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1、泓域咨询/单晶炉公司工程项目资源环境承载力分析单晶炉公司工程项目资源环境承载力分析一、 资源承载力影响因素识别及评价指标（一）土地资源承载力土地资源承载力的影响因素包括主要用地类型、面积及其分布，土地资源利用上线及开发利用状况，土地资源重点管控区域等。土地资源承载力的分析需要考虑土地对人口的承载、土地对经济社会的承载，以及土地与人口和经济发展之间的匹配协调程度。主要评价指标包括：人均可利用土地资源、人均耕地面积、人均建设用地、土地利用率、单位土地产出、规划人均城乡建设用地规模、禁建区比例等。（二）水资源承载力水资源承载力的主要影响因素包括水资源总量及其时空分布，水资源利用上线及开发利用状况和耗
2、用状况（包括地表水和地下水），海水与再生水利用状况，水资源重点管控区等。主要评价指标包括：人均水资源量、单位土地水资源量、水资源开发强度、水资源可利用量、地下水开采率、人均供水量、万元GDP用水量、万元工业产值取水量、耕地灌溉率、生态用水率等，分别表示了水资源的丰沛程度和水资源对居民生活用水、工业用水、农业用水、生态用水、经济发展等方面的承载水平。（三）矿产资源承载力矿产资源承载力的主要影响因素包括矿产资源类型与储量、生产和消费总量、资源利用效率等。主要评价指标包括：单位用地矿产量、单位用地实际采矿能力、单位用地矿产从业人员数量、矿业从业人员比率、矿业工业增加值比例等。二、 环境承载力影响因素
3、识别及评价指标（）水环境承载力水环境承载力是在一定经济社会和科学技术发展水平条件下，以生态、环境健康发展和社会经济可持续发展协调为前提，区域水环境系统能够支撑社会经济可持续发展的合理规模。主要影响因素包括水功能区划、海洋功能区划、近岸海域环境功能区划、保护目标及各功能区水质达标情况，主要水污染因子和特征污染因子、水环境控制单元主要污染物排放现状及允许排放量、环境质量改善目标要求，地表水控制断面位置及达标情况，主要水污染源分布和污染贡献率（包括工业、农业和生活污染源）等。主要评价指标包括万元工业增加值废水排放量、工业废水达标排放率、污径比、主要水污染物排放强度等。（二）大气环境承载力大气环境承载
4、力是在某一时期、某一区域，环境对人类活动所排放大气污染物的最大可能负荷的支撑阈值。主要影响因素包括大气环境功能区划、保护目标及各功能区环境空气质量达标情况，主要大气污染因子和特征污染因子、大气环境控制单元主要污染物排放现状及允许排放量、环境质量改善目标要求，主要大气污染源分布和污染贡献率（包括工业、农业和生活污染源）等。主要评价指标包括空气优良率和主要大气污染物排放强度等。（三）土壤环境承载力土壤环境承载力是在维持土壤环境系统功能结构不发生变化的前提下，其所能承受的人类作用在规模、强度和速度上的限值。主要影响因素包括土壤主要理化特征，主要土壤污染因子和特征污染因子，土壤环境质量达标情况，土壤污
5、染风险防控区及防控目标等。主要评价指标包括土壤环境质量达标率等。三、 生态足迹法及应用案例生态足迹将每个人消耗的资源折合成为全球统一的、具有生产力的地域面积，通过计算区域生态足迹总供给与总需求之间的差值生态赤字或生态盈余，准确地反映了不同区域对于全球生态环境现状的贡献。生态足迹既能够反映出个人或地区的资源消耗强度，又能够反映出区域的资源供给能力和资源消耗总量，也揭示了人类生存持续生存的生态阈值。它通过相同的单位比较人类的需求和自然界的供给，使可持续发展的衡量真正具有区域可比性，评估的结果清楚地表明在所分析的每一个时空尺度上，人类对生物圈所施加的压力及其量级，因为生态足迹取决于人口规模、物质生活
