第 1 章  前  言

1.1  立題依據(jù)
礦產(chǎn)資源是一種不可再生的自然資源，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中有著不可或缺的作用。礦產(chǎn)資源是我國(guó)能源、工業(yè)原材料、農(nóng)業(yè)的重要生產(chǎn)資料。目前我國(guó)礦產(chǎn)資源的開采和利用存在很多的不合理，造成了資源浪費(fèi)不利于礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)礦產(chǎn)品大量開采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不可彌補(bǔ)的影響，主要包括：礦產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)生帶來大量工業(yè)廢水，采礦活動(dòng)造成采礦區(qū)域地下水及地表水發(fā)生滲漏，造成地下水位大幅下降，引起當(dāng)?shù)馗珊等彼�，打破水資源補(bǔ)給條件帶來一系列生態(tài)環(huán)境問題。外部性最初由馬歇爾在《經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》一書中提出，而負(fù)外部性則是庇古提出的“外部不經(jīng)濟(jì)”：一些人的生產(chǎn)使另一些人受損而前者無法補(bǔ)償后者的現(xiàn)象。礦產(chǎn)品開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境外部性即礦產(chǎn)品開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來的經(jīng)濟(jì)損失。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，礦產(chǎn)品需求增加，礦產(chǎn)品大量開采，帶來環(huán)境污染和生態(tài)破壞等負(fù)效益，造成的生態(tài)環(huán)境問題已日益突出。2013 年 11 月 12日召開的中國(guó)共產(chǎn)黨第十八屆三中全會(huì)，其中關(guān)于加快生態(tài)文明建設(shè)，要求加快自然產(chǎn)品和自然資源價(jià)格改革，自然資源的價(jià)格要符合市場(chǎng)需求，反映市場(chǎng)供需關(guān)系、自然資源的稀缺性程度和修復(fù)自然產(chǎn)品生產(chǎn)帶來的生態(tài)環(huán)境破壞的成本和修復(fù)效益。 目前，我國(guó)各級(jí)政府在制定改善礦產(chǎn)品生態(tài)環(huán)境的相關(guān)政策時(shí)，根據(jù)各地的實(shí)際情況同時(shí)借鑒西方國(guó)家一些成功的生態(tài)補(bǔ)償案例，已經(jīng)取得了一些成績(jī)。但是由于我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)品開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性沒有形成統(tǒng)一評(píng)價(jià)機(jī)制，沒有合理的方法對(duì)礦產(chǎn)品開發(fā)帶來的生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性進(jìn)行有效地評(píng)價(jià)，因此沒有合理的依據(jù)對(duì)礦產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè)收取礦產(chǎn)品開發(fā)帶來的生態(tài)環(huán)境破壞的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償， 礦產(chǎn)品的開發(fā)仍存在高利潤(rùn)、過度和不合理的利用，不能很好地促進(jìn)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展。 
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1.2  研究意義
礦產(chǎn)品開發(fā)必然會(huì)帶來生態(tài)環(huán)境的破壞，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，且這種經(jīng)濟(jì)負(fù)效應(yīng)存著不確定性、長(zhǎng)期作用及社會(huì)影響面廣等特點(diǎn)，對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)比較困難。本文在對(duì)礦產(chǎn)品開發(fā)過程中造成的生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)的理論和方法進(jìn)行系統(tǒng)性總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，通過選取一套較為全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分階段、分層次的建立其負(fù)外部性定量評(píng)價(jià)模型與方法，并利用現(xiàn)代信息技術(shù)（GIS）實(shí)現(xiàn)快速評(píng)價(jià)過程。通過獲得的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性損失大小，可以為礦區(qū)管理人員進(jìn)行礦產(chǎn)品資源合理、有效開發(fā)提供一定的技術(shù)支撐。其主要意義包括：在充分認(rèn)識(shí)礦產(chǎn)品開發(fā)過程中的生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性的具體特征基礎(chǔ)上，才能對(duì)其進(jìn)行有效的、合理的評(píng)價(jià)，另外考慮到現(xiàn)今定量評(píng)價(jià)方法的發(fā)展，利用 GIS技術(shù)，可以對(duì)其造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行定量分析。評(píng)價(jià)結(jié)果可以量化礦區(qū)生態(tài)環(huán)境影響情況，為礦產(chǎn)品的合理開發(fā)，有償使用及生態(tài)補(bǔ)償提供理論依據(jù)。高利潤(rùn)的礦產(chǎn)資源開發(fā)造成了肆意、不合理的開采，且長(zhǎng)期以來的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的薄弱，造成了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化。如今，在大力提倡環(huán)境保護(hù)背景下，必須進(jìn)一步考慮礦產(chǎn)品開發(fā)造成的生態(tài)環(huán)境破壞問題，重新制定礦產(chǎn)品價(jià)格構(gòu)成，納入生態(tài)有價(jià)補(bǔ)償成本。自然資源的稀缺程度是能夠在市場(chǎng)中進(jìn)行檢驗(yàn)的，但是對(duì)生態(tài)環(huán)境的損害成本的具體數(shù)額很難用市場(chǎng)價(jià)值去衡量。所以通過對(duì)礦產(chǎn)品開發(fā)過程中的生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)，將生態(tài)環(huán)境環(huán)境的損害進(jìn)行經(jīng)濟(jì)量化，從此角度探析如何完善礦產(chǎn)資源價(jià)格形成機(jī)制。 
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第 2 章  礦產(chǎn)品開發(fā)造成的生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性

