, 周侃1,2
, 徐勇1,21. 中国科学院地理科学与资源研究所, 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室, 北京 100101;
2. 中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049
收稿日期: 2021-07-06; 修回日期: 2021-09-16; 录用日期: 2021-09-17
基金项目: 中国科学院战略性先导科技专项（A类）（No.XDA23020101）；国家自然科学基金项目（No.41971164）
作者简介: 陈妤凡(1994-), 女, 博士研究生, E-mail: chenyf.16s@igsnrr.ac.cn
通讯作者（责任作者）: 周侃, E-mail: zhoukan@igsnrr.ac.cn
徐勇, E-mail: xuy@igsnrr.ac.cn
摘要：立足新时期国土空间规划体系强化全域环境空间管控，推动各类环境要素管控分区降尺度与融合化，实现环境污染源头管控与精准落地，是系统应对当前高强度、复合型环境问题的有效途径.构建基于国土空间规划的全覆盖、多层级环境功能分区管控体系，在单要素人为污染物排放量和综合排放强度评价基础上，提出环境功能分区的管控等级集成评价模型，探索分区管理和分级施策的全域环境空间管控途径，并以高度工业化和城市化的苏州市为案例开展应用研究.结果表明：①基于国土空间规划体系的"三区三线"与现行环境要素管控分区的空间耦合性，建立由8个一级分区和21个二级分区构成的环境功能分区管控体系；②按照"三区三线"管控属性和综合排放强度，可进一步将环境功能分区的管控等级由高至低划分为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ及○级；③苏州市人为污染物排放量总体偏大，城镇空间内的工矿业生产空间及城乡居住空间、农业空间内的生产养殖空间的综合排放强度较高，主要分布于姑苏、虎丘等中心城区及昆山、常熟等工业集聚区；④苏州市Ⅴ级和Ⅳ级管控区以工矿业生产空间、城乡居住空间和特殊生产空间为主，Ⅲ级管控区以混合空间为主，Ⅱ级以农业种植空间和生产养殖空间为主，Ⅰ级和○级管控区主要包括一般生态空间和生态保护红线.案例应用表明，国土空间规划体系下的全域环境空间管控可操作性强，可实现环境规制精准落实到污染源空间；建议以环境功能分区分级管控体系为基础，将环境空间管控全面融入国土空间规划体系，建立综合施策的环境协同管理机制.
关键词：污染源空间环境功能分区分级管控国土空间规划苏州市
The environmental spatial management and control under the territorial spatial planning: A case study of Suzhou City
CHEN Yufan1,2
, ZHOU Kan1,2, XU Yong1,21. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling, CAS, Beijing 100101;
2. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049
Received 6 July 2021; received in revised from 16 September 2021; accepted 17 September 2021
Abstract: Based on the territorial spatial planning in new era, it is an effective way to deal with the current high-intensity and complex environmental problems to strengthen the global environmental space control, promote the downscaling and integration of various environmental factors, and realize the precise control of environmental pollution sources. This paper constructs a full-coverage and multi-level environmental function zoning management and control system based on territorial spatial planning, puts forward an integrated evaluation model of control level of environmental function zoning on the basis of the evaluation of emission amount and comprehensive emission intensity of single-factor anthropogenic pollutant, explores the regional environmental spatial management and control approach of zoning management and hierarchical implementation, and takes Suzhou City, a highly industrialized and urbanized city, as an example to carry out application research. The results show that: ① based on the spatial coupling between the territorial spatial planning system and the current environmental factors control zonings, the environmental function zoning control system is established, which consists of 8 primary partition units and 21 secondary partition units.② According to the control attributes of the "three zones and three lines" and comprehensive emission intensity, the control level of environmental function zoning can be further divided into Ⅴ, Ⅳ, Ⅲ, Ⅱ, Ⅰ and 0 from high to low. ③ The overall anthropogenic pollutant emission in Suzhou City is large. The comprehensive emission intensity of industrial and mining production space (IMPS) and urban and rural living space (URLS) in urban space, and production and breeding space (PBS) in agricultural space is relatively high, which is mainly distributed in the central urban areas such as Gusu and Huqiu, and industrial agglomeration areas such as Kunshan and Ghangshu. ④ IMPS, URLS and special production space (SPS) are the main control units of level-Ⅴ and Ⅳ hierarchical areas. The zoning units of level-Ⅲ hierarchical area are mixed. The agricultural planting space (APS) and PBS are the main control units of level-Ⅱ hierarchical area. The general ecological space (GES) and the ecological redline (ERL) are the main control units of level-Ⅰ and 0 hierarchical areas. The case application shows that the regional environmental spatial control under the territorial spatial planning system has strong operability and can realize the accurate implementation of environmental regulation to the pollution source space. It is suggested that based on the environmental function zoning management and control system, the environmental space management should be fully integrated into the territorial spatial planning, and the environmental collaborative management mechanism of comprehensive policy should be established.
