灾害的特征

12　区域生态安全

随着工业化及城市化的发展，生态安全问题越来越引起人们的广泛注意，生态安全是国家安全的重要组成部分，是国防安全、政治安全和经济安全的基础。

12.1　生态安全的基本概念、现状和研究方法

12.1.1　基本概念

杨京平（2002）认为生态安全是指一个国家和人类社会生存和发展所需的生态环境处于不受破坏与威胁的状态，就是使生物与环境、生物与生物、人类与地球生态系统之间保持正常的功能与结构。生态安全是国家安全与社会稳定的一个重要组成部分。罗道成（2007）提出生态安全迄今为止还没有统一的概念，但一般认为它包括两层基本含义。一是避免由于生态环境退化和资源短缺对经济发展的环境基础构成威胁，从而维护一个国家的生态环境和自然资源对于本国经济持续发展的环境支撑能力；二是避免由于生态环境严重退化和资源严重短缺造成环境难民并引发暴力冲突，从而防范生态安全环境问题对区域稳定和国家安全构成的威胁，这层含义是外交、军事范畴的新概念。肖笃宁（2002）认为生态安全是近年来新提出的概念，有广义和狭义两种理解。前者可以用国际应用系统分析研究所提出的定义为代表：生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态。它包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全，组成一个复合人工生态安全系统。狭义的生态安全指的是自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映。王如松（2007）提出，关注生态安全，首先是关注自然子系统为人类活动提供的承载、缓冲、孕育、支持、供给能力的安全，主要体现在人与水、土、能、生物、地球化学循环等五类生态因子相互耦合形成的生态过程的安全，包括环境容量是否溢出、战略性自然资源承载力是否超载、重大生态灾害是否得到防范等。其次是作为人类生存发展基础的经济学系统为人类提供的生产、流通、消费、还原和调控功能的安全。最后是社会生态关系的安全，涉及个体和群体的生理、心理、生殖、发育健康以及社会关系健康的人口生态安全。

12.1.2　我国生态安全的现状

我国是世界上人口最多的国家。面对人口压力，加上长期以来以牺牲环境为代价来谋求经济数量的增加，做过许多违背自然规律的事情，造成了巨大的生态破坏，我国生态安全面临非常严峻的形势。罗道成等（2007）提出，当前我国在下列四方面的表现尤为突出。

1）国土资源安全问题

国土是一个民族赖以生存的最基本条件。目前我国水土流失面积占国土总面积的37.08%。20世纪50年代以来，每年“流失”耕地6.7万hm2。我国荒漠化土地面积是全国耕地面积的两倍多，并且以每年2　400km2（相当于一个中等县）的速度扩展。

我国森林人均占有量是世界最低国家之一，按目前的砍伐速度，可采林将在7年内被砍完。我国草地面积正逐年减少，质量明显下降，其中中度以上的退化草地已达1.3亿hm2，还以每年2万km2的速度扩展。我国已有近40%湿地受到中度和严重威胁。

以上情况说明我国的国土资源安全问题非常严重。

2）环境安全问题

我国目前向环境排放的各种废物数量远远超过环境的承载能力。2009年我国工业废水排放量为234.4亿t，市政污水排放量为354.8亿t，而废水处理率却很低，工业废水处理率小于70%，市政污水处理率在15%以下。2009年我国二氧化硫和烟尘排放量分别达2　214.4万t和847.2万t。

我国平均每天产生城市垃圾1.5万t，每年要吞掉25万m2的土地资源来处理这些垃圾。另外还有一些难分解的有毒、有害化学品污染将在一个较长时期内引发环境危害。因此，我国的环境安全问题十分严峻。

3）水资源安全问题

我国人均水资源占有量为世界平均水平的1/4，为世界上13个贫水国家之一。我国有660多个城市，其中400多个城市缺水，110多个城市闹水荒，影响4　000万居民正常生活。

现有水资源浪费、污染严重，河流污染由局部发展到整体、由城市到乡村、由地表到地下。我国主要河流普遍污染，七大水系有1/3以上达不到饮用水标准。海洋污染也严重，20世纪末，我国近海海域中四类和劣四类海水已达46%以上，因此，我国水资源安全问题已敲响了警钟。

4）生物物种安全问题

经过确认，我国珍稀濒危重点动植物分别达258种和354种。外来物种不断侵入我国，严重威胁我国生物物种安全。如20世纪80年代初随木材贸易从美国侵入我国的红脂大小蠹，1997年在山西省大面积暴发，使大批油松在数月间毁灭。目前该物种已蔓延到河北、河南，严重危及其他野生生物的生存环境，另外还有大米草、美国白蛾、紫茎泽兰、空心莲子草等外来物种，对本地区生物多样性造成难以控制的局面。可见，我国生物物种安全问题严重。

12.1.3　生态安全的研究方法

生态安全研究一般可分为系统诊断、定量评价、监测预警和管理保障等四个步骤（肖笃宁，2002）。

（1）在系统诊断中根据研究对象的复杂程度又可分为自然生态的健康诊断与生态经济系统的复合诊断。前者的研究包括：初级生产力、碳库储量、水质净化、生物多样性、生境完整性等，其中生态成熟度与生态价位的提出引起了许多研究者的兴趣。生态价位（Eco-value Level）是指某生态系统的生态服务价值的大小程度，生态成熟度（Eco-maturity）是指某生态系统处于潜在生态价位即最高生态价值时的状态，生态成熟度即生态系统距离生态系统成熟状态的程度（姜风歧等，2000）。

后者的研究内容包括土地利用率、水资源利用率、土地承载力、生态承载力、农业生态系统的生产率与投入/产出率等，其难点是如何区分与界定自然因素与人类活动影响的不同权重。近年来能值分析方法的引入为复合生态系统的分析提供了一条可进行宏观比较的新思路。进一步的分析则需要进行系统动力学诊断。例如在干旱区研究中应以水—生态过程为中心，构建初级生产力与水资源利用和转化率之间的函数关系。

（2）在定量评价中，对于区域生态风险评价时，其重点首先应关注区域内生物物种的安全程度和丧失状况，如濒危物种数量、胁迫因子的变化，特别应该重视生境破碎化对生物多样性的影响。但是其研究的重点是关键生态系统的完整性和稳定性，包括自然生态系统（森林、草地、湿地、水域）和半自然生态系统（农田）的损失、景观斑块动态、生态演替、系统对干扰的阻抗与恢复能力等。此外，重要生态过程的连续性（有无间断和改变）也是生态安全的分析内容，这包括对过程的方向、强度和速率的研判，其中关于生态环境脆弱性的评定指标与风险等级划分已有较为成熟的案例研究（付在毅、许学工，2001）。

（3）关于监察预警的研究一般包括安全阈值判定、预警指标选择、监测体系建立、调控响应决策支持系统等方面。与生态风险评价的不同之处是：生态安全预警强调人的积极主导作用，它从分析研究区域的系统要素和功能（过程）出发，探求维护系统安全的关键性要素和过程，通过对安全诊断指标的对比分析，划分生态安全等级，制定不同安全等级的预警标准。

12.1.4　维护生态安全的对策和政策

1）对策

苏智先（2002）提出以下对策：

（1）加强生态安全管理，贯彻“生态系统方式”的管理思想

生态安全管理包括生态资产管理、复合生态系统的综合管理和生态健康状况管理。要做好生态安全管理，必须处理好生态资产与经济资产、自然服务与社会服务、生存能力与发展能力、工程建设与生态建设、硬件和软件开发中的生态控制问题。此外，人类基因工程与生态安全等问题也应加以重视。“生态系统方式”的管理思想强调从单要素管理向多要素、全系统综合管理的转变，实质上就是要求强化对区域、流域生态系统的结构与功能的保护，强调对生态保护的统一监督和综合管理。它是近年来国际上为了应对生态环境受到日益严重的系统性和结构性破坏而提出来的。

（2）转变发展方式，推行清洁生产和循环经济

从传统发展方式向可持续发展的转变是一种从物质生产方式到政治、法律及社会文化观念的整体转变，从长远看，这是一种“大转变”，需要采取涉及经济、社会、政治和文化各方面的“大战略”。清洁生产主要要求从生产的源头，包括产品和工艺设计、原材料使用、生产过程、产品和产品使用寿命结束以后对人体和环境的影响等各个环节都采取清洁措施，预防污染的产生或者把污染危害控制在最低限度。概括地说，低消耗、低污染、高产出，从而实行资源和废弃物的综合利用和循环利用、使废弃物资源化、减量化和无害化，把有害环境的废物减少到最低限度，这不仅是循环经济的一条重要原则和标志，而且也是经济可持续发展的保证。

（3）大力推行生态恢复和建设，建立生态安全预警系统

把退化了的自然生态系统和农村生态系统恢复或发展成为良性循环状态是维护生态安全的重要措施。此外，还需加强环境道德建设，提倡在基本需求满足的基础上追求生活质量的社会观念和生活态度，如提倡使用和消费无害环境的产品，改变大量消耗物质和能源的交通、居住模式等。同时，从加强生态安全管理的角度看，我们还要建立生态安全的预警系统，及时掌握生态安全的现状和变化趋势，为有关部门提供相关的决策依据。

