，其为非负数，以ej记。

（4）计算第j项指标的差异系数，其为非负数，以gj记。

（5）计算第j项指标的权重，其为非负数，以wj记。

借助Matlab2014软件，计算得长江经济带生态环境评价指标体系的权重如表7－6所示。

表7－6　长江经济带生态环境评价指标体系权重值

从表7－6中可以看出，H1、H3、H8所代表的“人均水资源量”“自然保护区占辖区面积比”和“工业污染治理完成投资额/GDP”在生态环境状况综合评价指标体系中所占的权重最大，分别占到了20．29%、24．04%和23%，三者之和＞67%解释了生态环境的状况，其次依次为“生活垃圾无害化处理率”（9．6%）、“城市污水集中处理率”（8．7%）、“人均固体废物排放量”（4．6%）、“区域环境噪声平均值”（3．6%）、人均二氧化硫排放量（2．45%）、人均工业废水排放量（1．99%）、人均烟尘排放量（1．58%）。环境质量状况、环境污染压力以及生态建设情况这三大层面中指标所占的综合权重最大的为环境质量状况，占比达到了47．94%；其次为生态建设状况，占比为41．41%；环境污染压力仅占10．65%。值得提出的是，自然保护区占辖区面积比虽然是衡量生态环境质量的一个指标，但其本质上仍可看作是人为的进行环境保护的一部分内容，所以综合来看，在2003—2013年间，除了水资源这一代表区域自然状况的条件之外，人为的环境保护工作是影响区域生态环境状况最为突出的原因。

3．评价结果及解释

借助Matlab2014软件，我们对长江经济带省级2003—2013年数据进行熵值法求得得分，如表7－7所示。通过将11个省份生态环境状况得分作图（图7－2）可以看出长江经济带5个城市群所涉及的11个省份中，生态环境状况按照长江三角洲城市群、长江中游城市群、成渝城市群、滇中城市群和黔中城市群五大城市群顺序依次递增。这与前期城市群污染负荷指数的分析是一致的，长江三角洲城市群污染负荷指数最高，生态环境状况最差，相比长江上游的黔中、滇中城市群，毋庸置疑，长江三角洲城市群面临着更大的环境保护压力。

表7－7　长江经济带城市群生态环境状况得分表

图7－2　长江经济带城市群省域生态环境得分

以5个城市群为单位，通过求得各年生态环境得分均值，如图7－3所示。从图中可以看出，与上面分析一致，长江三角洲城市群生态环境综合得分最低，滇中城市群整体生态环境状况得分最高，滇中城市群生态环境明显优于长江三角洲城市群。从时间趋势上来看，五大城市群除黔中城市群在2003—2013年间生态环境波动幅度较大之外，其他四大城市群生态环境状况得分均表现平缓。具体到黔中城市群而言，从贵州省域层面上加以考虑，2006年时生态环境状况指数最高，表明此时贵州生态环境状况在这11年中最好；2007年后开始大幅下滑，下滑幅度近30%，到2011年截止，分析其原因，这可能与生态文明战略的实施有关；2010年10月，党的十七届五中全会提出要把“绿色发展，建设资源节约型、环境友好型社会”“提高生态文明水平”作为“十二五”时期的重要战略任务，贵州省“十二五规划”中也明确提出“必须把建设生态文明、保护青山绿水作为加快转变经济发展方式的重要内容”，而这是在“十一五规划”中是没有的。

图7－3　长江经济带城市群生态环境状况得分