Keywords: pollution source spaceenvironmental function zoninghierarchical controlterritorial spatial planningSuzhou city
1 引言(Introduction)以环境功能区划为基础的环境空间管控, 按照环境系统结构、状态和功能上的空间分异, 通过区划技术将环境功能定位及其环境保护目标进行空间分解, 为制定差异化的区域环境管理政策提供依据, 在区域环境保护和治理中具有基础性地位(李颖明等, 2010；王艳等, 2020).环境功能区划一般包括单要素区划和综合区划, 水环境功能区划(Wright et al., 2000；樊灏等, 2016；施红英, 2019)、大气环境功能区划(Woodfield et al., 2006；杨柳林等, 2018)、土壤环境功能区划(吴运金等, 2014；刘作新等, 2014)、声环境功能区划(许振成等, 2011)等均为常见的单要素区划, 综合区划包括主体功能区划(Fan et al., 2010；樊杰, 2013)、生态环境功能区划(Freudenberger et al., 2013；王金南等, 2014；许程, 2019)等.环境功能区划的核心是按照区域环境容量及承载力对国土空间进行分区管理, 在不同功能分区制定差异化环境规制(周侃等, 2019；蒋洪强等, 2019).现行单要素环境功能区划主要面向各类环境受体实施目标管控, 不仅对多元化生产生活污染源的环境空间管控偏弱, 还导致管控界线繁杂、管理职能交叉、监测平台难协同；而现行宏观尺度的综合环境功能区划用于微观层面的环境监管时, 不可避免产生分类分级粗略、边界范围欠精准、约束力偏弱等问题.例如, 在污染源结构复杂的城市化地区, “优化开发区域”、“重点开发区域”、“聚居环境维护区”、“城镇空间”等管控载体缺少细化至街区、园区甚至宗地的环境准入和排污限值.
随着新时期国土空间规划体系建立并监督实施, 国家可持续发展的空间蓝图及基本框架将被确定, 各类开发保护建设活动的底线将细化落地, 为精准化、系统化增强全域环境空间管控明确了空间载体, 对推动各类环境要素管控分区降尺度与融合化, 实现环境污染源头管控与精准落地提供了可能.一方面, 国土空间规划在资源环境承载力和国土开发适宜性评价基础上, 统筹功能空间和管控边界, 进一步明晰了空间管控对象, 为环境精准管控奠定了科学基础(周侃等, 2019)；另一方面, 国土空间开发保护“一张图”提升了生产生活污染源与各类环境受体的空间耦合性, 将污染物排放量、环境质量达标率、产业准入门槛等环境标准和规制精准嵌入至空间管控载体, 有助于系统应对高强度复合型环境问题.因此, 本文构建基于国土空间规划的全覆盖、多层级环境功能分区管控体系, 在单要素人为污染物排放量和管控单元综合排放强度评价基础上, 探索分区管理和分级施策的全域环境空间管控途径.