2）政策含义

（1）强大的制度能力是生态安全的前提

①当前我国相关制度能力薄弱对生态安全的影响主要体现在以下几方面（戴星翼等，2005）。

首先，面对国际贸易快速发展的形势，我国的遏制生物入侵、“脏产业”进入和洋垃圾输入的海关检查制度、市场准入制度、投资审查制度等相应制度或者尚不健全，或者不能得到有效执行。

其次，导致我国滥用资源的制度因素未能消除，动态淘汰落后生产力的机制未能建立，是经济全球化条件下我国生态安全形势恶化的基本原因。当前我国能源、土地和水资源的危机主要是由此引发的。

②讨论制度能力，首先会涉及政府，但问题主要不是具体的职能部门，而需要综合审视地方权力机构在生态安全相关领域发挥的作用。

当前我国生态安全的最大难点是地方政府的利益主体化倾向。地方政府为了其自身利益而不惜危害生态安全。一是地方保护主义，地方政府或官员充当生态破坏者和落后生产力的保护者。对于辖区内垃圾走私、污染企业进入、超标排放、非法开发等各种灰色乃至黑色的经济活动放任纵容。二是地方政府患有强烈的投机饥渴症，包括不惜一切的招商引资，不顾社会稳定大局和“三农”问题而肆意圈占土地，千方百计以各种手法与中央保护自然、保护耕地、注重“三农”问题的政策相对抗。

除此以外，还有一些其他助长地方政府短期行为的制度原因，如政绩考核的唯GDP倾向，地方党政负责人的任期制等。但是，地方政府的利益主体化是根本的驱动力。这些现象的一个极为重要的制度原因是我国现有的财政税收体制。改革开放以来我国进行多次财税体制改革，一以贯之的思路都是中央与地方、上级与下级政府的“分灶吃饭”：为了调动地方发展经济的积极性，上级放权、“给政策”、重新界定财税分配结构。地方政府拥有了缺乏制约机制的权力。

③我国财税体制下一步改革的思路应该发生重大改进，注重发展可持续性，注重长期利益的制度安排，注重生态安全、能源安全、粮食安全、水资源安全，而不是如过去那样完全依靠行政控制和道义责任。

④中央对地方政府的开支必须形成强有力的制约机制，特别需要应对下面的问题。

·第一，怎样确保经济发展带来的成果中有足够的部分用于环境整治和反哺自然。资源永远是稀缺的。“吃饭财政”中有多少浪费、奢侈、铺张，我们从豪华的政府大楼、大手大脚的公务消费中不难发现。此类现象如不消除，财政中就永远不可能拿出足够的钱来用于生态环境、“三农”问题和教育科研。第二，即便是环境生态领域的开发，项目的优先性应如何确定也很重要。

这两个问题合并起来就是公共财政问题，需要一种有效的机制管住钱袋子。在我国当前政体下，较为合适的制度改革是将预算权从政府转移到人大。对于重大公共开支的必要性和合理性进行面向社会的公开听政。这些措施与当前的审计和监察制度结合，加上政绩考核制度的改善，能在一定程度上解决公共财力的不合理使用问题：

·加强生态安全的制度建设，还有两个重要而容易忽视的环节：

其一，需要有效管理散布在广大农村地区的制造业和自然资源开发活动。需要在相关三方面形成有效的制度。一是鼓励产业和人口向城市聚集，二是打击假冒伪劣和破坏资源环境的经济活动，三是对健康经济活动的技术和资金扶持。这三方面不能仅依靠运动式的行政发动和道义说教，必须形成完善而坚强的制度体系。

其二，需加强对流通领域的管制。在某种意义上，这是我国生态安全建设的战略高地。对于走私活动、野生动物消费、假冒伪劣产品以及电池这样的环境危害品，直至发菜、甘草之类的不当开发会导致严重生态破坏的产品，只有遏制住它们的流通，问题才有望从根本上得到解决。这一问题极度复杂，除政府加强管制外，还包括商业业态的升级、行业自律管理机制的建设、公众参与等重大内容。

（2）经济全球化与我国的生态安全转移

经济全球化进程总体上对我国有利。它表现在涌入的资本对工业化有助推作用，引入的技术和管理有利于民族工业实现跨越式进步，国外市场对经济发展有牵引作用。但有一个大问题是，过度引来国外市场，依靠低工资在国际贸易中取得比较优势，而低收入人群是我国内需不足、内生性增长不足的主要原因。另一个大问题是，低工资通常是与廉价土地和低环境成本紧密相连的。这种工业化模式会对我国的生态安全产生强大的冲击。

就业问题对我国生态安全的基本威胁是：如果广大农民不能获得合理的经济机会，人们会被迫用落后的生产方式与自然资源结合。无论是不适当的耕作方法，还是对生态环境十分有害的其他经济活动，很大程度上都是农民和普通群众获得的经济资源过少的产物。

在经济全球化的潮流中，廉价劳动、廉价环境、廉价土地的策略已经表明不能为我国带来合理的利益，并且生态环境的代价对于我国而言是过于昂贵的。因此，我们的劳动密集型战略应明确为人力资源密集战略。朝这方向的转变主要包括国家加大对普及教育的投入，建立面向青少年和普通劳动者的知识扩散体系和技能培训体系。

“人力资源密集型”的发展模式能从几方面增强我国的生态安全。拥有普遍较高素质劳动力的我国能在国际经济分工中拥有较高的地位，争取到较多的利益，以提高我国经济反哺自然的能力。技能水平较高的劳力能改善劳动与自然资源结合的方式，缓解我国人口对国土资源系统的压力，能给劳动者带来较高回报，提高跨越城乡壁垒的能力，推动经济增长方式的真正转变。

（3）空间资源的分配与生态安全

空间问题的焦点是寻求一种合理的城市化模式（戴星翼等，2005）。

①一个国家的生态安全有几方面与城市化有关。首先，国家需要强大的对经济活动的管制能力，包括适当而有效的绿色壁垒、以制度淘汰落后生产力的能力和制止滥用自然资源的能力。其次，城市化能够提高教育、信息、基础设施的利用效率，这种有效性决定了城市能够向人们提供较高质量的服务。最后，城市化一般能拓展第三产业的发展空间。商业服务较少依赖自然资源，从而能够缓解人口对生态环境的压力。

②一种主流的观点是，在工业化和城市化进程中，耕地减少是不可避免的。但是，在人口稠密的西欧和日本，其农村并没有在城市化过程中出现大幅度的空间缩小。所以，我国耕地大量损失另有原因：

·地方政府与民众争利。征地范围过宽，补偿严重不足，被征地农民生活水平下降、就业没有着落的问题相当突出。因为低价从农民那里征用的土地用于房地产和工业开发，政府能获得巨大利益。一些地方提出的“吃饭靠财政，发展靠土地”，其本质就是如此。

·工业化和城市化的效率低下。在我国，大量工业用地实际上是被闲置浪费的。许多地方政府的造城运动造就的是空城，里面缺乏经济活动的支撑。国外学术界的共识是，单位面积土地上能支持的制造业是没有看到极限的。因此，应将制造业限制在尽可能小的空间内。发达国家并不存在像我国这样铺天盖地都是工业区的现象。

③从生态安全角度关注土地，应为保护生态多样性和建立各类生态功能区（如水源涵养区）争取足够的空间，以及为粮食安全留下更多的耕地，保护土地的自然生产力。没有空间资源的优化作用，真正的生态安全是不能实现的。在操作层面上，我国需要注意以下几方面工作：

·应该带动进城农民在城市真正立足。可以考虑他们将其原有的宅基地和其他非农用地置换为享受城市公共物品的某些权益。中央和省一级为此可考虑建立政府基地。置换出来的土地根据实际情况在合理规划下投入再用。

·对于散布在乡村并经营不善的小型企业，应促使其占有土地的再利用或复垦。今后，村一级应不再拥有工业。在此基础上，严厉限制乡镇一级的土地用地，推动县城工业向少数工业小区集中。

·可以考虑用土地使用效率考核地方政府的指标体系。包括一个地区非农用地的单位面积GDP产出、工业用地的单位面积工业增加值等。

12.2　中国土地的生态安全

区域生态安全是以人类赖以生存的环境安全为主体，而土地是人类生存和发展的重要基础和最主要的自然资源之一，健康的土地生态功能是维系经济安全和社会稳定的决定性因素。李智同等（2007）从土地生态安全的概念入手，总结和提炼土地生态安全研究的基础理论，并就近年来中国土地生态安全研究的几个重要方面提出了下面的认识。

