中国城市应对气候变化能力分析丨弹性城市

作者:尚勇敏发布时间:2018-03-17浏览次数:113


在气候变化不断加剧的严峻形势下,中国城市是否有足够的能力应对呢?本文将问您解答这个问题。


2018年《绿色观察者》微信公众号皮书推送栏目将陆续分专题推出上海社会科学院生态与可持续发展研究所关于弹性城市的系列研究成果。该成果《上海 环境发展报告-弹性城市》(2017)已由社科文献出版社出版发行。


        为了更好地分析中国城市适应气候变化的面临压力、现状水平与响应程度,本报告采用“压力-状态-响应”模型,该模型较好地揭示了“发生了什么、为什么发生、如何应对”的问题。其中,压力是指城市社会经济活动对气候变化的影响,人类消耗水、能源等所造成的环境压力;状态是指当前城市环境在水、土、气等方面所处的环境状态水平;响应是指各城市为应对气候变化,减缓人类活动对气候变化的破坏性影响,以及适应气候变化造成的毁灭性风险。


中国城市适应气候变化的压力


        面对气候变化的不断加剧,中国城市适应气候变化面临的压力也不断增大,其压力主要来自于人为因素,即人口高度集聚和人口快速增长造成 消耗的压力以及工业企业的环境污染压力。


一、人口增长带来的压力

      环境问题产生的主要原因为人口增加造成人类活动的加剧,2016年底,全国人口达13.8亿,其中沿海地区、华北地区、川渝地区、两湖地区是全国城市人口密度最高的地区之一,沿海地区更是呈现出从辽宁至广西的城市人口带状密集区域。从人口增长来看,自从计划生育政策推行以来,中国人口自然增长率已经开始呈现逐渐下降的趋势,2016年,全国人口自然增长率仅为5.9‰。而影响城市人口变动的主要原因来自于人口迁移。随着东部沿海地区和内陆开发的不断加强,长三角地区、珠三角地区和京津冀等沿海经济发展地区,以及新疆等内陆地区成为人口主要迁入地,人口的不断增长也加剧了这些地区的环境压力。从中国人口增长趋势来看,沿江、沿海、沿交通线地区将成为未来人口增长的主要地区。在快速工业化、城市化过程中 消耗、环境污染等深层次人口问题日益严重,这些问题也将影响经济持续快速发展,影响中国气候变化的适应和减缓。

资料来源:国家统计局网站。

二、 消耗增长的压力

       水 和能源 是经济社会发展所依赖的两大重要 ,同时也是适应气候变化影响较大的两方面。其中,水 的大量消耗造成地表水环境的下降,过度开采地下水导致地下水下降和地面沉降,海平面上升导致沿海城市则出现咸水入侵,进一步影响城市用水,出现反复恶性循环趋势。从我国各城市用水情况来看,总体呈现出沿海经济发展地区多、内陆用水少的趋势,东北地区、华东地区、珠三角地区和内陆经济发展城市是主要用水地区,城市供水量最大的城市为上海市,2014年城市供水量达317260万吨,其次为北京、深圳、东莞、佛山、武汉、南京、重庆等城市,城市供水量均达到10亿吨以上,远高于全国城市平均供水量15919万吨,这些地区也是适应气候变化所需要重点努力的地区。城市供水量最低的地区主要分布于西北、东北、西南地区经济水平较低的城市,其中城市供水量最低的两个城市分别为海东、陇南,城市供水量分别仅为292万吨和440万吨。而珠三角、东北、长三角地区和内陆经济发达城市的单位GDP用水量较大,其中单位GDP用水量最大的城市为广州市,达51.7吨/万元,其次为拉萨、东莞、三亚等城市,而上海单位GDP用水量为13.5吨/万元,排名全国第25位,可见上海不管是城市用水总量还是用水强度,均位于全国前列。

图片来源:舜网-济南日报


       而能源 的过度消耗则进一步加剧了气候变暖、大气污染物排放增加等气候变化问题,我国电力主要来自于高污染、高排放的高碳能源煤炭 。从电力 消耗来看,全社会用电量最高的城市主要集聚在长三角、江苏、山东、河北等经济发达地区,尤其是能源工业聚集地区。从单个城市用电量来看,城市全社会用电量最大的城市也为上海,用电量达1346.6亿千瓦时,其次为北京、天津、深圳、重庆、东莞、佛山、杭州、唐山、苏州,以上城市位居全社会用电量的前十位,均高于500亿千瓦时,这也反映出我国城市群是应对气候变化的关键区域。从单位GDP用电量来看,三大城市群依然是用电强度的高值地区,而内陆重点城市或高能集聚城市也单位GDP用电也处于较高水平。

