论文部分内容阅读
近年来，长三角经济发达地区纷纷加快工业升级换代步伐，提高环保准入门槛，劳动密集型与水污染严重的行业被迫向其它地区转移，江苏淮河流域成为承接该类产业转移的重要地区，水污染工业增长迅猛，增加了当地环境压力。而经济发展落后地区环保投入能力有限，提高了水环境污染风险。2011年的中央“一号文件”表示:今后五年我国将基本建立最严格的水资源管理制度。政府正不断提高了水质目标类别要求，工业化与水环境保护之间的矛盾正日益尖锐，它迫切需要协调二者关系的新思路与新方法。目前有关工业化与水环境变化关系研究，多数研究通过统计数据采用环境库兹涅茨曲线、回归分析等方法探讨二者的关系，并预测未来污染负荷和水质变化趋势，通过构建产业结构优化模型，提出产业结构调整目标，上述研究忽略污染工业污染负荷地域差异与工业布局规律，指导效果与可操作性受到限制。 在水环境变化过程中，工业化对水环境污染是通过工业污染负荷作用于河流水体，工业污染负荷空间格局与演变将会导致流域水环境质量地域差异与变化。工业污染负荷地域差异与演变的驱动因素包括:工业化、工业区位条件、水环境约束因素等。目前有关工业水污染负荷空间格局、演变及其驱动机制研究凤毛麟角，对其规律性的探讨有助于预测工业污染负荷地域分布，估算各地工业污染负荷，制订合理的消减目标。 鉴于上述认识，本研究在总结国内外相关研究的基础上，基于GIS数据平台，以空间分析技术为主要手段，集成地理学、环境经济学、环境规划学等相关学科理论与分析方法，构建水环境与工业化的空间关系研究框架，以江苏淮河流域为实证区域，以工业化与水环境特征、工业化与水环境变化关系、工业区位条件与工业污染负荷的相关性、水环境约束分析为研究内容，多尺度地描述工业污染负荷空间特征，揭示工业水污染负荷空间格局与演变的驱动机制，全文共分九章。 第一章为绪论，首先阐述论文的选题背景和研究意义。其次，提出了全文的研究思路、研究内容与研究框架。再次，概况国内外相关研究，总结了国内外工业化与水环境关系的相关研究进展，并对此展开简要述评。最后，介绍研究区的自然与社会经济情况。第二章为实证分析技术与方法，介绍本文所采用的研究技术、方法及数据，并设计本研究技术路线。第三章为工业化特征研究，首先，分析流域工业化阶段与产业结构特征;其次，采用主成分分析法评价各地产业结构与工业化水平;再次，借用区位熵、锡尔系数、工业行业产值比重等指标分析工业地域空间格局与演变、工业的集聚与分散特征、工业点源分布及主要污染行业产值增长趋势。第四章为水环境特征研究，首先，阐述流域工业污染负荷的时间与空间变化特征;其次，描述流域各市县工业污染负荷的时间与空间特征;最后分析江苏淮河淮河流域重要河流断面及其河流水质时空变化。第五章，工业化与水环境变化关系研究，采用海量工业点源数据，在工业化与水环境特征的基础上，借助GIS与SPSS软件平台，运用分解模型、环境库兹涅茨曲线、密度分析法、重心法及空间自相关技术定量地描述工业化与水环境变化之间的互动关系，探讨产业结构与水环境关系、产业空间结构与水环境关系。第六章，工业区位条件与工业污染负荷相关性分析，通过可达性技术与场强模型建立工业区位条件模型，并基于该模型，分析工业污染负荷与工业区位条件的相关程度，解析相关性高低水平的成因。第七章，流域水环境约束分析，寻求水环境约束强弱差异与工业污染负荷分布之间的关系，阐述流域水环境约束条件下的工业污染负荷空间格局及其演变。第八章，在前面工业化与水环境变化关系研究、工业区位条件与工业负荷相关分析、水环境约束分析的基础上，归纳与梳理流域水环境变化的工业化驱动机制。第九章，总结研究结论，概括论文的主要观点和创新点，指出研究中存在不足和今后进一步探讨的问题。 本文研究结论表明:(1)工业水污染负荷地域差异及其演变受制于工业化水平、工业区位条件及水环境约束的综合驱动作用。产业结构、工业类型、技术差异、工业规模等导致各地区重点污染源行业类型与污染负荷规模差异，它是各地区工业负荷“规模驱动因素”;水环境约束起到限制与引导水污染工业布局的作用，工业区位条件对水污染工业分布起到显著的驱动作用，二者共同构成流域内部水污染工业的“空间分布驱动因素”，两种驱动因素综合作用形成工业污染负荷地域分布差异，并且推动其演变。(2)高污染负荷空间格局受到区域空间结构制约。污染负荷区的“核心-边缘”与“轴状”特征普遍存在，北部流域高负荷区集中于少数乡镇且乡镇零散分布，而东南部流域高污染负荷区分布于多个相邻乡镇;区域经济“增长极”加快自身及其周边乡镇经济快速发展同时，也加剧区域的工业污染负荷。(3)高污染负荷空间格局显示对水资源环境的依赖，工业水污染负荷高度集中于少数乡镇与河流水体。 本文主要创新点:(1)采用多尺度空间分析技术定量地描述工业水污染负荷的空间特征。以GIS空间分析技术为基础，采用数据融合技术，将工业点源数据转化成不同空间尺度数据，包括:县域尺度、乡镇尺度、河流尺度、格网尺度数据，采用密度分析法、ESDA分析法、格网分析法等分析手段，构成多尺度空间分析技术，全方位地揭示工业污染负荷地域分布特征。(2)结合工业区位理论，构建工业区位条件评价模型，揭示工业区位条件与工业污染负荷空间相互关系。(3)提出水环境约束下的工业区位优化模式。根据工业区位理论与区域空间结构理论，在水环境约束分析与工业区位条件评价基础上，针对水污染工业，提出水环境约束下的工业区位优化模式，该模式在水污染工业布局中兼顾水环境约束与工业区位条件，优化水污染工业空间布局。