基于预警视角的南京市资源环境承载力评价研究*

秦海旭 段学军 赵海霞 于忠华 孙瑞玲 孟 菲，2

(1.中国科学院流域地理学重点实验室，中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏 南京 210008；2.中国科学院大学，北京 100049；3.南京市生态环境保护科学研究院，江苏 南京 210013)

“建立资源环境承载能力监测预警机制，对水土资源、环境容量和海洋资源超载区域实行限制性措施”是生态文明制度体系过程严管的基础性工作。2017年5月，中央全面深化改革领导小组第三十五次会议审议通过了《关于建立资源环境承载能力监测预警长效机制的若干意见》，要求推动资源环境承载能力监测预警的规划化、常态化和制度化。南京市作为长江经济带的重要门户城市，但同时也是我国环境压力较大的地区，环境质量仍是短板，单位GDP的SO2、NOx、COD和氨氮等主要污染物排放强度处于较高水平，资源环境问题与社会经济发展矛盾较突出。在此背景下，开展南京市资源环境承载力评价与上限判断显得尤为紧迫。

1 承载力概念的源起

承载力思想的起源可追溯到马尔萨斯时代，其著名代表作《人口原理》中就已提出资源有限的概念[1]。自20世纪初期承载力概念正式提出以来，对于环境承载力的研究已有百年历史，相关理论及实例研究广泛开展，当今环境问题的不断恶化促进了可持续发展理念的推广，也促进了环境承载力的概念与内涵的发展与丰富，其概念也一直处于不断的发展变化之中，已由传统的土地资源承载力、水资源承载力等单项承载力发展到资源、环境、生态、资源环境承载力等综合承载力，评价方法亦不断发展完善，目前已形成了较完善的理论和方法体系[2-3]。资源环境承载力在环境与人类活动之间建立了联系桥梁，使环境与社会经济的协调发展有了宏观准则，是衡量地区可持续发展的重要标志之一，为社会经济可持续发展提供了量化依据[4-5]。资源环境承载力也是一个动态的概念，其与经济社会发展水平等有着密切的关系[6]。

2 南京市资源环境承载力评价

2.1 评价指标体系

本研究以区级行政区为评价单元对南京市进行资源环境承载力评价。基于预警视角借鉴相关研究成果[7-8]并参考国家相关指南，初步确定南京市资源环境承载力评价指标体系，主要包括基础评价、专项评价。结合南京市实际和数据可获得性，最终确定南京市资源环境承载力评价指标体系见表1。最后，在基础和专项评价各项指标分析结果的基础上对南京市及其分区进行承载力集成评价，为南京市资源环境承载力监测预警等级确定提供依据。

2.2 基础评价

对市域所有区级行政单元内的资源、环境和生态3项基础要素进行全覆盖评价。

2.2.1 资源承载力评价

(1) 水资源

水资源评价主要表征水资源可支撑经济社会发展的最大负荷，采用“短板效应”综合分析得到南京市各区水资源承载力情况，结果见图1(a)。2016年，南京市各区水资源承载力均处于不同程度的超载状态。主城区由于人口密度大，为重度超载。六合区、浦口区由于其产业结构不够合理，耗水量较严重，为中度超载。江宁区、溧水区、高淳区为轻度超载，其中江宁区由于近年来南京市人口逐渐流入，人均水资源量下降；溧水区和高淳区则因为农业产值较大，用水效率较低。

(2) 土地资源

土地资源评价主要表征区域土地资源条件对人口集聚、工业化和城镇化发展的支撑能力。2016年，南京市土地资源压力指数为-0.16，全市整体土地资源压力较小，但各行政区土地资源压力不尽相同，区域分异明显。中部的土地资源压力明显比北部和南部地区的压力大，总体呈由中部向两侧逐渐减小的趋势。从分区看，2016年，南京市主城区土地资源压力最大(见图1(b))，压力指数达0.09，主城区人口密集且建设用地开发程度高，导致土地资源压力居于高位。江宁区近年来大力发展建设，经济社会快速发展，人口和建设用地大幅增加，压力指数为-0.04，仅次于主城区，土地资源矛盾相对突出。浦口区和溧水区土地资源压力指数均为-0.30～-0.15，属于土地资源压力较小区域。六合区和高淳区土地资源压力指数分别为-0.32、-0.31，土地资源压力小，人口密度和建设用地开发程度均相对较低，尚有适宜的土地资源可供开发利用，表明目前土地建设开发格局与土地资源条件相对协调。同时，南京市积极开展垃圾焚烧发电项目，一些远郊垃圾焚烧发电厂也已启动相关工作，以进一步提高生活垃圾资源化利用率，解决垃圾围城的困境及垃圾填埋带来的一系列环境问题，减小垃圾填埋项目对土地资源的浪费。

