（环境工程专业论文）山东省城市化进程对水环境的影响研究.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 城市化是当今世界各国最重要的社会经济现象，也是人类活动最为强烈的行 为之一。“十一五 期间，山东省社会经济总量保持高速增长，城市化建设得到 快速推进，但是经济结构不合理、发展模式转变滞后等因素造成的水资源环境问 题对城市化和社会经济发展的刚性约束进一步增强，因此，从战略角度研究城市 化与水环境系统的关系作用具有重要的理论和实践意义。 本文运用战略环境影响评价的思想及技术方法，在概括综述国内外城市化与 水环境问题的基础上，首先在对建国以后特别是1 9 9 5 年以来山东省城市化和社 会经济变化进行分析；其次，在对城市水资源利用和水环境质量变化分析探讨的 基础上，对城市化子系统和水环境子系统的协调发展情况综合评价；最后对山东 省城市化及其对水环境的影响进行预测。 论文研究结果表明：山东省城市化的政策因素驱动力大于经济因素驱动力， 城市化滞后于工业化和社会经济的发展；城市人口的增长使城市生活需水量持续 增加，而2 0 0 0 年以后工业需水量的下降主要是工业用水重复用水率的提高所致， 工业经济结构的调整作用并不明显；工业节水和循环用水水平的提高以及城市点 源末端治理的加强使城市化子系统与水环境子系统的协调发展程度从严重失调 走向中等协调，并逐渐向良性循环的方向发展；在保证南水北调、节水循环用水 等二次供水条件下可以满足各种预测方案下城市水资源需求，2 0 1 0 年和2 0 2 0 年 城市水污染物排放也分别比现状年( 2 0 0 6 年) 下降4 0 和7 0 左右，但是山东省的 水环境形势依然严峻。 基于以上分析，从持续发展的城市化发展道路、水资源供给利用模式转变、 政策导向人口和产业布局以及生态河道建设方面，提出山东省城市化和水环境 可持续发展的战略对策与建议。 关键词：城市化；水环境； 战略环评；离差模型；信息熵；山东省 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t i t i so b v i o u s l yt h a tu r b a n i z a t i o nh a sb e e nt h em o s ti m p o r t a n ts o c i o - e c o n o m i c p h e n o m e n o n ，a n da l s oi th a sb e e nt h es t r o n g e s th u m a na c t i v i t i e so v e rt h ew o r d t h e r a p i dg r o w t ho ft o t a ls o c i o e c o n o m i ch a si c e dt h eu r b a n i z a t i o np r o c e s st os p e e du p ， h o w e v e lb e c a u s et h ee c o n o m i cs t r u c t u r ew a sn o tr e a s o n a b l ea n dt h es h i f t i n gw a yo f e c o n o m i cg r o w t h s l o w , t h ee c o n o m i cd e v e l o p m e n t l e a dt h ew a t e rr e s o u r c e c o n s u m p t i o nt ob eh e a v i e ra n dw a t e rp o l l u t i o nd i s c h a r g et ob em o r e ，w h i c hm a d et h e s i t u a t i o nt h a tt h er e s o u r c er e s t r i c te c o n o m i cd e v e l o p m e n tb em o r es e r i o u sa n dt h e u r b a n i z a t i o nh a dt ob ef a c e dw i t hap e r p l e x e d l yc i t e s t h u si ti ss i g n i f i c a n to ft h e o r y a n dp r a c t i c ef o rt h ep a p e rt oi n t e r a c tt h em e c h a n i s mb e t w e e nu r b a n i z a t i o na n dw a t e r r e s o u r c e&e n v i r o n m e n t a c c o r d i n g t o t h e p r o v i n c e s u r b a n i z a t i o n s t r a t e g i c d e v e l o p m e n t b a s e do nt h es u m m a r i z a t i o nt ot h ep r o l e m so fu r b a n