6、水平、技术条件和生态生产力。（一）基本模型1、基本概念生态足迹也称生态占用，任何已知人口（某个个人、一个城市或一个国家）的生态足迹是生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生态生产性土地的总面积和水资源量。2计算流程和计算公式生态足迹法本质上是一种度量可持续发展程度的方法，是一组基于“生态生产性土地”面积的量化指标。生态足迹法的所有指标都是基于生态生产性土地这一概念而定义的，根据生产力大小的差异，将地球表面的生态生产性土地分为六类：化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建设用地、海洋（水域）。3基本特点生态足迹理论自诞生以来获得了广泛的应用，其指标是全球可比的、可测度的
7、可持续发展指标，是涉及系统性、公平性和发展的一个综合指标。生态足迹基本模型的特点为：是一种综合影响分析；采用单一时间尺度，即“快拍”式截面；所使用的产量因子是全球平均产量；在固定生产与消费条件下的确定性研究；反应的是区域生产与消费的综合信息；使用六类土地利用空间；引入当量因子进行综合。生态足迹基本模型的优点在于所需要的资料相对易获取、计算方法可操作性和可重复性强。尽管如此，生态足迹方法无论在理论上还是方法上，都存在不足之处，主要表现在：指标表征单一、过分简化，只衡量了生态的可持续程度，强调的是人类发展对环境系统的影响及其可持续性，而没有考虑人类对现有消费模式的满意程度；难以反映人类活动的方式、
8、管理水平的提高和技术的进步等因素的影响；基于现状静态数据的分析方法，难以进行动态模拟与预测。（二）动态改进一时间序列足迹模型由于生态足迹基本模型属于静态测算方法，其假定人口、技术、物质消费水平均不变，导致其结论的瞬时性，从而无法反映出未来的动态可持续性趋势。因此在其基础上衍生出多种动态改进模型。现阶段已有大量时间序列足迹模型研究探讨产量因子和当量因子对生态足迹测算影响。目前主要时间序列足迹模型处理产量因子和当量因子的方法包括：采用区域真实产量，舍弃采用当量因子；采用逐年全球产量和分段当量因子；采用全球产量和逐年区域实际产量，不采用当量因子；采用最大可持续产量；在计算草地足迹时，采用单位草地植物
9、生产量而非动物产量。时间序列足迹模型能够反映区域生态服务消费水平的结构变化，真实生态空间消费及其定位，以及产量因子和当量因子对足迹测算的影响。（三）过程改进一投入产出足迹模型生态足迹测算要求涵盖所有进入生产和消费过程的产品所包含的生态服务，但基本模型由于缺乏结构因素，没有考虑产业间的相互依赖，直接把生态空间利用分配给最终消费，反映的仅仅是直接生态空间占有和区域综合生态影响，无法识别哪些生产和消费部门应对区域综合影响负责。为此，比克内尔等学者结合投入产出方法对此提出了改进，其使用投入产出分析法，通过里昂惕夫逆矩阵得到产品与其物质投入之间的转换关系，反映各部门生产的生态影响细节。其主要计算步骤可以
10、归纳为：计算完全需求系数矩阵；计算最终使用包含的非能源足迹；计算能源消费的生态足迹；计算进口贸易和其他来源产品包含的生态空间；分别按生产部门和最终使用部门汇总生产和消费生态足迹。投入产出足迹模型的特点是：采用倍乘子计算足迹，侧重结构分析，能反映部门间的足迹流动，揭示生态影响的真实发生方位以及某一特定部门的完全生态消费状况。（四）成分法生态足迹模型因上述研究模型存在国家以下层次上消费数据的缺失，无法对生产进行调整得到各消费主体的数据，因而有无法反映具体消费活动影响的缺陷。为了反映生态最响的详细程度，成分法生态足迹模型以人类的衣食住行为出发点，核算人口具体消费行为的生态影响，其典型代表是西蒙斯等人
11、提出的模型，它分两步测算生态足迹：把研究区域的生态足迹分解成直接能源、原材料、废弃物、食物、私人交通、水和建筑用地七种成分；采用物质流动分析（MFA）法和生命周期分析（LCA）法收集数据，研究资源在不同部门、人口与环境之间的流动，从而将消费数据转化为成分影响。成分法生态足迹模型的特点是：关注人口的衣食住行细节行为，采用生命周期技术，适用于国家、地区、企业、家庭乃至个人生态环境影响评估。该方法对数据要求较高，当数据不确定时可能会产生较大误差，对大多数产品层次消费数据缺乏的国家实际应用有限。四、 层次分析法及应用案例（一）基本模型层次分析法是一种层次权重决策分析方法，适用于资源环境承载能力分析这一
