“三线一单”纳入城市发展战略环评技术体系研究

成润禾,李 巍*,李天威,李元实,刘小丽



“三线一单”纳入城市发展战略环评技术体系研究

成润禾1,李 巍1*,李天威2,李元实2,刘小丽2

(1.北京师范大学环境学院,水环境模拟国家重点实验室,北京 100875；2.生态环境部环境工程评估中心,北京 100012)

将生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单(即“三线一单”)环境管理要求纳入战略环境评价(SEA),是完善城市发展SEA的潜在有效手段,然而如何将两者进行有机结合尚缺乏实践经验.本文探讨了“三线一单”在城市发展SEA各主要评价环节的作用与评价内容,从重点任务和技术流程两方面建构了基于“三线一单”的城市发展SEA评价技术体系,并以鄂尔多斯绿色发展SEA为例进行检验.结果显示,对于鄂尔多斯这类空间尺度大、自然环境和产业发展异质性高的城市,该体系能够有效预防和解决战略实施过程中城镇无序扩张和产业结构失调造成的环境污染、生态功能退化和资源配置低效等问题,并推动完善城市分级分区差异化环境管控.

战略环境评价；城市绿色发展；三线一单；技术体系；鄂尔多斯

战略环境评价(SEA)作为从源头控制环境污染和保护生态环境的重要手段[1],在协调我国区域经济发展和环境保护方面已取得了较好成效[2].被认为是推动区域绿色可持续发展[3-4],促进新时代生态文明建设的重要途径[5-6].城市发展SEA其根本目的是系统地考虑城市战略决策的环境影响,优化城市发展战略功能定位、空间布局、产业发展规模和结构等[7-8].从当前我国城市发展SEA实践来看,存在环境状况和资源利用基准要求不明确[9-10],主要评价任务间协同性低[11-12],评价结果缺少综合性方法集成[13],对策建议不能体现城市空间差异化环境管控要求等问题,导致SEA在城市尺度难以对受评地区战略规划和产业发展构成有效约束,特别是在空间尺度大,市域内自然禀赋或产业发展存在差异的城市,许多环评报告结论和对策建议操作性较弱,难以落实为环境部门的有效管理抓手.

基于此,为进一步完善SEA评价体系,提高SEA有效性,环保部《“十三五”环境影响评价改革实施方案》(以下简称“方案”)提出将生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单(以下简称“三线一单”)的要求纳入SEA的实践和管理.其中,“三线”是保障城市生态环境安全的约束目标,“一单”是优化城市发展过程的环境管理方案.针对SEA实践过程中的问题,纳入“三线一单”能够为SEA提供一套以环境质量为核心,系统考虑城市生态功能和资源环境承载能力,并衔接现有各项生态环境制度、政策的评价体系[14].

然而,对于如何将“三线一单”的具体要求与现行的SEA主要任务、评价流程相结合,环境目标、评价内容、管控策略等如何制定,评价成果如何体现等,目前尚无可供借鉴的经验和技术方法,探索和构建基于“三线一单”的城市发展SEA技术体系具有重要意义.本文的创新之处在于围绕城市SEA实践过程中的问题,提出了将“三线一单”环境管理要求作为SEA的评价基准和原则并与传统SEA评价程序中各主要任务相结合的评价技术体系,制定了基于“三线一单”的城市发展SEA评价流程.在这套体系中将“三线”目标要求作为SEA全过程的评价基准,分析制约城市发展的生态环境因素,以“三线”为准则构建评价指标体系,从而进行承载评估和压力预测.以“一单”为载体,将评价结果和调整建议从空间、总量和准入角度进行清单化的集成.并将技术体系应用于鄂尔多斯市绿色发展战略环境评价案例研究.

1 基于“三线一单”的城市发展SEA重点任务和技术流程

1.1 重点任务

1.1.1 发展战略研判和制约因素识别 梳理城市经济社会发展的现状特征与总体规律,结合区域产业发展规划及相关政策,研判城市战略定位、产业发展重点和战略性环境保护需求.在回顾城市生态环境质量变化趋势与自然资源利用状况的基础上,分析生态功能保护、环境污染治理等方面的突出问题,识别其中制约产业绿色升级和城市转型发展的生态、环境和资源要素.