i z a t i o n ，w a t e rr e s o u r c ea n d e n v i r o n m e n ta sw e l la ss t u d yo fs t r a t e g i ce n v i r o n m e n t a la s s e s s m e n t ，t h ep a p e rf i r s t m a d eab r i e fo v e r v i e wo ft h es t r a t e g i cm e a s u r e sf o rt h eu r b a n i z a t i o nd e v e l o p m e n ta n d t h em a i n l yc h a n g e so fs o c i o - e c o n o m i cs i n c et h ey e a r19 9 5w h e nt h eu r b a n i z a t i o n a c c e l e r a t i o nt i m ec a m e s e c o n d l y ，a c c o r d i n gt ot h ec i r c u m s t a n c eo fu r b a n w a t e ru s e a n dt h ew a t e re n v i r o n m e n te v o l v e m e n t ，t h ep a p e rm a d eac o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n t t ot h ec o o r d i n a t i o no fu r b a n i z a t i o ns y s t e ma n dw a t e rr e s o u r c ea n de n v i r o n m e n t s y s t e m t h i r d l y , i tm a d eaf o r e c a s to ft h eb a l a n c eo fu r b a n w a t e rd e m a n d sa n ds u p p l y i nt h ey e a r2 010a n d2 0 2 0w i t has i m p l ep r e d i c t i o no ft h ee o m b a i n e di m p a c tt ow a t e r e n v i r o n m e n t 。 t h ec o n c l u t i o nw a sa sf o l l o w s ：t h eu r b a np o p u l a t i o ng r o w t hm a d et h ew a t e r d e m a n d sf o ru r b a nl i f ek e e pi n c r e a s i n gc o n s t a n t l y , a n dt h a tt h eq u a n t i t yo fw a t e ru s e f o ri n d u s r i mk e p td e c l i n i n gs i n c et h ey e a r2 0 0 0m a i n l yb e c a u s eo fi t sr e c y c l i n gr a t e a d v a n c ew h i l et h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r ea d j u s t m e n te f f e c tl e s s t h ea d v a n c e dl e v e lo f i n d u a t r i a l w a t e r - s a v i n g ，w a t e rr e c y c l i n g a n de n d - p o i n t m a n a g e m e n t l e a dt h e c o o r d i n a t eb e t w e e nt h eu r b a n i z a t i o n s u b - s y s t e m a n dt h ew a t e re n v i r o n m e n t 山东大学硕士学位论文 s u b s y s t e mg r a d u a l l ym o v ef i o mm a l a d j u s t m e n tt o w a r d sc o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n t a n di m p r o v et o w a r d sv i r t u o u sc i r c l e i fo n l yu n d e rt h ea s s u r a n c eo fs e c o n dw a t e r s u p p l yb a s e do ns o u t h - n o r t hw a t e rd i v e r s i o n ，w a t e rr e c y c l i n ga n do t h e rw