礦產(chǎn)品是自然界的組成部分，其生態(tài)環(huán)境必然受到氣象、水文、土壤等自然條件因素制約，且開發(fā)環(huán)境質(zhì)量的好壞很大程度又取決于人類的改造程度。伴隨著礦產(chǎn)品開發(fā)過程，必然會(huì)對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。既有包括正面積極的作用，如促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的繁榮、生活水平的提高，，以及交通運(yùn)輸、工農(nóng)業(yè)等行業(yè)的持續(xù)發(fā)展；又有反面消極的影響，如因采礦而產(chǎn)生的工業(yè)廢氣，當(dāng)其進(jìn)入大氣后還會(huì)引起酸雨，對(duì)農(nóng)作物、建筑等露天設(shè)施造成腐蝕與破壞。礦產(chǎn)品開發(fā)過程中必然會(huì)涉及到取水、改變河道流向以及污染地表水質(zhì)等問題，同時(shí)伴隨著礦區(qū)城鎮(zhèn)的興建還會(huì)引發(fā)同農(nóng)業(yè)、其它工業(yè)及城鎮(zhèn)用水資源競(jìng)爭(zhēng)，可能會(huì)造成區(qū)域或流域內(nèi)較大范圍的生態(tài)環(huán)境破壞。造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化、生活環(huán)境變的擁擠以及噪音污染等問題，此外還極易誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害威脅居民生命財(cái)產(chǎn)安全。 在一個(gè)短期時(shí)間內(nèi)，生態(tài)環(huán)境問題容易被國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系所忽略，即通過耗盡一個(gè)國(guó)家的礦產(chǎn)資源、砍伐它的森林、污染他的水資源，可是國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值仍然處于上升狀態(tài)，造成一種經(jīng)濟(jì)虛增的假象。所以必須改變這種長(zhǎng)期以來的傳統(tǒng)價(jià)值觀念，深刻認(rèn)識(shí)要可持續(xù)發(fā)展的重要性，長(zhǎng)期的環(huán)境污染、資源消耗等帶來的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是不合理的。并且生態(tài)環(huán)境作為一種不可替代的資源，一旦被破壞將造成難以估計(jì)的、長(zhǎng)期的反作用效應(yīng)。針對(duì)礦產(chǎn)品開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響，本文主要從大氣環(huán)境、地表環(huán)境及地下環(huán)境三個(gè)方面分別入手，即考慮到空間區(qū)域范圍條件，也兼顧到時(shí)間演化因素。 
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2.1  負(fù)外部性的基本概念
1890 年，著名的經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬歇爾（A. Mashall）在發(fā)表的《經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》一書中提出了外部性概念，后經(jīng)庇古（A.  C.  Pigou）的修改完善，于 1920 年發(fā)表《福利經(jīng)濟(jì)學(xué)》中正式提出了著名的外部性理論。該理論主要研究國(guó)民收入的規(guī)模、分配與穩(wěn)定性問題，以社會(huì)資源達(dá)到最優(yōu)配置為目的。根據(jù)庇古的觀點(diǎn)，外部性的構(gòu)成來源于社會(huì)邊際凈產(chǎn)值與私人邊際凈產(chǎn)值的差異。顯而易見，這種差異，即外部性是可正可負(fù)的，說明在社會(huì)成本與私人成本之間，社會(huì)收益與私人收益之間出現(xiàn)了一定的偏差，造成資源配置無法最優(yōu)化。隨著外部性理論在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的發(fā)展，不同的經(jīng)濟(jì)學(xué)家又給出了不同的定義，目前比較常用的是布坎南（James M. Buchanan）運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言給出的定義，即外部性是某經(jīng)濟(jì)主體的效用函數(shù)的自變量中包含了他人的行為，而該經(jīng)濟(jì)主體又沒有向他人提供報(bào)酬或索取補(bǔ)償，（馮思靜 2010）可見，該外部性定義同樣包括了正外部性與負(fù)外部性兩個(gè)方面，且只要存在外部性，便會(huì)造成社會(huì)資源使用不當(dāng)，正外部性表現(xiàn)為資源使用不足，而負(fù)外部性則是資源使用過量。 
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第 3 章  礦產(chǎn)品開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)模型的建立 ...... 25
3.1 礦產(chǎn)品生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)基本原理 ...... 25
3.1.1 負(fù)外部性評(píng)價(jià)的基本假定 ......... 25
3.1.2 負(fù)外部性評(píng)價(jià)的基本原則 ......... 26
3.2 礦產(chǎn)品生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 ...... 27
3.3 礦產(chǎn)品生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)模型 ......... 31
3.3.1 數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型 ........ 31
3.3.2 負(fù)外部性評(píng)價(jià)模型的建立 ......... 33
3.3.3 負(fù)外部性評(píng)價(jià)結(jié)果說明 ....... 47
3.4 基于 GIS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)品生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià) ...... 48
3.4.1 評(píng)價(jià)的基本流程 ......... 48
3.4.2 評(píng)價(jià)單元的確定 ......... 49
3.4.3 礦產(chǎn)品開發(fā)生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn) ...... 50
3.5 小結(jié) ........ 51
第 4 章  礦產(chǎn)品開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)模型應(yīng)用 .... 52
4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo) ..... 52
4.1.1 大氣環(huán)境指標(biāo) ........ 53
4.1.2 地表生態(tài)環(huán)境指標(biāo)..... 54
4.1.3 地下生態(tài)環(huán)境指標(biāo)..... 58
4.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析 ........ 59
4.3 小結(jié) ........ 61

