摘要:城市本身并不適合生態系統的完善,需要依賴于其他生態系統的存在而存在。從系統控制論和城市生態學的角度看,城市作為一個開放性的區域系統,它和周邊的農村集鎮以及其他城鎮構成了一個更大范圍的,互動輻射都市圈層或城市地帶。城市依賴性強的特征使每一地區城市發展,都必須處理好農村社會的關系,將城鄉視為一個整體,才能使城市生態系統正常運作。對城市生態的管理必須從整個都市圈 區域進行規劃管理。同時,在城市生態系統循環中,生態發展的管理也不能僅限于對環境要素的單一管理,而必須將環境循環圈和人口、資源以及經濟循環圈作 協調統一的整合控制。本文首先較系統剖析了當前我國城市生態惡化的主要趨向,然后提出了建設可持續城市的新生態發展觀,最后從“制度創新”、“行動創新”、“組織創新”等層面論述了促進城市可持續發展的科技創新方案。
關鍵詞:可持續發展;可持續城市;都市圈;生物圈;生態系統管理
可持續城市發展。可持續發展被定義為滿足現代人需要而又不損害子孫后代滿足他們需要的能力的發展方式。 但是,可持續發展著重于過程,強調改善、進步和良性變化,將環境和社會因素融合起來,籍此獲得可持續性。但是,可持續發展著重于過程,強調改善、進步和良性變化,將環境和社會因素融合起來,籍此獲得可持續性。可持續城市發展強調改革市場機制的需要以達成環境目標以及取得環境、社會、經濟諸因素的平衡考慮。
城市本身并不適合生態系統的完善,需要依賴于其他生態系統的存在而存在。而連接兩者之間的就是人類本身,而人的自身又在破壞生態的平衡。隨著城市化進程加快,更多的人將生活在狹小的城市空間中。人口增多使消費需求迅速增長,尤其在超過百萬、千萬的特大城市中,對各種消費品需求更是急劇擴大,城市郊區已不能滿足城市增長的消費需求,城市生態系統就需要從更廣大的空間中獲得各種生產資料和生活資料的供給。城市依賴性強的特征使每一地區城市發展,都必須處理好農村社會的關系,將城鄉視為一個整體,才能使城市生態系統正常運作。隨著城市化水平的提高和可持續發展觀念的崛起,現代城市中的生態發展也日益成為城市發展與管理的突出主題。
從系統控制論和城市生態學的角度看,城市作為一個開放性的區域系統,它和周邊的農村集鎮以及其他城鎮構成了一個更大范圍的,互動輻射都市圈層或城市地帶。對城市生態的管理當然也絕非僅僅是中心城區的單一管理,而必須從整個都市圈 區域進行規劃管理。同時,在城市生態系統循環中,生態發展的管理也不能僅限于對環境要素的單一管理,而必須將環境循環圈和人口、資源以及經濟循環圈作協調一的整合控制。因此,一個完整科學的城市生態發展,必然是在較廣泛意義上進行的都市圈和生物圈雙重規劃管理,這便是本文試圖闡明的新發展理念。
一、現代城市生態系統的惡化趨向
城市生態良性化是城市發展的最終目標之一,它的實質是從本地的實際出發,在現有條件下,統籌規劃城市居民的活動,平衡各種生態關系,使得經濟、生態、社會協調發展,獲取最大的綜合效率,最終求得人與自然的和諧。城市不僅是一個典型的人工生態系統,而且是一個多層次、多因素,關系復雜的自然、經濟、社會復合的生物大循環系統,城市生物圈的系統構成要素主要有五個方面,即社會結構、經濟結構、資源結構、人工結構和環境結構等要素。這個系統必須依靠人工的調控和管理,而不是完全自發的。這個系統,一方面要從系統外輸入所需的大量物質和能量來維持;另一方面也向系統外輸出產品和文明。在正常情況下,生態系統是均衡而循環演進的,在人類社會早期,由于從事規模狹小的農牧業生產,生態圈受損程度很低。人類誕生于環境,又作用于環境。城市生態惡化成為一個大范圍的環境問題,并且發展成為一個危害人類生存和經濟發展的社會公害,是在近代工業誕生之后才出現的。大工業的產生和發展,一方面促使了社會的進步和人們生活水平的提高;另一方面,也排放出大量有害物質造成環境污染,并且日趨嚴重。城市發展的歷史證明,城市一方面是人類作用于環境最深刻最集中的區域;另一方面也是人類社會中環境污染最嚴重的區域。城市生態系統惡化歸因于人類經濟、社會發展與環境的協調關系被壞,主要是資源的不合理利用和浪費所造成的。具體來說,有這樣幾方面的原因。