a t e r - s a v i n g m e a s u r e s ，t h ew a t e rs u p p l yc o u l dm e e tt h ev a r i e t yo fu r b a n - w a t e rd e m a n di n2 010a n d 2 0 2 0 ，h o w e v e r , a l t h o u g ht h eq u a n t i t yo fp o l l u t a n te m i s s i o nw o u l db ed e c l i n e db y4 0 a n d7 0 ，t h ew a t e rr e s o u r c ea n de n v i r o n m e n ts i t u a t i o ni ns h a n d o n gp r o v i n c em u s t r e m a i ns t r a i t a tl a s t ，a c c o r d i n gt ot h er e s u l t s ，t h et h r e er e g u l a t i o np o l i c i e sf r o ms u a t a i n a b l e p a t ho fu r b a n i z a t i o n ，c h a n g eo fw a t e rs u p p l ym o d ef r o m d e m a n df i r s t t o s u p p l y f i r s t ，p o l i c yg u i d ea n da p p r o a c ho r i e n t e dp o p u l a t i o na n di n d u s t r yl a y o u ta sw e l la s t h ee c o l o g i c a lt r a n s f o r m a t i o no fr i v e rc h a n n e lw e r ec o r r e s p o n d i n g l ys u g g e s t e d ，w h i c h p r o v i d es o m ei d e a ll i n e sf o rt h ec o o r d i n a t i v ed e v e l o p m e n tb e t w e e nu r b a n i z a t i o na n d w a t e rr e s o u r c e & e n v i r o n m e n ti ns h a n d o n gp r o v i n c e k e yw o r d s ：u r b a n i z a t i o n ； w a t e rr e s o u r c e & e n v i r o n m e n t ； s t r a t e g i ce n v i r o n m e n t a l a s s e s s m e n t ；d e v i a t i o nm o d l e ；i n f o r m a t i o ne n t r o p ym e t h o d ；s h a n d o n gp r o c i n c e 山东大学硕士学位论文 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立研究所 取得的成果，除文中已注明引用的内容外，本论文不包括任何其它或集体已经发 表或撰写过的科研成果。对本论文研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学关于保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或 向国家有关部门和机构送交论文复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅；本人 授权山东大学可以将本论文或论文部分内容收录有关数据库检索，可以采用影 印、缩印和其它复制手段保存和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵行此规定) 论文作者签名：瓣导师签名 醐：芈7 山东大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 城市化 1 1 1 城市化的内涵 城市是人类现代文明的主要载体，而城市化是社会经济发展的必然结果， 也是当今世界上最重要的社会、经济现象之一。对于城市化的认识，各专业学者 从不同的角度考虑出现不同的理解。周一星( 1 9 9 5 ) 综合各学科的理解，归纳出城 市化的实质含义：人类社会进入工业时代以后，社会经济的发展出现了以农业活 动比重下降、非农业活动比重上升为特点的经济过程，同时，与这种经济结构的 变化相适应，出现了农村和农业人口比重逐渐降低、城市人口比重稳步上升、生 活方式和生产方式逐渐向城市性状转变和强化的过程n 3 。t h o m a s ( 2 0 0 1 ) 及欧阳婷 萍( 2 0 0 2 ) 等人认为城市是人类社会发展到一定阶段以后出现的一种高级的社会 生活方式，城市化应该是人类社会生活方式从低级向高级转化的过程口1 。