一 城镇化环境效应的内涵及其类型

在梳理城镇化、环境系统和环境效应基本概念的基础上，从广义和狭义两个角度对城镇化环境效应的概念进行界定，同时对环境效应主要属性、基本类型进行归纳。

（一）对城镇化、环境系统和环境效应的认识

1.城镇化

城镇化（Urbanization）指农业人口不断向非农产业（第二、三产业）集聚的城市或集镇转移，同时，城市生产和生活方式向农村地区扩散、城市文明逐渐向农村普及，传统的乡村社会向现代先进的城市社会转变的基本过程。区别于“城市化”一词的表述，“城镇化”主要是鉴于中国建制镇发展这一基本国情。因此，从地理空间变化上看，城镇化是人口活动向大、中、小城市以及集镇集聚的过程。

从环境演变的角度，城镇化就是人类为满足消费需求而不断消耗资源和排放废弃物并创造物质和精神文明的过程，即城镇地区灰色空间（水泥地连片、建筑丘陵化）逐渐吞噬绿色空间（田野、树木、湿地等）、城市景观逐渐向乡村地区蔓延的过程。

2.环境系统

国家环保总局规划与财务司指出，环境有社会环境和自然环境之分，其中自然环境指人类赖以生存、生活和生产的自然条件和资源的总称，包括大气、阳光、水、土壤、森林、草原、生物和矿藏等自然资源要素。[1]本研究专指自然环境系统，包括非生物系统和生物系统。其中，非生物系统有温度、光、辐射、水、大气、陆表以及其他如噪声和明火等；生物系统是指各种生物有机体等。一般地，环境系统具有变动性、稳定性、资源性和价值性等重要特性。[2]

变动性是指在自然、人为或者两者共同作用下，自然环境的内部结构和外部状态始终处于不断变化中，环境系统的各要素或组成部分之间通过物质、能量的交互作用，在不同时刻呈现不同的状态。为此，从环境哲学角度看，环境系统具有不可逆性，变动是绝对的。

稳定性是指环境系统在一定条件下具有自主调节功能。环境结构和状态在外部作用力下，所发生的变化在不超过一定限度时，环境在自主调节功能作用下（生态系统的恢复、水体自净等），会使环境负效应变化消失，环境结构可以恢复到变化前的状态。为此，在人类活动中，并不是废弃物排放一定会导致环境恶化，只有当超过一定的阈值之后，才会发生。

资源性是指环境系统为人类存在和发展提供了物质条件和空间，包括空气资源、生物资源、矿产资源、淡水资源、海洋资源、土地资源、森林资源等。另外，根据马斯洛（Maslow）需求层次理论，随着人们需求层次的提高，人们会越来越注重美好人居环境给自身带来的精神享受，这同样是环境资源性的体现，诸如城镇地区保留或建设生态涵养区等。

价值性是指由于人类对环境需求的增长导致环境系统要素的稀缺，从而体现其价值。应该说，在人口较少的农业社会，由于农业生产本身是一个自然生产的过程，人类活动对环境的影响较小，人们对环境基本无价值意识。但是到了工业化、城镇化社会阶段，人类活动对环境的干预程度越来越加强，环境问题、环境压力出现，环境价值[3]得到体现。

3.环境效应

环境效应[4]，一般指社会经济活动和自然事件对环境成分的直接或间接效应而引起环境系统结构和功能的变化，是对环境产生影响的结果。显然，环境效应按促成原因可分为自然环境效应（以地能和太阳能为主要动力，引起环境中的物质相互作用所产生的环境效果）和人为环境效应（人为活动所引起的环境质量变化和生态结构变化的效果）。