12、多因素、多层次系统中各因素权重的确定，其具体应用步骤是：首先，找出影响区域资源环境承载能力的各资源、环境主要因素，建立目标、因素和因子层次结构，建立指标体系；其次，构造比较判断矩阵，进行层次单排序，检验判断矩阵的一致性，再进行层次总排序，确定各因子的权重；最后，对各指标打分，计算出评价值。（二）基于层次分析法的生态环境承载力综合评价法对一个区域来说，可持续的生态系统承载需满足三个条件：压力作用不超过生态系统的弹性度、资源供给能力大于需求量；环境对污染物的消化容纳能力大于排放量。由于生态系统承载力包含多层含义，因而可采用分级评价方法进行评价，即首先进行区域现状调查，接着进行区域生态系统承载力状况
13、评估，最后进行区域生态系统承载力综合分析评价，并可给出区域生态系统承载力分区图。生态环境承载力综合评价法将评价体系分成三级，即区域生态系统潜在承载力评价、资源一环境承载力评价、承载压力度评价三级。一级评价结果主要反映生态系统的自我抵抗能力和生态系统受干扰后的自我恢复与更新能力，分值越高，表示生态系统的承载稳定性越高；二级评价结果主要反映资源与环境的承载能力，代表了现实承载力的高低，分值越大，表示现实承载力越高；三级评价结果主要反映生态系统的压力大小，分值越高，表示系统所受压力越大。根据三级计算结果，对生态承载力进行综合评价。分级评价使得评价结果更明了、准确，更有针对性。如某区域的承载力分级为，
14、低稳定较高承载区”时，说明该区域的现状承载力虽很高，但因该区域为不稳定区，对外界的抵抗和恢复能力较低。分级评价将同类性质的指标归类处理后，可以比较容易地对结果进行分析判断，如果将所有承载力指标汇集到一块，必然因指标太多而使结果复杂化，难以对结果给出精确判断。同时，分级可对区域的承载力有一个更深刻的了解，可更有针对性地采取相应措施与对策。1、评价指标体系构成评价指标体系具体分为目标层、准则层、指标层和分指标层。2目标层计算3综合评价根据三级计算结果，对生态承载力进行综合评价。每一级的计算结果为0100的分值，根据各级评价指标的内涵，划分各区段分值代表的评价结果。五、 逻辑框架法的概念及模式（一）
15、LFA的基本概念LFA是一种概念化论述项目的方法，即用一张简单的框图来清晰地分析一个复杂项目的内涵和各种逻辑关系，以便给人们一个整体的框架概念。LFA是将几个内容相关、必须同步考虑的动态因素组合在一起，通过分析各种要素之间的逻辑关系，从设计策划到目标实现等方面来评价一项活动或工作。LFA为项目策划者和评价者提供一种分析框架，用以确定工作的范围和任务，并对项目目标和达到目标所需的手段进行逻辑关系分析。LFA的核心是项目的各种要素之间的因果关系，即“如果”提供了某种条件，“那么”就会产生某种结果。这些条件包括事物内在的因素及其所需要的各种外部条件。（二）LFA的基本模式逻辑框架分析方法的结果是要形
16、成一个逻辑框架表。由于该表能够充分体现表内包含的各项内容之间的逻辑关系，而且这种逻辑关系构成了一个矩阵式框架结构，因此，逻辑框架表又称为逻辑框架矩阵表。LFA的模式是一张4X4的矩阵。1目标层次逻辑框架表汇总了项目实施活动的全部要素，并按宏观目标、具体目标、产出成果和投入的层次归纳了投资项目的目标及其因果关系。（1）宏观目标。项目的宏观目标即宏观计划、规划、政策和方针等所指向的目标，该目标可通过几个方面的因素来实现。宏观目标一般超越了项目的范畴，是指国家、地区、部门或投资组织的整体目标。这个层次目标的确定和指标的选择一般由国家或行业部门选定，一般要与国家发展目标相联系，并符合国家产业政策、行业
