大連市環境與社會、經濟、人口、資源重心演變路徑分析

王 甡

(遼寧省大連生態環境監測中心，遼寧 大連 116023)

1 引言

重心概念源于力學，美國學者弗·沃爾克首次將“重心”方法引入人口問題研究中，分析了美國西部大開發引起美國人口重心變化情況，20 世紀 70 年代以后，國內學者開始將重心概念廣泛應用于社會經濟問題研究，樊杰等定量分析了中國農村工業重心空間轉移軌跡變化趨勢[1]，徐建華等定量表示出中國近20年來人口、GDP、工業、農業、第三產業及消費重心的動態演化過程[2]。目前，“重心”法成為國家區域經濟與環境發展平衡性的宏觀分析方法[3]，楊磊等分析了2000～2009年環境污染重心和治理投資重心各自的動態變化和空間演變軌跡[4]；喬谷陽等揭示了河南省 2003～2013 年環境污染重心與社會經濟重心的空間分布、移動規律和相互影響機制析[5]。大連是北方沿海重要的中心城市、港口及風景旅游城市，以社會、經濟、人口、資源和環境相協調為可持續發展戰略，為分析大連市環境與社會、經濟、人口、資源等作用的空間機制，本文采用重心法分析大連市環境系統與社會、經濟、人口、資源系統的空間關聯性。

2 研究方法

2.1 重心法

“重心”在物理學意義上是指物體內各點所受重力產生合力的作用點。應用于社會、經濟和環境問題研究中,是指在區域空間上存在某一點,在該點前后左右各個方向上的力量對比能夠維持均衡。重心模型可用重心坐標和重心偏移距離來衡量。設已知某區域有n個質點p1(x1，y1)、p2(x2，y2)…pn(xn，yn)，其屬性值分別為m1,m2,…mn,則某一屬性的重心坐標可用公式求算[6]:

(1)

(xi,yi)取大連各市縣區行政中心坐標，m取社會、經濟、人口、資源等不同指標的屬性值。

2.2 指標體系構建

環境和社會經濟是兩個復雜的巨系統，必須在眾多的因子中選擇有代表性的指標，盡可能反映環境與社會經濟的特征變化，從環境、社會、經濟、人口、資源5個方面選取具有代表性指標，建立重心關系分析的指標體系(表1)。

表1 環境與社會經濟人口資源重心關系的指標體系

3 數據來源

GDP總量、人口密度數據來源于《大連市統計年鑒》(2007～2011年)，環保投資、工業廢氣排放量、工業廢水排放量、工業固廢產生量、工業用水、工業用煤采用大連市環境統計數據(2006～2010年)。地理坐標的選取采用大連市10個縣區(中山區、西崗區、沙河口區、甘井子區、旅順口區、金州區、瓦房店市、普蘭店市、莊河市、長海縣)政府所在地的地理坐標作為各市的重心。

4 結果分析

4.1 重心格局

環境、社會、經濟、人口、資源指標重心都明顯偏離幾何重心，位于幾何重心西南方向，說明大連市環境污染排放和社會經濟發展都表現為不均衡，南部市區是環境污染排放和社會經濟發展的高密度區域。

環保投資重心比污染排放重心更靠近幾何重心，說明各區市縣在環境污染治理方面投入較均衡，環境保護工作在各區市縣得到有效重視，但環保投資重心相對于GDP重心表現為較不均衡，說明各區市縣環境治理的步伐仍然落后于經濟發展，而且南部市區在環保投資方面力度較大。

GDP相對環境污染排放具有一定均衡性，說明各區市縣都在大力發展經濟實力，而環境污染排放并不均衡，且大連南部市區環境污染排放量很大。

人口主要集中分布在中心城區，人口密度分布相對于環境污染排放分布更加不均衡，說明人口集中的區域并沒有產生更多的環境污染排放量，污染排放量高的工業布局得到了合理規劃。

工業用水量重心與工業廢水排放量重心較一致，說明二者空間分布較均衡，用水量多的地方產生廢水量也多。工業用煤量重心與工業廢氣排放重心、工業固廢重心距離較近，但用煤重心相對向南偏移，說明南部市區工業用煤量大，但產生廢氣和固廢相對較少，相關企業減排效果較為顯著(圖1)。