鉴于同一环境功能区内的人为污染物种类、性质及其储运和治理措施基本相同(陈妤凡等, 2021), 客观评价人为污染物排放量测算及综合排放强度是划分环境功能分区管控等级的重要前提.在不同行政区或自然流域内, 构建合适的人为源污染物排放清单, 运用排放因子法、模型测量法、实地调研法等, 可了解不同空间尺度某类污染物的整体分布情况以及不同污染源的污染排放量(Lee et al., 2011; USEPA, 2014; 宋晓伟等, 2020；潘春梅等, 2020; 徐晨曦等, 2020), 并实现污染情景模拟和影响因素分析(He, 2012; 赵娜等, 2020；刘洁等, 2020).但是, 一般污染源空间内包含有多项污染物和污染行为, 现有的污染源排放清单尚未有成体系的、面向空间单元和复合污染源的综合集成, 无法将污染源排放量核算分配落实到各个空间载体.本文以高度工业化和城市化的苏州市为案例开展应用研究, 采用排放因子法和熵权法, 测算单要素人为污染物排放量和综合排放强度, 提出环境功能分区的管控等级集成评价模型, 探索分区管理和分级施策的苏州市全域环境空间管控方案, 以期为融入多层级国土空间规划、建立全覆盖的分区分级环境管控体系提供科学依据与技术参考.
2 数据与方法(Data and methods)2.1 研究区概况与数据源2.1.1 研究区概况苏州市位于江苏省南部, 地理坐标为东经119°55′~121°20′, 北纬30°47′~32°02′, 海拔高程为0~342 m, 整体地势低平, 河流、湖泊众多, 属长江三角洲平原地区和太湖平原地区.苏州市下辖姑苏、吴忠、相城、虎丘、吴江5个区, 以及张家港、常熟、太仓、昆山4个县级市, 市域总面积4652.84 km2, 建成区面积475.88 km2.2019年, 苏州市年末常住人口达1075万, 人口城镇化率为77.0%, 城镇化进程由加速阶段向平稳发展的后期阶段过渡；全市GDP总规模为19235.8亿元, 三次产业结构呈1.0∶47.5∶51.5, 已步入工业化后期阶段.其中, 以都市农业为特色的现代农业发展成熟, 电子信息、装备制造、纺织印染、化工等制造业集群在全国具有重要影响的同时, 新能源、新材料、生物医药等新兴制造业占全市规模以上工业比重52.4%.
图 1(Fig. 1)
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| 图 1 研究区范围及位置 Fig. 1Scope and location of the study area |
在持续、快速的城镇化和工业化进程中, 苏州市还面临严峻的环境容量约束.2019年, 苏州市SO2、CO年均浓度分别为9 μg·m-3和1.2 μg·m-3, 达到国家一级标准, 而NO2、PM2.5和O3的年均浓度分别为43 μg·m-3、36 μg·m-3和166 μg·m-3, 是影响苏州大气环境的主要污染物.苏州辖区内的太湖水质总体处于IV类, 综合营养状态指数为55.8, 污染源以总磷和总氮排放为主, 平均浓度分别为0.064 mg·L-1和1.10 mg·L-1.为探索将生态优势转化为经济社会发展优势, 坚持生态绿色的同时实现经济社会高质量发展, 苏州市亟需对环境功能空间的人为污染源排放进行综合评估, 通过分类和分等定级的方式, 为环境管控对策提供空间载体.
2.1.2 数据来源研究数据主要包括以下3类: ①地理空间类数据, 用于空间可视化及管控分区单元划分.具体包括行政区划数据、土地利用数据、生态保护红线数据、水系分布数据等, 其中土地利用数据源自第三次苏州市土地利用详细调查数据为主, 其余数据源自中国科学院资源环境科学与数据中心(http://www.resdc.cn/)和地理国情监测云平台(http://www.dsac.cn/).②环境污染类数据, 用于分区单元的排放因子确定及排污量核算校验.具体包括COD、NH3-N、TP、SO2、NOx、PM2.5、NH3等主要污染物的环境普查数据和年度统计数据, 主要源自清华大学中国多尺度排放清单(http://meicmodel.org/)、第二次苏州市污染源普查数据、苏州市生态环境状况公报(http://sthjj.suzhou.gov.cn/szhbj/hjzkgb/xxgk_list.shtml)以及系列污染源排放清单编制技术指南(http://www.mee.gov.cn/gkml/hbb/bgg/201408/t20140828_288364.htm).③经济社会类数据, 用于分区单元的单要素污染物排放量与综合排放强度测算.主要包括人口、经济、农业、能源等数据, 源自苏州市第四次经济普查报告、第六次人口普查报告以及《苏州市统计年鉴2019》.此外, 本研究于2020年9月开展实地调研与部门访谈, 对工业园区、畜禽养殖场、污水处理厂、垃圾填埋场、新农村建设示范村、城市居民小区等重点开展污染源排放及地理空间信息补充和校验.