12.2.1　理念

归纳众多学者的观点，土地生态安全和土地资源安全的定义大致可分为三类：①强调土地生态系统自身的健康和可持续性。②强调土地资源对人类提供稳定的生态服务或保障的能力。③是上述两类的综合，即在确保土地生态系统健康的条件下强调土地生态系统对人类的服务功能。例如：区域土地生态环境安全是在一定的时空范围内、在确保土地资源合理开发利用和生态环境良性循环的条件下，土地生态环境系统既能保障人类社会经济与农业可持续发展，又能保障其结构与功能的状态与变化态势不被损害的状态。

12.2.2　研究概况

（1）目前，中国土地生态安全的研究仍处于起步阶段，众多研究成果大都是“概念—评价—对策”的结构框架，缺乏基础理论的探讨和动态评价。在指标值、权重值的确定上主观性大。

（2）系统构建土地生态安全的研究框架及其监制、预警和决策支撑体系仍是薄弱环节。

（3）研究区域多限于中、小尺度的流域、库区、荒漠化、水土流失和草场退化等，城市土地生态安全问题则涉及较少。

（4）土地生态安全作为土地科学的新兴领域，大量的基础理论、技术方法等问题需深入研究。今后应加强理论、方法及其调控方面的研究。

（5）着眼于土地生态安全的基本特性，结合社会经济发展趋势和维护国家生态安全需求分析，提出以下一些研究的重要层面：

①研究区域的扩展。从区域土地利用的整体性出发，加强区域性土地生态安全的研究，合理划分不同区域的安全等级和设置安全阈值。

②统筹考虑城乡土地生态安全问题。加强工业化、城市化快速发展过程中城乡土地资源的社会、经济和生态价值与功能的系统性、整体性、协调性的研究。

③重视社会主义新农村建设中的土地生态安全问题。包括农业结构调整、农业产业化发展、农村公共设施建设以及农村土地开发整理过程中存在的生态问题。

12.2.3　中国耕地资源的生态安全

1）内涵

朱红波（2007）提出，参照生态安全的定义，可以将耕地资源生态安全的定义表述为：在一定的时间和空间尺度内，耕地资源生态系统处于保持自身正常功能结构和满足社会经济可持续发展需要的状态。它包括三方面的含义：耕地资源环境的安全、耕地资源生态系统的安全和耕地资源社会经济的安全。

2）耕地资源生态安全的影响因素根据影响耕地资源生态安全的途径和方式的不同，可以将影响因素划分为三大类：（1）直接对耕地生态安全产生影响的因素，如农药、化肥过量施用对耕地的污染和破坏。

（2）首先对整个生态安全产生影响、从而间接影响耕地生态安全的因素，如工业“三废”、生活污水以及粪便等的不合理排放，间接降低了耕地的生态安全。

（3）社会经济因素，如财政支农投入水平、整个社会的耕地资源生态安全保护意识等。

在三类影响因素中，直接影响因素决定着耕地安全程度的高低。

3）耕地生态安全的评价指标体系

（1）评价指标体系

根据耕地资源生态安全的影响因素和评价内涵，构建如下评价指标体系（表12-1）：

表12-1　耕地生态安全的评价指标

源自：朱红波，2007.

（2）安全指数的确定

假定Xi（i＝1，2，3，…，n）为评价指标实际值，Si为算式平均值，即阈值，P（Xi）为该指标安全指数，根据评价指标趋向性和“木桶原理”，安全指数的确定可以分为下面两种情况。

当评价指标安全趋向性为正向时（指标值越大越安全）。

（3）评价指标权重的确定

本文选用层次分析法确定各指标的权重，结果如表12-1。

4）我国耕地生态安全的时空差异分析

（1）耕地生态安全的动态变化

这里测算改革开放以来六个典型年期（1981、1985、1990、1996、2000、2004）的耕地生态安全状况，以此分析其动态变化规律。

①运用特尔斐专家咨询法将耕地生态安全保护意识划分为四个层次，小于0.55为不强烈，0.55～0.70为弱强烈，0.70～0.85为强烈，0.85～1.00为非常强烈，具体值由专家赋值计算而得。

②不同年份综合安全值的计算结果：根据权重和安全指数计算结果，采用指数和法计算出我国耕地生态安全在不同年份的综合值，如表12-2所示。

表12-2　各年份的综合安全值

源自：朱红波，2007.

从各年份的综合安全值可以看出，改革开放以来我国耕地生态安全呈现先上升后下降的态势，当前耕地生态安全处于危险的边缘。

（2）我国耕地生态安全的区域分布规律

依照前述安全等级划分方法，在我国30个省份中，耕地生态安全处于非常安全状态的有13个，处于较安全的有6个，处于基本安全的有3个，处于弱安全的有4个，处于不安全的有4个，具体情况如表12-3所示。

表12-3　2004年我国各省耕地生态安全状态

源自：朱红波，2007.

从表12-3可以发现，我国耕地生态安全区域分布呈现以下特点：

①我国耕地生态安全区域差异非常明显，吉林省的综合安全值高达0.964　3，而福建的综合安全值仅为0.440　1。

②分析经济发展水平与耕地生态安全状况的关系可以看出，经济发展水平较高的上海、北京、广东、浙江、福建等省的安全程度均不高，这说明经济发展的同时，耕地生态环境也遭受到一定破坏。

5）建议

（1）制定耕地生态安全保护法规

我国耕地生态安全已经处在危险的边缘，而目前的耕地保护法规只是侧重对耕地数量的保护，在耕地生态环境保护方面缺乏有效措施，因此我国应尽快出台耕地生态安全保护的法律法规。

（2）制定耕地生态安全分区保护政策

不同区域耕地生态安全的障碍因素均不一样，如经济发达区域的因素主要是农药、化肥施用过量，而经济相对落后区域的因素是农民人均收入过低、财政支农不足等因素。在制定耕地生态安全保护政策时，应充分考虑各区域障碍因素的不同，因地制宜地制定保护政策。

12.3　流域水资源安全问题

流域水资源的安全问题不仅涉及人们的生活质量、水源短缺、水域污染、生态退化和环境破坏，还影响人们的身体健康、生命安全、社会经济的可持续发展和社会稳定以及投资环境的质量和国际声誉。随着流域水资源短缺和水环境污染的加剧，我国流域水资源安全已受到严重威胁。为此，任伯帜等（2007）提出了对下列问题的认识。

12.3.1　流域水资源安全的内涵

广义的流域水资源安全是指流域水资源的自然循环过程和系统不受破坏或严重威胁，流域水资源能够满足国民经济和社会可持续发展需求的状态。

狭义的流域水资源安全是指在不超出流域水资源承载能力和水环境承载能力的环境下，流域水资源的供给能够在保证质和量的基础上满足人类的生活、生产和生态用水的需求。

12.3.2　流域水资源安全存在的问题

1）过度开发，生态退化，水域污染严重

北方的河流50%以上的河段水质低于Ⅲ类水标准。黄淮海平原和长江中下游平原的地下水也普遍受到污染。虽经治理，但全国水环境整体恶化趋势未根本扭转。高速的经济增长引起随意占用水域和过度开发有限水资源导致蓄水容量减少。很多天然湖泊（如罗布泊、白洋淀等）和绿洲萎缩以至消失。华北平原乃至上海超采地下水，引起咸水入侵、地下水资源下降、地面沉降等。

2）供水短缺，用水浪费，使用效率低

资源型缺水（人均量只有世界平均的1/4）、水质（污染）型缺水和结构型缺水（时、空和地理特征决定）同时并存。近些年黄河断流、海河枯竭、北方诸省的严重干旱最醒目地反映了我国缺水的严重态势。全国669座城市中有400多座面临缺水问题。在缺水的同时，节水意识观念淡薄，制度存在缺陷，用水效率低下，普遍存在水资源浪费的现象。日本2004年前的年均淡水利用量只有900多亿m3，不足中国的1/6，但其经济规模是中国的8倍。

3）产业结构和布局欠佳，水生态治理滞后

如在水资源紧缺的北京布局高耗水的冶金和石化项目，在气候非常干旱的宁夏大面积种植水稻。另外水污染是更严重危害水资源安全的因素。

4）安全意识淡薄，管理体制与制度创新不足

对生态价值及其各种利益关系调整的具体保障措施还有待加强，立法时还缺乏对流域水资源的多元价值的通盘考虑。

12.3.3　流域水资源安全的保障措施

1）建立安全供给与需求保障体系

具体包括完善补偿机制，建立节水型社会；治理、恢复流域水质，保证水环境安全；保护水域，保障蓄水容量和水域生态；开发利用非常规流域水资源（如中水、污水、海水的利用）。

2）建立“市场—政府—社会”三位一体的流域水资源管理保障机制

建立政府与市场相结合的流域水资源配置机制；建立政府与社会的水权及水污染权交易体制；提高公民意识，健全社会与市场监督机制。

3）建立合理的流域水资源安全技术保障体系

建立合理的流域水资源安全技术保障体系见图12-1。

图12-1　流域水资源安全技术保障体系的概念框架（任伯帜，2007）

12.4　农村饮用水安全

由于我国农村人口不断增加和经济快速发展，农业综合开发和乡镇企业用水的强度和规模日益扩大，工业废水和生活污水的排放不断增加，加上滥施农药、化肥以及自然条件等因素，不少地区农村水环境恶化趋势明显。