第 4 章  礦產(chǎn)品開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)模型應(yīng)用

綜合論文的主要研究成果，構(gòu)建了基于 GIS 的礦產(chǎn)品開發(fā)造成生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性綜合評(píng)價(jià)技術(shù)方法體系，但是該方法在真實(shí)的環(huán)境條件下，其實(shí)用性如何，能否達(dá)到預(yù)期的目的與要求，都還需要通過大量的實(shí)際檢驗(yàn)來證明�；诖耍疚倪x取了某磷礦開采區(qū)進(jìn)行方法檢驗(yàn)與應(yīng)用。 該磷礦位于貴州省中部，是我國(guó)富磷礦的主要產(chǎn)區(qū)，地理坐標(biāo)：東經(jīng) 106°49′57″至 106°55′33″，北緯 27°8′24″至 27°10′分 50″。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育唯一的一條河流——洋水河，其發(fā)源于洋橋，由南向北，主河段長(zhǎng) 31.9km，呈現(xiàn)條帶狀，是一條典型的山區(qū)降雨補(bǔ)給性河流，最終匯入烏江。由于磷礦石富含有毒有害元素較高，如砷、鎘、鈾、鉛等，隨著礦區(qū)大量磷礦石的開采，這些有毒有害重金屬元素會(huì)隨著流入礦區(qū)周邊的大氣與水體中，從而威脅著整個(gè)礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境安全，導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事件，如造成烏江流域氟化物和總磷嚴(yán)重超標(biāo)，大多河段已基本無魚類生存，當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟畼O度緊張。 

4.1  評(píng)價(jià)指標(biāo)