1.1.2 “三线”要求确定和评价指标确立 针对城市主要生态环境制约因素,结合城市现有生态环境保护政策、规划中关于生态红线保护、环境质量改善和资源节约利用的目标,确定“三线”要求,将其作为评价指标体系建立的基本要求和后续评价过程的评价基准.

图1 基于“三线一单”的城市发展SEA评价流程

初步分析战略实施可能产生的生态环境影响的性质、范围和程度,以“三线”目标为原则,明确环境影响因子,从而建立SEA评价指标体系(表1).指标体系分为目标层、准则层和指标层,目标层包括生态安全、环境保护、资源利用和开发强度4个方面.其中“生态安全”落实围绕生态保护红线要求和提高生态服务功能选取评价指标;“环境保护”从环境污染浓度、污染物排放量和环境质量达标状况选取评价指标,“资源利用”基于支撑和制约城市发展的资源要素从利用总量和利用效率方面筛选指标;“经济发展”是对城市经济发展和产业结构调整目标的量化表征.

1.1.3 压力预测和承载评估 以城市环境质量底线目标为基准要求,分别采用空气质量模型和水环境容量模型,运用环境容量迭代计算方法评估区域最大污染物排放量,将其作为城市环境容量上线[15-17].进而基于承载力理论,将环境质量约束下的环境容量、资源利用上线和生态保护红线作为评价基准,形成城市生态环境安全基线.

围绕城市和产业发展的不同战略情景通过灰度分析等方法预测中长期生态环境影响和人居安全隐患,评估不同发展强度情景下环境容量和资源利用总量的占用率情况,占用率越低,城市发展对环境质量底线和资源利用上线的压力越小.根据不同情景下城镇扩张边界和工业空间布局变化,利用GIS方法分别分析工业、农业空间与生态空间之间的重叠与交叉情况,重叠交叉率越低生态保护红线以及生态服务功能的保障压力越小.

在此基础上综合评估生态环境承载状态,解析承载压力较大或超载风险较高的生态环境要素,及其背后的产业和城镇发展模式问题.综合产业结构调整目标,分析区域存量减排潜力和资源高效节约利用潜力.

1.1.4 城市生态环境管理方案制定 城市生态环境管理方案是基于“三线一单”城市发展SEA的评价成果产出,由生态环境管控单元分区、基于管控单元的环境准入负面清单以及城市优化发展对策建议三个部分组成.

城市环境管控单元划定是将生态保护红线作为维护生态安全的最小区域范围,进一步识别生态、城镇和农业空间.提出各分区的空间准入要求,对生态空间尤其是重点生态功能区进行保护和限制开发,保障区域生态系统完整性和服务功能稳定性.进而结合承载评估成果,按照各单元的产业发展和自然资源特征,分别将污染排放和资源利用总量分配到各管控单元,形成总量管控清单,并与空间准入和产业准入要求共同组成环境准入负面清单,实现SEA从生态环境保护的角度有效约束城市产业发展.在此基础上,提出针对不同单元的生态环境影响减缓措施和城市优化发展调整建议,选择适宜的城市化政策和发展战略,确定与环境相适宜的城市发展目标和功能定位.

1.2 评价技术流程

基于评价重点任务,按照“战略研判与制约因素识别—三线确定与指标体系构建—压力预测与承载评估—城市生态环境管理方案制定”的评价顺序设计基于“三线一单”的城市发展SEA评价流程(图1).

