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典型海洋開發(fā)活動經(jīng)濟產出與資源環(huán)境綜合效益評估分析

2017-04-26 12:33:33升劉佰瓊徐
海岸工程 2017年1期
關鍵詞:開發(fā)方式關聯(lián)度效益

高 升劉佰瓊徐 敏

(南京師范大學地理科學學院,江蘇南京210023)

典型海洋開發(fā)活動經(jīng)濟產出與資源環(huán)境綜合效益評估分析

高 升,劉佰瓊,徐 敏*

(南京師范大學地理科學學院,江蘇南京210023)

海洋開發(fā)活動在產生社會經(jīng)濟效益的同時也造成了海洋資源的損耗,并對海洋環(huán)境及其生態(tài)服務功能產生影響。根據(jù)江蘇省海洋資源開發(fā)活動特點,篩選出江蘇海岸帶資源開發(fā)中常見的5種典型的開發(fā)利用方式,選取了經(jīng)濟效益指標、社會效益指標、資源損耗指標、環(huán)境成本指標構成海洋開發(fā)活動綜合效益評估體系,采用灰色關聯(lián)法定量分析各項目以及其評價指標對綜合效益的貢獻程度。其中圍海養(yǎng)殖、海上風電、排污傾倒、城鎮(zhèn)建設與綜合效益的關聯(lián)度均值分別為0.464,0.459,0.509和0.490;臨港工業(yè)開發(fā)方式與綜合效益的關聯(lián)度均值為0.657,處于較好狀態(tài),所以建議優(yōu)先選擇臨港工業(yè)開發(fā)方式,從而得出海洋開發(fā)方式的選擇依據(jù)。

海洋開發(fā)活動;灰色關聯(lián)法;綜合效益評估;驅動力分析

高效環(huán)保的進行海洋開發(fā)是充分利用海洋資源的目標,但當前較為重視海洋資源對經(jīng)濟發(fā)展的支持作用,而沒有充分考慮海洋資源開發(fā)利用不當所造成的生態(tài)環(huán)境問題,在海洋經(jīng)濟快速增長的同時也伴隨著資源過度開發(fā)、環(huán)境污染嚴重、盲目圍海造地等一系列問題。國內外關于海洋開發(fā)研究的重點多在工程技術與綜合管理、環(huán)境影響,而對開發(fā)活動本身所造成的資源環(huán)境綜合效益的研究較少,并且由于海洋開發(fā)活動涉及社會、經(jīng)濟、生態(tài)、資源等方面的諸多要素,評價指標篩選、指標權重確定、安全閾值的確定、評價方法的選擇都有待探討和實證。隨著我國海洋開發(fā)的深入,越來越多的學者針對具體的開發(fā)工程實例開始了相關研究,探索性的提出了一些海洋開發(fā)活動的評估分析方法,張建新和初超[1]構建了圍海造地綜合效益的評價方法與模型,劉大海等[2]探討了綜合損益評價體系,朱凌和劉百橋[3]研究了綜合效益評價方法,劉晴和徐敏[4]運用比率分析法、市場價值法、成果參照法等進行圍填海綜合效益評估。

以江蘇省典型海洋開發(fā)活動為研究對象,在綜合考慮海洋開發(fā)過程中經(jīng)濟、社會、生態(tài)、資源等各個方面的成本與收益的基礎上,對幾種江蘇省主要的海洋開發(fā)活動,進行了經(jīng)濟產出與資源環(huán)境的綜合效益評估分析,為江蘇省的海洋開發(fā)方式的選擇與管理提供了科學依據(jù),為科學合理的評估海洋開發(fā)活動的綜合效益提供了參考。

1 研究案例概況

根據(jù)江蘇省海洋資源開發(fā)利用現(xiàn)狀,選取圍海養(yǎng)殖、海上風電、排污傾倒、臨港工業(yè)、城鎮(zhèn)建設五種典型的海洋開發(fā)類型,針對每種海洋開發(fā)活動共選取13個海洋開發(fā)工程項目進行開發(fā)方式的綜合效益評估分析。相關數(shù)據(jù)資料來自于相關區(qū)域用海規(guī)劃報告、工程可行性研究報告、環(huán)境影響評價報告、海域使用論證報告、調研報告等收集整理分析,以及實地踏勘調研方式獲取相關信息。