針對(duì)該磷礦區(qū)域范圍對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，包括大氣、地表與地下三個(gè)方面，共六個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集。由于生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)的復(fù)雜性，且現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不完整性，導(dǎo)致了在獲取各個(gè)評(píng)價(jià)因子圖層信息時(shí)困難重重。為此，在盡可能的收集可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以外，再通過收集一些調(diào)查報(bào)告、文獻(xiàn)以及相關(guān)資料進(jìn)行綜合分析，盡可能提取出較準(zhǔn)確的各個(gè)評(píng)價(jià)因子圖層數(shù)據(jù)。研究區(qū)評(píng)價(jià)范圍僅限于上洋水河流域范圍，詳見圖 4-1 所示，網(wǎng)格剖分單元大小 500×500m2。 該礦區(qū)主要位于上洋水河流域，全鎮(zhèn)面積 74.84km2，人口 31212 人（2002年末），其中農(nóng)業(yè)人口 13300 人。全鎮(zhèn)有耕地 36484 畝，林地 39340.8 畝，草坡593.3 畝，建筑及道路用地 5681.8 畝，水域 1016.7 畝，耕地絕大部分都是 25o以上的陡坡地，占耕地的 83.9%。森林覆蓋率 38.6%，石漠化土地面積 3000 畝。區(qū)域內(nèi)氣候變化較大，雨季期間潮濕多雨，且日降雨強(qiáng)度大，正是由于這種雨、水的強(qiáng)烈作用，加上人類生產(chǎn)活動(dòng)過于頻繁，導(dǎo)致該流域地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，如滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等廣泛分布。就目前調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，滑坡體有13 處，潛在滑坡體總方量 36.6 萬(wàn) m3，蹦塌體 35 處，崩塌總方量約 220 萬(wàn) m3，泥石流堆積在各沖溝和上洋水河主河床內(nèi)的泥石流固體物質(zhì)共有 414 萬(wàn) m3。

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結(jié)  論

本文以經(jīng)濟(jì)學(xué)中的外部性理論為基礎(chǔ)，通過深入分析礦產(chǎn)品開發(fā)過程中造成生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性影響效應(yīng)，主要包括大氣環(huán)境污染、地表生態(tài)環(huán)境污染及地下生態(tài)環(huán)境污染三個(gè)方面，其中地表生態(tài)環(huán)境又包括了地表水、地表土壤、地表植被與誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害四個(gè)部分。基于此，選取了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法與綜合指數(shù)法建立了礦產(chǎn)品開發(fā)生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)模型與方法，再利用現(xiàn)代地理信息技術(shù)（ArcGIS）實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性綜合評(píng)價(jià)。主要取得了以下幾點(diǎn)結(jié)論與認(rèn)識(shí)： 
（1）為了盡可能全面地評(píng)價(jià)礦產(chǎn)品開發(fā)造成的生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性影響，確定從大氣環(huán)境、地表環(huán)境與地下環(huán)境三個(gè)層次分別進(jìn)行研究。其中大氣環(huán)境質(zhì)量負(fù)外部性的評(píng)價(jià)，可以從顆粒物濃度與人體健康損失相互關(guān)系入手。地表環(huán)境包括地表水、地表土壤、地表植被以及誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害四個(gè)評(píng)價(jià)方面。地下生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)主要考慮地下水環(huán)境質(zhì)量。 
（2）礦產(chǎn)品開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)估是一個(gè)綜合的系統(tǒng)評(píng)價(jià)過程，是基于一定假設(shè)條件下展開的，故其評(píng)價(jià)結(jié)果也只是一個(gè)概略的綜合體現(xiàn)�；诖苏J(rèn)識(shí)，通過綜合使用經(jīng)驗(yàn)法、主成分分析以及兩兩對(duì)比分析方法對(duì)礦產(chǎn)品開發(fā)造成的生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了篩選，建立了能夠較全面地反映出礦產(chǎn)品的開采造成生態(tài)環(huán)境的負(fù)外部性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。 
（3）綜合利用層次分析法與綜合指數(shù)法，構(gòu)建了礦產(chǎn)品開發(fā)造成生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性綜合評(píng)價(jià)模型，且給出了其評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值大小。在此基礎(chǔ)上，利用 ArcGIS 軟件實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)品開發(fā)造成生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性綜合評(píng)價(jià)。 
（4）通過對(duì)選取的某磷礦開采區(qū)域造成生態(tài)環(huán)境負(fù)外部性影響的調(diào)查與評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)磷礦礦區(qū)生態(tài)環(huán)境污染程度較高的地區(qū)都分布在礦產(chǎn)品開采區(qū)、加工區(qū)及居民生活區(qū)。其中，受磷礦開采與居民區(qū)工程活動(dòng)的影響最為強(qiáng)烈，其兩區(qū)連接地帶的影響次之。  
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參考文獻(xiàn)(略)

本文編號(hào)：45913