（二）城镇化环境效应的内涵

1.概念界定

显然，城镇化环境效应是考量城镇化这一人类活动对环境变化的影响。为了研究的方便，这里认为，城镇化的环境效应有广义与狭义之分。广义上，城镇化环境效应指人类在城镇化进程中，通过一切生产和消费等经济社会活动及其派生的其他所有类型的人类活动所引起的环境系统结构和功能的各种变化结果。狭义上，城镇化环境效应指污染效应。城镇化的污染效应指城镇化过程中的各种人类活动，引起有害物质（废气、废水、废渣、噪声、辐射及其他类型有毒物质等）进入环境系统，造成环境污染和破坏，导致城市或地区生态环境结构和功能的恶化甚至变异，进而对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。一般地，从污染物排放的来源看，主要有两大类。一是自然过程导致的污染，包括生物污染（老鼠、蚊虫、细菌等）和非生物污染（森林火灾、火山爆发、泥石流等）；二是人类活动过程导致的污染，包括生产性污染（工业、农业、交通、科研等造成的污染）和生活性污染（住宅、学校、医院、商业带来的污染）。[5]城镇化过程的污染效应，属于人类活动导致的污染，包括城镇化进程中的生产性污染和生活性污染，既包括对自然生态系统造成的大气环境、水体环境、土壤环境等的污染，也包括对人类感官系统带来的诸如噪声污染、光污染等。

2.主要属性

城镇化环境效应的属性集中反映城镇化进程中人类活动带来的环境效应的内在特征。主要有综合性、阶段性、扩散性、累积性和区域性等五大属性。

（1）综合性。城镇化环境效应的综合性主要体现在三个方面。一是城镇化进程中人类活动直接或间接地驱动环境系统的各个领域发生变化，广义上影响的领域包括自然资源、生物多样性、地理环境等在内的生态系统；从狭义上看，城镇化的环境污染包括来自废气、废水以及固体废弃物等污染源对水体、大气、地表等各个层面的污染效应。二是从环境效应结果看，既有环境负效应，也有环境正效应。三是从城镇化作用机理上看，人口向城镇集聚会通过集聚经济、知识积累、消费升级、产业演进等方面综合作用于环境效应。

（2）阶段性。城镇化进程中的环境效应总是以不同强度的形式存在，因此城镇化的环境效应是一个动态过程。这种动态变化具有阶段性。一是从人类文明进步和人类价值追求的角度看，在城镇化初期阶段，农业社会占主导地位，经济发展落后，解决温饱问题的物质追求或经济利益往往优先于环境保护和建设；在城镇化中后期阶段，环境福利追求逐渐引起重视。二是在不同的城镇化阶段，由于驱动环境系统变化的主导因子会发生变化，从而环境效应形式也会发生变化。在城镇化初期阶段，为满足人类物质需求而扩大生产带来高消耗、高污染；而到了城镇化中后期，技术进步、产业结构升级等促使资源消耗和污染排放趋于下降，在这一时期，环境效应主要体现在城镇地区的城市环境公害方面。

（3）扩散性。由于一定时期内特定区域的环境效应具有不可分割性，特别是大气和流动水体如果受到污染，会从一个区域传播扩散到其他区域，因此城镇化的环境效应具有扩散性。这种扩散，在空间上主要有两个方向：一是环境效应从城镇地区向农村地区扩散，例如城市环境污染包括工业污染和生活污染向农村地区转移[6]；二是环境效应从一个地区扩散到另一个地区，主要是大气污染在气流的作用下、水体污染在水流的作用下影响到其他地区。在缺乏生态补偿机制和环境政策不完善的情况下，环境问题尤为突出，环境污染向区域外扩散，呈现一种全局性的生态环境恶化趋势。[7]

（4）累积性。一般地，城镇化进程中资源的消耗、废弃物的排放会使原生态自然环境发生变化，严重情形下环境恶化呈不可逆转趋势。为此，环境负效应的累积性主要表现在城镇化进程中各种活动对环境的破坏累积达到一定的程度（临界值），会导致环境系统的退化和环境质量的显著恶化。当然，在城镇化进程中，生态建设和环境保护的环境正效应同样具有累积性作用，正效应累积的结果就是不断抵消环境负效应，促进环境质量趋于改善。

（5）区域性。首先，自然环境和生态系统具有地域性特点，一个地区的城镇化活动，比如城镇大型工程建设和工业生产会对该城镇化地区的生态系统带来直接影响，环境效应会因为城镇化活动的强弱而具有区域差异。一般地，生态脆弱地区的城镇化承载力相对较低。其次，不同的城镇化模式对环境的影响具有差异性。以高消耗、高排放、高扩张为基本特征的粗放型城镇化模式下的环境负效应显著；相反，节能低耗、高效可持续的绿色城镇化模式下的环境正效应显著。为此，城镇化模式的差异会导致环境效应具有区域差异性。