一些地区的河湖、水库、沟塘的地表水、土壤水、地下水的污染十分严重，造成人畜饮水困难，甚至危及人畜健康，而此类问题在农村更为突出。近年来，国家重视农村的饮水安全问题，实施了“农村饮水解困”、“农村饮水安全应急规划”等工程和管理措施，解决了一些城乡居民的饮水安全问题。但是，不少地区还存在水量不足、取水不便及供水保证率低、水质性地方病等问题，对人民群众的健康构成严重威胁。

任伯帜等（2008）阐述了农村饮用水安全的理念，分析了存在的主要问题，探讨了对策和措施。

12.4.1　农村饮用水安全的理念

饮水安全是一个既涉及水资源的多少、净脏、清浑等自然属性，又涉及人类社会的脆弱性、人群对水资源安全保障的期望水平、对所处环境的水资源特性的认识以及自身的承载能力等社会属性的复杂问题。

《1998年世界发展指标》认为，在农村地区，安全的水意味着家庭成员不必为取水而每天花费过多的时间。足够数量安全的水是指能够满足新陈代谢、卫生和家庭需要的量，通常为每人每天20L。我国水利部和卫生部在2004年制定了《农村饮水安全卫生评价指标体系》，分水质、水量、方便程度和保证率四项指标进行评价。

在水质方面，符合国家《生活饮用水卫生指标》（GB5749—1985）要求的为饮水安全；符合《农村实施〈生活饮用水卫生标准〉准则》要求的为饮水基本安全。

在水量方面，每人每天可获水量40～60L为安全，20～40L为基本安全。

在方便程度方面，人力取水往返时间不超过10min为安全，不超过20min为基本安全。在保障率方面，供水水源保障率不低于95%为安全，不低于90%为基本安全。

12.4.2　农村饮用水安全存在的问题

1）工业点源、农业面源、生活污染源造成的水环境污染

工业点源主要来自两方面：乡镇企业废物及工业突发性事故。乡镇企业生产过程中产生的废水被直接排向河沟、水库和农田，大量杂乱堆放的工业固体废物和禽畜粪便对地表水、地下水产生二次污染，严重污染了周边水环境。

农业面源污染主要来自三个方面：①我国化肥和农药生产和使用量分别居世界第一位和第二位。②畜、禽存栏量及水产养殖量每年增加1～3倍。③许多地区实施污水灌溉，大量未经处理和处理不达标的污水造成土壤、作物和地下水污染。

生活污染源主要是农村居民生活中使用各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等多为无毒的有机物质，含N、P、S和致病生物。农村缺乏基本排水和垃圾清运处理系统，不经处理的污水、污物被排放或沉积在沟渠和地面，降雨时进入水体导致水质恶化。

2）含有毒水、血吸虫病及污染水等饮用水质超标

（1）长期饮用高氟水会产生地方性氟中毒，包括氟斑牙和氟骨症等。我国饮用高氟水人口达到5　000余万，主要分布在华北、华东、东北及西北，如河南、河北、安徽和内蒙古。

（2）饮用高砷水不仅有近期对健康的损害，尤其会引起人体长期恶性病变，如癌变和畸变。全国农村饮高砷水人口为289万人，主要分布在内蒙古、湖南、江西、吉林等省。

（3）长期饮苦咸水会引起高血压、心血管病。全国农村饮苦咸水人口为3　855万人，主要分布在山东、河南、宁夏、新疆等省。

（4）近几年，血吸虫病又出现增长趋势，这与一些地区的饮用水源有关。目前病区人口约6　000万人。重病区是沿长江的湖区和江滩地区以及四川、云南的部分山区。

（5）饮用重金属、亚硝酸盐和有机物污染的水会导致癌症。全国农村饮用污染水人口为9　084万人，其中50%饮地表水，主要分布在淮河以南，青海、西藏以东，其他50%饮地下水主要分布在河北、山东、广东等省。

3）季节性缺水、供水设施简单、制水工艺不足

供水水质二次污染方面饮水不安全的人口有9　558万人，主要分布在青藏、云贵和黄土高原。全国九亿多村镇居民的自来水普及率中，镇区约占50%，村庄只有30%。

4）水源保护和水质监测不力，行业管理滞后

农村饮水安全意识淡薄，保护水资源的思想观念和生产方式有较大差距。现行水管理法律法规和制度大部分针对工业和城市，难以适应农村环境管理的需要。农户分散居住，产生的废物随意排放，监管十分困难。一些地方制定村镇发展规划时未划定饮用水保护区。资金少和投入不足成为农村饮水事业发展的瓶颈。

12.4.3　农村饮用水安全的对策和措施

（1）保证农村水资源和水源工程的可持续性。水资源布局要合理，争取建设水源工程，使群众在干旱年份有水喝；珍惜地下水资源，做到地下水采补平衡。

（2）加快产业结构调整。实行生态平衡施肥技术，控制和减少氮肥总量，推广高浓度复合肥，实行农资、农技一体化。严禁施用高毒农药，推广生态养殖，推进畜禽粪便和农作物秸秆资源化利用。

（3）创新饮水安全工程的融资体制。在资金筹措上可从推行小型水利工程产权改革入手，在产权流动、结构多元的基础上拓宽投资和融资渠道，要积极发展股份合作，联合办水；大户带头，民营办水；采取拍卖转让、租赁承包、贷款融资等多种方式。

（4）创新农村用水安全管理制度（如建立民办农村饮用水公司），完善安全监测体系（完善监测中心，分区、定期地进行水质监测）。

（5）提高干群安康意识，积极研究饮水安全问题。建立行政领导责任制，切实抓好各项措施落实；普及饮水安全的科学和法律知识，增强干群合理利用与保护农村水环境的责任感，参与安全工程的决策和实施。

12.5　城市生态安全

城市生态安全实质上是作为人工生态系统的城市生态的安全，它涉及城市科学、生态学、建筑学、灾害学、安全科学等众多学科和领域。

12.5.1　城市生态安全的理念及其发展

1）理论方面

纵观国内外同类研究，以国家、区域为尺度的生态研究较为多见，而专门研究“城市生态安全”系统并成熟的成果尚不多见，相关研究主要来自灾害学、生态城市建设等方面（曹伟，2004）。马宗晋院士从灾害学研究的角度指出：“灾害、环境和社会是一个互馈的系统，安全科学研究的对象不仅是技术安全问题，应从狭义的范畴转向广义的范畴。”王如松在研究城市中的生态安全时认为：生态城乡建设中的生态安全包括水安全（饮用水、生产用水和生态系统服务用水的质量和数量），食物安全（包括食物的充足性、易获取性及其污染程度），空气，水，土壤的面源、点源和内源污染，减灾（地质、水文、流行病及人为灾难），生命安全（生理与心理健康、社会治安和交通事故）。

章芹敏从分析最大—最优化途径和最小—最大约束途径入手，来寻求和设计有利于城市环境与经济共同发展的战略，使可持续发展的城市环境规划过程具有可行性的城市生态安全机理和城市环境专家信息系统。金磊认为：要实现“世界城市”目标，应强化城市生态安全建设，如深化城市规划，防止过度开发，建筑过密；重视基础设施建设。他分析了目前存在的“不良建筑”的环境污染因素，展望了21世纪生态安全城市的发展远景。

目前存在的问题包括：

（1）约束机制。目前的生态理论及生态工程尽管常采用系统科学的观点，但由于缺少对城市生态安全约束机制的研究，未将政府、社会、文化等因素充分考虑进去，这些研究对人们研究生态系统的演替和行为时有重要参考价值，但在城市生态安全方面，其规律性的内容有待进一步探讨。

（2）模型的方法论。国际上被视为生态现状评估的生态足迹方法目前只能作为静态预测，对未来的生态安全只能起到预示的作用，它并没有计算生物圈所遭受的所有生态影响。生态足迹分析不可能令人满意地用来处理排放到大气中的各种有害污染物。它在某种程度上低估了人类实际所耗用的生态系统服务。

（3）测度与评价体系。国际上采用的一些评价体系，如生态足迹方法，将人类的资源包括水资源都统统用当量的土地面积来测度，这样的估算忽略了城市生态环境的空间差异性，也带来了评价结果的模糊性。如浙江地区水域面积较大、水网发达，因此在考虑城市化进程中水资源的开发利用以及乡镇企业水污染对城市生态安全的影响时，应如何考虑上述问题。

（4）认知误区。目前公众对城市生态安全的认知水平还不高。因此必须清楚地看到以下问题：

①目前综合国力评估中并未反映一个国家或城市的生态资源拥有状况即“生态实力”。尽管我国综合排名不断上升，但无法据此就能正确地判定我国可持续发展潜力大。

②由于我们所处的生态系统原来就很脆弱，再加上巨大的人口压力和几乎没有任何约束的掠夺式的“开发”，更由于人们对生态安全的认识十分淡漠，使得在未来的国际竞争中，城市生态安全很可能是我们的最薄弱之处。

