基于水污染总量控制的无锡市土地利用管制分区研究

【摘要】：近年来,我国水污染问题日益严重,水污染事件频频发生,其危害已经成为制约我国社会经济发展,影响人民生活的重要因素。无锡市濒临太湖,是太湖流域最重要的城市之一,改革开放尤其是90年代以来,无锡市进入社会经济高速发展时期,工业化、城镇化的不断加快带动土地利用格局发生剧烈变动,工业废水和生活污水排放量也不断增长,加之当时对水环境保护意识不够,导致各种污染物和营养物质由入湖河道进入太湖湖体,其数量不断激增的后果已造成严重的水环境污染,极大破坏了整个太湖流域生态系统健康。已开展的水污染集中治理、河网整治、调水疏浚等技术工程尽管可能在局地水污染防治过程中发挥了一定成效,但难以从根本上解决水污染问题的发生。究其原因,主要是这些“末端治理”方式多针对水环境问题本身,无法从根本上缓解水环境压力。 土地是人类一切经济活动的载体,人类一切经济、社会目标的实现,最终通过土地利用转变的方式实现,如果在追逐经济、社会目标的过程中,超越了自然生态本身(包括土地)的承载力,就会造成环境问题的发生,就这一点而言,不合理的土地利用转变是环境问题发生的最终“源头”。水环境问题亦是如此,对于水环境问题防治而言,在“末端治理”技术受限、控制方式失效的情形下,凸显了“源头减排”的重要作用,即它能从根源上缓解区域水环境压力。LUCC研究热点之一—土地利用/覆被变化的水文水环境效应研究开展,以及“分区、分类、分级、分期”水环境管理模式与理念的提出,为本文研究的进行奠定了理论基础。本文尝试将土地利用作为水污染问题发生的“源头”,通过无锡市土地利用管制分区的途径进行水污染“源头”控制。本文研究的主要内容及得到的主要结论包括： 1.无锡市入湖污染物允许排放量分配：为保证水污染控制责任性明确,本研究以乡镇(街道)为基本评价单元,将水污染总量控制指标按照行政层次市—县(市)—乡镇(街道)进行逐层分配。根据水污染总量分配公平性首要准则,县(市)级水污染总量分配采用层次分析法,从污染源角度建立层次分析模型,经过计算,江阴市2012年总氮、总磷允许排放分配量为4428.63吨、387.74吨,2020年总氮、总磷允许排放分配量为2382.30吨、211.49吨；无锡市区2012年总氮、总磷允许排放分配量为4963.17吨、349.80吨,2020年总氮、总磷允许排放分配量为2669.84吨、190.80吨；宜兴市2012年总氮、总磷允许排放分配量为5108.20吨、362.46吨,2020年总氮、总磷允许排放分配量为2747.86吨、197.71吨。乡镇(街道)评价单元水污染总量分配采用目标函数熵值法,选取人口、经济、土地面积、距太湖距离四项指标,利用信息熵的概念意义,以评价单元内单位人口、单位GDP、单位土地面积、单位距离指标所负荷水污染量的信息熵加权总和为最大目标函数,以期实现人均排放差异、经济贡献差异、地均承载差异、距离效应差异最小,并设定约束条件进行求解,由于评价单元数量较多,具体分配结果见表4-6。 2.无锡市土地利用管制分区：依托“源”“汇”景观生态学理论,区分不同土地利用类型(景观)水污染环境效应,对“源”土地利用类型通过确定经验输出系数,以估算各评价单元土地利用—污染输出量大小,对“汇”土地利用类型则计算水质净化服务功能,进而考虑环太湖不同地域的生态保护重要性程度。以各乡镇(街道)评价单元氮、磷污染控制任务超标比、水质净化服务功能价值、环太湖缓冲分级保护区三者基础划分标准为基础,通过制定分区标准和命名规则,将无锡市划分为7个土地利用管制分区。锡北总磷适度管制区、锡南总磷中度管制区、锡中及锡南总氮总磷中度管制区、锡东总氮总磷重点管制区、宜北总磷重点管制区、宜西总氮总磷中度管制区、宜南总氮总磷适度管制区。 3.根据各管制区土地利用景观格局指数计算结果反映的土地利用基本特征,以无锡市土地利用总体规划(2006-2020)、《江苏省重要生态功能保护区区域规划》、《无锡市重要生态功能区划界技术报告》等为主要依据,提出土地利用管制措施,对各管制分区土地利用类型的转化方向进行引导,并根据不同土地利用类型的功能及功能重要性进行合理布局,使各种土地利用类型合适的区位地段发挥最大作用,降低区域水污染发生对太湖生态系统的胁迫程度。 【关键词】：土地管制分区 水污染总量分配 “源”“汇”理论 无锡市