表1 基于“三线一单”的城市发展SEA评价指标体系

2 案例研究

作为我国西部新兴工业城市,鄂尔多斯通过大规模开采煤炭等矿产资源,集中发展焦炭、甲醇、烯烃等煤化工产业,从2005~2016年,地区生产总值增长近10倍,是典型的快速城镇化和工业化地区.然而,随着煤基产业的迅速发展、城镇空间和各类开发区急剧扩张,导致环境污染物和温室气排放大幅增加[9-10]、地表沉陷和水土流失进一步加重、部分生态保护区受到威胁,城市人居环境质量下降和草原生态功能退化趋势已有所显现[11-12].摆脱高消耗、高排放、高扩张、低效率的粗放式发展模式[13-14],推动鄂尔多斯经济和产业结构升级,实现黑色文明向绿色文明转型,已成为其经济社会发展的必然选择[15].对此,有必要开展面向城市绿色发展的SEA并落实“三线一单”环境管理要求.

2.1 绿色转型发展战略分析

基于鄂尔多斯产业发展现状及相关规划、地理区位和自然资源特征,鄂尔多斯产业转型发展的主要目标为建成国家级清洁能源输出主力基地、现代煤化工生产示范基地,同时力争提高非煤产业比重,打造高端装备制造基地等.生态安全战略定位为我国北方“黄土高原—川滇”生态屏障和防风固沙生态重要功能区.

2.2 生态环境制约因素识别

通过分析区域生态状况、水环境和大气环境质量现状及演变趋势,识别出鄂尔多斯的生态环境主要制约因素为土地沙化和水土流失情

况较为严重,生态环境状况指数一般,全市湿地萎缩状况严重,乌兰木伦河、龙王沟等多个河流断面氨氮和COD超标严重.考虑到鄂尔多斯产业战略定位仍以煤基产业为主,区域目前煤炭资源就地转化率低、土地资源利用强度低下、资源型缺水且用水结构性失调等问题都将成为产业转型升级的资源制约因素.

2.3 “三线”要求确定

图2 鄂尔多斯生态保护红线划定示意

(a)禁止开发区分布; (b)土地沙漠化敏感性分区; (c)防风固沙功能重要性分区; (d)生态保护红线范围

2.3.1 生态保护红线划定 根据《生态保护红线划定技术指南》,首先识别鄂尔多斯自然保护区、森林公园、湿地公园、生态公园及饮用水水源地等禁止开发区域(图2-a),进而根据生态安全战略定位和生态环境特征,运用净初级生产力(NPP)定量指标评估法,评估鄂尔多斯市土地沙化敏感性与防风固沙功能重要性(图2-b,2-c).将评估得到的生态功能重要区、生态环境极敏感区和禁止开发区域进行叠加合并,衔接各类空间规划边界,综合划定生态保护红线(图2-d).

2.3.2 环境质量底线确定 由于鄂尔多斯市大气环境质量常年稳定达标,因此在鄂尔多斯绿色发展SEA中将大气环境质量现状不降低为原则,按照《环境空气质量标准》二级标准作为大气环境质量底线要求[23].鄂尔多斯水环境污染物超标原因主要以农业面源污染为主,且资源型缺水致其河流纳污能力相对较弱[24],综合分析其转型发展目标和结构调整目标,在进一步减少农牧业比例和提高农业生产技术的情况下污染物排放将大幅下降.因此将控制地表水环境主要污染物浓度和饮用水源地水质达标率作为鄂尔多斯水环境质量底线目标(表2).

表2 鄂尔多斯环境质量底线、资源利用上线要求

注:①大气环境质量底线要求均采用《环境空气质量标准》二级标准中年平均值;COD和氨氮底线要求采用《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中三级标准[25].②鄂尔多斯重点行业火电、化工和煤炭开采均采用《重点工业行业用水效率指南》中单位产品取水先进值.

2.3.3 资源利用上线框定 结合生态环境制约因素分析结果,鄂尔多斯是我国能源重化工集中区域,资源型缺水是制约其产业发展主要因素,工业用水资源总量和用水效率的框定是实现产业结构升级的重要约束条件.同时,尽管鄂尔多斯国土面积达到7.8万km2,人口仅为120万,但其生态状况整体脆弱,城镇和工业园区的土地集约节约利用是保障生态红线安全,生态空间功能改善的重要手段.因此,本文对鄂尔多斯资源利用上线的要素主要包括土地资源和水资源上线的框定(表2).