一是人口的增長和經濟的發展超出了環境承載能力和環境容量。科學家們的研究表明,在其它因素不變的條件下,環境污染與人口密度和經濟開發強度成正比。這就使污染在大城市比中小城為甚、工業城市比其它城市為甚,尤其是以重工業和化學工業為主的大城市。
二是社會生活需求激增而技術防治能力滯后的矛盾成因。一方面工業化國家中過分追求豪華舒適的生活模式和鋪張奢侈的消費習慣,而另一方面防治和消除環境污染的技術手段還遠遠不能適應社會的需要。統計表明,發達國家在創造了高度的物質文明的同時,也給世界遺患無窮。用作制冷劑的氟里昂是破壞臭氧層的元兇;無所不包的家用電器使電力消耗登峰造極;普及化的家用小汽車更是城市空氣污染的罪魁禍首。
三是不尊重生態規律,不以反映城市生態規律的理論來指導組織經濟、社會生活,不能合理使用土地與空間,建筑布局、工業布局混亂,從而破壞城市的生態系統,減弱城市生態系統的調節機能。這一點確實應該讓我們記取恩格斯于工業化早期在審視一個又一個經濟奇跡背后潛伏的危機時所發出的警告:“不要過分陶醉于我們對自然界的勝利,對于每一次這樣的勝利,自然界都報復了我們。”下圖則反映了城市化增長中處于高速經濟活動中的城市人與生態環境的相互作用:

當代城市生物圈系統循環的被破壞,主要原因是與城市人口和經濟的迅速增長以及政府規劃與管理不善緊密聯系在一起的。國外學者曾用“過度規模假說”(excesssealeh”洲〕thesis)來解釋城市環境的退化問題。即由于人口壓力以及政府規劃與管理不善,導致城市增長超過城市自然和生活環境的承載能力,由此引起城市基礎設施的擁擠和環境質量的下降。在許多城市,由于政府部門對不斷涌現的各種城市問題處理不當,如人口迅速增長、工業活動過度集中、城市基礎設施不足以及缺乏發展規劃等,導致城市環境出現退化。在發展中國家,城市生態惡化問題大體可分為三類,即環境污染、城市系統的擁擠和自然支持系統的退化。這些城市環境問題對居民的生活和生產都有著重要的影響。這里需要強調的是,當今城市環境問題所造成的影響并非僅局限于城市地區之內,其影響范圍已涉及到整個地區、整個國家甚至全球。中國的城市生態惡化跡象于本世紀70年代逐漸為世人所矚目,其主要特征和趨勢表現為:
1.水資源缺乏、水質污染。中國多個城市缺水,每年缺水60多億耐,相當多的城市淡水資源受到污染,主要是一些污水未經處理直接排放。目前工業廢水處理率僅68%,生活污水處理率不到l0%,導致90%以上的城市水域嚴重污染,近50%的重點城鎮水源不符合飲用水標準。
2.用其他手段不合理地利用資源所造成的對自然環境和生態平衡的破壞也十分嚴重,這也直接或間接地影響著城市的環境。如我國森林覆蓋率只有12.7%,在世界上列為第120位。森林的減少引起了一系列惡果,如城市氣候紊亂、水土流失、旱澇災害加劇等等。還有不少城市,特別是北方的工業城市,由于對水資源的過度開采,地下水位不斷下降,有的甚至達到每年降低0.5-l米。
3.空氣污染。中國是以煤為主的能源結構,而煤燃效率較低。據測,中國J匕方城市二氧化硫大氣濃度平均超標30%,南方城市平均超標19%;西南、華南地區由于燃煤中含硫量高,造成一些地區酸雨嚴重。目前中國一些大城市如北京、廣州和西安,二氧化硫和空氣懸浮顆粒物平均濃度都遠遠超過了世界衛生組織(WHO)確定的標準,引起土壤、水體酸化,危害植物生長和人體健康,損害建筑設施。據有關資料,20世紀90年中期中國酸雨面積已達250萬平方公里,比80年代中期擴大100萬平方公里。
