基于生态足迹的三宝垄工业区承载力评估
Sudanti Budihardjo, Sudharto P. Hadi, Sutikno Sutikno, Purwanto Purwanto
印度尼西亚三宝垄Diponegoro大学环境科学学院,印度尼西亚三宝垄,Diponegoro大学环境科学学院,印度尼西亚日惹加德亚马达大学地理学院,印度尼西亚三宝垄Diponegoro大学化学工程学院
邮箱:sudantieko@gmail.com
2013年3月6日录入; 2013年4月27日修订; 2013年5月4日通过审核
版权所有copy;2013 Sudanti Budihardjo et al.这是一个根据知识共享署名许可分发的开放获取文章,允许在任何媒介中不受限制地使用,分发和复制,前提是原始作品被正确引用。
简介
中爪哇地区工业部门的发展带来了许多成效,如推动区域经济的增长,就业和商机。但是,工业活动也带来了各种与环境和社会问题有关的负面影响,这些问题 可能会导致环境质量的降低,同时也会降低该地区环境的承载能力。本研究旨在研究三宝垄工业区的生态足迹是否已经超过了该地区的生态承载力。从土地适宜性,水质,能量和废物同化等方面看,工业区的生态承载力的远远不足。这项研究采用实证主义范式与定量分析和解释性研究类型。这项研究是在三宝垄工业进行区域使用调查和案例研究,旨在研究三宝垄工业区的生态足迹。研究内容包括三宝垄工业区的生态足迹计算,评估生物承载力和生态赤字/剩余纲量。结果表明,三宝垄工业区已经超过了环境承载能力(过冲)。为了支持三宝垄工业活动的可持续发展,应该建设清洁生产导致生态工业园区发展的制度和生态友好型产业。更重要的是要在不改变总体规划中指定的区域的布局、不违反确定的基本建筑系数的情况下有效地利用天然资源和能源,而不是生产这类可能会损害自然系统的产品,特别是开放空间,用于渗水和绿化。
关键词:生态足迹;承载能力工业区;可持续发展
一、引言
印度尼西亚工业化的影响可能是通过规划过程和制定过程监督和影响管理的目标[1]。 另一方面,正如Budihardjo所说,从观察可以确定几个弱点实施发展规划和环境印度尼西亚的管理层是一个空间规划过于重视的强烈倾向在物理视觉的空间方面感觉[2]。 与社区相关的方面资源规划部分仍然缺乏关注。城市和区域规划的重点倾向于更多地在建筑环境和方面缺乏对自然优化利用的关注环境。这些弱点将导致环境承载能力的过载,从而导致环境退化,这引出一个问题:有符合三宝垄工业区承载能力的环境吗? 基于这些问题,进行分析三宝垄工业区生态足迹并对其进行评估。参考文献[3]定义了生态足迹或分配一地区的承载能力专门用于该地区各种类别的土地和水:1)不断提供消耗的所有资源; 2)不断提供吸收所有产生的废物的能力。尽管如此,土地正在面对地球一些可以从过去借来的资源(例如化石燃料)并在未来进行分配。[4]。符合这些[5]指出,生态足迹和生物承载力是一些数值,通过单位表示提供(或再生)所需的区域与生态系统总和的比值如:农地提供植物性食品和纤维制品; 土地为放牧和动物产品; 渔业用地(海洋和陆地); 森林用于木材和其他林地适应人为二氧化碳的摄入封存(碳足迹)和建成区用于住宅和其他基础设施。
生态足迹概念已被国外的研究人员广泛的使用,主要是为了计算:1)地区(州,省,市,校); 2)个人(私人的); 3)农业; 4)政策决定(道路与铁路,市规划); 5)购买决定,和其他(水资源,旅游)。以前的研究显示研究重点已经在农业,定居点,城市,旅游,沿海和国家。工业区主要问题涉及污染和环境问题损害,但是研究使用生态足迹分析仍然很少进行。因此,这是非常有趣的进行不同重点研究生态足迹的工业区,使研究是原始的而不是对现有研究的修改。这个研究是预计将为确定政策战略提供支持并实施生态足迹概念在工业区的规划和许可。这个概念适用于工业的计算区域也可以用作评估工具。行业将从理解的影响中受益企业生态足迹政策。大小的生态足迹将由各个工厂/行业刺激环境的驱动从而减少生态足迹的举措。
三宝垄工业区位于三宝垄市Genuk行政区,有13个村庄,曾经是Demak的一部分摄政。 区与市区之间的界限是巴邦河。 依法第5/1981号三宝垄市区总体规划(1975-2000)根据法令第02/1990号[6],Genuk工业区规定了800公顷的区域,覆盖五个村庄,即Terboyo Wetan,Trimulyo,Muktihardjo Lor,Gebangsari和Genuksari村。