2.2 基于国土空间规划的环境功能分区管控体系环境功能是国土空间的重要属性之一, 环境容量及承载力是国土空间综合承载力的基本要素.国土空间规划根据资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价结果, 结合国土空间现状格局及发展潜力, 遵循主体功能定位、坚持生态保护优先、落实刚性约束要求、预留未来发展空间, 通过生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等管控边界划定, 以及生态空间、农业空间和城镇空间统筹布局, 为细化环境管控措施提供了空间载体(樊杰, 2019；周侃等, 2019).本研究立足于国土空间规划的“三区三线”生态环境系统结构、状态和功能上的差异, 结合污染物性质及来源特点, 建立全覆盖、多尺度的环境功能分区管控体系(图 2).环境功能分区注重环境系统污染特征的同质性和相似性, 管控空间在城镇空间、农业空间和生态空间基础上, 根据人类活动特征及其用途属性进一步划分为8个一级分区单元和若干个二级分区单元.例如, 城镇空间内部可根据产业发展、生活居住、基础设施建设、公共服务、休闲游憩等用途划分为工矿业生产空间、城乡居住空间、休闲游憩空间、特殊生产空间等4个一级分区单元, 而工矿业生产空间又可根据产业发展进一步划分得到污染密集型制造业场所、一般制造业场所、采矿区等若干个更为微观尺度的二级分区单元.同理, 城乡居住空间、休闲游憩空间、特殊生产空间也可细分至若干二级分区单元, 从而形成多层级的环境功能分区管控体系.
图 2(Fig. 2)
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| 图 2 国土空间规划下的环境功能分区管控体系 Fig. 2Management and control system of environmental function zoning under spatial planning |
2.3 人为污染排放强度测算2.3.1 单要素人为污染物排放量测算与校验本研究的人为污染排放强度测算与综合集成均基于环境功能分区管控体系中的二级分区单元展开, 且需校验测算结果与环境统计数据的精度, 将相对误差(即测算结果与统计数值的差值)控制在5%以内(周侃等, 2021).根据人类生产生活过程中产生的污染物种类及性质特点, 环境污染物涉及到固体废弃物、水体污染物和大气污染物三项.进一步分解, 固体废弃物包括城乡生活垃圾、工业固体废弃物和农业固体废弃物；水体污染物包括生活污水、工业废水和农业废水等, 主要污染指标有COD、NH3-N、TP等；大气污染物包括SO2、NOx、PM2.5、NH3等.
各个单项污染物指标从不同侧面反映了不同污染源空间排放的环境污染物数量, 本文运用排放因子法, 以二级分区作为计算单元, 确定不同空间单元的排污主体、排污行为、排污系数及去污效率, 建立定量评价算式, 并以面状形态在空间上显示(翟一然，2012; 卞雅慧, 2018；王文鹏等, 2021).排放因子法的基本原理见式(1):
 | (1) |
 | (2) |
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2.3.2 综合排放强度测算每个分区单元产生的固废、水体和大气污染物存在性质和污染对象的差异, 但均会对环境整体造成不同程度的污染, 即各类单项污染物互不包含, 但对环境系统造成的污染效果具有累积效应(陈妤凡等, 2021).因此, 本文运用熵权法对单项污染物进行加权求和, 分别得到各个分区单元的固体废弃物、水污染物和大气污染物的综合特征值, 并在此基础上进一步得到各个分区单元的集成特征值.具体步骤与算法如下:
(1) 污染物排放量的标准化处理(X′ij)
由于各项污染物指标的计量单位并不统一, 故需对原始数据进行标准化处理, 即将绝对值转化为相对值.