城市化 的内涵应该包括以下3 个方面： ( 1 ) 城市化是城市人口比重不断提高的过程。城市化首先表现为大批农村和 农业人口进入城市，城市人口在社会总人口中的比重逐步提高。 ( 2 ) 城市化是产业结构转变的过程。随着城市化的推进，工业经济和社会服 务业的迅速发展，使得原来从事传统低效的第一产业的劳动力逐步向现代高效的 第二、第三产业转移，第二、第三产业在社会经济中的比重提高，促使社会经济 产业结构优化升级。 ( 3 ) 城市化是城市文明不断发展并向广大农村渗透和传播的过程。城市化的 发展是使农村和农民的生产方式、生活方式及文明程度不断提高，逐步摒弃城乡 二元化结构，最终实现城乡一体化的过程。 因此，城市化绝不仅仅是农村人口进入城市，而是农村人口城市化和城市 现代化的统一，是经济发展和社会进步的综合体现。农村人口城市化与城市经济 现代化、社会结构现代化和城乡一体化共同构成城市化的丰富内涵，如果说农村 人口城市化是城市化过程中量变的体现，是城市化发展的初级阶段，那么城市经 济现代化、社会结构现代化和城乡一体化则是城市化过程中质变的度量，是城市 化的高级阶段b 1 。 山东大学硕士学位论文 1 1 2 城市化水平测度 城市化涉及范围比较广，包括经济城市化、产业结构城市化、人口城市化、 空间城市化、生活方式城市化以及文明程度城市化等，因此对城市化发展水平的 衡量是城市化研究中的一个重点，学者对城市化水平的表征通常采用“主要指标 法 和：“复合指标法”两种方法h 1 。其中“主要指标法是指选择对城市化表 征意义最强，又便于统计的个别指标，用来描述城市化的发展程度，目前被国内 外学者普遍接受的是人口指标表，也就是以城市人口在区域社会总人口中的比重 表示( 李湘然等，2 0 0 4 ) 碡。复合指标法是指建立一组涵盖人口、经济发展水平、 基础设施水平、资源消耗水平、污染控制水平等指标的综合指标体系，力求能够 综合全面的反应城市化的发展状况，从而有助于在进行城市化研究和城市化相关 政策制定时能够对城市化的各个方面综合考虑( 宋永昌等，2 0 0 0 ) 叩3 。鉴于论文研 究重点及研究方向需要，本论文以“主要指标法”即城市人口在区域社会总人口 中的比重作为衡量城市化水平的标准。 1 1 3 城市化与水环境问题 城市化是一把双刃剑，一方面，作为社会文明进步的表现，城市化过程促 进了社会、经济的发展，凭借其现代化的生产和生活方式为人类社会提供着优越 的物质与文化生活条件；另一方面，城市化又是一个人口聚集、产业结构变化、 城市用地扩张、消费模式改变的过程，会对环境产生较大的影响，就水资源和水 环境来讲，主要是指水资源的短缺和水环境质量的恶化两个方面盯1 。城市人口的 增加，工业经济的聚集，必然会导致城市水资源的匮乏，同时工业化和生活消费 模式的转变使水资源浪费与水污染问题加剧；而城市用地的大规模扩张，使城市 周边地区水土流失、水生态系统环境恶化等问题日益突出。统观世界各国城市化 发展的历史，快速的城市化过程往往伴随着水资源的短缺和水生态环境质量的迅 速衰退与恶化。2 0 世纪5 0 年代以后城市大工业经济的发展，使得城市资源短缺 和环境污染问题逐渐成为人类社会关注的焦点，而在具有显著代表性的世界八大 公害事件中，又以水资源短缺和水环境恶化问题发生频率最高，后果也最为严重 ( 宋永昌，2 0 0 0 ) 哺1 。 随着中国大规模城市化进程的高速推进，在未来，城市数量和质量将会出 现一个大的飞跃增长。城市化的推进一方面导致原有城市规模的扩大和城市人口 山东大学硕士学位论文 的剧增；另一方面，必然要有大量的新的城市的产生，以缓解现有城市面临的压 力，这必然要消耗大量的水资源，造成水资源的紧张和水环境压力的增加。因此 城市化的进程中我国区域和城市的水资源和环境面临着严峻的考验，主要表现 在： ( 1 ) 城市水资源短缺。我国人均水资源拥有量2 2 0 0 m 3 ，仅为世界平均水平的 1 4 ，美国的1 5 ，在世界上名列第1 2 1 位，是全球1 3 个人均水资源最贫乏的国家 之一。2 010 年我国将进入严重缺水期，至u 2 0 3 0 年全国将缺水4 0 0 - 5 0 0 亿m 3 ，在 全国6 6 0 多个建制市中，不同程度的缺水城市有3 3 0 个，其中严重缺水的达1 0 8 个， 部分城市长期受到水资源短缺的困扰，水资源短缺与危机已经成为严重困扰我国 社会经济可持续发展的重要因素阳3 。 ( 2 ) 区域和城市水环境质量不容乐观。2 0 0 6 年，全国七大水系一半以上的河 段达不到水质功能要求，近1 3 的城市河段污染严重，大部分湖泊富营养化突出， 近岸海域污染呈加重趋势，水土流失和水污染物排放造成的水生态环境质量问题 比较严重n 0 1 。 ( 3 ) 水污染事故增加，环境污染问题加重。对于国民经济和社会的发展， 工业化和城市化是其中不可或缺的因素，然而大工业经济的兴起使中国由于工业 化和城市化导致的大型环境污染事故不仅发生次数增加，发生的频率加快，污染 灾害危害加大，而且发生的空间也由经济发达地区向经济欠发达，甚至落后地区 蔓延。 1 2 战略环境影响评价 1 2 1 环境影响评价 环境影响评价( e n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n t ，e i a ) 是指对规划和建设项 目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环 境影响的措施或对策，进行跟踪监测的方法和制度n 。 “环境影响评价 概念的首次提出是在1 9 6 4 年加拿大召开的国际环境质量 评价会议上，随后美国在1 9 6 9 年的国家环境政策法( n a t i o n a le n v i r o n m e n t a l p o l i c ya c t ，n e p a ) ) 中建立通过了环境影响评价制度( e i a ) ，由于e i a 在协调环境 保护与经济发展方面所起到的独特作用，使得该制度得以迅速推广，成为各国中 央的环境管理工具n 羽。之后瑞典( 1 9 7 0 ) 、新西兰( 1 9 7 3 ) 、加拿大( 1 9 7 3 ) 、澳大利 山东大学硕士学位论文 亚( 1 9 7 4 ) 、马来西亚( 1 9 7 4 ) 、德国( 1 9 7 6 ) 、菲律宾( 1 9 7 7 ) 、印度( 1 9 7 8 ) 、泰国 ( 1 9 7 9 ) 、中国( 1 9 7 9 ) 、印尼( 1 9 7 9 ) 、斯里兰卡( 1 9 7 9 ) 等国纷纷建立了环境影响评 价制度n3 1 。 环境影响评价制度( e i a ) 的建立可以说是人类走向可持续发展的第一步，同 时也是人类对环境问题认识的一次飞跃，人类开始从被动的污染治理走向积极防 御。但是环境影响评价制度( e i a ) 从一开始就比较注重单个项目局地的环境影响， 对于多个项目叠加或长期累计的环境影响不能进行较好的预测和防治，特别是 2 0 世纪7 0 年代以后经济开发活动的集团化和区域化，使单个项目e i a 的缺点逐 渐暴露出来n 钔： ( 1 ) 项目环境影响评价( e i a ) 只能是对发展建议的一种反映，而不能在决策过 程中对发展战略进行评估。因此，它不能改变战略，只能对具体项目认可或者否 认，不能指导开发计划朝着有利于环境或生态恢复和远离敏感区的方向发展。 ( 2 ) 项目环境影响评价( e i a ) 注重减少单一建设项目对环境产生的近期不良 效果，容易忽略开发建设行为同过去的、现有的和将来的项目产生累积或者协同 效果。多个项目对环境的危害并不是每个项目环境影响的简单加和，造成的环境 损害同单个项目的环境影响是一种非线性的关系，不同建设项目的环境影响有可 能相互抵消，也有可能增倍。项目环境影响评价缺乏对整体发展计划的了解和对 其它项目开发建设活动的控制。 ( 3 ) 项目环境影响评价( e i a ) 往往难于考虑替代方案和减缓措施。多数情况 下，当项目进入环境影响评价阶段的时候，项目决策已定，难以更改，有关技术、 资源利用等方面的替代方案是在项目确定了地址、工艺、规模等条件下提出来， 限制了减缓措施的选择。 此外，项目环境影响评价因为受到人力、资金、建设项目可行性等问题的制 约，评价对象比较窄，难以对e i a 的有效性进行检验，也难以进行跟踪评价和后 评估。为了解决项目环境影响评价的不足，人们开始尝试将环境影响评价应用于 更高的决策层次上，试图在环境问题产生的源头采取适当的措施来协调经济开发 活动同环境的关系。7 0 年代中期，一些发达国家已经将e i a 应用于计划、规划 层次，8 0 年代初期，又将e i a 扩展到政策层次，出现了区域环境影响评价、 p p p ( p l a n 、p r o g r a m 、p o l i c y ) 环境影响评价等多种形式层面的环境影响评价形式。 山东大学硕士学位论文 到8 0 年代中后期，英国的一些e i a 研究者c w o o d 、n l e e 、f w a l s h 等人提出了 能够代表这类环境影响评价性质的新术语一一战略环境影响评价( s t r a t e g i c e n v i r o n m e n t a la s s e s s m e n t ， s e a ) ，s e a 开始逐渐在各国研究应用起来n 钔。 1 2 2 战略环境影响评价 从战略环境影响评价( s e a ) 的提出到现在，国内外专家、学者做了大量的研 究，有从宏观的角度定义s e a ，也有学者从微观的角度进行阐述，目前已经被普 遍接受的是由英国曼彻斯特大学环境影响评价中心的学者r i mt h e r i v e l 做出的 定义：“战略环境影响评价( s e a ) 是指对计划( p l a n ) 、规划( p r o g r a m ) 、政策( p o l i c y ) 及其替代方案的环境影响进行系统的、规范的、综合的评价过程，包括根据评价 结果提交的书面报告、把评价结果应用于决策中川1 钔。葡萄牙学者m a r i ar o s a r i a p a r t i d a r i o 将s e a 定义为：“战略环境影响评价是环境评价中一个系统的、同步 的评价过程，它是在决策制定的早期阶段评价计划、规划、政策和拟建项目有关 的开发活动及其替代方案所带来的环境影响及环境质量的变化，以保证资源、经 济、环境、社会的和谐”n 7 1 。由于各国的政治制度、经济运行机制和社会经济状 况不同，不同的国家和地区可以以不同的方式将环境影响评价应用到战略层次 上，对s e a 的概念也有所不同。