以沈阳“环境建设样板城”为例论生态城市建设

傅鸿志

(沈阳大学 旅游与地理科学学院,辽宁 沈阳 110044)

以沈阳“环境建设样板城”为例论生态城市建设

傅鸿志

(沈阳大学 旅游与地理科学学院,辽宁 沈阳 110044)

从城乡一体思维下的生活污水资源化、自然资源合理利用、基于“3S”的交通智能化、循环工业和静脉产业建设四个方面入手,提出粪便资源化、污水资源化、土壤迁移、雨水资源化、智能化“市区高速道路系统”、IMTS公共交通实验系统、循环工业和静脉产业等措施,综合探讨生态城市的建设问题·

生态城市;环境建设样板城;沈阳

1 生态城市定义及内涵

按照生态学的观点,城市是以人为主体的生态系统,是由社会、经济和自然三个子系统构成的复合生态系统[1-3]·生态城市是一种理想城模式,是技术与自然充分融合的人工生态系统·一个符合生态规律的生态城市应该是结构合理、功能高效、关系协调的城市生态系统[4-6]·所谓结构合理,是指适度的人口密度,合理的土地利用,良好的环境质量,充足的绿地系统,完善的基础设施,有效的自然保护·功能高效是指资源的优化配置,物力的经济投入,人力的充分发挥,物流的畅通有序,信息流的快速便捷·关系协调是指人和自然协调,社会关系协调,城乡协调,资源利用和资源更新协调,环境胁迫和环境承载力协调·简言之,生态城市应该是环境清洁优美,生活健康舒适,人尽其才,物尽其用,地尽其利,人与自然协调发展,生态良性循环的城市·

2 环境建设样板城的意义

“环境建设样板城”和“生态城市样板城”的全面建设,涉及社会、经济和自然的方方面面,是极其复杂的系统工程·虽不可能在短时间内全面完成,但在局部或某些方面进行创新性和实验性的探索,意义非常重大·沈阳环境建设样板城建设的目的就是率先进行这样的实验性探索,寻找通向理想城市之路,实现生态的、可持续发展的目标·

沈阳市创建环境建设样板城五大示范意义(“生态工业示范城”、静脉产业示范城、生态环境改善示范城、政府环境管理示范城、公众参与环境保护示范城)和样板城指标体系的研究和制定,要在坚持科学发展观、应用现代科学技术成果、研究未来城市模型的基础上,突破在城市空间规划与建设上的一般生态环境改善方案和既有循环经济案例的局限,进行人口、资源、环境、可持续发展城市建设的创新研究·把样板城建设与“做大中心城市、做优发展空间、做强县域经济、加强生态建设、着力改善民生”五大任务有机结合,赋予样板城更丰富的内涵,在解决人口稠密、交通拥挤、环境污染、资源浪费等城市问题方面进行探索,使示范项目具有引领城市未来发展方向的作用,推动城市理念和城市形态的新变革,建设资源节约型、环境友好型的理想城市·

3 关于环境建设样板城建设的若干建议

3.1 城乡一体思维下的生活污水资源化

(1)粪便资源化

目前,城市通用的粪便处理模式是居民住宅内厕所便池与生活废水管道相连通,接入粪便沉淀池(化粪池),沉淀池的出口接入城市公共排污管道,经污水处理厂处理后排入河道·由此产生两个问题:一是污水处理厂的建设费用,尤其是运行费用高;二是粪便作为一种资源没有得到有效利用·

这一问题的解决可以通过以下途径进行尝试·即改变城市公共排污管道走向,由统一排向河流变为分区域地集中汇入位于城郊或农村的粪便资源利用地,即在其终端(利用地)建设以粪便资源为原料的大型沼气发电厂或面向农村的沼气供应公司·同时接纳来自农村的人畜粪便原料,改善农村卫生环境·并以沼渣制作农家肥供给周边绿色粮蔬生产基地,提高农产品附加值,增加农民收入,促进县域经济发展·这样,既能解决城市生活排污处理与河流污染问题,又可实现生活污水、粪便的资源化,满足绿色食品生产对农家肥的需求,一举多得·