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 | (5) |
 | (6) |
 | (7) |
2.4 分级管控区综合集成按照分区统筹、分级施策的差异化空间管控理念, 强调从源头起就保障环境规制在空间落地.基于国土空间规划中“三区三线”的生态环境管控指引, 针对各个分区单元的污染物排放强度、危害性及影响范围, 进一步明确管控等级与范围, 使得环境质量、污染排放和执法监督的管控载体下沉到位.一般来说, 城镇和农业空间的分区单元可根据管控强度分为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ等4个等级, 生态空间的分区单元可根据生态保护重要性分为Ⅰ和○两级(表 1).
表 1(Table 1)
| 表 1 环境功能分级管控区划分的参考判别矩阵 Table 1 Reference judgement matrix of environmental function hierarchical control area | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
表 1 环境功能分级管控区划分的参考判别矩阵 Table 1 Reference judgement matrix of environmental function hierarchical control area
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分级管控区的划定过程是采取定性和定量相结合的方法.污染排放强度的集成特征值是各个分区单元进行分级管控区划分的参考值.本文运用Jenks分级法, 根据管控强度由高到低依次确定各个分区单元相应的分类级别, 初步确定Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ共4个分级管控区.对于缺乏定量数据的分区单元, 可通过与其它相似分区单元的定性比较, 划入相应的分级管控区内.在“三区三线”的空间架构下, 城镇空间的排放强度高于农业空间和生态空间, 城镇开发边界的排放强度高于永久基本农田和生态保护红线, 故需结合主要污染物的排放特征及管控方式, 进一步调整各个分级管控区的分区单元构成.此外, 针对生态空间下的分区单元, 需结合已划定的生态保护红线方案, 从一般生态空间中筛选出生态保护红线类型区, 根据生态保护重要性, 将其作为○级管控区, 剩余的生态空间部分则保留作为Ⅰ级管控区.
3 结果与讨论(Results and discussion)3.1 环境功能管控分区解析与典型区识别基于环境功能分区管控体系的分类标准, 苏州市全域环境功能管控分区的空间分布如图 3所示.在市域层面, 苏州市共有工矿业生产空间、城乡居住空间、休闲游憩空间、特殊生产空间、农业种植空间、生产养殖空间、一般生态空间和生态保护红线共8个一级分区单元.其中, 一般生态空间中湖面面积大于1000 m2的湖泊将单独划出, 不作为空间管控单元.
图 3(Fig. 3)
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| 图 3 苏州市环境功能分区空间分布 Fig. 3Spatial distribution of environmental function zoning units |
进一步分析不同区域的分区单元构成及其污染特征, 可将苏州市分为工业密集区、城市人口密集区、乡村密集区三类.具体来看: 工业密集区的分区单元以工矿业生产空间为主, 包括污染密集型制造业场所、一般制造业场所、采矿区等, 但在大面积的工业园区中还零散分布有少量的城乡居住空间；城市人口密集区以城镇居住区为主, 因城市功能丰富, 还包含有人文游憩场所、自然游憩场所、交通运输空间、公共商服空间等；乡村密集区以农业种植空间、生产养殖空间和生态保护空间为主, 乡村居住区则以点状形态穿插分布.
3.2 人为污染物排放的空间分布特征(1) 固体废弃物排放格局
以环境功能管控分区体系中的二级分区作为计算单元, 以一级分区作为统计单元, 得到苏州市固体废弃物、水体污染物和大气污染物排放的空间分布如图 4所示.工矿业生产空间是固体废弃物排放的主要污染源空间, 尤其是制造业生产场所产生的工业固废排放量高达2515.27万t·a-1；其次是城乡居住空间和农业生产空间, 固废排放排放量分别为390.78和83.92万t·a-1, 固废类型以生活垃圾和农作物秸秆为主.此外, 垃圾填埋场和污水处理厂等特殊生产空间作为污染物集中处理地, 会有大量淤泥质和二次固废残留.从空间分布(4a)来看, 苏州市大部分区域的固废排放量较小, 中心城区的工业密集区和人口密集区等城镇空间是固废排放的高值区.