研究区(Genuk区)是三宝垄市区的1/16。 它位于纬度60 94#39;S至纬度60 97#39;S,经度为经度1100 44#39;E至经度1100 50#39;E(图1)。该古内克区总面积27.39平方公里[7],研究现场位于Genuk,其中有一个面积800公顷(占三宝垄总面积29.2%)的直辖市。
二、承载能力和工业区生态足迹
根据一些生物学家的定义,承载能力是在给定的栖息地没有永久性破坏生态系统中可以支持的特定物种的数量[8]。环境的[9]承载能力的是特定的栖息地可以支持的人口。如果人口已超过栖息地的承载能力,物种生存所需的资源会被产生的废物毒害,人口将最终灭绝。生态承载能力是不断受到环境的影响下可以支持的最大负载[10]。此外,Vitousek [11]表示承载能力是提供资源和吸收的废物。参考文献[12]表明生态足迹是“可持续发展的工具”,在不破坏生产力和生态系统功能的情况下自然资源的最大负荷。这个概念是基于假设环境有“一定的门槛”,如果超过可能导致严重环境破坏,这是不可逆转的[13]。根据定义,Wada [14]确定了生态足迹/农业承载能力水培温室,相比传统农业机械化:“使用一定农业技术,该农用地和其他农业用地输入同样的资源(如能源,材料等)每年所能生产的某些作物单位”。Kyushik [15]表示城市承载能力的概念为最大人类活动水平如人口增长,土地利用等物质发展,从而支持城市环境而不造成严重损害和不可逆转的自然损害环境。承载能力是不可持续的除非是基于可再生资源利用办法。
通过对生态足迹的各种解释,作者界定已被定义的工业区生态足迹如下:“生态足迹/拨备能力工业区是支持工业区的活动所需土地的数量,且不造成自然生态系统严重或不可逆转的损害”。此外,承载的概念能力被定义为“工业最高水平”可以由环境支持的活动不造成严重或不可逆转的损害。从这个解释可以得出结论:基于承载能力对工业区进行分析(土地面积,土地适宜性,自然资源和工业活动所使用的能源废物同化),而生态足迹的概念是一个“异地”分析,涵盖了一个等同的由于工业而需要(占用)土地面积农业类别活动,草原,森林,建成区,海洋和化石能源土地。
三、利用生态足迹分析计算承载能力
生态足迹是“可持续发展的计算工具”。这使我们能估算人类在人口、经济方面以及生产力方面的资源消耗和废物同化的需要[12]。生态足迹是一个衡量给定人口下的自然环境负荷。这反映了支持资源消耗和浪费所需的土地面积,由于技术先进和世界贸易,人类的生态位置不再与地理位置有关。在目前的状况下,世界各地的城市和地区依赖关于生态和生命支持功能的生产力。但是,整个物料的流动和能量都必须有受体生态系统和集装箱来装载废物(水槽),以及应提供生产性土地和水资源以支持材料和能量的流动。这个概念的生态足迹是一个估算,基于某些地区的自然资源可用性来估算支持消费所需的服务流人口模式、资源数量使用以及它产生的废物。这个概念是一个计算自然资源使用量的工具。按照“印 度尼西亚生态足迹2010”[16],生态学足迹计算基于以下假设:1)可以跟踪所有的资源消耗和浪费产生; 2)大部分流量资源和废物可以用生物学来衡量维持资源流动所需的生产力。无法衡量的资源和废物流量排除在评估之外; 3)通过对每个区域按生物生产力比例加权,不同类型的地区可以转化为全球公顷的共同单位(gha),即具有世界生物生产力平均值的公顷;4)可以转化不同的生物生产范围成为同一单位,即全球公顷(GHA)。一年的每个全球公顷都是相同的生物生产和可以总结得到一个聚合物生态足迹或生物能力指标; 5)人类对自然资源的需求表现为生态足迹,当两者都表达时可以直接比较,自然的供应和生物承载力以全球公顷(gha)为单位; 6)如果生态系统的需求超过生态系统的再生能力所需的总面积(人类需求)可能超过其供应面积(自然界供应)。
四、生态足迹分析的优点和缺点
为了实现可持续的未来,重点的是要了解可持续发展的意义及其可行性[17]。到目前为止,在衡量可持续发展上生态足迹分析已被广泛认可,就是这样分析估算在相应的生产性土地一定人口的资源消耗和废物同化[12]。作为一个比较新的分析仪器,生态足迹有一些其发明人也认可的弱点。所以很多来自专家研究成果的投入世界各地总是被接收,2003年为此而来的Mathis Wackernagel和他的团队有目的建立了以国际形式组建的非营利组织全球足迹(GFN),总部设在加州奥克兰,分支机构在日内瓦(瑞士)和布鲁塞尔(比利时)。各种由GFN投入和生态修正足迹概念得到改进和更新,预计将获得很大的成果。下面[18]一些生态足迹的优缺点分析。a)生态足迹法的优点是说明如下:1)它是一个允许分解的单位的指标。 