统观各国学者对战略环境影响评价的描述，可以 将s e a 定义为：“战略环境影响评价( s e a ) 是环境影响评价( e i a ) 在战略层次的应 用，是对一项战略及其替代方案的环境影响正式、系统和综合的评价过程，以此 来减小由于决策失误或失效造成的环境问题，从源头上控制环境问题的产生 。 所以s e a 的精髓就是环境影响评价在战略( 计划、规划、政策) 层次的运用。 1 3 国内外相关领域研究进展 1 3 i 城市化与水环境问题研究进展 1 3 i i 国外研究进展 关于城市化与资源环境之间关系的研究比较长久，早在1 9 世纪末期，英国 学者e h o w a r d 在其著作田园城市中就试图以理性的规划方法来协调城市化 与资源环境之间的发展，其关于“田园城市 的理念也激起了规划学界的广泛关 注。2 0 世纪初，g e d d e s 在城市开发( 1 9 0 4 ) 和进化中的城市( 1 9 1 5 ) 、p a r k 等人在城市环境中人类行为的研究( 1 9 1 6 ) 和城市和人类生态学( 1 9 5 2 ) 中将生态学的原理融入城市化及资源环境问题研究中，奠定了城市化与资源环境 山东大学硕士学位论文 关系研究的基础n 引。第二次世界大战以后，世界范围内城市化的快速推进使城市 化和资源环境问题成为人类关注的焦点。1 9 7 2 年联合国人类环境委员会通过了 斯德哥尔摩宣言，指出人与生物圈、人工环境和自然生态环境之间应保持协 调与平衡发展( 宗跃光，1 9 9 3 ) n 钔。8 0 年代以后，随着可持续发展概念的提出， 国外很多学者从各自研究领域对城市化和资源环境关系进行了广泛的讨论。例如 沃尔特( w a l t e r ，1 9 8 7 ) 认为实现城市与生态环境的协调发展关键在于合理利用自 身的资源，提高资源利用效率：奥利什( o n i s h i ，1 9 9 4 ) 认为城市与生态环境的协 调发展不外乎是建立在一个以生存容量为基础的绿色花园城市，促使城市的自然 潜力得以实现( 于志熙，1 9 9 2 ) 。对于城市化及其资源环境问题的解决，皮尔 思提出了城市发展阶段环境对策模型( p e a r c e ，1 9 9 4 ) ；拖曼( t o m a n ，1 9 9 6 ) 从经 济学的角度提出保护生态环境资源的两种途径：首先，建立最低安全标准要求当 代人承担某种责任；其次，借助费用一效益分析来权衡利弊得失乜。从2 0 世纪 7 0 年代起，一些发达国家在解决城市资源环境问题的同时，开始根据生态最优 化的原理设计和改造城市的生产和生活系统，疏通物质循环和能量流通的渠道， 以达到最佳的经济、社会和生态环境效益。2 0 0 0 年以后，可持续发展框架下对 城市化以及资源环境问题的研究成为热点，而研究重点也逐渐由发达国家向发展 中国家过度，例如h a b i bma i s h u w a i k h a t ( 2 0 0 5 ) 认为发展中国家工业化和城市 化潮流对人类和自然的生态系统产生了较大的影响，随着城市化的扩张，污染 源也同步上升，导致对水、空气和土壤的污染，而城市环境计划和管理战略的缺 失使得城市未来的发展举步维艰。 水环境与人类活动之间存在相互制约、相互作用的关系，城市化和水环境 问题也相应的成为城市化资源环境问题研究的热点，而国外学者的研究主要集中 在一下几个方面： ( 1 ) 城市化水环境污染及其危害研究。城市化水环境之所以被广泛关注，是 因为城市化发展过程中出现了危及国家安全和城市化的水环境问题。在许多文献 中，城市化一直被看作是一个对环境和安全有连带关系的过程。例如，b r e n a n 发表的文章中，证明了人口增长、城市化过程、公共健康、水资源短缺和水环境 污染之间的联动作用乜2 j ；p l r a g e 也提到了城市化、环境与安全之间的联系心3 1 。最 新发表的一份名为东亚与太平洋地区环境战略的报告警告说，东亚地区每年 6 山东大学硕士学位论文 有近5 0 万婴儿因饮用污染水死亡，随着越来越多人移居城市，这些问题将更加严 峻。在城市化流域和河段，由于城市化、工业化的快速发展，水环境问题暴露的 最早、最多、最集中，最突出，历来都是管理层面和科研层面关注和研究的重点。 ( 2 ) 城市化和水环境质量的演变关系研究。代表人物是美国著名经济学家 g r o s s m a n ，研究的重点是判别经济发展中城市化对环境是否有影响，以及影响的 重要程度有多大。他们注重归纳各个国家的经济发展与环境变化的关系，选取表 征环境与经济的主要指标，进行数理分析与经验判别，然后进行侧面解释，其实 质是一种城市一经济一环境先验论胁删。 ( 3 ) 城市化与水环境承载力研究。随着环境问题的不断突现，人们发现水环 境是有一定环境容量和承载力的，水环境承载力作为协调流域经济一社会 环境可持续发展的重要依据，受到科研层面和管理层面的重视。随着城市社会经 济的不断发展和人口的增加，城市活动的强度越来越大，产生的污染物也越来越 多，但污水处理能力跟不上经济发展速度，在许多国家和地区己经超出水环境的 承载能力。虽然水环境可持续承载力理论还未完善，但不少学者己对水环境承载 力的评价指标体系和方法、计算模型以及应用实例尤其是城市应用实例进行研究 2 7 - 2 8 o ( 4 ) 城市化与水环境演变的作用机理研究。