4.固體廢棄物污染。主要是由于城市垃圾處理率低造成的,現在中國城市固體廢棄物和生活垃圾處理率只占30%。據有關城市調查統計,全國垃圾歷年堆存量目前已達8億多噸,侵占土地面積多達5億平方米,6座城市中,有2座城市陷于垃圾包圍之中。我國城市人均垃圾的年產量達到4億公斤,1996年城市生活垃圾清運量已達1億噸,且以每年8%-10%的速度增長。大量垃圾的產生對城市環境衛生的負面影響也在增長。而絕大部分城市采用露天堆放、自然填溝和填坑的原始方式消納城市垃圾,對土壤、地下水、大氣等造成極大的影響和潛在的危害。
5.噪聲污染。據有關環境監測部門的資料表明,在我國有近2/3的城市居民在超分貝的噪聲環境中生活和工作。中國城市噪音比西方國家約高12分貝,尤其大城市、工業區更為嚴重。據報道,近年來北京、上海、天津、廣州等大中城市在收到有關環境污染的投訴中,噪聲擾民的已占到印%以上。隨著我國經濟的快速發展,城鄉建設日新月異,無論是大中城市,還是縣、鄉、集鎮,建筑施工工地比比皆是,由于大都是中高層建筑,整個施工基本實行機械化作業,無不發出強烈的噪聲。城市生態的惡化,不僅給城市居民生活帶來了極大的威脅,也給人類生態系統造成了嚴重損害,它的惡化已引起每個有責任心的世人的關注。
城市環境污染的直接后果首先是惡化了城市人的生存條件。許多本來就缺水的城市,由于地表水與地下水遭污染而處于雪上加霜的境遇;久有“東方威尼斯”美譽的姑蘇古城,對于其縱橫成網的水系環境質量,卻流行著這樣的民諺,“60年代,淘米洗菜;70年代,水質變壞;80年代,魚蝦絕代;90年代,不能洗馬桶蓋。”與此同時,我國西北的城市每年要在“沙暴”中靜候沙漠的威脅。其次是嚴重破壞了城市景觀。環境污染,使有的城市變得花木凋零、鳥獸絕跡、文物古跡遭受腐蝕。再次便是對人體健康的威脅。污染物通過人體的呼吸、消化系統進人體內,或通過皮膚接觸與感官刺激作用于體表,其中的有害有毒成分對人體造成損害,引發疾病甚至奪去人的生命。據世界衛生組織1978年提供的資料,城市肺癌死亡率是農村的2-5倍;而歷史上那些殺人于無形的環境公害事件也幾乎總是發生在城市。因此,盡管今天的醫療衛生條件比以前不知要優越多少倍,城市里的人們卻依然成天為自己脆弱的健康而憂心忡忡。第四是造成無法估量的經濟損失。僅因大氣污染造成的直接經濟損失,美國每年達200億美元,德國為25億馬克,法國為30億法郎;另據歐共體國家的調查,環境污染造成的經濟損失通常占國民生產總值的3%-5%。而我國80年代每年污染損失為800億元,其中大氣污染損失是70億元,水污染損失是380億元,固體污染是80億元;這800億元,相當于我國1987年國民生產總值的7.7%。
二、新生態發展觀:建設可持續城市
1982年5月,聯合國環境規劃理事會特別會議認為,通過10年來的環境工作,已逐漸形成了新的環境理念。其內涵主要有以下六點:
1.資源的合理利用與資源的保護戰略應符合經濟發展的基本要求,而且應被視為經濟持續增長的先決條件;
2.對不同的消費模式、技術類型和土地使用戰略需要進行研究,并提供必要的經濟、法律和教育資助;
3.經濟社會發展計劃必須慎重考慮到在地球生命支持系統中的各個要素和各種反應過程之間的相互聯系,對一個部門的有利行動,可能會對其它部門引起意想不到的損害,這種后果在規劃階段就應考慮到;
4.由于環境要素的各種反應過程在不同時間與不同空間里都有極大的可變性,而且技術和社會的變化模式也可能對環境產生不利影響,因此,環境發展與環境管理規劃應該富有彈性,并經常進行環境監測;