③在许多地方，生态系统功能丧失的速度已超过经济发展的速度。那种“等经济上去了再来保护生态系统”的想法是十分危险的，因为生态系统功能一旦丧失则难以恢复。重建也需很长时间。如果不设法改变目前的认知误区、像普及国防安全那样对待城市生态安全，如果再疏于防范，将会使国家处于不利的境地。

2）概念

城市生态安全状况，是指城市环境和生态条件（如食物、居室、大气、水环境、交通及生态环境）对市民的身心健康、生命支持系统的繁衍、社会经济的发展和城市可持续发展的威胁程度和风险大小。它关系到城乡居民在生存安全的环境容量（城市空气环境容量，城市土地、人口、交通的环境容量，江河湖海等地面水环境容量，大气臭氧层破坏的最大极限等）最低值是否具备；城市的建成环境包括城市化、生态城市建设等活动能否实现为居民提供健康、安全的人居环境之目的；战略性自然资源（如水资源、土地资源、矿产资源等）存量的最低人均占有量是否有保障；城市的选址与扩展是否具有安全战略意识；重大生态灾害（如由于温室效应造成的滨海土地被淹没、重大沙尘暴灾害、由于江河上游水土流失严重造成的中下游洪涝灾害等）是否得到抑制等一系列要素的总称。

城市生态安全问题始终是可持续发展的核心任务，城市生态安全和国防安全、经济安全一样，它是国家安全的重要组成部分。城市建设要设法避免一些对城市生态安全造成不利影响的因素，诸如城市大气污染、热岛效应、土地污染、城市建筑综合征、传染性疾病等危害人们身心健康的不安全因素。这就要求城市的更新与发展在强调以人为本的同时，必须协调自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全的平衡和谐发展，从而保障人们在生活、健康、基本权利、生活保障、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面处于不受威胁的状态。

12.5.2　城市生态安全的环境要素影响及对策

1）水环境要素影响分析

（1）水环境

水环境是城市生态环境系统中最活跃、影响最广泛的要素，被认为是城市产业生产和居民生活不可替代的重要资源。水安全已成为制约城市生态安全的瓶颈，且已成为阻碍城市经济持续发展的障碍。

尽管我国一直在积极地改善城市水生态环境，但由于我国城市发展较快，城市生产、生活用水不断增长，为了确保经济发展，不得已挤占大量的生态生活用水。落后的生产方式危及城市水生态环境，已造成一定程度的不良后果——水质性污染与城市用水基本补给的短缺，这些将是城市水安全所不能回避的问题。

（2）城市水环境不安全的危害

①危及城市人类生存安全

长期以来，人们一直认为城市自来水是安全卫生的。但是，一项调查显示，在全世界自来水中，测出的化学污染物有2　221种之多，其中有些确认为致癌物。从自来水的饮用标准看，我国尚处于较低水平。自来水加氯可有效杀除病菌，但会产生较多卤代烃化合物，是人类引起各种胃肠癌的根源。目前城市水污染成分十分复杂，除重金属外，还含甚多农药、化肥、洗涤剂等，即使把水煮沸，这些物质仍驱之不去，而且增加有害物浓度。目前我国主要大城市只有23%的居民饮用水符合卫生标准。为此应加大水污染监控力度，设立供水水源地保护区。

②城市地下水超标引发地面下沉

地表水不足，使许多城市大量超采地下水。我国北方已有九个省市属严重超采，每年开采量为555亿m3，是当地可开采量的131%。超采形成地下水位降落漏斗，全国有较大漏斗56个，面积9万km2。二十多个城市发生这种次生灾害。这些深藏不露的地下水资源中，至少有相当部分本来应由我们的子孙享用的，另有一部分作为生态圈的基质和材料，用来保持大地的稳固和平衡的。

③影响经济发展

水资源安全通常指水的供需矛盾的产生对社会经济发展、人类生存环境的危害问题。据统计，我国每年因缺水而影响城市工业产值2　300亿元。每年废水污染事故有1　600余起，所造成的经济损失约为377亿元。可见，水生态失调已成为我国城市生态安全与城市经济发展的瓶颈。

2002年山东省旱情十分严峻，80万人吃水告急，只能靠送水、买水来解决吃水问题。受干旱影响，创税大户滨州市魏桥棉纺厂印染车间被迫关闭，素有“黄金水道”之称的京杭大运河济宁段断航近60天，上百万吨煤炭不能及时外运，济宁微山湖、菏泽东平湖、沂蒙石岚水库等全部干涸。

④导致城市生态环境用水问题

城市生态环境用水泛指维持城市生态水环境所必需的基本用水，并且是维持城市生态安全水环境安全的最低线，如果这一底线不能确保，那么城市水环境安全将不复存在。因此，城市生态环境用水应注意把握其空间和时间尺度，充分利用水的自然特性和经济属性，逐步提高城市生态水环境质量。它包括以下内容：如地下水的基本补给、河湖的基本流量、逐步改善河湖生态环境、优化用水结构、完善水生态环境的功能。

（3）城市水环境安全的维护及对策

①加强城市水系与水源的生态保护与开发

要确保城市水资源的安全，首先必须管理好城市自身的水系和水源，如江河湖泊，只有保证它们的安全，才能保障城市水资源的安全。滇池从一个被视为昆明市生命之源的高原明珠沦落为“污染死湖”就是一个值得反思的例子。除了有20世纪五六十年代围湖造田的原因外，最主要的是近20年的水污染所致。尽管自1993年以来，为治理滇池当地政府曾经坚持不懈地努力，投入40亿元治理资金，但自1995年以后，富营养化指数仍逐年上升，全湖仍为劣质Ⅴ类水系，污染还在加剧。

为了满足城市对水资源的需求，必将加大水资源开发的力度。但如果水资源过度开发，无疑会导致生态环境的进一步恶化。通常认为，当径流量利用率超过20%时就会对水环境产生很大影响，超过50%时则会产生严重影响。

②改善城市环境的积极探索

·城市地下水量补给与置换

雨洪调蓄与补给工程是干旱缺水地区解决城市生态环境用水的一个根本途径。通过跨流域调水与城际间的水权转让，置换城市生态环境用水。可用外来客水取代当地的优质地下水，使被置换的部分地下水用于生活用水或恢复地下水环境。引黄工程优化方案的供水量就包括了置换原来超采地下水的水量和经济发展新增需水量。

·加强城市水环境治理

要把治污作为一项环保和“开源”的综合措施，以制度的形式长期不懈地坚持下去。未来污水处理设施能力的增长速度必须高于供水设施的能力增长，并采取有效措施修复已经受到污染的城市水环境。要谨防一些忽视污水治理的城市因盲目“开源”而陷入用水越多、浪费越大、污染越严重，直到完全破坏现有水源的恶性循环。

2）高层建筑对城市生态安全的负效应

（1）高层建筑隐患多

高层建筑不仅在建设过程中会产生大量综合性污染，而且建成后会产生一些难以消除的隐患。

①高层建筑容易形成城市洼地，不仅使高层附近的建筑日照量不足，而且会阻隔视线，有的甚至会破坏周围的景观环境。

②现代高层建筑的外部一般都整齐划一，加上大都采用反光建材作外部装饰，极易形成光污染。它会使人心情紧张、情绪烦躁。

③现代高层虽有较先进的通风及温控设施，但是全封闭式环境同时也是电脑、通信设备、空调等集中的地方，存在较严重的空气污染和辐射污染。

④摩天大楼都是高档写字楼，高度集中又相对封闭而且竞争激烈的环境，使人不同程度地受到心理污染，表现为孤僻、自私、情绪反复，易有受挫败感的同时又往往外化为狂傲不羁，有人称之为“白领综合征”。

（2）引起城市气候变化——热岛和飓风效应

城市中心区域内超高楼的频频崛起、数万辆汽车频频进出等因素使城市内气温高出周围郊区，加上人类和产业的聚集，城市下垫面显著地不同于毗邻地区，成为一个热源，形成热岛，即所谓城市热岛效应。另外，地表状态的改变也会引起城市地面温度的改变：建筑物反射或阻断阳光辐射改变地面的吸热和放热过程，地表植被的数量或形态变化影响地表热平衡过程，机动车、空调等增加热负荷，加剧热岛效应，使夏季更酷热。

高层建筑插入城市环境中会影响光线、日照、阴影，甚至影响空气流动，造成突然阵风。风速随着楼层高度呈指数倍的增加。高层建筑一旦建起来，街面上正常的微风轻拂可能会变成险恶的狂风。这在严冬季节是令人不堪忍受的。两幢高楼之间所形成的峡谷效果会比正常风速增强3～4倍。由于极高的关系，超高层建筑易受到巨大的侧向风力，这就使有些塔楼可能在其底部造成强烈的下行风和不舒服的旋风，显然这无助于城市人居环境的改善。