图 4(Fig. 4)
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| 图 4 苏州市人为污染物排放强度的空间分布图 Fig. 4Spatial distribution of anthropogenic pollutant emission intensity in Suzhou |
(2) 水体污染物排放格局
水体污染物涉及到COD、NH3-N和TP, 运用熵值法得到的水体特征值空间分布如图 4b所示.污染物排放强度较大的区域主要集中在苏州中心城区和张家港市、昆山市、太仓市的工业密集区, 以及太湖、太浦河等主要湖泊水体沿岸及其缓冲区；城市外围的乡村密集区及生态保护区域的水体污染物排放相对较少.进一步分析单项污染物排放特征, 城乡居住空间以排放生活污水为主, COD和NH3-N含量相对较高, 占比分别达到53.04%和50.08%；工矿业生产空间排放的污水包括化工行业、纺织业等行业产生的工业废水以及从业人员的生活污水, 水污染化学指标含量相对均衡, 整体偏高；农业生产空间因大量使用氮、磷、钾肥料和有机饲料, 是TP排放的主要污染源, 排放量占比高达95%以上, 是造成水体富营养化的主要原因之一.
(3) 大气污染物排放格局
大气污染物涉及SO2、NOx、PM2.5和NH3, 运用熵值法得到的大气特征值空间分布如图 4c所示.排放量大的区域主要集中在城镇空间, 包括有苏州的姑苏区、虎丘区等中心城区, 以及昆山市、常熟市、张家港市、吴江区的工业密集区, 而城市外围的农业空间及生态空间, 如苏州北部区域以及南部太湖周围的大气污染物排放量相对较低.具体来看, SO2、NOx、PM2.5的污染空间结构较为相似: 工矿业生产空间居于首位, 主要由工业生产中的燃料燃烧导致, SO2和PM2.5排放总量占比分别为99.32%和97.79%, NOx排放占比也能达到74.65%；其次是城乡生活居住空间, 一方面是交通运输场所中的机动车大量尾气排放, 另一方面则是因日常生活使用的原煤、人工煤气等消费产生的污染物排放.NH3的污染源以农业生产空间为主, 排放量占比为62.23%, 农业种植中使用的氮肥将有一定比例转换为氨气排放, 同时各类畜禽的粪便堆积也将产生NH3.
3.3 环境功能分级管控区综合集成根据环境功能分级管控区的综合集成方法, 结合苏州市的环境污染物排放特征, 可综合得到苏州市环境功能分级管控区的空间分布图, 如图 5所示.中心城区(包括有工业密集区、城市人口密集区等)和外围区域(包括有乡村密集区、流域缓冲区等)的分级管控区等级有显著差别.中心城区因集聚了大量工矿业生产空间和城乡居住空间等城镇空间, 污染排放强度与环境管控等级较高, 大部分隶属于Ⅴ和Ⅳ级管控区；外围部分以Ⅲ级管控区和Ⅱ级管控区为主, 大多属于农业空间, 管控等级相对较低, 空间分布较为零散, 污染可控性偏低.
图 5(Fig. 5)
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| 图 5 苏州市环境功能分级管控区 Fig. 5Spatial distribution of environmental function hierarchical control areas in Suzhou |
进一步就高等级(Ⅴ级、Ⅳ级)管控区和低等级(Ⅲ级、Ⅱ级)管控区的环境功能分区构成和污染特征进行分析, 结果如下:
Ⅴ级管控区以工矿业生产空间为主, Ⅳ级管控区以城乡居住空间和特殊生产空间为主.苏州市的污染密集型产业包括有火电供应、金属制造、化学医药、纺织服装和造纸业等, 工业能源消费量高达5006万t标准煤, 一般制造业包括木材加工业、文教体育业等, 其生产过程中的能源消耗达27.5万t标准煤.工业生产过程产生的工业废气和废水排放量大, 但基本集中在工业园区中, 可将污染物集中处理, 可控性相对较强.全市共有污水处理厂43座, 市区及县级市均配有不同规模的污水处理厂, 集中处理市区及周边的生活污水和工业废水, 易产生大量的淤泥质或二次焚烧产生废气, 且其出水口水质与处理工艺有关.垃圾填埋场工艺以焚烧和填埋为主, 前者在发电二次利用同时造成一定程度的废气排放, 后者的二次污染与垃圾场设计规模有关, 若垃圾处理量超过最大容量, 将因二次堆积带来土壤污染.城镇居住区以生活垃圾和生活污水排放为主, 生活垃圾清运量在247.84万t, 排放强度大, 但一般会集中到垃圾填埋场和污水处理厂进行处理, 相对可控.