5.經濟與社會發展計劃必須考慮到環境系統的穩定性的“極限”,以消除環境系統穩定性失衡引起對社會經濟計劃的干擾;
6.必須防止轉讓不適當的技術,產出有毒物質和有害物質給環境帶來的嚴重危害。
對環境問題的深化認識和新環境觀的形成,最終導致了環境與經濟的可持續發展戰略的出臺。1992年6月3日至14日巴西里約熱內盧召開了舉世矚目的聯合國環境與發展大會。會議通過了《里約環境與發展宣言》和《21世紀議程》兩個綱領性文件,表明全球50億人終于在生死攸關的前途問題上達成了共識——可持續發展。可持續發展有兩層含義,優先考慮當代人,尤其是世界上貧窮人的基本需求;在生態環境可以支持的前提下,滿足人類眼前和將來的需要。它尋求的不是在幾個地方或幾年內的發展,而是整個地球遙遠未來的持續發展。用這一新環境發展戰略理念來指導當前的城市生態建設,我們認為在跨世紀的城市現代化規劃中必須補充原有的,甚至重新設計生態規劃;在新的生態規劃中必須明確一個新的而又十分重要的城市發展目標,“建設可持續城市”。這里有必要區分“城市可持續發展”與“可持續城市”這兩個既有聯系,又有區別的概念。雖然二者都強調要協調好城市經濟、社會發展與城市環境之間的關系,但前者更側重于城市發展的動態過程,而后者則是城市可持續發展所達到的一種狀態和結果。一個城市能否稱之為可持續城市,主要是看其在自然環境、經濟和社會發展等方面是否具有可持續性。而維護城市的可持續性,關鍵是保護城市的生態環境,提高城市自然和環境的承載能力;并通過加強需求管理,采取經濟、行政和法律手段,限制和防止需求的過度增長,以使供給與需求保持適度的平衡。在實施可持續城市戰略目標中,我們必須做好以下若干方面的生態規劃和管理工作:
(1)修訂完善科學的城市環境規劃。環境規劃一般由四個方面組成。生態規劃(土地利用規劃);污染綜合防治規劃;自然保護(或重點保護對象)規劃以及環境科學技術發展規劃。各項環境規劃因其所要解決的重點問題不同,所以其側重點也不同。如城市環境規劃,側重點則包括污染綜合防治和工城區生態管理規劃。在防治城市污染的規劃中,既要列出分年度的實施要求,又要把防治污染的有關措施分別納入基本建設、技術措施、科研計劃之中,使費用、材料、設備得到充分的保證。在制定防治污染的規劃時,要搞清楚污染源及可能污染城市區域的程度,要綜合考慮社會經濟各方面的因素,掌握污染物質對環境和生態系統的影響程度,要對各個區位、各個行業污染環境的每一個因素,進行系統分析比較,尋求最優的控制方案,以建立綜合防治技術體系。對新建企業,要堅持防治污染的“三同時”建設原則;對有污染危害的老企業,特別是位于居民稠密區的企業,要分期分批加快治理污染的步伐或進行拆遷。總之,要把治理污染,保護城市環境納人城市協調與可持續發展的軌道,并進行全面規劃,科學管理。
(2)城市生態建設和環境保護也必須依法管理、依法治理,以法制化為根本保障。近20年來,各國的環境保護法令日趨完善,數量有的多達一二百項,規定得非常詳細。我國在1989年頒布了《中華人民共和國環境保護法》,其中第一條規定,我國城市環境保護工作的方針是“保護和改善生活環境與生態環境,防治污染和其他公害,保障人體健康,促進社會主義現代化建設的發展。”為了保證這一系列法規的執行,必須加強法制宣傳,維護法律的權威性和嚴肅性;要制定嚴格的城市環境質量標準與“三廢”排放標準;要建立健全監督、檢查、執法的機構和制度;要建立健全監督網。同時,還必須將法律手段、經濟手段和行政手段三者結合起來,切實貫徹環境保護責任制度的原則。要根據“誰污染誰治理”的原則,強調明確各地區、各部門、各企業、直至每個職工對環境保護應負的法律和經濟責任。這是搞好城市生態管理的重要措施。