3）超高层建筑的生态安全及其防灾

（1）高层建筑与可持续发展意识

高层建筑如何做才能符合可持续发展要求？如选址可靠、节省土地，开拓并发展再生绿化空间，建设立体交通网络从而使建筑、交通一体化，节约能源并建立可持续发展的楼宇内安全小气候等，都应成为超高层建筑可持续发展意识及设计行动。

（2）超高层建筑安全防灾规划的设计应纳入议程

高层建筑往往存在各种事故隐患。从美国世贸中心的坍塌事件中可警示国人的是：如果北京、上海等地要建造曼哈顿超高层建筑，那么要从技术上做出楼宇自救、人员自救与互救的应急安全保障系统与对策，至少应使该系统具有减灾、人防、国防等综合保障能力。

（3）城市应关注综合减灾安全的建议

高层建筑最大的安全问题可能是火灾。2000年5月12日，台湾有一个科技园内的一栋26层写字楼发生火灾，狂烧43h，损失6.7亿新台币。“9·11”事件暴露出美国城市安全应急能力的脆弱性。为此从城市大安全观出发，城市上空防御能力不仅应包括防空，还应具备防化学武器、防高技术战争的能力。

12.5.3　城市生态安全空间分异——以大连市为例

城市生态系统是一个脆弱而不稳定的生态系统，与自然系统相比较具有高能耗物耗、高环境污染、低自然资源储备的特点。同时，其生态安全评价也存在特有的空间特性、非线性和随机性。杨俊等（2008）发表了《基于因果网络模型的城市生态安全空间分异——以大连市为例》，这里介绍他们的部分成果。

（1）基于DPSRC模型的大连城市生态安全空间特征分异。生态安全具有动态性和地域性。需引入地理信息和遥感技术。地理信息技术特征具有空间建模、空间分析、数据处理、成果表达等优势。遥感适用于大范围动态监测，但是目前应用地理信息系统和遥感技术的生态安全评价与预警的研究较少。

DPSRC模型（驱动力Driving Force—压力Pressure—状态State—响应Response—控制Control）是一种因果网络模型，DPSRC模型框架如图12-2所示。

图12-2　DPSRC框架（杨俊等，2008）

这一模型能处理现实生活中多重相互作用、相互联系的因果关系网，表现城市生态安全多重指标之间的相互关系，分析区域的生态安全。此模型中突出地强调人在城市生态安全中的重要作用。

（2）基于地理信息系统与DPSRC模型的大连城市生态安全评价流程可概括为五个阶段：①地理信息基础地图的建立与评价指标体系的确立。②城市生态安全指标的量化处理。③城市生态安全矢量网格数据库的建立。④城市生态安全综合指数的计算与城市生态安全分区。⑤城市生态安全空间的决策与管理。

以下介绍①与④的部分内容。

①城市生态安全的指标体系

DPSRC模型框架为城市生态安全评价指标体系的确立奠定了理论基础。城市生态安全状况是人文因子和自然因子共同影响的结果。根据系统性、指标选择的独立性、可比性、真实性和实用性以及资料收集的可能性，在广泛研究国内外城市生态评价指标体系的案例的基础上，根据2005年大连市实地考察和收集的最新资料，采用层次分析法（AHP）构建了基于DPSRC模型的大连城市生态安全多层次评价指标体系如表12-4所示。

表12-4　生态安全的指标体系及权重（城市社区为统计单元）

续表12-4

源自：杨俊等，2008.

②大连城市生态安全空间差异与分析

在MapInfo（一种商业GIS软件包）下创建大连城市生态安全空间差异分布图，如图12-3所示。

图12-3　大连城市生态安全空间差异分布（杨俊等，2008）

大连城市生态安全空间差异分析：生态安全区是指沿大连市东部海岸，这里的自然植被保护得较好，建筑物较少，交通和公共服务设施较完善；生态较安全区是指东部的商业发达区，交通和公共服务设施完善，但人口较稠密，自然环境也较好，但交通和公共服务设施较欠缺；生态安全过渡区是指交通和公共服务设施较欠缺的地区，人口较稠密，有些小工厂；生态较不安全区主要是指交通和公共服务设施欠缺地区，人口较稠密，交通条件较差，工厂较多；生态不安全区主要是指东北部大型的石化工厂以及垃圾处理场，人口较稠密，交通条件较差。

文章根据网络评价模型构建了指标评价体系，并以大连市城市生态环境安全状况，根据城市生态环境安全警度判断得到大连市生态安全的五个类别，包括生态安全评价不安全单元、较不安全单元、过渡单元、次安全单元及安全单元，然后结合地理信息系统手段绘制出大连市生态安全空间差异分布图。

12.6　中国南方冰雪灾害与城市救灾对策

2008年1月中旬至2月上旬，我国南方省份遭受了一场50年一遇的冰雪灾害，对我国经济社会发展产生了严重影响。赵文武等（2008）通过冰雪灾害的特征和对城市救灾行动的总结提出了下面的问题。

12.6.1　灾害的概况

（1）灾害的影响。最严重的区域是湖南、贵州、江西、安徽、湖北、四川和广西等省（区），该区域是我国交通、电力、煤炭和其他物资的重要通道和人口稠密地区。灾害发生时恰逢春运高峰期，造成全国十多个机场、数十条高速公路关闭，京广铁路主干线和诸多铁路路段及国道停运，因而造成大量人员、物资、电力流动阻滞，并推动物价高涨和其他社会不稳定因素出现。

（2）受灾的损失。据国家民政部核定，该灾害直接经济损失高达1　516亿元，其中人员、农业、林业、房屋和电力的具体损失如下：人员死亡0.013万人，转移安置166万人，农业受灾面积21　700亩，林业受灾面积34　243万亩，房屋受灾168.6万间，电力受灾0.202万条（座）。

12.6.2　灾害原因

（1）大气候环境。在拉尼娜状态下，即赤道东太平洋地区海温比常年偏低-0.5℃以下，造成东亚地区经向环境异常，有利于我国北方冷空气南下，形成我国南方的冷冬。

（2）“冻雨”天气。灾害具体原因是出现“冻雨”并持续发展。当冷锋入侵时，锋面下气温和地面温都降至0℃以下，而锋面上方气温在0℃以上，且较潮湿，这里云层内形成雨滴落入温度低于0℃的气层，变成过冷雨滴，一旦降到温度低于0℃的地面或物体上，形成密实光滑的、透明玻璃状的冰壳。

（3）“冻雨”的危害。在公路路面上形成的“冻雨”造成汽车车轮打滑，不能行驶，从而造成交通堵塞。“冻雨”在输电电线上形成，若不能及时融化，就会在导线上越积越厚，致使导线张力增大，线路不堪重负而倒塌，引发停电灾害。“冻雨”还造成房屋损坏倒塌、树木死亡和农作物绝收。

12.6.3　灾害的特征

1）范围的全面性

（1）行政区域分析。冰雪灾害涉及全国20个省（区）、151个地市、924个县（市）。受灾面积约占全国的50%。

（2）行业部门分析。涉及电力、交通、农林业和通信等行业，以电力、交通受灾最重。

（3）人群居住分析。如湖南省郴州市在受灾最严重的日子里，全城交通、电力、通信全部中断，进而发展成全城断油、断水、断粮，几乎成了孤城，全体市民都成灾民。

2）过程的发展性

（1）长时间供电系统中断及其后果

①导致人们启用原始的照明和取暖器具，可能引起火灾。

②停电必然停水，一旦发生火灾，无水可救火。

③影响医院收治病人。

（2）交通中断及其后果

①引发大量人员滞留公路、车站和机场，加剧交通运输全面瘫痪。也会因饥寒造成人员病痛，甚至引起社会动乱。

②引发煤、油等能源供给困难，造成动力设备停机，加剧灾害扩展。

③引发粮、油等生活品供应困难，造成物价飞涨、社会不稳。

（3）通信中断及其后果

①信息不通、灾情不明。

②政府救灾指挥命令和措施无法执行，救灾信息无法向公众发布。

3）救灾行动的艰难性

特大冰雪灾害范围之广、受灾人口之多、受灾程度之深和持续时间之长凸显了救灾行动的艰难性。在具体救灾行动中，其艰难性主要表现在破冰通路、电力修复和农林恢复等方面。

12.6.4　启示和对策

1）加强防灾救灾知识的宣传教育

（1）灾害来临时，干群都未意识到它的来临，更未认识其严重性，由此丧失了防灾救灾的最佳时机。

（2）灾害发生后，民众不知如何自救和互救，一些救灾措施缺乏科学性，有些措施又不为广大群众所接受。

（3）防灾救灾宣传教育的内容：

①侧重于灾前预警知识、灾害发生时的应急常识、灾中和灾后的自救和互救措施、社区救灾管理、常备救灾物品管理等知识。

②教育重点应立足于学校对学生的教育，通过学生对家人进行宣传。方式应注重实效，形式上应生动形象、简单易懂，增强教育效果。宣传载体应充分利用人们经常接触的各类媒体，包括报纸、海报、网络、手机短信、广播、电视等。