2)可广泛应用于各种项目/活动。 3)可以自上而下或自下而上。 4)作为沟通手段是有用的政策。 5)由全球足迹网络改进并不断更新。 6)能够表明自然资本有限的性质。 7)作为政策工具。 8)具有分析能力可持续发展的概念成为可衡量的目标。 9)允许实际应用到关于可持续发展的“全球思考和本地实施”概念中。b)生态足迹分析的缺点说明如下:1)生态足迹分析使用假设土地,不代表实际土地。 2)简化了自然资源的利用,3)有重复计算的风险。 4)大部分是不实际的估算。 5)没有提供清楚政策指导除了减去消费。有时,它是基于可疑的假设。不管生态足迹的缺点分析方法,本研究采用的方法作者假设生态足迹其他方法,生态足迹是从整体到具体地分析三宝垄工业区的可持续发展情况的合适方法以及可靠的政策工具。
五、生态足迹和生态承载力的生态学关系
生态足迹与生态承载力非常紧密。生态足迹以人均身份表示,而生态承载力通常以单位/公顷表示[19]。生态承载力是指陆地或海洋可以支持的最大的物种种群。由于各种物种可以很容易地定义,使物种的承载能力相对容易确定和计算。但对于人类来说,估计承载能力需要假设未来每人的资源消耗,标准在于“想得到”(与“需求”相反),同时还要考虑生物圈的生产力和技术。人的承载能力就是如此难以界定。生态足迹分析从不同角度回答了这些问题。生态足迹预计不可能是随机性的,而是有一定条件的。生态足迹问题就是,在给定的时间里,在一定的生活水平支持所有居民所需的土地面积,在特殊的生物和技术生产情况下进行分析。所以生态足迹分析是一项科学研究需要记录分析和时间的计算系列数据[12]。
六、三宝垄工业区生态足迹计算
关于生态足迹的详细概念[12]如下:1)生态足迹是人口的最大负荷或具体的经济活动安全的环境支持。 2)是平均值自然资源和废物产生的能够永久支持,不破坏生产力具体的经济功能。 3)分析允许我们估计自然资源消耗多少和人类记性人口或与之相关的特定经济活动的生产性土地。在本文中,第三个概念只关注工业活动的讨论如下:a)人口和经济活动(通过工业)所需的自然资源消耗,b)人口和经济活动(行业)所需的废物同化。为人类的需求消耗自然资源在这项研究中要考察的是土地,水和能源。三宝垄工业所需的废物同化能力是巴邦河的同化能力。
如果生态足迹计算适用于市区或一个国家,人口是在该地区的居民,在这项研究中,该工业区由四个工业区组成,人口包括其中行业和其活动人口。加工业的数量,其中是70个行业被计算在内,而其余行业(100个单位)没有计算其中包括仓库,车库和空地。样品是通过有目的的抽样从人口中获得审查了21个行业样本。 21个行业的资源使用非常多样化,源于各类自然资源和生产单位,分别从家具行业,塑胶,油,煤,虾酱,纸板,咖啡,稀释剂和木胶(表1)。
修正后的工业区生态足迹公式[20]如下:
A是以公顷(ha)表示的面积,能量(E),资源(N)或废物(L)。 NA是原来的每类资源的价值,即有效性的PA生产,NE是能源,PE的价值等于能量效率,Fk是均衡的因子。
用于计算的土地类别,家具业的林地均衡因子为1.33,和碳土封存(CO2)相同;塑料工业利用化石能源用地的均衡因子为1.33;工业化木胶均衡因子为0.50;煤炭行业的均衡因子为1.33;纸板工业(瓦楞纸箱)的均衡因子为1.33;烹饪油行业的均衡因子为2.64;咖啡行业的均衡因子为2.64。计算工业区生态足迹(800公顷),使用以下计算:工业区生态足迹= 800/300times;70/21times;422.4gHa = 3755gHa。换一种说法,三宝垄工业区要求土地占用4.7大于实际更广大的土地。为了比较,生态足迹是指2010年Java省份总体生态规模中爪哇省的占地面积18,271,834 gHa(印度尼西亚的生态足迹,2010)。因此,三宝垄生态足迹的规模工业区占生态足迹的2.05%,为了看到生态系统产生资源的能力和废物吸收能力,以及工业生物承载力的大小计算区域,EF为公式[12]:
BC =生态承载力。
A =每个土地类别的土地面积。
YF =产量因子(作物因子)。
EqF =等价因子(等于土地类别的因子)。
生态赤字(ED)的大小为3755 gHa- 1064gHa = 2691gHa。从这些计算,已知工业生态赤字达2691全球公顷。换句话说,三宝垄工业的活动区域已超过其环境的承载能力。每公顷生态赤字为2691/800 =3.36。 并提到[22]生态赤字是被归类为“非常严重的赤字地区”
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