(3)根據城市功能和科學規劃要求,對城市布局作更進一步的科學綜合、合理分區。合理布局是保護城市環境的重要前提,它有利于充分利用自然界的自凈能力,促進資源的綜合利用和“三廢”的集中回收與治理。不合理的城市布局一方面加重城市的污染,造成環境的負荷過大;另一方面破壞環境的自凈能力,使環境容量變小,從而加劇了城市生態環境的失衡。從保護城市生態環境的角度,當前需進一步作好城市的分區布局規劃。這是一種城市規劃措施,它是指市政當局根據城市中各類活動的特點,以及這些活動對環境質量的要求和影響程度,在空間上規定這些活動的特定范圍,以改善城市的生活環境質量,如分別劃出工業區、商業區、生活區、娛樂區。城市布局分區的重點是把有可能損害自然環境的許多經濟與社會活動,從生活區中隔離出去,或設置綠化帶等屏障。
(4)積極研制和引進先進技術和工藝,為城市生態管理優質化奠定科學基礎。保護環境與發展經濟一樣,一靠政策,二靠科學。本世紀末核能的利用、新型材料的開發,以及生物工程、計算機技術、激光技術、遙感、遙測、遙控、機器人等新興技術,在工農業生產和環境防治工作中已嶄露頭角,前景遠大。如果我們能及時地把這些新興技術運用于工業生產,那么不僅可以較大程度地提高產品的質量,降低物質消耗,提高經濟效益,同時也會大大減少廢棄物的排放,使得對環境的污染大為減輕。可持續城市的發展方針應該使城區經濟向低公害、低消耗的方向發展。因此,應在工業生產中,積極革新并采用無污染或少污染的新工藝和技術,以減少城市環境污染,進而促進城市生態系統的良性循環,有效提高城市帶內居民的生活環境質量。
(5)在城市生態規劃管理中須應用科學方法,認真實施城市環境質量的評價工作。通過科學的環境質量評價,既可以客觀判斷城市環境污染現狀,又可以對城市在大規模發展工業之后可能造成的環境危害程度進行超前性預測評價。整個評價工作的目的在于了解環境現狀及其污染變化趨勢,以便更好地改善城市環境;同時環境質量評價也為國家機關和部門擬定環境管理的對策、法律和經濟措施以及城市合理的環境規劃提供科學依據。環境質量評價最早是在1964年于加拿大召開的一次國際環境質量評價的學術會議上提出來的。1969年的美國《國家環境政策法》,在世界范圍內第一次把環境質量評價作為一項法律制度肯定下來。目前,我國的城市生態質量評價的基本內容和程序主要是污染源調查,編制污染源的分布圖;從城市性質和污染特點出發,確定主要環境污染要素和污染因子;編制各主要污染因子濃度分布圖,以表明污染物在環境中的擴散分布情況;根據國家已頒布的有關環境標準的規定,并參照地區實際情況,確定環境質量評價標準;計算單污染要素的環境質量;污染程度分級,編制單要素環境質量評價圖;環境質量綜合評價,即在單要素環境質量評價的基礎上,選擇幾個要素作為參數,并作合理加權,以對環境質量作出綜合評價。
三、促進城市可持續發展的科技創新方案
在現代科技高速發展的同時,與人民生活息息相關的城市社區持續進步也日益為國際社會所重視。在1976年聯合國人類住區大會通過的《溫哥華人類住區宣言》中便提出,改善人類生活質量是每個人類住區政策的首要目標,即首先是滿足人們對食物、住房、潔凈水、就業、衛生、教育、培訓、社會安全等基本需要。由此可見,我們所著力推進的城市發展不僅僅指區域的整體規劃、資源開發以及城市公共管理和硬件設施的配套建設等,它還包括一個內在發展質量逐步提高的深層次目標。只有提高城市的生態質量,才能實現真正意義上的可持續發展。制約城市持續發展的主要因素有兩個,一是社區發展的科學化水平,另一是社區居民的整體素質。前者既包括社區在規劃、建設、管理等諸多宏觀領域的科學化水平,也包括在具體的生產過程、生產設施(如勞動工具、日常用品、醫療設備等)方面的科學化程度;后者主要是指社區內整體居民的身體素質、科學文化素質以及思想道德素質。