17、规划等的要求。（2）具体目标。具体目标也叫直接目标，是指项目的直接效果，是项目立项的重要依据。一般应考虑项目为受益目标群体带来的效果，主要是社会和经济方面的成果和作用。这个层次的目标由项目实施机构和独立的评价机构来确定，目标的实现由项目本身的因素来确定。（3）产出。这里的“产出”是指项目“干了些什么”，即项目的建设内容或投人的产出物。一般要提供可计量的直接结果，要直截了当地指出项目所完成的实际工程（如港口、铁路、输变电设施、气井、城市服务设施等），或改善机构制度、政策法规等。在分析中应注意，在产出中，项目可能会提供的一些服务和就业机会，往往不是产出而是项目的目的或目标。（4）投入和活动。该层次
18、是指项目的实施过程及内容，主要包括资源和时间等的投入。2客观验证指标逻辑框架垂直各层次目标，应有相对应的客观且可度量的验证指标，包括数量、质量、时间及人员等，来说明层次目标的结果，验证每一个目标的实现程度，这种指标的确立应该是客观的，不能凭主观臆断，同时又是可以被验证的。3客观验证方法在逻辑框架水平逻辑层次上，对应验证指标的是验证方法。验证方法就是主要资料来源和验证所采用的方法。主要资料来源（监测和监督）和验证方法可按照数据收集的类型、信息的来源渠道和收集方法进行划分。4重要的假定条件在逻辑框架的4个目标层次之间有一些重要的限制条件，称为假定条件，即必要的外部条件或风险。重要的假定条件主要是指
19、可能对项目的进展或成果产生影响，而项目管理者又无法控制的外部条件，即不可控风险或限制条件。六、 资源环境承载力分析方法资源环境承载力分析方法主要有人口论系列、生态足迹系列、初级资产账户（能值）系列等，目前已经逐渐形成一套包括定性分析到定量分析、从静态分析到动态分析、从单因素分析到综合分析的方法体系，具体分析方法有生态学分析法、系统动力学法、情景分析法、层次分析法、状态空间法、类比分析法、供需平衡分析法、能值分析法等。（一）从定性到定量随着资源环境承载力研究的不断深人，已从早期定性阐述承载力、生态环境、可持续发展、自然资源等概念和相互联系逐步发展成定性与定量相结合的模式，依托系统学、经济学、管理
20、学、信息科学等理论和学科基础，采用空间成像、MATLAB，ARCGIS等各类先进仪器设备和应用软件，借助成熟的评价方法和模型体系（如生态足迹法、能值分析法、系统动力学方法、复杂网络方法等），计算目标区域各要素承载力指标，并综合分析和预测未来发展趋势。（二）从单一到综合国内外学者在进行资源环境承载力研究的过程中，从开始涉及支撑要素、约束要素、压力要素的某一变量或少数变量分析，逐步开始注重要素中各变量以及要素间内在动力关系和交互作用研究，通过多指标综合要素关系模型的构建，评价和分析目标区域的资源环境承载力。（三）从静态到动态在资源环境承载力研究过程中，对于目标区域的资源环境承载力的评价，已逐步从早
21、期的基于面板静态数据逐步发展成为基于时间序列、系统动力学及模拟仿真等的动态分析和预测方法，有效地提高了分析的全面性和准确性。七、 项目背景分析单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。单晶炉在硅片制造过程中发挥着最为重要的作用，其中拉晶过程主要在单晶炉内进行，单晶炉可提供惰性气体（氮气、氦气为主）的制备环境，通过石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法、垂直提拉法等多种方法生长单晶体。单晶直径在生长过程中可受到温度，提拉速度与转速，坩埚跟踪速度与转速，保护气体的流速等因素的影响。其中温度主要决定能否成晶，而速度将直接影响到晶体的内在质量，而这种影响却只能在单晶拉出后通过检测才能获知。温度分布合适的热场，不仅单晶生长顺利，而且品质较高；如果热场的温度分布不是很合理,生长单晶的过程中容易产生各种缺陷,影响质量，情况严重的出现变晶现象生长不出来单晶。因此在投资单晶生长企业的前期，一定要根据生长设备，配置出最合理的热场，从而保证生产出来的单晶的品质。