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X52;F301.2
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 第1章 绪论12-28
• 1.1 选题依据与研究意义12-15
• 1.1.1 问题的提出12-13
• 1.1.2 选题依据13-15
• 1.2 国内外研究进展15-22
• 1.2.1 水污染物总量控制研究进展及简要评述15-17
• 1.2.2 土地利用/覆被—水环境效应研究进展及简要评述17-20
• 1.2.3 土地利用分区研究进展及简要评述20-22
• 1.3 研究目的与研究内容22-23
• 1.3.1 研究目的22
• 1.3.2 研究内容22-23
• 1.4 本文的分析框架及技术路线23-27
• 1.4.1 本文分析框架构建23-24
• 1.4.2 研究方法24-25
• 1.4.3 研究思路与技术路线25-27
• 1.5 可能的创新与不足27-28
• 1.5.1 可能的创新27
• 1.5.2 不足之处27-28
• 第2章 基础理论28-36
• 2.1 土地利用/覆被变化理论28-30
• 2.2 环境污染总量控制理论30-32
• 2.3 景观生态学“源”“汇”理论32-33
• 2.4 土地利用分区理论33-36
• 第3章 研究区概况36-40
• 3.1 研究区地理位置36
• 3.2 自然环境概况36-37
• 3.2.1 气候条件36-37
• 3.2.2 地质地貌37
• 3.2.3 河流水文37
• 3.3 社会经济概况37-38
• 3.3.1 社会概况37-38
• 3.3.2 经济概况38
• 3.4 土地利用现状38
• 3.5 无锡市入湖水污染现状38-40
• 第4章 无锡市入湖水污染允许排放总量分配研究40-52
• 4.1 太湖水污染发生的原因40
• 4.2 水污染总量分配技术应用40-52
• 4.2.1 无锡市水污染总量分配的依据41
• 4.2.2 层次分析法在县(市)级水污染总量分配中的应用41-46
• 4.2.3 目标函数熵值法在乡镇(街道)水污染总量分配中的应用46-52
• 第5章 无锡市土地利用管制分区研究52-66
• 5.1 分区研究思路52
• 5.2 “源”“汇”理论概念及其定量表达52-62
• 5.2.1 “源”土地利用类型污染输出定量表达56-59
• 5.2.2 “汇”土地利用类型水质净化功能功能定量化表达59-61
• 5.2.3 环太湖缓冲分级保护区61-62
• 5.3 分区原则62-63
• 5.4 分区方法63-64
• 5.5 分区结果64-66
• 第6章 管制分区土地利用管制措施66-74
• 6.1 各管制分区土地利用景观格局分析66-69
• 6.1.1 景观格局指数的选择66-67
• 6.1.2 各管制分区土地利用景观格局分析67-69
• 6.2 各管制分区土地利用管制措施69-74
• 6.2.1 土地利用管制的主要依据70
• 6.2.2 各管制分区土地利用管制措施70-74
• 第7章 研究结论74-78
• 7.1 研究结论74-75
• 7.2 讨论及展望75-78
• 参考文献78-86
• 致谢86

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