实施以粪便资源为原料的大型沼气发电厂建设和沼气生产,是当前技术条件下可以解决的·尽管基础砷施和建厂的一次性投资大,但可节省出巨额污水处理运行费用并解决环境污染问题,其环境效益、社会效益和长期的经济效益都是显著的,也给城乡建设一体化提供了新思路·

(2)污水资源化

将洗手、洗衣、洗菜及洗车、洗浴、保洁等产生的污水与粪便分流,沿用既有的城市公共排污系统,经处理后成为中水排入河道·由于只需进行生活污水处理,其工艺相对简单和专业化,可降低处理成本,减轻污水处理厂的负荷与压力,有利于提高水质·

3.2 合理利用自然资源

(1)土壤迁移

在城市发展过程中,常常采取土地置换的方法,利用级差地价置换土地,改造老城区和建设新园区·按照国家有关规定,建设用地与农用地置换的,置换后的建设用地面积不得超过置换前,原建设用地由申请置换方负责复垦;其中,与耕地置换的,复垦后耕地的数量和质量不得低于被置换耕地的数量和质量·土壤是宝贵的资源,其自然熟化需要几千年甚至上万年的历史过程,一旦毁坏,不能复得·农田土壤是民生之本,当惜之如金·建议在土地置换过程中,采取以下方式解决土壤资源的保护与利用问题·

①对一些位置分散的空闲地、闲置土地和低效利用土地,通过土地置换,盘活利用起来,以解决城市扩张和城镇化过程中的土地需求·对被置换为建设用地的耕地,在建设使用之前进行壤土采集,将壤土迁移至置换地,再造良田·如果置换地本身土壤条件较好,无须再覆壤土,则可将所采壤土移至“土肥管理中心”,分类储存,以待利用·

②土地置换中被置换为建设用地的耕地,在建设使用之前进行土壤采集所获得的表土和母质土,可成为垃圾填埋场封场后所需覆土的重要来源,用以再造农田,扩大耕地,或者将再造地作为新的绿地空间加以利用,扩大城市·由于城市垃圾填埋场占据城市周围大片土地,在建设、运行、关闭、封场循环中不断易地,旧的封闭后造为新地,新的填埋场又在运行,覆土造地的过程会不断继续,从建设用地迁移出来的土壤总能找到可覆盖的空间·城市建设不断继续,土壤不断迁移,新地不断生成,既而实现土地资源得到合理利用、土壤资源得到迁移保护、城市环境得到绿化改善的良性循环·

(2)雨水资源化

沈阳是个水资源缺乏的城市,又是夏雨集中、防汛压力很大的城市·积极开展雨水利用研究,建设雨水利用设施,实施雨水资源化管理,对解决城市洪涝灾害、干旱缺水、水环境三大水问题,加强生态城市建设能起到积极的促进作用·目前,国内外城市雨水利用的途径大致可分为直接利用、间接利用、综合利用三种类型·一般首先考虑补充地下水、涵养地表水,其次为园林绿化、冲洗街道、公园景观、建筑工地、工业冷却、消防灭火、家庭洗衣、冲厕等·

沈阳地处温带大陆性季风气候区和浑河、辽河冲积平原地貌区,夏雨集中、雨强大,由河床松散沉积物组成的地表本有利于雨水下渗,补充地下水,同时减缓洪水过程,然而,柏油马路、水泥方砖、防水屋顶覆盖了城市表面·一方面能力有限的城市排水系统常造成道路淹没、交通阻塞,另一方面又将雨水白白排放掉,造成资源的浪费和巨大的城市防洪压力·综合国内外关于雨水资源利用的成果,结合沈阳实际,进行创新研究,提出如下建议·

①尽量减少地面不透水的硬覆盖面积,扩大透水材料和具透水结构的人工渗透地表面积,形成便于雨水入渗、填补地下水漏斗区、抬升地下水水位、可开采利用和补给河流的机制·在公园或其他大片绿地的地下一定深度(潜水位之上)修造局部浅槽人工隔水层,以涵蓄绿地水分、减少绿化用水·铺设渗透管、挖渗透井,对雨水进行采集和过滤,加以利用·热电厂附近区域还可将生产过程中产生的余热导入地下,加热地下水,制造人工温泉,同时出厂热水通过地下回流得以冷却,循环使用·

