中国矿业经济区环境承载力评价研究

■ 童泉格/申 俊

（1.中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2.中国地质大学（武汉）资源环境中心，湖北 武汉 430074）

中国矿业经济区环境承载力评价研究

■ 童泉格1/申 俊2

（1.中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2.中国地质大学（武汉）资源环境中心，湖北 武汉 430074）

结合矿业经济区的发展特征，选取中国30个典型矿业经济区为样本，构建矿业经济区环境承载力综合评价指标，评价研究中国矿业经济区环境承载力现况及变动趋势。研究结果表明：中国矿业经济区整体环境承载力现阶段仍相对较低；2003—2011年矿业经济区环境承载力经历了由低到高的逐步“迁移”的过程，矿业经济区的转型发展效果不断显现；我国矿业经济区的发展要结合自身资源禀赋优势与环境承载力要求，坚持创新驱动推动产业结构升级，将区域经济发展与资源环境承载力相统一，实现经济的协调可持续发展。

矿业经济区；环境承载力；区域差异；综合评价指数

0 引言

随着工业化与城镇化的快速推进，中国的矿产资源消耗也逐步逼近峰值[1]。矿产资源的开发利用是一把“双刃剑”，其在促进经济增长的同时，也造成了严重的环境污染、生态破坏等问题[2，3]。近年来，资源开发利用带来的环境问题日益加剧，已经严重威胁到区域社会发展与居民正常生活，引起了国内外学者对环境承载力的高度关注。

环境承载力是一个综合性的概念，不同学者对此有不同的定义[4-6]。其中，高吉喜[7]对此的定义为“在一定生活水平和环境质量要求下，在不超出生态系统弹性限度条件下环境子系统所能承纳的污染物数量，以及可支撑的经济规模与相应人口数量”，目前应用较为广泛。关于环境承载力的研究最早可以追溯到20世纪60年代，美国麻省理工学院的学者最先利用系统动力学模型对世界范围内的资源环境与人的关系进行评价，通过分析经济发展、人口增长与资源消耗、环境污染的关系，预测了全球经济增长的趋势与极限。之后，Slesser（1990）[8]提出新资源环境承载力ECCO模型，综合分析了人口-资源-环境-发展之间的关系。2002年美国环保部对四个镇区进行了具体的环境承载力研究与评价，提出了相应的改善湖泊水质的建议。同时，国内学者也对环境承载力进行了大量研究[9-17]。刘殿生[18]认为环境承载力是一种多维度的综合评价，需要从大气、水质、生物、水资源、土地资源五个方面综合分析，同时对秦皇岛市进行了实证评价。崔凤军[19]通过分析城市的“社会—经济—环境”特征，采用系统研究方法研究了城市水环境承载力的概念、实质、功能以及定量表达方法。毛汉英、余丹林[20]针对区域承载力的定义、特点、影响因素等，对环渤海地区资源环境承载力进行了研究评价，提出区域承载力要确保自然资源的合理开发利用以及生态环境向良性循环的条件下，区域发展可以承受的人口数量及相应的能源消费、环境污染等。王然等[21]对中国30个重点矿业经济区的矿产资源保障程度进行了系统研究，分别从保证年限、经济承载力、矿业经济对经济发展、人口贡献四个方面进行了差异性的评价研究。

目前，已有很多学者对资源环境承载力进行了大量研究[13-16，21]，但这些研究多数针对全球、省域、城市群、省会城市等，关于环境污染较为突出的矿业经济区环境承载力却鲜有研究。矿业经济区是中国矿产资源赋存、生产和供应的基地，研究矿业经济区环境承载力对于保障国家综合发展的速度、规模、质量以及区域经济社会环境可持续发展具有重要意义。鉴于此，本文选取中国重点矿业经济区为研究对象，从污染控制、污染处理、环境绿化和地质灾害三个维度构建矿业经济区环境承载力评价指标体系，分析不同矿业经济区的环境承载力差异，明确矿业经济区的重点任务与发展路径。