表1 基于预警视角的南京市资源环境承载力评价指标体系1)

图1 2016年南京市资源承载力分区分级评价Fig.1 Classification evaluation of resources carrying capacity of various districts in Nanjing (2016)

2.2.2 环境承载力评价

(1) 大气环境

采用“短板效应”，综合空气质量优良天数比例、大气污染物浓度超标指数及排放等指标，得到南京市各区的大气环境承载力，结果见图2(a)。2016年，南京市大气环境承载力总体不容乐观，各辖区均处于不同程度的超载状态。其中，主城区的玄武区、鼓楼区、秦淮区、雨花台区、栖霞区均已重度超载，中度超载的区分别为六合区、江宁区和主城区的建邺区，南京市其他区均为轻度超载，在大气污染整治方面南京市还需进一步加大力度。

(2) 水环境

2016年，南京市水环境承载力空间分布情况基本与单位国土面积COD排放量情况一致。南京市水环境承载力超载区分布在主城区各区，其中栖霞区为中度超载，其他区均为重度超载(见图2(b))，这主要是因为主城区的区域面积小、人口数量庞大，使单位国土面积的污染物排放量相比其他区高出许多，其中生活污染源的污染影响较大；主城区外的其他区则均未超载。

(3) 土壤环境质量分析

根据相关资料显示，南京市大部分地区土壤环境质量属清洁区和基本清洁区[9]，各功能区重金属污染特性无明显区域性差别[10]，与荷兰土壤修复标准相比，南京市城市林业土壤中多环芳烃(PAHs)的含量处于中上等水平，多呈轻度污染[11]。目前，南京市正扎实开展土壤污染防治工作，全面实施土壤污染防治行动计划，严格执行全市污染地块土壤环境管理，深入开展土壤污染状况详查，持续修复污染地块。随着南京市土壤污染防治工作的持续推进，土壤环境质量将得到进一步改善，根据《南京市土壤污染防治行动计划》(宁政发〔2017〕67号)，到2020年，南京市土壤环境质量总体保持稳定，农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控；到2030年，土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控。目前，由于土壤环境质量数据不易获取，故本研究未将土壤指标列入指标体系中。

2.2.3 生态承载力评价

生态系统服务是指通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和服务，自然资产含有多种与其生态服务功能相应的价值，其价值评估在传统的国民经济核算中被忽略[12-13]。南京市2016年生态系统服务价值为58.475亿元，从分区来看，2016年，南京市生态系统服务价值最高的是江宁区(见图2(c))，达13.807亿元，最低的为主城区，仅为6.084亿元。此外，六合区和溧水区的生态系统服务价值也均达到10亿元。

图2 2016年南京市环境和生态承载力分区分级评价Fig.2 Classification evaluation of environmental and ecological carrying capacity of various districts in Nanjing (2016)

2.3 专项评价

针对农产品主产区，以5个郊区为评价对象，选取农田生态系统服务价值贡献度和耕地保有量开展评价。

2.3.1 农田生态系统服务价值贡献度

农田生态系统服务价值贡献度可判断农田对于整体生态系统服务价值的贡献程度。2016年，南京市农田生态系统服务价值贡献度为37.7%，最高的是六合区(见图3(a))，达62.3%，其次是溧水区，为38.1%，浦口区贡献度也达到了37.9%，3区均超过全市平均水平。农田生态系统服务价值贡献度最小的是高淳区，为23.1%。