Ⅲ级管控区混杂有工矿业生产空间、农业生产空间和城乡居住空间, Ⅱ级管控区则覆盖有大量农业生产空间.乡村居住区的污染物排放特征与城镇居住区基本相似, 但由于苏州市城镇化进程较快, 70%以上的人口集中在城镇, 剩余有52个乡镇、1025个农村居民点, 乡村的污染物排放规模整体小于城镇.全市机动车拥有量总计403.4万辆, 公路总里程在1.31万km, 沿路产生的污染物会随机动车移动, 导致交通运输场所的污染不可控性增强.畜禽养殖场以规模化养殖为主, 牲畜和家禽的年末存栏量在229.33万头, 会有大量粪便和粪尿堆积产生的固废和废水污染；淡水养殖面积在51.29×103 hm2, 产生的污染物排放与饵饲残留有关, 以氮磷水体污染为主, 极易造成有机物污染, 是水体富营养化的主要污染源.农作物播种面积达217.79×103 hm2, 化肥施用量在6.44万t, 水土流失将带来严重的氮磷面源污染, 且在种植过程中会有少量秸秆、塑料地膜等固废存在.
此外, 环境功能管控体系要求为全覆盖, 除有人为污染物排放的城镇和农业空间外, 还有大面积的生态空间需根据生态保护重要性由低到高依次划分为Ⅰ、○共2个分级管控区.苏州市的Ⅰ级管控区包括有绿化隔离区、自然生态保留区和其他生态区；○级管控区则包括有水源涵养区和生物多样性保护区.
3.4 全域环境空间管控的转型重点与途径(1) 深化环境功能分区分级管控体系与现行污染防治体系的空间关联与传导
以环境功能分区为基本政策管控单元, 以分级管控区为环境管制强度实施准则, 结合污染物特征和排放控制限值等, 制定“事前、事中、事后”过程衔接、“宏观、中观、微观”尺度协同、管控力度与等级类型适配的环境规制体系, 并将其纳入到现行污染防治体系中, 实现多层级、多类型的环境空间管控工具整合嵌套.例如, 苏州市的Ⅴ级和Ⅳ级管控区作为高等级管控区, 污染排放的核心特点在于点状高强度负荷, 亟需针对各个管控单元点对点制定高标准的污染排放等量(或减量)置换门槛.鉴于Ⅲ级和Ⅱ级管控区的空间分布具有管控单元混乱且分散的特点, 其管控重点应鼓励生产工艺与技术更新降低污染排放基数, 强化污染源空间整合以提升污染物处置的集中化水平及处置效率.
(2) 全面融入多层级国土空间规划, 建立综合施策的环境协同管理机制
将环境功能分区同“三区三线”衔接, 保障各个管控分区的环境管制内容与城镇建设、农业生产、生态保护行动相协调, 分类制定污染物排放限值、环境质量目标、产业准入目录、减排激励机制, 形成更有针对性的污染源宏观管控体系, 依托国土空间规划从根本上转变环境管控碎片化、话语权弱等现状.例如, 工矿业生产空间在环境管控分区分级体系中属于Ⅴ级管控区, 在工业园区建设以及产业入园等方面有较高的污染源管控要求.同时该空间隶属于国土空间规划体系中的城镇空间, 其在规划选址、用地预审、环评等环节同步提出相应的约束要求.应将环境管控要求嵌入至国土空间规划管控制度中, 在符合环境容量约束前提下合理选址, 适度开发, 突出政策引导性.
(3) 构建全要素、跨领域的环境管理信息平台, 夯实环境空间管控信息化支撑
针对环境空间管控依托的基础数据海量且多源异构、拓展性和集成性强、时空分辨率高的特点, 协同建立跨部门环境空间信息数据库与信息平台.从分类标准规范上保障环境空间信息的协调性, 加强污染源及环境空间信息与第三次国土调查、“天地图”、地理国情普查等国土空间信息对接, 基于统一的坐标系统、依据统一的分类体系和数据标准, 在空间、时序、比例尺上对各类环境数据进行标准化整合、对接、去重、融合.对环境监测布点空缺或薄弱的分区单元和跨界地区填补监测空白, 对Ⅲ级以上高等级管控分区以及上下游、左右岸等关键区域加密监测.