以上五大属性相互联系、相互渗透、不可分割，构成城镇化环境效应的综合属性。为此，要研究一个地区的城镇化环境效应，必须同时考察这五个方面的基本属性。

（三）类型归纳

一般地，人们对城镇化环境效应的认识至少有以下几个视角：一是对具体环境受影响领域的认识，比如河流湖泊污染、空气治理、土壤结构、生物多样性等的变化；二是对周边自然生态环境变化的一个总体的判别认识，即人居环境从感官上有“好”与“坏”之分；三是对环境影响的作用方式认识到有物理反应和化学反应之分；四是其他各种可能的认识视角等。相应地，基于不同的视角，城镇化环境效应分类各有差异。

首先，从城镇化环境效应的定义上就有广义和狭义之分，进一步地，无论是狭义上的城镇化污染效应，还是广义上的城镇化活动所引起的一切环境系统功能和结构的变化，都使环境系统在不同程度上发生变化。具体地，可以从城镇化对环境影响的要素层面，把城镇化环境效应划分为资源效应、生物效应、地学效应、景观效应等。

（1）资源效应，即城镇化进程中对能源、自然资源等的利用与再利用，由此带来的自然生态环境上的变化。主要包括两个方面：一是城镇化过程，对水资源、土地资源、森林资源、矿产资源、能源的消耗；二是不可再生资源（各种矿物、岩石和化石燃料等）的循环利用和可再生资源的再造与循环利用。特别是在对自然资源的提取过程中，例如矿产资源开采、地下水利用等会间接引起其他效应变化。在一定技术条件下，城镇化进程中需求规模的扩大会强化资源效应，当然，城镇集聚作用也有利于资源的集约。

（2）生物效应，即城镇化进程引起的生物系统变化。一是城镇化建设引起的生物效应。例如，在城市开发中，在原来是森林、农田、湖泊等非建筑或工业开发用地的地域上，推进交通基础设施、城市建筑物、大型工程、工业生产实施等建设，使得局部范围的生态系统发生改变，植物被砍伐、湖泊被填埋、农田减少、动物的栖息地消失，生物系统在一定程度上发生不可逆的变化。二是城镇化污染引起的生物效应。例如，在城镇化过程中，大量排放的废水、废气及固体废弃物等有害物质，会破坏大气、土壤以及水体环境，破坏生物链，导致部分动植物数量的减少甚至灭绝等，最终引起生物结构的变化；更为严重的是对农业生态系统造成破坏，不仅减少农业产量，而且威胁到农产品的质量和安全，从而影响人类的健康饮食。当然，城镇化进程有生物正效应作用，例如，城市在建设中虽然本土生物种类会明显减少或少于农村地区，但是可以通过引进新物种从而增加城市地区的生物多样性[8]；另外，城市生态修复与景观建设会优化生态环境，促进生态系统健康发展。

（3）地学效应。地质环境是由岩石、浮土、水和大气等物质组成的体系。城镇化进程引起的土壤、地质、气候、水文[9]的变化甚至自然灾害等，通称为城镇化的环境地学效应。例如，土地的城镇化（水泥地连片）会改变地质结构，废弃物排放会造成土壤污染；地下水、人工跨区域调水、水道管网的建设等会改变水文环境；二氧化碳的高排放导致的温室效应引起气候变化，城市建筑储存的热量增加夜间的大气对流循环；采掘工业的开采活动促使资源地区岩层发生变化，引起地质结构的变动，甚至滑坡与塌陷等。