1 矿业经济区选取

矿业经济区是指按照资源赋存特点和开发利用布局集聚且具有矿业优势的经济区域。矿业经济区根据不同区域的矿业发展潜力与资源环境承载能力进行区域分工与协调发展。国土资源部在2009年发布了《全国矿产资源规划（2008—2015）》，明确了覆盖全国26个省域共计75个重点矿业经济区域，这些矿业经济区不仅涵盖了我国主要优势矿种，且包含了我国大部分主要矿种，大致包括稀土、钒、钨、钛、锡、石墨、钼等。2010年底，国务院发布《全国主体功能区规划》，指出优化国土空间优化开发格局。2013年，国家发改委发布的《全国资源型城市可持续发展规划（2013—2020年）》明确我国有262个资源型城市（矿业城市和森工城市），提出促进资源型城市转型协调发展。结合现有国家规划以及研究需要，本文选取30个重点矿业经济区进行研究（参见图1）。

图1 30个重点矿业经济区分布图

表1 30个重点矿业经济区名称、类型和代码一览表

本文所选取的30个重点矿业经济区具体如表1所示。所选矿业经济区覆盖了我国七种主要优势战略矿产资源以及25种主要矿产资源，基本能够代表了我国矿产资源现况。同时，所选取的30个矿业经济区覆盖24个省域，占矿业经济区总分布的86%1《全国矿产资源规划（2008-2015）》确定的75个矿业经济区分布在全国30个省域。，体现了现有矿业经济区分布格局。此外，本文在矿业经济区的选取上结合了全国主体功能区规划以及全国资源型城市可持续发展规划，遵循全国矿产资源战略的总体部署，以矿产资源可持续开发利用为主线，明确矿产资源开发方向，完善政策，控制强度，规范秩序，逐步推进矿业经济区的可持续发展。

本文将所选取的30个矿业经济区，用字母“TM、TD、TR、TG”分别表示矿业经济区的类型：成熟型（Type of Mature）、衰退型（Type of Declining）、再生型（Type of Regeneration）、成长型（Type of Growth），字母“A、B、C……”表示不同矿业经济区序号（表1），便于表述，后文分析多用代码表征矿业经济区来进行评价与分析。

2 矿业经济区环境承载力评价指标、方法与数据

2.1 评价指标

矿业经济区环境承载力评价是判断区域能否可持续发展的重要技术手段之一，其核心是判断矿业经济区矿产资源开发利用所造成的环境压力是否在环境系统提供的支持能力范围内。目前，国内外已经有很多学者对环境承载力的评价指标体系进行了探讨。有关环境承载力的指标根据用途可分为三类：一类是用于表达环境承载力大小的量化指标；一类是用于评价环境承载力状态的评价指标；一类是用于指示环境承载状态以及环境压力控制程度的监控指标，其中量化指标体系是环境承载力分析的基础，它包含在评价指标体系中。环境承载力的有关指标应根据用途，遵循科学性、完备性、代表性、排他性、易操作性等基本原则进行选取。

环境质量是否达标在一定程度上可反映环境系统能否承受污染排放压力。为此，选择了常用的环境质量指标作为矿业经济区环境承载状态的指示指标，包括矿产资源开发过程中的主要污染物排放强度等。通过对有关生态承载力评价指标体系的分析及指标筛选，同时结合我国矿产开发的实际情况，综合考虑其自然资源特点和数据的可获得性，从矿业经济区污染控制、污染治理以及环境绿化三个方面选取指标（表2），来进行矿业经济区环境承载力评价。

2.2 评价方法

根据矿业经济区环境承载力指标体系特征，结合现有的相关评价方法，本文建立环境承载力综合评价指数法进行评价，主要步骤如下。

2.2.1 确定指标权重

采用层次分析法确定指标权重。首先，构建指标权重矩阵，针对层次分析的每层指标按重要度分别进行比较，根据得分构建矩阵。其次，计算指标权重矩阵的最大特征值与特征向量，得到每层的指标权重。然后进行层次单排序的一致性检验（Saaty等）。最后，利用同层次中的所有层次单排序结果，以及上层次的权重逐步进行所有因素的权重值计算，即层次总排序的一致性检验。

