青岛市碳承载率研究
【摘要】:随着经济的发展,二氧化碳等温室气体排放导致的全球气候变化问题受到国际社会的广泛关注。以欧盟为首的发达国家积极推动以减少二氧化碳排放为目的的碳交易市场的成立和运作,并展开了对碳资产定价权的争夺,在国际贸易等领域为其他国家尤其是发展中国家设置“绿色壁垒”,这使得碳排放问题已由单纯的环境问题,演变为涉及环境、社会和经济的复杂问题。
本文在吸收国内外有关研究成果的基础上,将承载力研究方法应用在碳排放研究中,界定了青岛市碳承载率的内涵。在此基础上,构建了青岛市碳承载率评价指标体系和模型,并应用碳承载率模型对青岛市碳承载率进行分析。之后,对青岛市碳承载率和其协调发展状况的相关性进行了分析和评价。
主要结论有:
(1)认为青岛市碳承载率是在一定时期内,青岛市城市复合生态系统在维持自身结构与功能相对稳定情况下基于人类的可持续发展对二氧化碳排放的承载率,即二氧化碳排放的压力与支持力之比。在碳承载率研究中应以人为核心,以人类生产生活活动为起点,以人类可持续发展为终点。碳排放不是越少越好,一味追求二氧化碳的低排放甚至零排放是既不现实也不必要的,只要在人类发展过程中对二氧化碳排放的压力与支持力的比值维持在一定范围内,即维持碳承载平衡就不会对人类的可持续发展造成不利影响。
(2)构建了包含目标层、分目标层、准则层、指标层和分指标层五个层次、涉及资源、环境、经济、社会四个子系统的青岛市碳承载率评价指标体系及碳支持力指数和碳压力指数。采用层次分析法和熵权法为指标赋权,利用碳压力和碳支持力指数之比构建了青岛市碳承载率模型,并按其取值范围将青岛市碳承载水平划分为严重空载、轻度空载、适载、轻度超载和严重超载五个级别,每一级都给出了相应的预警标识,严重空载和严重超载时说明协调发展水平很低,轻度空载和轻度超载时说明协调发展水平较低,适载时说明协调发展水平高。
(3)2000年-2005年青岛市碳压力呈下降趋势,2006年有所上升,2007年又下降,2008-2009年上升较快。2003年之前,社会压力最大,2003年和2004年社会压力依然最大,资源压力凸显,仅次于社会压力,2005年环境压力超过社会压力排在第一位,2006年和2007年社会压力排在第一位,2008年环境压力排在第一位。2009年最突出的变化是经济压力超过了社会和资源压力,成为仅次于环境压力的因素,资源压力依然排在最后。2005年之后经济增长因素变得越来越重要。2000年至2004年能源消耗因素排在各因素的第一位,之后污染物排放则一直处于首位。
(4)2000年-2005年青岛市碳支持力缓慢上升,2006年略有下降,2007年小幅上升,之后上升较快。资源支持力始终居于首位,总体看来资源环境支持力高于社会经济支持力,且各类碳支持力2000年到2009年基本呈缓慢上升趋势。2000年蓝色资源居于碳支持力各因素首位,2001年经济结构因素排在第一位,2002年、2003和2005年至2007年水污染控制因素居于首位,2004年财政金融支持因素在第一位,2008年和2009年经济发展水平因素在第一位,经济发展水平因子快速上升。近年来青岛市二氧化碳排放支持力的上升主要得益于水污染控制和经济发展,2006年后经济快速发展的作用比较突出,但科教水平与财政金融支持力度应该进一步增强。
(5)青岛市总碳承载率2001年略有上升,之后快速下降,2005年最低,2006年有所升高,2007年下降后基本不变。2000-2001年处于严重超载状态,2002年和2003年处在轻度超载状态,2004年和2006年处于适载状态,2005年和2007-2009年处于轻度空载状态。整体看来2004年以来碳承载状态趋好。社会经济碳承载率与总碳承载率变动趋势基本一致,说明社会经济因素与青岛市总体承载状况的相关性较强。资源环境碳承载率与总碳承载率变动趋势同步性较差。
(6)利用资源、环境、经济和社会四个子系统的指标建立了协调度和协调发展度指数,用其衡量了青岛市各子系统发展协调程度和协调发展水平,发现2001-2009年各方面发展的协调度逐步提升,2005-2009年总协调度都在1.9左右,整体协调发展水平不高,基本处于中度失调衰退状态。
(7)青岛市碳承载率研究以实现其资源、环境、经济和社会子系统协调、可持续发展为目标,碳承载平衡应是协调发展基础上的平衡。青岛市2000-2009年碳承载状况中存在的主要问题是超载,根据碳承载率的界定及其水平划分,随着城市协调发展水平的上升,应该会拉近与碳承载平衡目标的距离,碳承载率取值应该呈下降趋势,因此,理论上来看,碳承载率与总协调发展指数间应存在反向变动的关系。将同期青岛市协调发展度指标与其碳承载率作相关性分析,发现二者呈负相关,即反向变动关系,证明了青岛市碳承载率评估方法具有一定合理性。