图片来源:中商情报网


三、工业企业环境污染压力

       与人口高度集聚和人口快速增长对城市环境的压力类似,工业企业也是产生各种废弃物,加剧气候变化的重要原因,一般来说,工业企业数量越多,气候变化面临的压力也越大。从全国各城市工业企业数量来看,几乎呈现出一带、多点的集聚特征,一带是指沿海工业集聚带,从京津冀一直到珠三角的沿海城市,工业企业数量几乎都在2000户以上,多点是指四川、重庆、湖北、河南、辽宁等地区的主要工业城市,如沈阳、大连、成都、郑州、长沙、重庆、武汉等城市。以上地区是全国工业企业的主要集聚地,工业企业数量前十位的城市分别为苏州、上海、宁波、深圳、杭州等,几乎都均位于三大城市群以及重庆等内陆经济发展城市。工业企业的集聚,也将导致各种废弃物、污染物的排放,进一步加剧全球气候变化,以及减弱适应气候变化的能力。

中国工业企业数量前10位城市

1.苏州市

2.上海市

3.宁波市

4.深圳市

5.杭州市

6.重庆市

7.佛山市

8.天津市

9.东莞市

10.无锡市


数据来源:2015年《中国城市统计年鉴》


中国城市适应气候变化的状态


       环境变化与气候变化息息相关,国内外研究表明,减缓气候变化与节能减排成效和环境质量保护具有显著的相关性,绿地是城市的主要碳汇,城市生产生活对城市环境造成一系列负面的影响,废水、废气、固废排放情况反映出一个城市在适应气候变化中所付诸努力的效果,一般来说,废弃物排放量越低及废弃物综合处理率或 化处理率越高,其适应气候变化的状态水平越优。为此,有必要从工业废水排放、工业二氧化硫排放、粉尘排放量、绿化水平等方面分析城市适应气候变化的状态。


       从工业粉尘排放来看,山西、河北、辽宁、山东、江苏工业烟粉尘排放量远高于全国其他地区,其中,莱芜、唐山、乌海、鄂州、邯郸等城市工业烟粉尘排放量位居全国前列,上述城市大多位于煤炭产地或钢铁、电力工业集聚地,大量使用煤炭,造成工业烟粉尘的大量排放,而上海的烟粉尘排放量也高达20.7吨/平方公里,位居全国各大城市12位,其大气污染依然堪忧。珠三角地区因产业结构重化工业占比较低,尽管其经济发展水平位居全国前列,但工业烟粉尘排放强度依然较低。       从固体废弃物排放来看,全国工业固体废弃物综合利用率较高的地区主要位于河北、山东、江苏、浙江、福建、黑龙江和成都地区,上述地区工业固体废弃物综合利用率普遍高于90%以上,废弃物 化利用和循环经济效果初步显现。从废水排放来看,华北、湖北、湖南、辽宁以及长三角、珠三角地区是全国单位面积工业废水排放量最高的地区,上述地区单位面积工业废水排放量普遍高于8.0万吨/平方公里,其中河南、河北是钢铁等重工业的集聚地,而长三角、湖南、湖北化工产业沿江大量分布,造成废水的高密度排放。


图片来源:cn.dreamstime.com


中国城市适应气候变化的响应


       随着全球气候变化问题日趋严重,高温频发、强降水增多、海平面上升、平均风速降低等因素将导致城市能源、供水、防洪除涝、农业、大气环境等领域面临较大风险,中国各城市从城市基础设施建设、城市生态绿化系统等方面做了积极应对。


一、城市环境基础设施

       各城市针对强降水、高温、台风、雾霾等极端天气气候事件,加大城市维护建设资金支出,提高城市给排水、供电、交通、信息通讯等生命系统的设计标准,加强应对气候变化的稳定性和适应能力。以城市维护建设资金支出为例,2014年,北京、广州、太原、西安、重庆等城市维护建设资金支出位居全国潜力,其中北京高达1171.9亿元,位居各大城市首位,上海为266.2亿元,位居全国第9位。总体上,城市维护建设资金支出较高的城市主要位于长三角、京津冀、山东半岛、江苏、浙江,以及重庆、昆明、南宁、西安、郑州等内陆经济发达城市,充足的城市维护建设资金有助于改善城市环境基础设施,并提升城市气候变化的适应能力。然而,城市维护建设资金的长期持续投入依赖于经济发展水平以及伴随的财政收入的提升,从下图也可见,城市维护建设资金支出较高的地区经济发展水平也较高;通过选取2014年中国290个城市GDP与城市维护建设资金支出制作散点图发现,二者关系数达0.521,呈现出强相关性[1]