表2 重点矿业经济区环境承载力评价指标

2.2.2 评价指标值标准化

指标值的标准化处理主要是为了消除原始数据的量纲差异带来的可比性，需要对此进行标准化进而转化为[0，1]区间的数据。本文采用的标准化公式为：

其中，Z为标准化后的指标值，X为指标原始值，Y为指标评价标准值（表1），n为调节指数，当X为正向指标时（指标越大，评价结果越好），n取值1，当X为负向指标时（指标越小，评价结果越好），n取值-1。Z的分布区间为[0，1]，Z值越大，表示环境承载力越强，Z值为1，表示达到标准水平。

2.2.3 计算得分综合评价

综合得分评价采用线性加权法，即通过指标权重与标准化之后的评价值，线性加权得出各矿业经济区环境承载力综合得分。矿业经济区环境承载力的计算模型为：

其中，T为矿业经济区环境承载力综合评价得分指数，Xi为第i项评价指标权重值，Fi矿业经济区环境承载力在第i项评价因子下的得分值。

为确定矿业经济区环境承载力所处的等级以及相应的改进方向，参考已有的国内外指数分解方法，提出4级分级标准，如表3所示。

表3 矿业经济区环境承载力综合指标分级标准

2.3 数据来源

本文的环境指标的原始数据主要来自国家统计局、《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》以及各省（区、市）的统计年鉴与环境质量公报等，各指标的标准值选取参考了国家已经出台的相关规定如《“十一五”城市环境整治定量考核指标实施细则》《“十二五”城市环境整治定量考核指标实施细则》《国家级生态县、生态市、生态县建设指标》《国家生态园林城市标准》等。

3 矿业经济区环境承载力评价与分析

根据环境承载力综合评价法对我国30个重点矿业经济区分别进行环境承载力评价，为反映矿业经济区的变动情况本文给出了30个矿业经济区分别在2003、2011年的环境承载力评价结果（表4、表5）。

从表4可以看出，我国矿业经济区在2003年整体环境承载力较低，53.3%（16个）的矿业经济区处于第Ⅳ级，发展空间很小，环境承载能力很弱。其中包括10个成熟型矿业经济区，占成熟型矿业经济区总数的62.5%（16个），这表明前期我国多数成熟型矿业经济区在进行矿产开发利用时不注重环境保护治理使得环境承载力很差。33.3%（10个）矿业经济区处于第Ⅳ级，发展空间较小，环境承载能力较弱，这其中以成熟型（4个）和再生型（4个）矿业经济区为主。处于第Ⅰ级和第Ⅱ级的矿业经济区合计仅占总数的13.4%（4个）：只有一个矿业经济区——海南西部铁油页岩矿业经济区（TMF）在2003年处于第Ⅰ级，发展空间很大，环境承载能力很强；黑龙江大庆石油化工矿业经济区（TMI）、山东烟台贵金属矿业经济区（TDD）、云南昆明-玉溪铁磷矿业经济区（TRG）三个矿业经济区在2003年处于第Ⅱ级，发展空间较大，环境承载能力较强。从2003年我国30个矿业经济区的环境承载力等级分布来看，我国矿业经济区整体环境承载力呈较低状态，多数矿业经济区环境承载力亟待提升。

表5 2011年各矿业经济区环境承载力分类一览表

通过对比表4与表5可以发现，到2011年我国矿业经济区环境承载力的状况已经发生较大变化。从表5可以看出，53.3%（16个）的矿业经济区处于第Ⅱ级，发展空间较大，环境承载能力较强，其中成熟型矿业经济区7个、衰退型3个、再生型4个、成长型2个。20.0%（6个）的矿业经济区处于第Ⅰ级，相比于2003年增长了5个，包括福建龙岩市马坑铁矿业经济区（TMC）、海南西部铁油页岩矿业经济区（TMF）、黑龙江大庆石油化工矿业经济区（TMI）、陕西凤太铅锌金矿业经济区（TMO）、山东烟台贵金属矿业经济区（TDD）、江苏徐州煤炭矿业经济区（TRC）。23.3%（7个）的矿业经济区处于第Ⅲ级，发展空间较小，环境承载能力较弱，其中成熟型矿业经济区4个。仅有一个矿业经济区—— 广西南丹有色金属矿业经济区（TMD）在2011年仍处于第Ⅳ级，发展空间很小，环境承载能力很弱。从2011年我国30个矿业经济区的环境承载力等级分布来看，相比于2003年我国矿业经济区在2011年整体环境承载力已经发生了很大的转变，多数矿业经济区环境承载力已经处于较好状态，矿业经济区的转型发展卓有成效，但部分矿业经济区的环境承载力仍然亟待提升。