2）加强城市防灾救灾基础设施建设

（1）应急电源建设，对城市党政机关、电视台、广播电台、通信机站和主要医院、车站等重要场所要配备柴油发电机组，并始终使其处于良好可运行状态。

（2）应急水源建设，根据居住区域和消防设施分布情况作应急水源建设规划，保留或新建若干深水井，配备自备电源，一旦需要，即可对一定的小区供水。

（3）应急燃料和防冰雪灾害物资储备库的建设。

3）建立专业性应急预案体系

在预案体系上，要求市辖区、街道、社区和各单位都要编制相应的预案。在内容上，要尽可能具体、明确，具有很强的操作性，并且不能让这些预案只停留在纸面上，而要加强其演练和各类预案、各职能部门与相关单位之间的协调配合。

4）构建“三位一体”（政府机构、专职队伍、社区组织）的协调联动救灾机制

（1）行政首长要按预案要求立即进入救灾工作状态，作出全市救灾决策，发布命令，公布信息，协调全市行动，发挥领导、指挥和协调的中枢作用。

（2）公安、武警、消防、市政等专职队伍应迅速进入救灾岗位，维护交通畅通，完成救灾任务，发挥中坚力量作用。

（3）社区组织和单位要发动和组织本单位群众投入救灾行动，发挥主体作用。

12.7　我国煤炭企业的安全生产和绩效管理

近年来，我国煤炭需求量大幅度增长，给煤炭企业提供了前所未有的发展机遇。与此同时，当前煤炭生产的安全问题十分严重。2005年全国共发生安全事故3　306起，死亡5　938人，百万吨死亡人数为3.1，占全世界煤矿死亡人数的79%，居世界之首。尽管我国煤炭企业管理者对绩效管理越来越重视，但由于观念和手段落后，还存在管理体系不完备、管理目标单一、安全绩效考核缺位等问题。李石新等（2008）对以上问题提出研究报告，下面摘要介绍其主要内容。

12.7.1　我国煤炭事故发生现状及原因

1）现状

我国煤炭产量居全世界第一位，2005年占世界产量的37%，但煤矿死亡人数却占世界煤矿死亡人数近80%。近年来，国家加大监控力度，事故有较大幅度的下降，全国煤炭百万吨死亡率从2002年的4.94下降到2007年的1.48；死亡人数从2001年的5　670人下降到2007年的3　786人。但煤矿事故仍频繁发生。2001年至2005年间，全国煤矿共发生一次死亡3～9人的重大事故1　383起，平均每年发生280起。2005年我国煤炭百万吨死亡率为2.836，是美国的70倍、南非的17倍、印度和俄罗斯的7倍。

在煤矿事故中，瓦斯、水害和顶板事故最为常见。瓦斯事故对安全生产影响最大，其发生率和引起死亡人数都占相当大的比重。2005年2月14日阜新孙家湾煤矿瓦斯事故死亡214人。

不同经济类型和不同地域煤矿事故的发生存在差异。不同所有制的煤矿，由于管理水平、装备水平和人员素质的差异悬殊，安全工作水平相差很大。2007年，乡镇煤矿百万吨死亡率高达3.06，而国有重点煤矿为0.38，前者是后者的8倍多。在全年发生的442起重大事故中，乡镇煤矿发生329起，占74.4%。

与此同时，不同地域的煤矿生产安全的发展不平衡。重大事故多发生在辽宁、黑龙江、江西、河南、湖南和贵州，六省事故占总事故数的54%。特大事故多发生在黑龙江、河北、山西、河南、四川等省市。

2）原因

（1）煤层条件复杂。以瓦斯事故为例，大多属于石炭二叠纪煤层，透气性差，瓦斯含量大，再加上煤层地质构造复杂，大规模开采容易导致应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场变化，诱发瓦斯事故。

（2）企业超负荷生产。在粗放型经济增长方式下经济高速发展，这使企业追求高利润而超负荷生产，甚至在安全投入、安全基础设施、安全管理相对滞后的条件下不顾安全生产条件而冒险生产，导致事故频繁发生。

①矿井防灾系统不健全，设备老化，安全设备落后。

②部分企业安全管理体系和规章制度不健全，违章指挥、违章作业、违反劳动纪律大量存在。

（3）从业人员整体素质较低。

12.7.2　煤炭企业绩效管理存在的问题

绩效管理包括绩效的计划、实施、监控、考核和反馈，它是企业提高员工工作效率、形成核心竞争力的有效途径，其作用在煤炭企业尤显重要。但大部分企业仍然流于形式，未能发挥其应有的作用。

1）绩效管理体系不完备

（1）多数企业制订计划由个别人完成，未与管理主体和客体之间多向沟通，计划缺乏操作性。

（2）相关部门对绩效实施过程的监控流于形式，很难确保绩效管理目标的实现。

（3）将考核作为管理的最终目标，未及时搜集实施过程中的反馈信息，弱化了绩效管理功效。

2）绩效管理的目标单一

绩效管理的目标是多重的，对人力资源规划、工作岗位分析、员工培训等产生重大影响，其本质在于发现并改进企业存在的问题，以提高企业效率。但大部分管理者把它作为奖金发放或职务晋升的依据，从而使绩效管理效率较低。如矿工在井下作业，如果违反安全标准规定未得到改进，可能会造成更严重的后果。

3）绩效考核不规范

①考核标准不统一；②考核机制欠科学；③考核过程流于形式；④考核指标不合理；⑤薪酬未与绩效挂钩。

4）安全绩效考核缺位

大部分煤炭企业将员工的绩效管理作为日常工作来实施，未明确安全生产是绩效管理的重要目标，一些安全生产项目未被纳入绩效管理的范围内，如管理人员下井带班的频率、安全技术措施的实施和落实等。

12.7.3　改善绩效管理，促进生产安全

1）构建多重化目标的绩效管理体系

合理的绩效管理应与企业的总体发展目标相一致，实现生产与管理、长期目标与短期利益、产量与安全的有效结合，促进企业良性发展。这种管理要有完备的体系。强化各种管理环节；健全管理监控机制，确保管理目标有效实施；构建管理反馈体系，分析管理过程存在的问题，为改进管理提供平台。

2）规范绩效考核工作

绩效管理的核心内容是绩效考核，因此，企业必须以考核标准和指标为中心，构建规范的绩效考核机制。

3）完善安全责任考核

企业除了日常考核之外还应从自身实际出发，在绩效评价中建立和完善安全生产责任考核机制，将产量与安全责任相结合，使安全生产责任制的各项指标量化、细化、具体化。安全生产责任考核不仅要纳入绩效考核，还要将其汇编成册，发到员工手上，让员工更加重视安全生产的重要性。

4）培植协同作业和团队救助的理念

由于矿工的高度协作会有效降低事故发生的概率，而事故发生时团队救助精神能降低事故的损失。因此，煤炭企业的绩效管理必须将协作精神和团队救助纳入绩效管理范围，并尽量将其量化，以降低事故发生的概率和损失程度。

12.8　区域生态安全的评价与机制

12.8.1　区域生态安全的定量评价

生态安全评价是当前生态安全研究中的一个重要而本质的问题。从目前国内外的研究看，在评价对象与内容上存在差异，定量评价方法与准则处于探索阶段，尚未形成专门的评价指标体系，生态安全动态评价研究较少。

1）生态安全评价的概念

张艳芳（2006）认为，目前国内学者较为一致的看法是，生态安全评价是指对生态系统完整性以及对各种风险下维持其健康的持续能力的识别，是以生态风险和生态健康评价为核心的内容，并体现人类安全的主导性。所谓生态风险是指特定生态系统中所发生的非期望事件的概率和后果、干扰或灾害对生态系统结构和功能造成损害的可能性。生态风险的识别包括风险因素的确定和生态系统（或环境）脆弱性的认识，对其造成一定危害的任何事件或过程都可以定义为生态（环境）风险因素。

生态系统健康是环境管理的一个新方面和新目标，通常认为功能正常的生态系统可称为健康系统，它是稳定的和可持续的，在时间上能够维持它的组织结构和运转，以及保持对胁迫的恢复力。

2）生态安全评价的发展趋势

国内有关生态安全与评价的相关基础研究较多，但明确而系统的研究相对不多。主要集中在对理论概念的探讨、对特点区域或生态系统的评价及特定评价方法的运用等。当前的评价方法主要有综合评价范式、生态模型方法与景观生态学方法三种类型。综合评价范式包括暴露—响应分析模式、综合指数评价方法等。生态模型方法包括个体与群体尺度上的模型、生境、区域以及景观尺度上的模型等。景观生态学方法以其通过空间异质性分析景观生态空间稳定性的理论逐渐成为区域生态安全研究的重要手段。从国内研究的实践来看，主要集中在综合评价范式上。

王根绪等认为，建立具有综合性和代表性、易于量化和应用、能兼容不同空间尺度并能体现动态变化的指标体系是建立生态安全指标系统的主要途径。因此，建立替代性与综合性指标是未来发展趋势。随着GIS与遥感技术在生态学领域的广泛应用，生态模型方法将成为生态安全研究的主流。根据生态安全保障、管理与预警等目标的要求，过程安全将成为今后研究的重点领域，即通用性、模型化与动态性是生态安全评价的发展趋势。