圖1 環境指標重心與社會經濟人口資源指標重心的空間格局

工業廢氣排放與人類生存環境息息相關，二氧化硫排放量、氮氧化物排放量、工業煙塵排放量與相應環境空氣監測指標濃度之間存在密不可分的關系。SO2濃度重心、NO2濃度重心、PM10濃度重心相對于其污染源排放量重心更趨于均衡，說明各區市縣的廢氣污染減排取得成效。

4.2 重心演變路徑

4.2.1 環境污染排放重心遷移路徑分析

環境污染排放重心都呈現出向東北方向遷移的趨勢，說明北部市縣環境污染排放有所加重，其中從2006～2007年工業廢氣和工業固廢重心向東北遷移較大，說明北部市縣廢氣和固廢排放量在此期間增幅較大。工業廢水重心從2006～2010年間遷移距離不大，說明工業廢水排放相對穩定，主要集中在南部市區。2010年工業廢氣和工業廢水排放重心表現出向西南方向遷移，而固廢排放重心則向東北方向遷移，說明2010年南部市區工業廢氣和廢水排放加重趨勢，北部市縣固廢排放量有所增加。

根據《大連市環境保護總體規劃(2008～2020)》，中心城區實施嚴格的環境準入制度，嚴格控制新建工業項目，嚴格控制新增污染物總量。新建大中型工業企業向北、向西方向發展，重點安排在金州區，并逐步向北三市轉移。2006～2010年環境污染排放重心遷移路徑實證了規劃中轉移產業重心的布局調整。

4.2.2 環境污染排放重心遷移路徑的相關分析

采用2006～2009年環境污染排放量與社會、經濟、人口、資源相關指標數據進行重心遷移的相關分析，重心路徑遷移方向主要集中在東北方向和西南方向。

環保投資重心向東北方向大幅度遷移，說明北部市縣的環保投資力度在加大，各市縣環保投資呈現出均衡發展態勢，與廢氣遷移路徑存在相關關系，說明北部各市縣對于廢氣治理投資力度較大。

GDP重心表現出從北向南遷移，與環境污染排放重心遷移方向相反，說明南部市區經濟的快速發展并未帶來更多的污染排放，北部市縣經濟發展雖然較慢，但產生了更多的污染排放，環境污染排放的均衡化程度仍然不及GDP均衡化程度。

人口密度重心基本上沒有隨環境污染排放重心遷移而變動，說明人口空間分布較穩定，受環境污染排放影響較小。

用水量重心遷移路徑與廢水排放量重心遷移路徑在空間上基本重合，且都向東北方向遷移，說明兩者具有較為一致的均衡化趨勢，且工業用水量與廢水排放量存在密切關系。用煤量重心與廢氣、固廢排放重心遷移路徑基本朝著東北方向大幅度遷移，說明北部市縣用煤量對固廢產生量影響較大，同時也帶來了較多的廢氣排放(圖2)。

圖2 環境指標與社會經濟人口資源指標的重心遷移軌跡關系

5 結論與討論

近幾年，隨著環境污染排放重心向北遷移，環保投資和用煤的重心也隨著向北遷移，而GDP重心則主要呈反方向遷移，人口密度重心基本上沒有遷移，說明經濟發展正向著高效能、低能耗、低排放的增長模式轉變，環境治理日益得到重視，產生環境污染的能源結構仍然以煤炭為主，人口空間分布較穩定。

根據《大連市環境保護總體規劃(2008-2020)》，中心城區實施嚴格的環境準入制度，嚴格控制新建工業項目，嚴格控制新增污染物總量。新建大中型工業企業向北、向西方向發展，重點安排在金州區，并逐步向北三市轉移。2006～2009年環境污染排放重心遷移路徑實證了規劃中轉移產業重心的布局調整。

根據環境、社會、經濟、人口、資源指標重心格局和重心遷移路徑分析，“十一五”期間，工業發展和污染排放控制均取得了一定的成績，污染重心逐步遠離人口重心，但目前污染排放和人口格局尚需繼續優化。隨著大連經濟的發展和規劃的合理布局，污染企業搬遷改造，污染重心逐漸遠離人口重心，人們的生活環境也將逐步得到改善。

為了加強環境保護工作，市區內工業企業應加大搬遷改造力度，有污染的企業應布局在規劃的工業園區內，加強工業園區的區域規劃和污染治理，加大各區市縣的環境污染治理的投資力度。