2.3.2 耕地保有量

耕地保有量是国家粮食安全的基石，人均耕地面积能表征地区发展对耕地资源的保有情况。2016年，南京市人均耕地面积为0.036 hm2/人，未达到全省平均水平，尚不及全国人均耕地面积的一半，同时也低于人均粮食370 kg条件下联合国人均耕地0.053 hm2/人的警戒线。从空间上看，中部的浦口区和江宁区轻度超标，南北两侧的溧水区、六合区和高淳区为临界或未超标(见图3(b))。人均耕地面积最高的是溧水区，达0.126 hm2/人，其次是六合区，为0.101 hm2/人，且只有这两个区达到了全国平均水平；人均耕地面积最少的是浦口区与江宁区，均为0.056 hm2/人。

2.4 集成评价

2.4.1 指标遴选

集成指标是南京市资源环境承载力超载类型划分的基本依据，包括8个基础评价和两个专项评价指标。采取“短板效应”，结合南京市针对资源、环境与生态的基础评价及农产品主产区的专项评价结果，进行集成评价。

2.4.2 评价结果

南京市资源环境承载力分区分级评价见图4。2016年，南京市资源环境承载力整体处于超载状态，由于经济社会快速发展引起的人类活动强度大，超过了资源环境禀赋的供给水平。因不同区域经济社会发展、资源环境禀赋不同，导致超载状态不同，全市资源环境承载力共分3个级别，其中主城区为重度超载，六合区、浦口区、江宁区为中度超载，溧水区、高淳区为轻度超载。同时，通过跨年度时间序列对比评价可发现，目前南京市的资源环境承载力状况较2011年而言整体上有明显改善，2011年主城区、六合区和江宁区为重度超载，浦口区、高淳区和溧水区为中度超载，全市的大气污染物排放量居高不下，水环境质量不尽人意，产业结构偏重，单位GDP用水量较高。2016年，资源环境承载力整体状态改善，这都得益于南京市近几年在大气污染防治、水环境整治及产业结构调轻调优方面所做的大量工作。

图3 2016年南京市农产品主产区分区分级评价Fig.3 Classification evaluation of the main agricultural production areas of various districts in Nanjing (2016)

图4 南京市资源环境承载力分区分级评价Fig.4 Classification evaluation of comprehensive environmental carrying capacity of various districts in Nanjing

3 超载因子识别

根据南京市资源环境承载力集成评价结果，从水资源、土地资源、大气环境、水环境、生态系统健康等方面识别导致其超载的关键因子。

(1) 重度超载区

主城区重度超载的关键因素为人均水资源量严重短缺，大气和水环境质量不容乐观，生态系统服务价值低。水资源重度超载的主要原因在于区域内本身水资源量较少，而同时人口密度较大、经济发展水平高、自身水资源短缺。主城区单位国土面积COD排放量居高位，大气环境质量主要指标超标，这与人口集聚、汽车尾气排放及城市建设扬尘有一定关系。主城区生态系统服务价值低与区域内以建设用地为主、绿色空间较少有关，土地资源压力指数高与较高强度的土地开发建设有关。

当然，主城区评价结果为重度超载区与大量的人口和资源集聚有着密切的关系，而且往往人口集聚度越高的区域，其因为社会管理、发展水平及资源配置等各方面因素，而具有更高的综合承载能力，全球著名的东京湾区、纽约湾区和旧金山湾区，韩国首尔、泰国曼谷等首都城市都集聚了全国大量的人口和经济份额，这些区域也往往具有较高的综合承载能力。在下一步工作中将针对不同的区域、不同的经济社会发展程度建立差别化的指标评价体系，进一步体现城市和乡村的差别，体现不同功能区的差别。如引入类似于经济社会发展指数等相关指标，对南京市各区进行差别化评价，使评价结果更具针对性和适用性，对政府决策也更具参考意义。

(2) 中度超载区

位于主城区周围的六合区、浦口区、江宁区在主城区的辐射与带动作用下，经济实力不断增强，生产总值、规模以上工业总产值持续增长，对大气环境、水土资源及生态环境建设带来了较大的压力，处于中度超载的关键因子为水资源与大气环境质量。

六合区水资源量相对较丰富，但近年来经济发展质效不断提升，用水量大，且产业结构仍以第二产业为主，低端产业较多，造成用水效率低下，单位GDP用水量达到全市最高；钢铁、石油化工、电力等重化工产业污染物排放量大，制约了资源环境的可持续发展；同时，环境整治力度不够、节能减排工作尚欠缺也是其原因。浦口区水资源承载力为中度超载，区内水资源量相对不丰富，是导致其人均水资源短缺的先天因素；近年来，随着江北新区和自贸区的启动，浦口区进入发展黄金机遇期，高端制造业增长强劲，对水资源的需求也随之增加，需进一步科学合理地利用长江客水资源。江宁区近年来发展迅速，大气环境质量成为其超载的关键因素，这与其日益增加的经济社会活动密不可分。