(8)鉴于青岛城市可持续发展的目标,青岛应从调整产业结构、转变经济发展方式、建立低碳发展的长效机制、保护资源环境、大力开发新能源和调整能源消费结构、发展低碳旅游业和进一步完善区域性碳承载率理论体系等方面努力减少碳压力,增加碳支持力,维持碳平衡。
【关键词】:青岛 碳承载率 协调度 协调发展度 碳承载平衡
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X26
【目录】:
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X26
【目录】:
- 摘要5-8
- Abstract8-18
- 1 绪论18-42
- 1.1 研究背景与意义18-29
- 1.1.1 全球气候变化对人类生存与发展产生负面影响18-20
- 1.1.2 人类行为是导致气候变化的重要因素20-24
- 1.1.3 各国积极应对气候变化24-28
- 1.1.4 青岛市是我国经济发展的重要地区之一28
- 1.1.5 研究意义28-29
- 1.2 国内外研究综述29-39
- 1.2.1 碳排放研究29-31
- 1.2.2 承载力研究31-37
- 1.2.3 对现有研究的总结与评价37-39
- 1.3 研究思路39
- 1.4 主要内容39-40
- 1.4.1 青岛市碳承载率相关理论研究39
- 1.4.2 建立青岛市碳承载率评价指标体系和模型39
- 1.4.3 区域碳承载率评价39
- 1.4.4 区域发展协调性分析39
- 1.4.5 提出青岛市维持碳承载平衡以实现可持续发展的对策39-40
- 1.5 研究方法与技术路线40
- 1.6 本章小结40-42
- 2 青岛市碳承载率基本理论42-53
- 2.1 青岛市碳承载率理论基础42-45
- 2.1.1 环境经济系统理论42
- 2.1.2 社会-经济-自然复合生态系统理论42-43
- 2.1.3 可持续发展理论43-44
- 2.1.4 系统工程理论44
- 2.1.5 公共物品理论44-45
- 2.2 青岛市碳承载率的定义和内涵45-46
- 2.3 青岛市碳承载率研究的目标46-50
- 2.3.1 资源可持续利用与环境可持续支撑47
- 2.3.2 社会与经济可持续发展47-48
- 2.3.3 资源、环境、社会、经济协调发展48-50
- 2.4 青岛市碳承载率的特点50-51
- 2.4.1 时空性50
- 2.4.2 客观性50
- 2.4.3 复杂性50
- 2.4.4 可测性50-51
- 2.4.5 动态性51
- 2.4.6 可调控性51
- 2.4.7 多层次性51
- 2.4.8 海陆统筹性51
- 2.5 本章小结51-53
- 3 研究区概况——青岛社会、经济、资源、环境状况53-73
- 3.1 青岛地区历史沿革53
- 3.2 青岛市自然环境状况53-56
- 3.2.1 地理位置53
- 3.2.2 地形地貌53
- 3.2.3 土壤状况53-54
- 3.2.4 气候特征54-55
- 3.2.5 淡水资源55
- 3.2.6 海洋资源55-56
- 3.3 青岛社会发展概况56-59
- 3.3.1 人口数量56-57
- 3.3.2 城市建设57-58
- 3.3.3 人民生活和社会保障58-59
- 3.3.4 科技教育59
- 3.4 青岛经济发展概况59-63
- 3.4.1 经济发展水平59-61
- 3.4.2 产业结构61-63
- 3.5 青岛环境状况分析63-68
- 3.5.1 空气环境质量63-64
- 3.5.2 水环境质量64
- 3.5.3 噪声环境质量64-65
- 3.5.4 污染物排放与治理65-68
- 3.6 青岛市能源消费概况68-70
- 3.6.1 能源消费量68-69
- 3.6.2 能源消费结构69-70
- 3.7 低碳经济发展概况70-72
- 3.8 本章小结72-73
- 4 青岛市碳承载率评价方法与模型构建73-89
- 4.1 青岛市碳承载率评价指标体系构建原则73-74
- 4.1.1 科学性和系统性73
- 4.1.2 完备性和相对独立性73
- 4.1.3 简明性与可操作性73-74
- 4.1.4 适应性与可比性74
- 4.1.5 稳定性与动态性74
- 4.1.6 数量和质量指标相结合74
- 4.2 青岛市碳承载率评价指标体系构建74-81
- 4.2.1 基本判定指标75
- 4.2.2 评价指标体系构成75-79
- 4.2.3 青岛市碳承载率评价指标进一步说明及量化方法79-80
- 4.2.4 指标预处理80-81
- 4.3 指标权重的确定81-86
- 4.3.1 层次分析法81-84