(陳 靖 編輯)

1)圍海造田項目

①贛榆海洋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)高涂蓄水養(yǎng)殖用海項目(編號1A1),位于贛榆海岸中段的興莊河口與沙汪河口之間的淤長型淤泥質海岸,圍墾區(qū)面積約398.37 hm2,總養(yǎng)殖水面255.42 hm2,工程總投資為4 153.5萬元[5]。

②東臺市方塘墾區(qū)高涂圍墾養(yǎng)殖用海項目(編號2A1),位于方南墾區(qū)東側,規(guī)劃建設條子泥墾區(qū)與海安圍墾區(qū)之間海域,占用海域面積647.12 hm2,工程總投資為23 764.8萬元。

③某區(qū)域圍墾養(yǎng)殖用海規(guī)劃工程(編號3 A1),北起梁垛河口外,南至方塘河閘下港道,西界為已圍墾區(qū)的圍堤線,東至西大港西側港汊,圍墾總面積為6 095.62 hm2,工程總投資為159 856萬元。

2)海上風電項目

①江蘇如東30兆瓦潮間帶試驗風電場工程(編號4 A2),位于南通市如東縣岸外輻射沙洲海域,小洋口外閘至掘苴閘之間的岸外潮灘上,用海面積61.29 hm2,工程總投資為55 441.8萬元。

②江蘇如東150 MW潮間帶風電場一期示范工程(編號5A2),位于南通市如東縣岸外輻射沙洲海域,小洋口外閘至掘苴閘之間的岸外潮灘上,用??偯娣e為210.194 5 hm2,工程總投資為258 330萬元。

③江蘇響水中國三峽12.5 MW試驗風機項目(編號6A2),位于江蘇省響水縣外側海域,用海總面積為16.972 2 hm2,工程總投資為21 690.8萬元。

3)排污傾倒項目

①南通市洋口港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)一期污水排海工程(編號7A3),位于南通市如東縣洋口港人工島西北側海域,用??偯娣e為37.016 0 hm2,工程總投資為21 163.6萬元。

②濱海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)沿海工業(yè)園2萬噸/天尾水排放用海項目(編號8A3),位于濱??h濱淮鎮(zhèn)境內西北角,用海面積為104.415 0 hm2,工程總投資為8 221.26萬元。

③南通市某排?;A設施工程(編號9A3),從南通經(jīng)濟開發(fā)區(qū)至啟東塘蘆港北側入海,向海延伸至距岸6.2 km處。海底管道用海面積為9.77 hm2,污水混合區(qū)用海面積近期為57.13 hm2,工程總投資為16 283.9萬元。

4)臨港工業(yè)項目

①江蘇大唐呂四港電廠(編號10 A4),位于南通啟東呂四港鎮(zhèn)東部,用海面積為796.06 hm2,工程靜態(tài)總投資112.7億元,是完全建在海上的燃煤發(fā)電廠。

②海門港新區(qū)圍墾工程(編號11 A4),位于江蘇省海門市東北部沿海灘涂上,本工程燕達(海門)重型裝備制造有限公司項目位于海門港新區(qū)圍墾工程西區(qū),不占用岸線,占用海域面積為42.3 hm2,工程總投資13.6億元。

③田灣核電站(編號12A4),位于江蘇省連云港市東北部高公島鄉(xiāng)柳河村管轄的田灣村,1-4號機組均分布在工程生產區(qū)東部,擬申請用海規(guī)模818 hm2,工程總投資為650.67億元。[6]

5)城鎮(zhèn)建設項目

江蘇海域城鎮(zhèn)建設用海主要包括贛榆縣沙汪河口和青口河口之間岸外的濱海新城、連云港臨洪河口至西墅之間的連云港市海濱新區(qū)。由于目前贛榆濱海新城只完成了填海部分,尚未開展上部建筑的建設,因此僅以連云港市海濱新區(qū)(編號13A5)作為典型試點來分析城鎮(zhèn)建設項目的綜合效益。連云港市海濱新區(qū)規(guī)劃占用岸線總長為11.69 km,用海域總面積2 066.34 hm2,總投資44.72億元。