水资源利用上线方面以保障维护区域生态服务功能的生态用水和生态空间不被挤占为原则,通过分析区域河流经流量测算区域生态需水总量,在地表水可利用总量中扣除生态需水和生活需水量后,作为地表水可利用量,其与区域矿井水回用量和中水会用量共同构成了产业发展水资源利用上线为15.84×108m3/a.土地资源利用方面考虑到鄂尔多斯工业园区已建成面积仅为规划面积的15%,将园区总规划面积3474km3作为工业园区土地资源利用上线.由于鄂尔多斯市“十三五”规划,2020年全市总人口将增加到223万人左右.若保持现有城镇建成区面积,城镇人口与建成区面积的比例预计为1:1.15,接近适宜水平(1:1),因此将现有存量空间作为城镇土地利用上线.

2.4 生态环境压力预测

鄂尔多斯绿色发展SEA分别对当前发展情景(BAU)和绿色转型情景下城市环境影响和承载压力进行了分析.在BAU情景下,多个河流断面水环境污染物超标、5个旗区水环境容量占用率超过100%,水资源总量存在缺口,独贵塔拉园区和蒙西工业园与自然保护区部分区域存在位置重叠,城镇用地与生态保护红线的交叉率较高.全面转型情景是围绕“三线”要求,加强了农业面源污染治理,对工农业用水结构和工业用水效率进一步优化,框定了城镇和农牧业用地空间.预测结果显示,在转型发展目标实现的同时,各旗区环境和资源承载率均未超过80%,明确的空间边界使城镇用地与生态空间的重叠率降低,城镇空间的调整与生态空间连贯性的重构使空间交叉率也有效降低.

2.5 城市生态环境管理方案制定

2.5.1 环境管控单元划分 鄂尔多斯绿色发展SEA通过分析预测园区、城镇空间、工业园区与生态保护红线区域的位置关系变化及潜在冲突,以生态红线核心框定生态空间,识别城镇(包括工业和城镇)空间和农业空间,并划分为6个空间管理类型(图3-a),考虑到农业和工业是未来鄂尔多斯水环境和大气环境压力增加的主要因素,为有效落实三线一单管理要求,构建空间管控单元“类型—强度”矩阵(表3),按照重点管控、优先保护和一般管控对空间管理类型进行整合,进而叠加镇区边界将鄂尔多斯划分为191个管控单元(图3-b).

图3 鄂尔多斯市空间管控单元划分

(a)环境管控单元类型分区; (b)环境管控单元强度分区

表3 鄂尔多斯环境管控单元“类型—强度”矩阵

2.5.2 环境准入负面清单制定 环境准入负面清单是基于“三线”管理要求的城市SEA评价成果在空间单元的综合集成,也是SEA实现城市内差异化环境管理和产业发展调控的重要载体.鄂尔多斯SEA环境准入负面清单包括空间环境准入清单,总量环境管控清单和产业准入清单3个部分.

空间准入清单是将环境管控“类型—强度”矩阵中每个对应单元,按照环境管控类型提出不同管控强度单元的准入条件,并结合鄂尔多斯工业发展、城镇建设和农牧业特点以及生态环境特征对不同单元类型的空间管控需求制定空间准入要求.

总量环境管控清单以实现区域大气、水、土壤环境质量目标为原则,结合现状评估中污染物主要来源识别结果和压力预测评价成果,确定区域污染物最大排放总量并划定安全余量,实现总量与质量同步双控.