4 结论(Conclusions)1) 基于国土空间规划体系的“三区三线”与现行环境要素管控分区的空间耦合性, 苏州市的环境功能分区可在城镇、农业和生态空间基础上识别出工矿业生产空间、城乡居住空间、休闲游憩空间、特殊生产空间、农业种植空间、生产养殖空间、一般生态空间和生态保护红线共8个一级分区单元, 在各区县及工业密集区、城市人口密集区和乡村密集区等典型区, 可进一步识别得到21个二级分区单元.
2) 苏州市的人为污染物排放量整体偏大, 城镇和农业空间的综合污染排放强度较高.其中, 工矿业生产空间是苏州市人为污染物的主要排放源, 固废、水体、大气污染物排放强度均位于第一梯队；城乡居住空间在固废和水污染方面表现出较大的排放压力；农业生产空间以面源污染为主, 污染排放主要体现在水污染和氨气污染方面.从空间分布看, 苏州市的人为污染物排放主要集中在虎丘、姑苏、相城等中心区, 以及昆山、常熟、张家港、太仓市的工业集聚区内, 城市周围的农业区以及水体缓冲区附近是污染排放低值区.
3) 苏州市的城镇和农业空间, 按污染排放强度可依次分为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ级共4个管控区.其中, 中心城区以Ⅴ和Ⅳ级管控区为主, 城郊外围区域则大部分隶属于Ⅲ和Ⅱ级管控区.Ⅴ级和Ⅳ级管控区作为高强度管控区, 集中了大部分的工矿业生产空间和城乡居住空间, 管控区内污染物类型复杂, 排放量大, 影响范围广, 但可控性强.Ⅲ级管控区混杂有多种人为污染单元, 空间分布零散, 排放强度中等.Ⅱ级管控区以农业种植和生产养殖等农业空间为主, 排放强度弱, 但面源污染导致污染可控性较差.生态空间按生态保护重要性属性依次划分为○、Ⅰ级等2个管控区, 要求实施严格的环境保护制度, 减少管控区外的污染影响.
5 讨论与展望(Discussion and prospect)国土空间规划统筹了功能空间和管控边界, 为环境精准管控奠定了科学基础, 且明晰了管控对象.现行水、大气、土壤等单要素环境规划同主体功能区规划、国土空间规划等综合性空间规划衔接不足, 与国土空间治理体系匹配不充分, 导致其在整个空间治理体系中的基础性作用发挥不充分.环境功能区划按照国家主体功能定位, 明确不同国土空间的主体环境功能和环境管理方向, 一定程度上衔接了相关区划与规划, 但内部空间混乱问题仍存在, 无法实现差异化环境政策的精准落地.“三线一单”综合生态分区管控、环境分区管控以及资源分区管控, 将行政区域划分为若干优先、重点和一般管控单元, 充分衔接城镇开发边界等成果, 但管控单元下沉仍不到位, 大面积的一般类管控单元缺乏精准的管控强度与范围.本文遵循城镇、农业和生态空间的环境功能以及不同用途类型, 构建全覆盖、多层级的环境功能分区体系, 并通过在分区单元上叠加多要素环境污染排放强度指标, 进一步明确管控等级, 从而形成“分区”和“分级”并存的环境空间管控体系.其中, 分区是指管控单元分区, 空间覆盖城乡生活区、工矿生产区、农田、水域、森林等；分级是指管控强度分级, 根据排污强度、污染特征、开发阈值等关键指标, 确定各个分区单元的管控等级.
环境功能分区单元数据的精确性、可获取性以及量纲大小均会在不同程度上影响环境分区管控的有效性, 出现分级管控区划分不合适的可能.在未来研究中, 可选取全国不同地理位置的市县进行对比分析, 改进污染排放强度测算方法, 优化混合污染物综合集成方案, 以增强技术方案的可行性.此外, 环境功能分区的类型设置与管控等级设置需综合考虑不同研究区的国土空间类型、人类活动特点及其环境污染特征, 确保各类源头治理措施能精准管控到位.
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