中图分类号:F062.1 文献标识码:A 文章编号:1000-3037(2009)06-0956-09 1 引言 近年来,在日趋活跃的经济活动作用下,我国地质环境发生了很大变化,并诱发了各种地质环境问题。据统计,我国每年发生重大崩塌、滑坡和泥石流的频次从上世纪70年代的20次增加到目前的60次以上,与人类工程活动相关的地质灾害约占总数的51%[1];因采矿及各类废渣、废石堆置等累计侵占土地586×10[4]hm[2],破坏森林106×10[4]hm[2][2]。地质环境问题的产生与恶化,反过来影响了社会经济的可持续发展[3]。显然,对于我国不同地区,经济发展对地质环境开发、扰动和污染的作用程度是有明显差异的。对区域经济发展造成的地质环境压力进行定量评价,不仅可以表征经济活动对地质环境的影响力,而且可以为制定地质环境保护和管理措施提供科学依据。 物质流分析作为评估经济发展对环境影响的有效方法,得到了越来越多国家的重视[4]。美国世界资源研究所等研究机构系统提出了物质流分析的框架与方法,并发布了德国、日本、荷兰、美国、奥地利等国的输入和输出物质流[5,6]。2001年欧盟统计局发布了物质流分析方法手册,规范和指导各国物质流核算和分析[7]。物质流分析结果已经成为欧盟、美国等国家制定环境政策的重要依据[8,9]。采用物质流分析方法,Chen等对我国经济环境系统物质输入进行了估算[10],杨建锋对我国地质环境与社会经济的物质流进行了核算,结果表明:我国从地质环境获取的物质需求总量呈增加态势,致使我国地质环境压力不断增大[11]。 对于管理者和公众来说,仅停留在用物质流定量表征经济发展对地质环境的压力,尚不能满足要求。研究表明,构建指标(体系)是定量评价复杂问题的一种有效、直观的方法[12]。本文利用物质流分析方法,对我国各省域地质环境与区域经济的物质流进行了核算,在此基础上构建了地质环境压力评价指标,对区域经济发展造成的地质环境压力进行了比较评价。 2 理论与方法 2.1 地质环境与社会经济的相互作用过程 地质环境与社会经济是两个紧密联系、相互作用的系统。社会经济从地质环境获取所需要的资源,包括化石能源、金属矿石、地下水等,形成了地质环境向社会经济的输入物质流;社会经济在生产和消费过程中排出的工业垃圾、生活垃圾、废水等,形成了社会经济向地质环境的输出物质流。伴随着输入、输出物质流,地质环境不断发生变化,引发了各种地质环境问题,例如地面沉降、海水入侵、地下水污染等。地质环境问题的产生与恶化促使人们反思自己的经济行为,继而制定和采取各种行政、技术措施加强地质环境管理,通过对经济活动施加约束改变输入、输出物质流,最终降低社会经济发展的地质环境成本。 图1表示了地质环境与社会经济相互作用的整个过程。从图1可知,地质环境与社会经济作用过程包括4个关键环节:①状态层,表示地质环境所处的状态,其状态可能有利于经济发展,也可能不利于经济发展;②压力层,表示经济社会通过矿产开发、城市化、工程建设、农业生产等经济活动向地质环境施加压力,表现为各种输入和输出物质流;③问题层,表示经济活动作用下产生的各种地质环境问题,影响了社会经济的健康发展;④管理层,表示经济社会对地质环境问题所做出的响应。
图1 地质环境与社会经济相互作用示意图 Fig.1 Interaction relationship of geo-environment and socio-economy 由此可见,社会经济通过物质流与地质环境发生作用,经济发展对地质环境的影响程度取决于输入的自然资源数量和输出的废弃物数量。一般来说,二者数量越少,经济发展对地质环境的压力越小,经济发展的环境成本越低。所以,可以通过社会经济与地质环境的物质流分析,找出地质环境压力的直接来源,定量表达经济发展对地质环境的压力,进而提出地质环境管理的对策。 2.2 物质流分析方法 按照物质流动方向,物质流分为输入物质流和输出物质流。输入物质流包括直接物质输入和隐性物质流。直接物质输入是指取自地质环境并进入社会经济系统的物质。隐性物质流是指社会经济在获取地质资源时所移动的、本身不进入社会经济的物质。物质输出流是指社会经济在生产—消费过程中排放到地质环境中的物质。详细的物质流计算方法参见参考文献[11],本文不再赘述。 2.3 地质环境压力评价指标 地质环境压力指数,指在经济发展过程中,由于矿产资源开发、工程建设、城市化、农业生产等经济活动以及生产—消费过程中固体废弃物、垃圾、污水排放,对地质环境所造成的压力大小。其数值越大,表明经济发展对地质环境的开发、扰动和污染程度越大。地质环境压力主要来自两个方面:经济活动对地质环境的开发和废弃物排放对地质环境的污染。相应的,地质环境压力指数分为地质环境开发压力指数和地质环境污染压力指数。 地质环境压力评价指标体系由3层构成:目标层、准则层和指标层。目标层为单一目标——地质环境压力指数。准则层有2个子目标——地质环境开发压力指数和地质环境污染压力指数。指标层包括9个指标,其构成与含义如表1所示。