由u n e s c o 、i u f r o 、w h o 等机构发 起，研究的重点集中在城市化及其引起的区域及全球水资源水环境效应，以及全 球的水资源环境保护与变化机理上，当然作为人口密集的城市地区，它的水资源 消耗及水生态环境退化也是一个重要的研究内容。在城市化导致的众多资源环境 问题研究中，水是目前国际上关注的热点乜。 ( 5 ) 就水资源约束条件下的城市化展开。世界观察研究所1 9 9 9 年发表的调 查报告表明，虽然城市面积大约占到陆地面积的2 0 ，但是城市人口消耗了生活 用水总量的6 0 ，排出了世界污染物的7 5 。根据联合国人口基金会预测，目前 全世界每年有8 0 0 0 万人争夺淡水资源，其中城市化对水资源的需求是导致水资 源短缺的3 大原因之一。正因为如此，针对全球干旱地区城市化发展导致的水资 源短缺及生态环境日益恶化的现状，各国政府普遍将城市化与水资源的协调发展 战略作为国家总体战略，将城市与区域水资源安全战略作为国家安全战略的重要 组成部分2 。3 3 3 。 山东大学硕士学位论文 1 3 1 2 国内研究进展 我国学者开展城市化与资源环境之间关系的研究起步于2 0 世纪8 0 年代， 最早进行城市和资源环境问题研究的是生态学领域的学者，他们应用生态学的概 念、理论和方法研究城市生态系统的结构、功能和行为( 马世骏，1 9 8 4 ；欧阳志 方等，1 9 9 5 ；王如松等，1 9 9 6 ) 啪1 。9 0 年代以后，随着世界可持续发展理论研究 的深入，国内学者先后从经济、环境、生态和地理的角度对城市可持续发展进行 了研究，城市化及其资源环境相关研究就也就随之统一到可持续发展的框架之 下，呈现出多元化的发展趋势。9 0 年代中期以后，城市可持续发展成为我国城 市化健康发展及资源环境问题研究的蓝图，城市化及其资源环境问题的研究进入 多元化阶段妇羽。2 1 世纪，相关研究更为活跃，有些学者还专门研究了城市化进 程中的人口、经济、产业活动与城市土地利用、气候、水文与水循环、生物多样 性等方面的交互作用问题，并对城市一经济一资源环境不协调的应对措施提出建 议3 州钔。 就城市化与水环境的相互作用及影响研究方面，以钱正英院士为首的专家 通过对西北干旱区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略的研究，认为西 北地区城市化率在2 0 1 0 年将达到4 0 ，2 0 3 0 年将超过5 0 ，相应的城市用水需 求到2 0 3 0 年将增长一倍，由此提出了建设“高效节水防污的城镇体系”的观点， 强调城市化发展要严格遵循顺自然、依水源、靠全局、有重点、重质量的原则， 城市和城市带的发展规模不能超过当地水资源供应的可能，同时水资源约束下城 市化问题研究也成为区域经济与资源环境问题研究的热点。此外周海丽( 2 0 0 3 ) 以深圳市为例，运用主成分分析和相关性分析法，研究了深圳市从9 0 年以后城 市人口迁移、产业结构升级、城市土地利用扩张等城市化因素同深圳市地表水环 境质量演变的定量关系，得出深圳市地表水环境质量的恶化主要是由城市土地利 用扩张结论h 朝；刘引鸽( 2 0 0 5 ) 采用1 9 8 3 - 1 9 9 9 年宝鸡市地表水质监测资料及城 市发展中有关的社会经济统计数据，采用r o s s 评价指数方法，分析了宝鸡市区 地表水质的时空变化特征及城市化对地表水质的影响h 引；欧阳婷萍( 2 0 0 5 ) 以珠江 三角洲地区作为研究对象，运用3 s 一体化技术，借助动力学熵增理论，引入环 境熵概念，结合综合指数法对珠江三角洲地域城市化过程对地表水、大气环境的 物理化学过程进行定量评价n ；汪军英、达良俊( 2 0 0 5 ) 等以生态学的理论和方法 山东大学硕士学位论文 为基础，从人口空间分布、产业活动、自然环境因素及环保角度分析上海快速城 市化进程对地表水环境的影响h 朝；艾尼瓦尔买买提( 2 0 0 7 ) 采用1 9 9 6 2 0 0 0 年喀 什市吐曼河水质观测数据、1 9 9 0 年与1 9 9 9 年卫星遥感图像和城市发展中有关的 社会经济统计数据与土地利用资料，在3 s 技术支持下，运用地表水综合污染指 数法，对吐曼河水质进行评价，定量与定性相结合分析了干旱地区城市化对城市 内河水质的影响h 鲥；刘耀斌( 2 0 0 7 ) 通过综合多方面的理论研究，提炼出城市化与 资源环境相互作用的e p s r 框架概念，利用系统论的方法定量描述了二者相互作 用与约束的内在机制，而且采用协同学和复合生态理论的观点解释了二者的协调 关系，并建立协调度评价模型，借助江苏省水资源与城市化相关数据进行了计量 分析口钔。水资源和水环境约束条件下对城市化及其生态问题的研究成为城市化研 究的重点和新的突破口呻1 。 从上述国内外学者的研究来看，对城市化和水环境问题的研究可以归纳为 城市化的作用机制、城市化与水环境演变的关系、城市化引发的水环境污染问题 及危害，水资源约束条件下城市化的可持续发展等4 个主要方向。