其中,居民身體素質的提高,有賴于他們對自身健康、衛生、生理結構以及發病原理等等的科學認識程度;思想道德素質的提高,依賴于他們對社會發展實質的科學認識,依賴于他們科學人生觀的確立。兩者都離不開現代科學的進步和新知識的普及。從城市可持續發展的角度來看,高新技術的推廣和運用,無疑也是其發展質量提高的主要因素,新型建材的產生、電腦的普及,還有醫療技術的提高等,無不為城市社會的發展提供了強大的推動力,促進了現代社區服務、社區文化事業的大發展。針對目前我國城市生態發展的實際情況,我們認為,為了確立科技進步在城市建設中的主導地位,相關的制度、行動以及組織等多方面的發展與創新必須及時提上議事日程。
1.制度創新當前巫須通過一系列制度創新措施,確立并推進科技在我國城市可持續發展中的主導戰略。
(l)建立決策民主化制度。各項城市建設重大決策的出臺,都應該遵循一定的科學化程序,確實有科技專家們的參與。今后還應逐步建立和完善科技專家咨詢系統以及信息分析支撐系統。
(2)制定區域性政策法規,加強對重大高新技術產業化工程的組織實施,為重點學科建設、重點實驗室建設、技術裝備配置等提供明確保證。
(3)出臺有效的保障措施,鼓勵地方企業自籌資金、自組人才進行科學研究和技術攻關,或主動與科研院所合作研究。
(4)創建科學的人才培養制度。人才是城市科技進步和經濟社會發展中最重要的資源,而建立一套有利于人才培養和使用的激勵機制非常必要。其中,科技推廣人才的培養和使用也是不容忽視的重要一面。
2.行動創新這里說的行動創新包含兩方面的內容
一是迅速地將“科技興市”戰略貫徹落實到社區經濟、社會發展的具體方案之中;
二是行動中堅持以城市區內各要素優化組合、協調發展為目標,以市場和社會需求為導向,以科技進步為動力,體現改革和銳意創新的精神。當前應著力采取的主要創新行動方案有以下幾個方面:
(l)盡快制定城市科技發展中長期規劃。各地應根據自己的實際情況和發展需要,制定近期以及中長期的科技發展規劃。規劃中應突出重點,堅持做到有所為,有所不為;
(2)大力扶植高新技術產業。對于城區所屬的耗能高、污染嚴重的企業或項目,應加強限制,直至取消;
(3)不斷加大科技投人。首先,要努力持續地提高地方財政對科技發展的投人。每年的投人份額應有硬性規定;其次,制定必要的政策措施,鼓勵城區內各個企業,甚至個人增加對科技的經費投人;再次,要采取措施,積極吸收國內外的科技貸款,推進本市區的科技進步。
3.組織創新從現代化的需要來看,我國不少城市仍存在科技事業游離于現實重大攻關項目,科技體制和市場經濟取向不相適應,條塊分割、力量分散、科技成果轉化滯緩等問題,必須加大科技領域組織創新的力度,在科技體制、機制的優化中實施可持續發展方案。為此,我們建議:
(1)根據城市經濟社會以及生態發展的跨世紀戰略和市場經濟的客觀需要,合理配置科技資源,改善現有科技力量布局,在國家政策引導下促進社區科技人才的分流重組,建立人才、技術、資金、信息等合理流動、需求引導、公平競爭的市場機制,從而優化科研隊伍,以進一步滿足城市可持續發展的人力資源需要。
(2)調動一切可利用的組織資源,鼓勵跨地區、跨行業部門的科技事業合作,加強不同城市之間、科研機構之間、科技人員之間的合作與交流,積極推動與海外科研機構和科技人員的交往合作,從而促使我們的科教興市戰略、城市可持續發展戰略匯入全球高科技時代的洪流。
(3)抓住經濟結構調整的大好機遇,積極推進科技等第三產業的發展,鼓勵省屬以及各市縣科研機構各部門,推廣自己的科研產品,積極發展技術中介、技術咨詢、企業診斷服務等第三產業。與此同時,進一步完善技術市場,強化應用技術的開發和推廣,促進科技成果向現實生產力的轉化,解決城市經濟、生態協調發展中的重大和關鍵技術問題。