大气方面,鄂尔多斯主要产业园区均以煤基产业为主,大气污染物排放具有鲜明的结构性特点;尽管各旗区产业发展现状和污染排放差异明显,由于全市工业企业入园率已达到90%,污染源在各旗区内又呈现高集中度特点.因此,在考虑现状特点的基础上,本文从空间(旗区、重点工业园区)和行业2个维度对鄂尔多斯大气环境总量进行分配.根据大气承载评估结果,鄂尔多斯SO2、NO和烟尘的大气环境容量分别为42×104t、30×104t和16×104t,结合全面转型情景下环境容量占用率不超过80%的预测结果,预留大气容量的20%为安全余量,从而框定全市大气环境总量分别为SO2:33.5×104t;NO:24×104t;烟尘:12.43×104t.在空间维度,旗区层面围绕环境质量目标、现状排放、人口和GDP等原则采用基尼系数法进行总量划定;园区层面综合考虑污染物现状排放、规划面积、工业总产值和十三五重点项目个数等因素,采用熵值法进行重点总量划定.在行业维度,由于煤炭、煤电和煤化工是鄂尔多斯的3个主导行业,转型发展仍将以高端煤化工等煤基产业为主,行业大气总量则针对煤、电、化工和其他行业,根据现状排放占比、行业产值占比、淘汰落后产能目标和战略发展目标等原则进行分配.进而根据鄂尔多斯煤化工产业发展目标初步框定了不同煤化工产品的特征污染物排放总量.水环境方面,由于鄂尔多斯主导产业工业废水均不外排河流,其主要水环境问题为农业和城镇生活带来的地表水环境污染,水环境总量清单则主要对旗区层面的COD和氨氮2种污染物进行分配(表4).

产业准入清单应当针对工业园区内煤基产业特点,综合考虑资源利用上线要求和园区环境总量要求,衔接行业准入政策、污染排放基数和技术经济等因素提出能够进一步优化产业结构和经济发展的准入标准和要求.

表4 鄂尔多斯总量环境管控清单(104t)

3 结论

围绕当前SEA中生态评价薄弱,环境和资源底线不清,主要评价任务和评价基准各自相对独立等问题,本文构建了基于“三线一单”环境管理要求的城市发展SEA技术体系.以“三线”要求作为识别SEA制约因素、建立评价指标体系、开展承载评估和压力预测的基本原则和准则,并在此基础上以环境分区管控单元为载体,集成SEA评价成果,最终形成环境准入负面清单(“一单”),实现了SEA对市域范围内生态环境和产业发展的差别化管理.

该技术体系已成功应用于鄂尔多斯绿色发展SEA.通过案例研究发现环境管控单元“强度—类型”矩阵在SEA中能够为鄂尔多斯识别和制定各管控单元的空间准入要求;基于空间和行业的二维污染物总量分配模式能够为鄂尔多斯实施更加精细的网格化、清单化环境管理提供依据.

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Study on the technical system of integrating the requirement of three lines and one list into urban development strategic environmental assessment.

CHENG Run-he1, LI Wei1*, LI Tian-wei2, LI Yuan-shi2, LIU Xiao-li2

(1.State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China；2.Appraisal Center for Environmental & Engineering, Ministry of Ecology and Environment, Beijing 100012, China)., 2018,38(12)：4772~4779

Integrating the red line of ecological conservation, the bottom line of environmental quality security, the upper line of natural resource utilization, and the blacklist of activities for environmental scrutiny (requirement of three lines and one list, TLOL) is a potentially effective way to the implementation of SEA. However, how to incorporate the requirement of TLOL into SEA is still lack of experience. This study explored the evaluation content andthe functional localization of the TLOL in the main assessment of urban development SEA,an evaluation technical system of urban development SEA has constructed based on TLOL from both aspects of key tasks and technical process, the green development SEA of Ordos has been taken as an example. The case study showed that for cities such as Ordos with a large space scale and a high heterogeneity of natural environment and industrial development, this evaluation system could effectively prevent and solve the environmental pollution, ecological degradation and inefficient resource allocation which caused by the urban sprawl and the imbalance industrial structure during the implementation of the strategy. Moreover, it could improve the management and control of differentiated environment in urban classification and zoning.

strategic environmental assessment (SEA)；urban green development；three line and one list (TLOL)：technical system：Ordos

X32

A

1000-6923(2018)12-4772-08

成润禾(1989-),男,山西吕梁人,博士研究生,主要从事战略环境评价理论与方法研究.发表论文4篇.

2018-05-02

环保公益项目“流域综合规划环境影响评价关键技术研究”(2013467042)

* 责任作者, 教授, weili@bnu.edu.cn