2 綜合效益評估方法

2.1 構建指標體系并計算權重

根據(jù)國內外海洋開發(fā)評價指標體系構建成果[7-10]及咨詢相關領域專家,結合江蘇海洋開發(fā)的特點,構建由4個一級指標,12個二級指標構成的海洋開發(fā)綜合效益評估指標體系進行定量分析,并對評價指標進行標準化處理。其中項目用海的經(jīng)濟凈收益、單位岸線的經(jīng)濟凈收益、年均繳納稅收額三個指標,采用等級劃分賦值法進行標準化。其他指標采用極差標準化方法進行標準化。

采用層次分析法,確定經(jīng)濟效益(B1)、社會效益(B2)、資源損耗(B3)和環(huán)境成本(B4)四個一級指標的權重分別為0.3,0.2,0.3和0.2。在此基礎上,采用層次分析法對二級指標經(jīng)濟效益(B1)下階的項目用海的經(jīng)濟凈收益(C1)。單位岸線的經(jīng)濟凈收益(C2)和年均繳納稅收額(C3);社會效益(B2)下階的新增就業(yè)人口(C4)、群眾支持率(C5)和項目的社會開發(fā)效果(C6);資源損耗(B3)下階的生態(tài)服務價值損失(C7)、單位面積海洋生物資源損失(C8)和占用灘涂面積(C9);環(huán)境成本(B4)下階的單位面積年均污水排放量(C10)、特征點最大流速變化率(C11)和沖淤系數(shù)(C12)分別計算權重(表1)。

表1 海洋開發(fā)綜合效益指標權重值Table 1 The weights of the comprehensive benefit indices for marine development

2.2 各評價指標的計算方法

2.2.1 經(jīng)濟效益評估指標及計算方法

1)項目用海的經(jīng)濟凈收益

用海期限內單位用海面積的經(jīng)濟凈收益計算方法如下:

式中,Bk為單位用海面積的經(jīng)濟凈收益(萬元/hm2);P為項目用海期限內預測的工程的總收益(萬元);C為用海工程投入的總成本(萬元);S為用海面積(hm2)。

①工程總收益P的計算方法

式中,PP為工程鄰近陸域同類型土地基準地價(萬元/hm2);S為用海面積(hm2);P0為項目達到設計生產能力后的年收益(萬元/a);t為用海期限(a)。

②工程總成本C的計算方法

用海項目投入的總成本C:

式中,CP為項目的工程成本,包括項目建設投入的工程建設費用和前期勘察費用(萬元);Cs為項目的經(jīng)營成本,指工程營運期投入的經(jīng)營費用(萬元);Cu項目用海繳納的海域使用金和Cr支付的拆遷補償費用,二者之和為資源占用成本。

2)單位岸線的經(jīng)濟凈收益

對于占用海岸線的用海項目,單位岸線的經(jīng)濟凈收益Dk(萬元/km)計算如下:

式中,P為項目用海期限內預測的工程總收益(萬元),計算方法同式(2);C為用海工程投入的總成本(萬元),計算方法同式(2);L為占用海岸線長度(km)。

對于不占用海岸線的用海項目,其單位岸線的經(jīng)濟凈收益則直接采用同種用海類型中平均單位岸線經(jīng)濟凈收益的3倍值。

3)項目實施對地區(qū)經(jīng)濟的貢獻

單位用海面積的年均繳納稅收額計算如下:

式中,Ri為企業(yè)營運第i年繳納的稅收額;t為企業(yè)營運時間;S為用海面積。

2.2.2 社會效益評估指標及計算方法

1)工程實施對當?shù)鼐蜆I(yè)市場具有拉動作用

選取新增就業(yè)人口為評估指標,即工程運行提供的總就業(yè)人數(shù)。

2)當?shù)鼐用駥こ趟值膽B(tài)度

選取群眾支持率為評估指標,采取發(fā)放問卷調查的方式進行統(tǒng)計。群眾支持率Sk可簡化為調查樣本中對工程持支持態(tài)度的人數(shù)與調查樣本總數(shù)之比,計算如下:

式中,Sp為樣本中對工程持支持態(tài)度人數(shù);Sd為樣本總數(shù)。

3)項目的社會開發(fā)效果

項目的開發(fā)效果從改善當?shù)厣钏?、提升地區(qū)產業(yè)結構、增加地區(qū)資本、培養(yǎng)環(huán)保意識四個方面,采用專家打分法對標準化值進行綜合評估。

2.2.3 資源損耗評估指標及計算方法

1)對濕地生態(tài)服務功能的影響

為衡量海洋工程對濕地生態(tài)服務功能的影響,首先要對灘涂濕地生態(tài)服務價值進行評估。依據(jù)徐敏等[11]得出的江蘇灘涂平均生態(tài)服務價值為4萬元·hm-2·a-1及各岸段的生態(tài)服務價值為依據(jù)。

海洋開發(fā)用海方式不同,對濕地生態(tài)服務功能的影響程度也不相同,根據(jù)《海域使用分類體系》、《海域使用論證技術導則》、《海洋工程環(huán)境影響評價技術導則》[12]和《海洋生態(tài)資本評估技術導則》[13],選取11種用海方式,列舉10種生態(tài)服務功能,邀請20位從事濕地研究、海洋工程、海洋環(huán)境和海洋生物專業(yè)的相關從業(yè)人員對不同用海方式造成的生態(tài)損失進行打分,根據(jù)專家打分情況,最終確定不同用海方式的生態(tài)損害系數(shù)(表2)。

表2 不同用海方式的生態(tài)損害系數(shù)Table 2 Ecological damage coefficients of different ways for marine usage

根據(jù)海洋開發(fā)工程所在岸段以及海域位置、用海方式、用海面積及生態(tài)損害系數(shù),可確定海洋工程造成的濕地生態(tài)服務價值的損失值(P),其計算如下:

式中,Pi為用海工程所在岸段單位面積生態(tài)服務價值(萬元·hm-2·a-1);Sj為第j種用海方式的面積(hm2);dj為第j種用海方式對濕地生態(tài)服務功能的損害系數(shù);n為該項目包含n種用海方式。

2)對海洋生物資源的影響

采用單位用海面積海洋生物資源的損失量作為漁業(yè)資源損失評估值,計算如下:

式中,Fk為單位用海面積的漁業(yè)資源損失評估值(萬元/hm2);Fp為海域開發(fā)活動造成的海洋生物資源損失(萬元);S為項目用海總面積(hm2)。

3)對灘涂資源的影響

采用占用灘涂資源面積來作為海洋開發(fā)活動對資源損耗的評估指標之一。

2.2.4 環(huán)境成本評估指標及計算方法

1)生態(tài)損益

產生生態(tài)負效益的用海方式,用治理項目年產生的排污量支付的虛擬治理成本作為評估指標;對于生態(tài)正效益用海項目則用年發(fā)電量節(jié)約的標煤換取的碳排放指標產生的經(jīng)濟收益值作為評估指標;對于離岸排污項目,則用處理相同達標污水收取的費用作為指標(萬元/a)。

2)水文動力環(huán)境的變化

采用最大流速變化率反映工程建設對水文動力環(huán)境的最大影響程度(%)。計算公式:

式中,Tv為特征點最大流速變化率;Va為工程建設后特征點的流速;Vb為工程建設前特征點的流速。要求特征點在流速變化最大的區(qū)域進行選取,從若干特征點的流速變化率中選取出最大流速變化率。最大流速變化率可以通過潮流數(shù)值模擬計算得出。

3)沖淤環(huán)境的影響

衡量海洋工程引起的水文泥沙動力場的變化,要綜合考慮最大沖淤強度和沖淤范圍。

工程開發(fā)對沖淤環(huán)境的影響Gk,計算公式:

式中,Gi為沖淤強度系數(shù),Gs為沖淤范圍系數(shù)。

根據(jù)海洋工程資料和專家經(jīng)驗,工程用海引起的沖淤強度變化大部分在0~50 cm/a,沖淤影響范圍一般小于10 km2。為了消除沖淤強度與沖淤范圍量綱的影響,計算公式如下:

式中,Fi為工程建設引起的最大沖淤強度(cm/a)。

式中,Fs為工程建設引起的沖淤變化范圍(km2)。

2.3 灰色關聯(lián)度與等級標準

灰色關聯(lián)法[14]是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢的相似或相異程度,依據(jù)關聯(lián)度作為衡量因素間關聯(lián)程度的一種方法。關聯(lián)度是2個因素隨時間或不同對象而變化的關聯(lián)性大小的量度,若2個因素變化的趨勢具有一致性,即同步變化程度較高,即可謂二者關聯(lián)程度較高;反之,則較低[15]。計算參考數(shù)列與關聯(lián)系數(shù)之后,求出比較數(shù)列對應于參考數(shù)列的灰色關聯(lián)度。

采用關聯(lián)系數(shù)平均值法計算灰色關聯(lián)度,即將曲線中的各點的關聯(lián)系數(shù)集中為一個值,即求其平均值,作為比較數(shù)列與參考數(shù)列間關聯(lián)程度的數(shù)量表示,公式如下:

式中,ri為關聯(lián)度,大小反映各個指標因子的相對重要性。

采用賦權法計算灰色關聯(lián)度,直觀反映評價指標對生態(tài)系統(tǒng)的貢獻大小,基于熵權的灰色關聯(lián)度公式如下:

式(14)中,wj為第j項評價指標的權重。

依據(jù)關聯(lián)度ri排出各因素對目標值的影響大小順序,關聯(lián)度越大,比較序列與參考序列關系越密切。

采用灰色關聯(lián)法計算出的關聯(lián)度是0~1的連續(xù)數(shù)值,可以判定海洋開發(fā)項目的綜合效益:關聯(lián)度越高,海洋開發(fā)的綜合效益越高;反之,則越小。當ri為0時,綜合效益最差;當ri為1時,用?;顒拥木C合效益最好。根據(jù)關聯(lián)度相對應的生態(tài)安全等級的相關研究成果[16],將0~1的連續(xù)數(shù)值劃分為四份即0~0.3,0.3~0.6,0.6~0.8和0.8~1分別對應較差、一般、較好和極好四種狀態(tài),海洋資源開發(fā)綜合效益評價等級劃分標準見表3。

表3 海洋資源開發(fā)綜合效益評價等級劃分標準Table 3 The grading standards for the comprehensive benefit evaluation of marine resources development

3 結果與討論

采用關聯(lián)系數(shù)平均值法計算得到灰色關聯(lián)度(表4)。

表4 關聯(lián)系數(shù)與關聯(lián)系數(shù)平均值法關聯(lián)度Table 4 Correlation coefficient and correlation coefficient Mean method related degree

對選出的評價指標賦權,采用賦權法計算得到關聯(lián)度(見表5)。

表5 賦權后關聯(lián)系數(shù)及關聯(lián)度表Table 5 Empower the correlation coefficient and associated

圖1 各項目關聯(lián)度Fig.1 Correlation degrees of each case

將關聯(lián)系數(shù)平均值法和賦權法得到關聯(lián)度按照大小排序得到各個海洋開發(fā)項目與綜合效益的關聯(lián)度(表6)。

表6 關聯(lián)度排序表Table 6 Evaluation year associate degree Sort

2種方法計算的關聯(lián)度結果稍微有點差異,但是總體的趨勢幾乎是一致的,通過計算的結果排序結合綜合效益等級標準發(fā)現(xiàn),圍海養(yǎng)殖、海上風電和城鎮(zhèn)建設項目用海項目與綜合效益的關聯(lián)度值介于0.3~0.6;排污傾倒用海項目與綜合效益的關聯(lián)度值介于0.3~0.6,但是南通市洋口港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)一期污水排海工程項目與綜合效益的關聯(lián)度介于0.6~0.8,處于較好的狀態(tài);臨港工業(yè)用海項目與綜合效益的關聯(lián)度值介于0.6~0.8,均處于較好狀態(tài),其中燕達重型裝備制造有限公司項目與綜合效益的關聯(lián)度值最高,達到0.722。