（4）景观效应。城镇化的环境景观效应，指城镇化建设带来的地区景观[10]变化。城镇建设会将岩石、沙土、加工后的建材、植物（城市景观树、绿化花草等）从一个地方迁移到另一个地方，改变原有的地表形态、地貌结构并创建新的地表景观。例如，城市建筑物丘陵化（见图3-1）、交通线路的网络化、山地丘陵的平整化、耕地的工业化、城市绿化带的修建、旧城拆除与新城建设、垃圾围城与扩散，等等。城镇化进程中的景观改变同样有正负效应之别。城镇化过程中的景观负面效应包括：景观单元的大量流失与区际失调、景观结构的单一化、城镇地区景观破碎度的增加、景观连续性较差和通达性较低等。[11]可见，城镇化建设应尽可能减少不必要的景观负面效应。

图3-1 城市建设形态的示意

资料来源：Hogan and Ojima（2008）。[12]

其次，从环境效应结果看，有积极和消极作用之别，为此有城镇化环境的正效应与负效应之分。实质上，在城镇化进程中，正负效应时刻并存。当负效应大于正效应时，环境质量趋向恶化；当正效应大于负效应时，环境质量趋向改善；两者的抵消效应是城镇化驱动环境变化所产生的结果，最终体现在环境质量上。在城镇化进程中，由技术进步、集聚效应以及产业结构升级、经济增长等带来的资源集约利用、污染排放减少、环境建设能力增强、城镇生态文明形成等都属于城镇化的环境正效应。负效应表现在资源高消耗、废弃物高排放、地表结构变化、生态破坏、生物多样性受损以及气候变化等，环境质量趋于恶化。例如，大气污染、城市热岛（雾岛/干岛等）、水资源短缺和水体污染、土壤退化、景观破坏、生物多样性减少，酸雨危害、垃圾围城等都属于城镇化的环境负效应。

再者，由于物质相互影响与作用的方式无外乎物理作用和化学作用，因此从城镇化对环境影响的反应方式上看，有物理和化学效应之别。城镇化对自然环境的影响是通过一次或多次物理或化学作用，最终改变环境的原态的。

（1）物理效应，指城镇化建设中各项活动由声、光、热、电、辐射等物理反应[13]作用引起的环境效应。例如，城市工厂、家庭炉灶、车辆行驶大量排放废热以及城市建筑物、街道等辐射热量等产生城市热岛效应；二氧化碳排放量增加产生的温室效应；扬尘、烟灰使大气混浊而产生的混浊岛效应；大量开采地下水引起的地面沉降；城市工程建设和汽车鸣笛等引起的噪声；城市地区降水引发的城市洪涝；城市地表水泥地连片等。

（2）化学效应，指城镇化的各项活动引起的环境物质要素之间相互作用并通过化学反应[14]作用所引起的环境效应。例如，城镇化进程中大量消耗煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生硫氧化物或氮氧化物，在大气中被云、雨、雪、雾吸收而形成酸雾或酸雨导致环境酸化；含有可溶性盐类成分的工业废水排放到陆地表面导致土壤的盐碱化；含有各种阳离子成分的污染排放（重金属元素的废水）经过化学作用使得水中的钙离子、镁离子等阳离子含量增加引起水质硬化；城镇工厂排放的氮氧化物和汽车尾气等污染物在气温较高、强太阳辐射的条件下通过光解产生光化学反应，形成光化学烟雾等。

最后，从城镇化作用环境效应的过程上看，有直接环境效应和间接环境效应之分。人类城镇化活动所引起的资源开采和资源利用，以及由于城镇化建设引起的地质环境或景观变化都属于直接环境效应。由于资源消耗引起的污染排放，以及由于污染排放引起的生物多样性减少、人居环境质量下降等都属于间接环境效应。

可见，城镇化环境效应根据研究的需要以及研究视角的差异具有不同的分类方式，不同类型的环境效应之间又相互交叉。例如，在废水污染排放过量导致水体环境恶化、减少流域生物多样性这一案例中，包含水污染效应、生物效应、间接效应等。

综上，对城镇化环境效应的概念认识和类型划分有助于对城镇化环境效应进行理论分析。在实际研究和讨论中，人们经常把“环境”“自然环境”“资源”“生态”“污染”等概念或问题混淆在一起。虽然这些概念之间有一定的联系，但是具有实质差别，在研究过程中应该严格区分和界定具体的研究对象。