通过对我国30个矿业经济区历年的环境承载力正态化分析，可以得到我国矿业经济区环境承载力变动趋势。图2给出了我国30个矿业经济区环境承载力分别在2003、2007、2011年的正态分布状况，可以发现矿业经济区环境承载力的正态分布中心从2003年的0.4223逐步迁移至2007年的0.5540、2011年的0.6834，标准差从2003年的0.1452降至2011年的0.1411，这表明我国矿业经济区整体环境承载力呈现由低到高的逐步“迁移”过程，且稳定性逐步提高。而这与我国逐步进行的经济转型发展是密切相关的。我国已分多批先后公布了资源枯竭型城市（镇）转型名单，出台了关于深化矿业城市转型总体规划的指导意见，同时，国家财政投入大量资金极大地促进了矿业经济区的转型发展。

图2 中国矿业经济区环境承载力变动趋势图

4 结论与建议

本文结合矿业经济区的发展特征以及国家主体功能区规划选取中国30个典型矿业经济区为样本，通过构建矿业经济区环境承载力综合评价指标来评价研究中国矿业经济区环境承载力现况及变动趋势，研究结果表明：我国矿业经济区整体环境承载力现阶段仍相对较低；2003—2011年矿业经济区环境承载力经历了由低到高的逐步“迁移”的过程，矿业经济区的转型发展效果不断显现。

针对我国矿业经济区的环境承载力现状及变动趋势，提出以下政策建议：

第一，根据矿业经济区环境承载力统筹区域发展，不断推动产业结构升级与区域经济转型。在我国矿产资源的开发利用过程中，必须不断依靠产业结构升级来转变资源能源利用方式与环境干预模式。现阶段，我国已经将环境约束纳入资源能源矿产的发展规划，应根据资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力，统筹矿业经济区经济发展、矿产开发利用与环境保护，促进区域协同发展。

第二，坚持创新驱动发展，以科技创新挖掘矿业经济区经济发展新潜力。改造提升传统产业，以科技进步和提高自主创新能力为引领，推进信息化和工业化融合发展，开发高技术含量、高附加值的精深加工产品，延长产业链，提升产业发展层次。发展循环经济，实现资源集约化开发利用。培育发展战略性新兴产业，充分发挥科技人才潜力，加强科技成果转化运用，努力培养发展矿业经济区新兴支柱产业。

第三，根据矿业经济区自身的资源禀赋优势与环境承载力要求，寻找资源开发利用与生态环境保护的动态临界平衡点，在不断提高矿业经济区环境承载力的基础上，同时减少对生态环境的破坏与影响，将区域经济发展与资源环境承载力相统一，实现经济的协调可持续发展。

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Study on Assessing Environmental Carrying Capacity of China's Mining Economic Zones

TONG Quange1, SHEN Jun2
(1.School of Economics and Management of China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074; 2. Center for Resources and Environmental Sciences of China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074)

This paper has built comprehensive assessment indexes of environmental carrying capacity in the mining economic zones through choosing 30 typical mining economic zones as samples in line with their development characteristics. On this basis, it has evaluated and studied the current situation and the change tendency of environmental carrying capacity in these zones. The results show that at this stage, the overall environmental bearing capacity is still relatively low. From 2003 to 2011, environmental bearing capacity had undergone a gradual process that consists low to high, and the effects of transformation and development appeared constantly. This paper points out that to achieve the further development of China's mining economic zone, we must be in line with our own relative advantages in natural resources, and environmental capacity requirements. At the same time, we should push the upgrading of industrial structure through innovation, integrate regional economic environment and resources and environmental carrying capacity so as to allow us to get the economy coordinated sustainable development.

mining economic zone; environmental carrying capacity; regional differences; comprehensive assessment index

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2016）09-0049-06

2016-06-03；

2016-06-16

童泉格（1989-），女，湖北省黄冈市人，中国地质大学（武汉）博士研究生，研究方向：能源经济、能源管理、生态文明。