- 4.3.2 熵权法84-85
- 4.3.3 确定综合权重85-86
- 4.4 青岛市碳承载率模型构建86-87
- 4.4.1 青岛市碳压力指数86
- 4.4.2 青岛市碳支持力指数86
- 4.4.3 青岛市碳承载率86
- 4.4.4 青岛市碳承载水平等级划分及预警标识86-87
- 4.5 本章小结87-89
- 5 青岛市碳承载状况分析89-106
- 5.1 数据来源89
- 5.2 青岛市碳承载率评价中部分指标的计算89-92
- 5.2.1 能源利用效率89-90
- 5.2.2 能源消费结构90
- 5.2.3 二氧化碳排放量90-91
- 5.2.4 单位 GDP 碳排放强度91
- 5.2.5 城市化率91-92
- 5.3 初选指标权重确定92-98
- 5.3.1 层次分析法92-93
- 5.3.2 熵权法93
- 5.3.3 综合权重计算93-98
- 5.4 青岛市碳承载状况分析98-105
- 5.4.1 碳压力分析99-101
- 5.4.2 碳支持力分析101-103
- 5.4.3 碳承载状态分析103-105
- 5.5 本章小结105-106
- 6 青岛市资源、环境、经济、社会发展协调度分析106-115
- 6.1 资源、环境、经济、社会协调发展106
- 6.2 协调发展的度量106-108
- 6.2.1 协调度模型106-107
- 6.2.2 协调度等级的划分107-108
- 6.2.3 协调发展度108
- 6.3 青岛市资源、环境、经济社会协调发展状况评价108-113
- 6.3.1 青岛市协调发展指标体系构建108-109
- 6.3.2 确定评价标准109-111
- 6.3.3 青岛市协调发展度计算及其状况评价111-112
- 6.3.4 协调发展状况与碳承载率的相关性分析112-113
- 6.4 本章小结113-115
- 7 青岛市减少碳排放,维持碳承载平衡的建议115-125
- 7.1 调整产业结构115-117
- 7.1.1 发达国家三次产业比变化趋势116
- 7.1.2 青岛产业结构调整方式116-117
- 7.2 转变经济发展方式117-118
- 7.3 建立低碳发展的长效机制118-120
- 7.3.1 建立与气候变化相适应的法律法规118
- 7.3.2 建设相关基础设施,为低碳发展打下坚实基础118-119
- 7.3.3 提高管理和服务水平,创造良好的政策环境119
- 7.3.4 科学制定发展规划,明确低碳发展战略119
- 7.3.5 增加低碳财政金融支持,探索碳排放权交易所建设119
- 7.3.6 广泛宣传,鼓励各利益相关方的积极参与119-120
- 7.3.7 开发低碳技术、产品和服务120
- 7.4 保护资源环境120-121
- 7.4.1 提高资源效率120
- 7.4.2 合理利用和节约自然资源120
- 7.4.3 通过造林等方式扩大自然碳汇120-121
- 7.4.4 加强环境保护121
- 7.5 大力开发新能源,调整能源结构121-122
- 7.5.1 大力发展风能121
- 7.5.2 大力发展太阳能121
- 7.5.3 大力发展生物能121-122
- 7.5.4 大力发展潮汐能等海洋能源122
- 7.6 发展低碳旅游业122-123
- 7.6.1 制定景区低碳标准122
- 7.6.2 开发低碳旅游产品122
- 7.6.3 倡导低碳旅游方式122-123
- 7.7 进一步完善区域性碳承载率理论体系123-124
- 7.7.1 规范低碳经济的内涵123
- 7.7.2 构建适用于各类区域的资源环境承载力评价指标体系123
- 7.7.3 积极深入探索数学模型在综合碳承载率评价中的应用123
- 7.7.4 构建区域碳承载率评价的预警制度123
- 7.7.5 构建基于 GIS 技术的区域碳承载率评价系统123-124
- 7.8 本章小结124-125
- 8 结论、创新及展望125-130
- 8.1 主要结论125-128
- 8.2 创新点128-129
- 8.3 不足与展望129-130
- 参考文献130-137
- 致谢137-138
- 在学期间发表的主要学术论文与研究成果138
| 【参考文献】 | ||
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| 【共引文献】 | ||
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| 【二级参考文献】 | ||
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