中国城市GDP与城市维护建设资金支出拟合曲线

数据来源:2015年《中国城市统计年鉴》

       随着洪涝、暴雨、风暴潮等自然灾害的发生频率上升,城市排水基础设施也需要得到相应提升,而城市排水管网长度与密度是表征城市排水基础设施水平的重要指标。以2014年城市排水管网长度为例,上海、天津、北京、无锡、深圳位居前5位,上述城市分别为三大城市群的核心城市,其中,上海排水管道长度达20972公里,位居全国各大城市首位,其余城市也在10000公里以上,而全国城市平均值仅为1436千米,铜仁、陇南、海东、云浮等城市排水管道长度不足100千米,远落后于全国平均水平。从城市排水管网密度来看,单位面积排水管网长度较高的城市主要分布在长三角、珠三角、京津冀,以及辽宁、湖北、河南等省的部分城市。无锡位居全国各大城市首位,高达7.7千米/平方千米,合肥、深圳、许昌、武汉等位居气候,单位面积排水管道长度也在5千米/平方千米以上,上海为4.1千米/平方千米,位居全国第8位。黑河、陇南、中卫、铜仁、海东等西南、东北、西北地区经济落后城市排水管网密度也较低。

图片来源:中国城市规划网

二、城市交通设施标准

       尤其是提高沿海、沿江等地区台风、洪涝高发地区交通基础设施标准,是应对气候变化、增强对高温、强降水、台风防护能力的重要途径[2]。从城市道路面积来看,重庆、东莞、深圳、上海等城市位居各城市前列,2014年末实有城市道路面积达100平方千米以上,而上述城市的城市道路面积比重却处于较低水平,其中上海仅为3.3%(2014年上海市城市道路面积105.5平方千米,城市建设用地面积约为3200平方千米),远低于全国290个城市的平均水平13%。可见,大城市的道路面积高于中小城市道路面积,沿海城市高于内地城市道路面积,沿海地区城市道路面积比重高于内地,江苏、山东、安徽、河北、天津等省市城市道路面积比重远高于全国其他城市。


       总体上来看,经济发展地区和沿海地区排水管网基础设施、道路交通设施等相对较好,而这些城市也是未来受气候变化影响的主要区域,完善的排水基础设施、道路基础设施为适应气候变化提供了重要支撑。


三、城市生态绿化系统

       绿化植被覆盖率较好地反映了一个城市生态绿化水平,同时,城市绿化植被具有吸纳雨水、涵养水源、调节城市温度、固碳释放氧气、吸收有害气体、滞尘降温增湿等生态功能,是应对气候变化能力的重要表现。也反映出城市适应气候变化的碳汇状态。将中国290个地级以上城市的绿化覆盖率制作成图可见,福建、浙江、江西是城市建成区绿化覆盖率最高的地区上述地区建成区绿化覆盖率普遍高于40%,此外,内蒙、辽宁、北京、山东、湖南等的部分城市建成区绿化覆盖率也处于较高水平。如乌兰察布、秦皇岛、北京的建成区绿化覆盖率位居全国各城市前三位,分别高达95.3、92.8%和60.4%,滨州、娄底、锦州、九江、威海等城市建成区绿化覆盖率也位居全国前列。而贵州、山西、甘肃、四川、黑龙江等地建成区绿化覆盖率较低。需要指出的是,沿海城市建成区绿化覆盖率与内地城市相比略高,但并无优势,绿化覆盖率最高的城市也并不完全分布在沿海。然而,随着气候变化的加剧,气温升高、海平面上升、海水入侵等生态环境问题出现,沿海城市将首当其冲,为此,沿海城市,尤其是地势较低的长三角地区尤其需要加强绿化植被营建,提升适应气候变化的水平。



图片来源:搜狐网

[1] 一般来说,取绝对值后,0-0.09为没有相关性,0.3-弱,0.1-0.3为弱相关,0.3-0.5为中等相关,0.5-1.0为强相关。

[2] 资料来源于《城市适应气候变化行动方案》


注:本文改编自周冯琦等主编、社科文献出版社出版的《上海 环境发展报告2017——弹性城市》,本篇报告根据其中《中国城市适应气候变化的挑战及其发展方向》编写。内容有删减。


上海 环境发展报告研创团队

主编 :周冯琦 汤庆合 

主编助理 :程进 

团队成员 :刘新宇 陈宁 胡静 郭茹 嵇欣 刘召峰 曹莉萍 尚勇敏 张希栋 吴蒙 


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