②将居民生活小区内屋面、绿地和路面的雨水径流收集起来,加以利用·削减城市暴雨径流量和非点源污染物排放影响,优化小区水系统,减少水涝灾害,改善小区及周边环境·

3.3 实验和探索基于“3S”的交通智能化

“3S”是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)的统称·是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术·智能交通系统(ITS)是将“3S”集成运用于地面交通管理系统而建立的在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统,是未来交通系统的发展方向·目前的服务领域主要有:先进的交通管理系统、先进的出行者信息系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、营运车辆调度管理系统、电子收费系统、应急管理系统等·

同我国其他大城市一样,沈阳近年道路交通设施及管理设施虽然有巨大改观,但总跟不上机动车的增长速度·城市的交通控制中心只是实现了监视功能,而没有发挥智能控制作用·由于机动车数量急剧增加,交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使城市的大气主要污染源已由煤烟型污染转变为机动车尾气污染·未来城市交通问题的解决和空气环境质量的改善应寄希望于更高层次的交通智能化·

(1)智能化“市区高速道路系统”设想

智能化“市区高速道路系统”是基于3S技术,建设由“城市交通智能控制中心”、“市区高速道路网”和有车载GPS可巡航定速并加装信息交换专用微电脑设备的交通工具组成的智能化城市高速交通系统·用户在道路入口处将目的地信息通过车用电脑输入并上传至交通智能控制中心·控制中心进行海量信息处理,优化行车路线·车辆排序,按指令列队定速等距行驶,自动转弯变线寻找目标,寻找距目的地最近出口·“市区高速道路网”为单向A、B两速封闭式双车道(双向4车道),A速车道(内道)为高速等速直达车道,B速车道(外道)为次高速等速多出口车道·车辆等距等速各行其道,达到快速、安全、零事故的目的·

(2)IMTS公共交通实验系统

这是日本丰田公司开发的新一代交通系统“IMTS”(Intelligent Multimode Transit System),被称为“下一代交通系统”,是具有“明天城市”示范意义的公共交通实验系统·其最大的特点是轨道交通和公路交通系统相结合,可以手动或者无人驾驶,既具有轨道交通的定时性和快速性,也具有一般道路的经济性和路线设定的柔软性·该系统采用专用的轨道交通,每隔0.5～1 m有一个埋于地面、直径为90 mm的永久磁性装置·如果启用自动驾驶,该系统轨道上的磁性和车辆磁性感应将对方向盘进行控制,形成列队行驶,并对行进中的车辆实行自动刹车和速度控制、定点停车等自动操作·其创新思路和先进经验可供沈阳创建环境建设样板城参考借鉴·

3.4 建设循环工业和静脉产业

循环经济是以环境友好的方式利用自然资源和环境容量,实现经济活动生态化的经济形态·在循环经济的减量化(Reduce)、再使用(Reuse)、再循环(Recycle)这3R原则下,能够实现经济发展与资源消耗、环境破坏成反比[7-9]·

辽宁省2001年已开展循环经济建设试点工作·2002年国家环保总局正式批复辽宁省在全国率先开展试点,辽宁提出了影响广泛的“3+1”模式,即:小循环、中循环、大循环和资源再生产业[10,11]·其中,小循环是指在单个企业层面,大力推行清洁生产,建设循环经济示范企业;中循环是在工业相对集中的区域,运用工业生态学和循环经济理念,结合企业间废弃资源梯级利用,建设关键链接项目,提升经济运行质量;大循环是在整个城市和社会层面培育生态产业体系,改善生态环境,建设资源循环型社会;资源再生产业是结合资源节约和综合利用,建立资源再生产业基地·目前,循环经济试点区域都在一定程度上取得了效果·

沈阳在借鉴老工业区按循环经济模式改造[12]的理论基础上,结合自身政策、自然资源、企业资源、人力资源等优势,提出借鉴鲁尔工业区的先进经验,从立法保障、政府政策倾斜、发展静脉产业、完善指标评价体系、加大技术改造等各方面,利用循环经济模式改造和振兴我国东北老工业基地的主张·