通過13個實證項目計算得出每種海洋開發(fā)方式的關聯(lián)度與綜合效益指數(shù)的均值發(fā)現(xiàn),圍海養(yǎng)殖開發(fā)方式與綜合效益的關聯(lián)度均值為0.464;海上風電開發(fā)方式與綜合效益的關聯(lián)度均值為0.459;排污傾倒開發(fā)方式與綜合效益的關聯(lián)度均值為0.509;臨港工業(yè)開發(fā)方式與綜合效益的關聯(lián)度均值為0.657;城鎮(zhèn)建設開發(fā)方式與綜合效益的關聯(lián)度均值為0.490(圖2)。所以建議優(yōu)先選擇臨港工業(yè)開發(fā)方式,從而得出海洋開發(fā)方式的選擇依據(jù)。

圖2 海洋開發(fā)方式關聯(lián)度Fig.2 Correlation degree of the marine development mode

綜合效益評估值在一定程度上可以為海洋開發(fā)利用提供借鑒,為海洋管理部門劃定各類海洋功能區(qū)、制定海洋開發(fā)戰(zhàn)略、編制海洋行業(yè)規(guī)劃和各項功能區(qū)劃提供科學依據(jù),并提出海洋產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向和優(yōu)化調整建議,以期實現(xiàn)海洋經(jīng)濟發(fā)展、海洋資源利用與海洋環(huán)境保護的協(xié)調統(tǒng)一,為海洋資源合理開發(fā)利用、科學管理與保護提供決策支持,促進海洋經(jīng)濟、資源、環(huán)境的穩(wěn)定、健康、可持續(xù)發(fā)展。但是不同用海方式存在不同的制約發(fā)展因素,需根據(jù)實際用海情況選定適合海域優(yōu)先鼓勵發(fā)展的用海方式。因此,建議開展江蘇省海洋開發(fā)活動的經(jīng)濟、資源、環(huán)境綜合效益研究,定量探討不同海洋開發(fā)活動的綜合效益,分析海洋經(jīng)濟增長對海洋資源的損耗以及對海洋環(huán)境和海洋生態(tài)服務功能造成的影響,評估出適合優(yōu)先鼓勵發(fā)展的海洋資源開發(fā)利用方式;并研究如何以最低的資源、環(huán)境成本取得最好的海洋經(jīng)濟效益,將資源、環(huán)境成本納入各項經(jīng)濟分析和決策過程中,提高海洋資源開發(fā)的綜合效益,優(yōu)化海洋資源開發(fā)及海洋產業(yè)布局,促進海洋資源的可持續(xù)利用。

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Comprehensive Benefit Evaluation Analysis on the Economic Output and Resource Environment of Typical Marine Development Activities

GAO Sheng,LIU Bai-qiong,XU Min
(School of Geography Science,Nanjing Normal University,Nanjing 210023,China)

In the production of social and economic benefits,the marine development activities have also caused the loss of marine resources and even influenced on the marine environment and its ecological service function.Based on the characteristics of marine resources development activities in Jiangsu Province,five typical development and utilization modes commonly encountered in the exploitation of coastal resources in Jiangsu are selected,and the economic benefit index,the social benefit index,the resource loss index and the environmental cost index are selected to constitute the comprehensive benefit evaluation system of marine development activities.The gray correlation method is used for quantitatively analyzing the contributions of each item and its evaluation index to the comprehensive benefit.The mean values of the correlation degree between the reclaimed mariculture,offshore wind power,sewage dumping,urban construction and the comprehensive benefit are 0.464,0.459,0.509 and 0.490,respectively.The correlation mean between the port vicinity industrial development mode and the comprehensive benefit is 0.657,indicating a better state.Therefore,a port vicinity industrial development mode should be suggested first,which gives the selecting basis for the marine development mode.

marine development activity;gray correlation method;comprehensive benefit evaluation;driving force analysis

P748

A

1002-3682(2017)01-0072-11

10.3969/j.issn.1002-3682.2017.01.008

2016-11-15

國家自然科學基金項目——江蘇海岸帶現(xiàn)代沉積速率及重金屬來源示蹤研究(41373112)

高 升(1986-),男,博士研究生,主要從事海岸帶資源管理與開發(fā)方面研究.E-mail:gaosheng921@126.com

*通訊作者:徐 敏(1971-),女,教授,博士生導師,主要從事海洋資源與環(huán)境方面研究.E-mail:xumin0895@njnu.edu.cn

Received:November 15,2016

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