3）对生态安全评价中几个问题的讨论

（1）评价尺度：尺度是区分研究对象和环境的重要依据，是观察或研究对象（物体或过程）的空间分辨率和时间单位，标志着对所研究对象细节的了解水平。因此，生态安全评价需要选择一个理想的研究尺度。

大尺度生态环境问题需要基于小尺度机制的研究，通过区域集成系统解决。对生态安全的研究包括对生物细胞、个体、种群、生态系统、生态区、人类生态等对象的研究。然而，生态安全概念首先是针对宏观生态问题（区域、国家乃至全球）提出的，而研究的是那些在小尺度上的生态学不易有效解决的生态问题。力求用宏观生态学理论为指导，将单个地点或较小区域内的生态问题联系起来，强调综合集成整体观点。

（2）评价的基本参照系：正确的评价必须建立在正确的参照系的基础上。在景观尺度上，生态安全评价中的基本参照系应该是自然生态系统和景观在当前自然环境与资源条件下形成的景观类型、格局以及演化动态特征构成的体系。可以从三方面来建立区域生态安全评价的基本参照系：区域资源景观承载力、景观水平的区域DNA与区域景观生态安全格局。

①区域资源景观承载力是指分析区域一定时段内自然生态资源对某类型景观的承载能力或景观对资源支持条件的适应程度，它提供区域景观生态安全评价的资源分析基础。

②景观水平上的区域DNA是指区域资源的质量与数量的空间组合差异通过景观类型与格局的表达形式，它提供维持区域生态安全评价中的景观格局与动态的基本特征。

③景观生态安全格局由一些关键性的点、线、局部（面）或其空间组合所构成，对维护和控制景观水平的生态过程起着关键性作用。它提供维持区域生态安全的空间结构基本特征。

（3）评价中时空动态分析：单纯从现状水平分析评价生态安全，仅能提供区域生态安全的现状特征，对我们进一步认识其发展演化和进行生态恢复没有太大的指导意义。

只有通过景观格局与过程生态安全分析，才有助于我们认识自然与人为干扰对生态系统安全影响的性质、过程与可能的后果。

在景观格局与过程生态安全分析中有三个重要内容：

①区域景观演化主要驱动因素分析是对主要干扰类型和性质的辨识，以及主要胁迫因素及其强度的确定过程。

②区域典型与动态特征分析是指对在当前资源环境背景下所形成和维持的典型景观类型的格局，它具有一定的区域生态或景观本底的指示意义。

③景观演化路径与结构特征分析是指对典型景观在干扰因素的影响下、动态演化方向与空间特征分析，为进一步预测与模拟提供参照。

（4）尺度转换：它是地理学和生态学研究中的一种重要方法和手段。所谓尺度转换，就是跨越不同尺度的辨识、推断、预测和推行。尺度转换的核心内容是将一种尺度上或局部地区研究得出的景观格局与生态过程的关系合理拓展到其他更多尺度上，便于人们了解生态现象的空间变化。在不同尺度的系统之间存在物质、能量和信息的交换和联系，正是这种联系为尺度转换提供了客观依据。

（5）生态安全评价的框架：张艳芳（2006）介绍的研究框架的思路是基于压力—状态—响应框架模型的方法，根据生态安全评价的动态性、基本参照系与人类活动等影响因素，将此模型的评价内容分解到各个评价环境中，尝试性提出区域生态安全评价体系与过程框架（图12-4）。

图12-4　区域生态安全评价方法框架图（张艳芳，2006）

其特点是：

①评价内容分为三个基本部分：基础评价、现状评价与动态评价。

②其中基本数据的获取与处理是运用遥感与地理信息系统技术的支持。

③以景观生态安全为出发点，通过尺度转换，实现区域生态安全评价。

④运用基础评价、现状评价与动态评价结果指导区域生态恢复建设。

⑤人类活动对区域生态安全的影响分别在以基础评价为依据的现状评价与动态评价中针对性地从景观尺度进行。

⑥将大量的生物学与环境因素的指标评价转化为景观评价。

⑦通过景观到区域尺度的等级序列研究，有利于将“微观机理”与“宏观机制”的研究相结合。

12.8.2　区域生态安全演变机制

近年来国内外许多学者引用的生态安全评价体系，很多是基于联合国环境规划署和联合国经济合作开发署等部门提出的一项反映可持续发展机理的“压力—状态—响应（P—S—R，Pressure-State-Response）”概念框架。

P—S—R框架是从“原因—效应—响应”的逻辑思维来反映人类活动带来的生态安全影响问题。而人与环境的可持续发展关系并不完全等同于生态安全的机理，如它不能解释流域下游安全受到上游的隐患影响的问题等。P—S—R概念模型中的“状态”表征资源环境的静态状况，例如：污染物浓度、物种多样性、清洁水的可用性等都是确定性因素。其评价结果都是基于某一时期、某一阶段的生态安全状况，而生态安全并不是瞬间或阶段结果，是时间和空间的过程函数。因此，基于P—S—R框架的评价是无法客观反映生态安全的演变性的。

综合王耕等（2007）及有关学者的研究内容，从安全科学和地理科学角度出发，试图基于隐患因素的作用机制来解析生态安全演变机理和过程，把握突变的条件及其演变规律，控制系统向安全稳定状态发展，从而真正实现区域可持续发展的目标。

1）基于隐患因素的区域生态安全理解

生态安全的演变过程极其复杂，生态安全概念是演变过程研究的基础。生态安全作为一种全新的环境管理目标，不同的学科背景对它的理解不同。有从可持续发展观点来理解；有从生态系统服务功能来理解；还有从生态风险的威胁来理解。种种概念的含义相互重叠，而且都是从人类经济活动与环境可持续发展的“安全观”、基于P—S—R框架的生态安全状态的描述。

区域生态安全是指在某时段，人与环境复合系统的保障由于自然因素和人类活动或二者共同作用而产生的生态安全隐患对人类生态安全空间不构成威胁的状态或演变趋势的可能性。生态安全隐患是指在人类与自然环境相互作用的过程中客观存在的威胁人类生产、生活和生存安全空间的“环境”不安全因素，它包括一切生态风险源及生态健康威胁的因素。生态安全隐患随着时间和空间发展变化的瞬时阶段被称为生态安全状态，它是指在一定条件下，生态安全隐患触发或由量变引起质变，直接或通过生态系统中的物质、能量、信息等在各要素中的传递，导致生态系统的结构与功能受到威胁和人类的生产、生活甚至生存空间受到危害的状况。

2）隐患机制作用原理

生态安全从诞生起就孕育着各种隐患，而且无时无刻不受到隐患及危害的威胁。开放系统使隐患不仅在本区域内产生危害，而且还会在环境过程中将危害传送到另一个地方，甚至超过行政界线，如区域的酸雨、上游对下游的环境污染等均是典型的例子。

隐患的作用机制非常复杂，初步研究包括触发传递机制和控制响应机制两方面。

（1）隐患的触发传递机制是指诱发安全态势恶化演变的自然与人文因素的触发及危害的传递过程，有以下几种情况：

①对于突发性隐患因素，触发概率较小，但是破坏力较大；

②对于渐发性隐患因素，虽然破坏力较小，但是发生概率很大。

另外还有以下情况：

③隐患因素破坏力越大，发生概率也越大，危害传递最强；

④破坏力越小，发生概率也越小，危害传递最弱；

⑤破坏力越大，发生概率却小，危害传递中等；

⑥破坏力越小，发生概率却大，危害传递中等。

危害传递过程是隐患触发的递进过程，二者共同反映了各种不同类型生态安全隐患的危害效果，但是究竟安全与否与隐患的控制响应机制有关。

（2）隐患的控制响应机制是指那些控制不安全状态发生和传递以及减轻危害影响的系统的组成、结构与功能。它包括自然环境系统所固有的生态平衡调节过程，人类有效防止隐患量的积累与突变以及减轻和控制危害影响的社会、经济和技术响应过程等。它包括初级防御机制和次级响应机制。前者主要指控制隐患触发的预防工程，作用于危害发生前。后者主要指控制并削减危害的传递和扩散以及相应恢复的工程，作用于危害发生时及发生后。

（3）隐患的触发传递机制推进安全状况恶化的演变；隐患的控制响应机制抑制恶化态势的演变，二者共同决定生态安全演变的结果。

各种隐患的作用机制不同，区域生态安全随时间的变化可能性不同，有以下几种类型：

①隐患的触发传递机制越弱，其控制响应机制越强，系统安全状态相对较好；

②隐患的触发传递机制越强，其控制响应机制越弱，系统安全状态相对较差；

③隐患的触发传递机制越弱，其控制响应机制越弱，系统安全状态中等；

④隐患的触发传递机制越强，其控制响应机制越强，系统安全状态中等（见图12-5）。

图12-5　隐患的触发传递机制与控制响应机制的作用关系（王耕等，2007）