其中对于城市 化作用机制的研究，多侧重于宏观层面的产业结构变化、城市人口和工业产业布 局、城市人口和经济发展规模、城市土地利用对水环境的影响，研究方法采用定 量与定性分析想结合，但是近年来由于“3 s ”技术和多维数学方法的应用，其对 定量化研究的要求越来越高；城市化与水环境演变关系的研究方面，国内外学者 多是从经济学的角度出发，普遍采用“环境库兹涅次曲线( e n v i r o n m e n tk u z n e t s c u r v e ，e k c ) ”的概念，通过对多年城市化过程中污染物排放量、排放强度变化的 研究，进而分析其影响机制；在城市化引发的水环境污染问题及危害研究上，越 来越多的学者逐渐转向以人类健康和人居环境质量为基础的定性或定量分析，以 说明其危害程度及影响范围等问题；而在世界范围内水资源短缺的形势下，水资 源约束条件下城市化的可持续发展问题研究多集中在城市化对水资源的需求探 讨、区域水资源供需平衡、城市经济发展模式和方向是否以当地水资源承载力为 依托等几个方面，而且多以定量的数据分析为主，而对于缺水地区城市化发展模 式的探讨更是成为近年研究的热点。 1 3 2 战略环境影响评价研究进展 1 3 2 1 国外研究进展 9 山东大学硕士学位论文 战略环境影响评价的产生可以说是人类对环境问题认识深化的结果，是环 境影响评价发展的必然趋势。s e a 的发展实践可以大略划分为两个阶段，在2 0 世纪9 0 年代以前，s e a 基本上处于理论探索阶段，只有少数的国家和国际组织 建立了s e a 制度，9 0 年代以后，随着可持续发展战略的提出和传播，s e a 逐渐被 各个国家认识接受，目前世界上有2 0 多个国家已经以立法的形式建立s e a 制度 并运用于实践中。 从立法的角度讲，s e a 的发展最早可以追溯到1 9 6 9 年美国的国家环境政 策法( n e p a ) ，在这个法案中要求对可能显著影响环境质量的政府行为( 例如政 策、规划、计划等) 必须作出详细的报告，出现s e a 的雏形。此后，联邦政府的 许多部门( 例如能源部、交通部) 开始考虑将环境评价结合到部门规划当中，尤其 是房屋与城市开发部在1 9 8 1 年编制了区域环境影响评价指南，旨在帮助评价 在大城市范围内的开发或再开发及其可选方案的环境影响。为响应n e p a 的要求， 大多数联邦机构建立了把e i a 纳入到它们的各种方案中的指南，鼓励开展包括政 策和方案在内的广泛的e i a ，并建议在政策或方案的框架内处理连续的项目要采 用多级的形式。加利福尼亚州在1 9 8 6 年通过了“加利福尼亚环境质量法( c e q a ) ， 要求将环境影响评价的范围从项目拓展到政府的决策、规划和计划，并在s a n j o a q u i n 等地展开了实例研究，加州拥有目前美国最全面、最完整的战略环境影 响评价系统，这个系统也是世界上最发达、可操作的s e a 系统瞒1 1 。 在澳大利亚西部，由政府规划局所主持的战略环境影响评价是以1 9 8 6 年起 实施的澳大利亚西部环境保护法案( 2 0 0 3 年最后一次修订) 和城乡规划法 为基础的，主要用于评价当地土地使用规划( “计划策略”或政策计划) ，钻探项 目和卫星采矿发展计划等。此外以澳大利亚环境和生物多样性保护法( 1 9 9 9 ) 、 环境保护局法案( 1 9 9 4 ) 为基础，澳大利亚西部在国家水平上( 例如渔业部门、 海上石油开采、和重大军事演习) 也有一些战略环境影响评价的经验，同时澳大 利亚西部环境保护局( e p a ) 在2 0 0 5 年进一步明确了战略环境影响评价的目标，并 公布了针对土地使用的计划和发展的环境导则( e p a ，2 0 0 5 ) ，以此来促进s e a 的发展与应用啼蝴】。 加拿大战略环评的实施几乎全部来自联邦内阁决策程序( 基于1 9 9 9 年政 策、计划和规划建议的环境评价内阁指令) ，在实践方面则遵循由加拿大联邦 1 0 山东大学硕士学位论文 环境评价审查办公室( f e a r o ，环境评价局前身) 所颁布的政策和规划提案环境评 估程序导则( f e a r o ，1 9 9 3 ) 和其他一些部门性导则。而在执行力度上，由于联 邦政府内阁决议过程不受约束，缺乏法律体系对s e a 政策的支持，使得内阁所述 的战略环境影响评价没有制定出明确的环境目标，战略环境评价的实施也缺乏足 够的资金支持阳3 。 1 9 8 7 年荷兰通过环境保护法，正式建立了法定的s e a 制度，要求对饮用 水供应、废弃物的管理、能源与电力供应、土地利用规划等都进行e i a 。1 9 8 9 年荷兰修改“国家环境政策规划”，规定了荷兰到2 0 世纪末的环境政策，1 9 9 4 年又采用“环境测试( e - t e s t ) 的办法对部门立法、政策条例潜在的环境影响进 行识别评价，并且开发了支持综合决策的s e a 系统“战略环境分析( s t r a t e g i c e n v i r o n m e n t a la n a l y s i s ，s e a n ) ，自1 9 9 5 年起，需要通过国家内阁审批的法规 和政策草案都要进行e - t e s t ，此外荷兰非正式的战略环境影响评价也已经以综 合评价的形式应用于综合运输、其它部门的政策和远景规划当中，例如第二个运 输规划( m i n i s t e r i ev a nv e r k e e re nw a t e r s t a a t ，1 9 8 9 ) 、区域运输规划和地方空间发展 远景( f i s c h e r ，2 0 0 2 ) 等。2 0 0 3 年以后进一步发展出e - t e s t 的最简化程