(3) 轻度超载区

溧水区超载程度相对不高，导致其超载的关键因子主要为水资源与大气环境。溧水区原始植被完好，总体生态环境优良，具有良好的自然本底条件，其用水效率不高、PM2.5与PM10超标主要是由制造业为主的产业结构和城市建设造成的，资源环境因经济社会活动受到一定的压力。高淳区位于南京市最南部，区内山明水秀，有着“南京后花园”之称，自然条件较优越，工业发展与经济社会建设是其综合承载力处于轻度超载的主导因素。

4 管控对策建议

(1) 针对自然条件短板，实施差别化的空间管控。资源环境是社会经济发展的先决条件，对各地区存在的自然条件短板应制定相应的保护措施。在大气环境的保护方面结合城市绿地规划布局，加快构建通风廊道，减少污染物长久在大气中留存，减缓雾霾的程度和频率，同时注重增加绿地面积以发挥一定程度的净化作用。水资源量短缺地区严格审批建设项目及高耗水项目的取水许可，并对其实行严格的节水标准；加大污水处理力度，提升污水回收利用率，并实行更加严格的污水排放许可制度。对建设用地量进行合理管控，比例过高地区实行相应的绿地恢复措施；农用地减少化肥农药等的使用强度，避免土壤污染。

(2) 合理规划产业布局，引导产业调轻调优。针对南京市存在的人口、产业过度集聚问题，综合考虑各区发展基础和资源状况，加强对各产业的综合规划管理。推动先进制造业和现代服务业等主导产业优化升级，以高端化、智能化、绿色化、集群化为发展方向，加快构建“4+4+1”主导产业体系。严控“两高”行业产能，严禁新增钢铁、焦化、电解铝、铸造、水泥和平板玻璃等产能，严格执行钢铁、水泥等行业产能置换实施办法，引导钢铁、化工、建材等高耗能产业调整退出。坚持工业用地向开发区、工业园集中，加大工业用地集约开发力度，发展有比较优势的郊区工业园区。建立更严格的环境准入门槛，动态制定南京市新增制造业禁止和限制目录，推进产业结构向更优方向演进。针对当前南京市多数地区产业结构仍以第二产业为主的现状，着力发展高新技术产业、文化产业、服务业等第三产业，依托南京市丰厚的科教资源和良好的产业基础等优势，吸引广大海内外人才，增加创新创业驱动力；对第二产业适当加大研发投入，提高工业生产的现代化水平，降低对资源、环境的大幅度消耗。

(3) 加大环境污染治理力度，发展绿色产业与循环经济。全面实施特别排放限值，推进非电行业钢铁、水泥等NOx深度减排和超低排放改造，强化工业污染全过程控制，实现全行业全要素达标排放，加强对挥发性有机物、机动车尾气和工地扬尘的治理；全面开展雨污管网排查整改，加快补齐城市环境基础设施建设短板，提高建成区及镇街污水处理率。进一步加大探索绿色发展模式，壮大节能环保产业，增强政府、企业、科研部门和金融机构之间协作，以绿色金融，促绿色产业，谋绿色发展。推动循环经济建设，提高资源利用效率的同时加强资源回收体系建设，建立“三废”资源化制度，构建覆盖城乡各行业的循环体系。

(4) 健全环保体制机制，提升环境管理能力。结合南京市环保体制现状，强化部门之间的协作与分工，通过签订责任状或颁布规章等方式建立多部门联动、协调机制，同时制定权力清单、责任清单和负面清单，按清单履职、追责。完善政府环保目标责任制和评价考核制度，将先进环境管理制度、手段的推行与实施效果纳为定期考评项目。通过增加执法人员编制数、对执法人员定期培训考核、增加基层环保资金投入等方式全面提升监管能力。同时，建立和完善激励企业参与环保市场机制，推行排污权交易和污染企业环境诚信奖惩制度，为环保工作落实提供长效驱动力。