静脉产业(Venous Industry)一词最早是由日本学者[13]提出,指废弃物排出后的回收、再资源化相关领域,就如同人体血液循环中的静脉一样,形象地称为静脉产业·作为解决废弃物过快增长的一个良好途径,静脉产业将成为21世纪具有相当潜力的产业之一[14-16]·沈阳建设静脉产业类生态工业园区,既可以提升废物的处置水平和资源化能力,提高静脉产业的科技含量,也有利于静脉产业的污染防治和环境管理·园区对各类废物回收、拆解和资源化的企业进行统一规划、集中建设,使静脉产业朝着产业化、规模化和标准化方向发展·

4 结 语

创建环境建设样板城是一项具有创新性和实验性的城市生态工程·总结国内外先进经验,充分应用现代科学技术成果,集中各方面专家的智慧和力量协同攻关,取得高水平成果,使环境建设样板城成为“沈阳创造”,对中国乃至世界的生态城市建设可起到示范作用·

本文提出的关于环境建设样板城的若干建议,是作者正在构想的“理想城市模型研究”中的部分内容,期望能为沈阳环境建设样板城或生态城市建设及时地提供可供参考的新思路和有关问题的理想化解决方案·

[1]赵旭·生态城市的可持续发展机制[J]·科技导报,1999(12):55-57·

[2]杨小波,吴庆书,邹伟,等·城市生态学[M]·北京:科学出版社,2000·

[3]郑洋·生态城市的基本理论和实践途径[D]·北京:北京大学,2005:7-11·

[4]Downton P.Ecopolis scenario planning:designing transitions to an uncertain future[C].Abstrats of International Ecopolis Development Forum,2009:189.

[5]Douglas I.Regeneration and socio-economic recovery following mine clo-sures inEngland,UK[C].Abstrats of International Ecopolis Development Forum,2009:265.

[6]达良俊,田志慧,陈晓双·生态城市发展与建设模式[J]·现代城市研究,2009(7):11-17·

[7]王明远·“循环经济”概念辨析[J]·中国人口资源与环境,2005,15(6):13-18·

[8]刘长灏·对循环经济概念及内涵的再思考[J]·环境保护科学,2009,35(1):130-133·

[9]袁志,白屯,赵丽坤·循环型绿色化集成管理:企业可持续发展的新范式[J]·软科学,2003,17(6):56-59·

[10]吴季松·循环经济综论[M]·北京:新华出版社,2006:377-383·

[11]韩增林,王泽宇·辽宁沿海地区循环经济发展综合评价[J]·地理科学,2009,29(2):147-153·

[12]陈瑛,李艳,杨永生·循环经济模式对我国东北老工业基地改造的启示[J]·昆明冶金高等专科学校学报,2006,22(2):60-63·

[13]姜雅·日本循环经济立法概况及对我国的启示[J]·国土资源情报,2006(1):48-53·

[14]王军,岳思羽,乔琦,等·静脉产业类生态工业园区标准的研究[J]·环境科学研究,2008,21(2):175-179·

[15]朱守先,张雷·静脉产业发展模式探讨[J]·生态经济,2007(11):105-107,135·

[16]国家环境保护总局·静脉产业类生态工业园区标准(试行)[S]·北京:中国环境科学出版社,2006·

Construction of Ecological City:Taking Shenyang Environment Model City as an Example

FU Hongzhi

(School of Tourism and Geography,Shenyang University,Shenyang 110044,China)

Stating with the aspects of resource recovery of excreta and wastewater from the ideology of integration of urban and rural areas,the rational use of natural resources,intelligent transportation based on 3S,and construction of recycling industry and venous industry,some countermeasures as follows were put forward:resourcerecovery ofexcretaandwastewater,soilmigration,utilization ofrainwater,intelligentized urban high-speed road system,IMTS experimental system of public transport,recycling industry and venous industry,etc.The construction of ecological city was discussed comprehensively.

ecological city;environment model city;Shenyang

X 21

A

1008-9225(2010)01-0001-04

2009-10-29

傅鸿志(1955-),男,辽宁沈阳人,沈阳大学教授·

【责任编辑:杨 敏】