劉 蕾 高軍俠 姜靈艷 梁麗珍

（鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院資源與環(huán)境研究所，河南鄭州，450015）

林紙一體化是造紙工業(yè)及林業(yè)發(fā)達(dá)國家的普遍做法。制漿造紙企業(yè)以多種形式建設(shè)速生豐產(chǎn)原料林基地，并將制漿、造紙、造林、營林、采伐與銷售結(jié)合起來，形成良性循環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈，使紙業(yè)和林業(yè)得到了較快發(fā)展。借鑒國外這一成功經(jīng)驗(yàn)，加快發(fā)展木漿造紙、營造速生豐產(chǎn)林、走林紙一體化發(fā)展道路，是我國發(fā)展現(xiàn)代造紙工業(yè)和林業(yè)的必由之路。

林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響評價是可行性研究階段的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其目的是了解林紙項(xiàng)目在施工和運(yùn)營期間對周圍自然環(huán)境、社會環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，以及對環(huán)境的危害程度，制定有效防治對策和減緩對環(huán)境影響的措施，把對環(huán)境的影響限制到最低程度。目前，林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響評價主要有列表清單法、網(wǎng)絡(luò)法、質(zhì)量指標(biāo)法和環(huán)境預(yù)測模型等；這些方法以不同的、形象化的形式提出各種信息，表述林紙一體化項(xiàng)目對環(huán)境的影響范圍、程度和性質(zhì)，但這些方法只是進(jìn)行定性說明，沒有定量分析，其評價結(jié)果存在一定的主觀性，而且評價依據(jù)不夠科學(xué)［1-2］。林紙一體化評價的過程實(shí)質(zhì)上是一個解決實(shí)測樣本與分類標(biāo)準(zhǔn)的不相容的矛盾問題，并把這些不相容程度用量化的數(shù)字表現(xiàn)出來，物元可拓分析正是從定性和定量兩個角度去處理現(xiàn)實(shí)世界中矛盾問題的一種新方法，因此，本研究嘗試采用可拓物元模型分析方法建立林紙項(xiàng)目環(huán)境影響綜合評價指標(biāo)體系，以綜合評價其對環(huán)境的影響。

1 林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響綜合評價指標(biāo)體系

1.1 指標(biāo)選取

林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境綜合評價是一個十分復(fù)雜的、系統(tǒng)的工作。建立科學(xué)的指標(biāo)體系是進(jìn)行正確評價的先決條件。環(huán)境是一個多因素耦合的動態(tài)系統(tǒng)，因此，建立合理的評價指標(biāo)體系必須從環(huán)境影響實(shí)際情況出發(fā)，對環(huán)境污染因素進(jìn)行調(diào)查分析，確立主要污染源，篩選出主要的污染因子。對于林紙一體化項(xiàng)目，從影響因素來看，主要包括四方面內(nèi)容：水環(huán)境、聲環(huán)境、空氣環(huán)境和林地生態(tài)環(huán)境（見表1）。

（1）廢水排放對環(huán)境的影響

廢水主要來自制漿過程的除渣、洗漿、漂洗、濃縮以及抄造過程的凈化篩選和紙機(jī)濕部脫水等工段，以及再生新聞紙的脫墨工段。廢水中的污染物主要有3類：①還原性物質(zhì)，如木質(zhì)素、無機(jī)鹽等，以化學(xué)需氧量（COD）為指標(biāo)；②可生物降解物質(zhì)，為半纖維素、樹脂酸、低分子糖、醇、有機(jī)酸和腐敗性物質(zhì)等，以生化需氧量（BOD5）為指標(biāo)；③酸堿度：以pH值表示，以超出標(biāo)準(zhǔn)的比例即超標(biāo)率為評價因子。

表1 林紙一體化環(huán)境影響綜合評價指標(biāo)體系

（2）噪聲對環(huán)境的影響

噪聲主要來自施工噪聲和生產(chǎn)噪聲。施工噪聲包括運(yùn)輸車輛、吊車、混凝土攪拌機(jī)、打樁機(jī)、推土機(jī)等產(chǎn)生的噪聲；生產(chǎn)噪聲主要有木片場、備料車間、制漿車間和污水處理廠的噪聲。

（3）廢氣排放對空氣質(zhì)量的影響

廢氣污染包括施工期間開挖土石方時施工現(xiàn)場的揚(yáng)塵，生產(chǎn)過程中廢氣排放，原料林基地的采伐對大氣環(huán)境的影響等。評價因子參照GB3095—1996中要求的二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物日平均濃度。

（4）林地生態(tài)環(huán)境的影響

紙漿林主要是一種人工的原料林，樹種結(jié)構(gòu)單一，可能對生態(tài)系統(tǒng)造成以下三方面干擾：①速生林輪伐期一般都不到7年，更像一種多年生的莊稼，會更快地對土壤中各種營養(yǎng)成分進(jìn)行掠奪性吸收，快速消耗地力，容易造成土壤貧瘠；②目前我國造紙?jiān)狭种饕撬偕S產(chǎn)林，樹種結(jié)構(gòu)單一，穩(wěn)定性差，林下植被難以發(fā)育，通常形成單層結(jié)構(gòu)，生物多樣性明顯降低，同時易發(fā)生大面積病蟲害；③為保證樹種速生豐產(chǎn)，要翻耕土地、清除雜草雜木，顯著降低表土層的穩(wěn)定性，容易造成水土流失。

1.2 指標(biāo)權(quán)重

林紙一體化環(huán)境影響綜合評價是一種多指標(biāo)評價，每個指標(biāo)在評估過程中所占的地位或重要性不同，因此應(yīng)區(qū)別對待，對其賦予不同的權(quán)重。權(quán)重分配的合理與否將直接影響到評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。確定權(quán)重的方法很多，本研究采用層次分析法來確定各評價指標(biāo)的權(quán)重。

2 林紙一體化環(huán)境影響綜合評價物元模型

2.1 物元的基本概念

給定事物N，該事物關(guān)于特征B的量值為X，以有序三元組R=（N，B，X）作為描述事物的基本元，簡稱物元。一個事物具有n個特征B1，B2...Bn和相應(yīng)的特征量值X1，X2...Xn時，則用n維物元進(jìn)行描述。

物元模型評價的基本思路是：首先確定各評價指標(biāo)的備選集，再將待評指標(biāo)物元的指標(biāo)特征值代入各等級的集合中進(jìn)行物元變換，計(jì)算待評物元與各評價等級集合的關(guān)聯(lián)度，選取最大關(guān)聯(lián)度中的最大值對應(yīng)的等級作為待評物元的隸屬等級。它的特點(diǎn)是將“是”與“非”定性描述轉(zhuǎn)化為定量描述。其核心是可拓域的確定，實(shí)現(xiàn)手段是可拓域中元素的物元變換。

2.2 整體綜合評價物元

林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響綜合評價是指在主要單個環(huán)境要素評價的基礎(chǔ)上，對區(qū)域各環(huán)境要素從總體上進(jìn)行定性或定量的多層次評價。因此，環(huán)境影響綜合評價是一個從基層到頂層遞推運(yùn)算、逐層收斂的過程，實(shí)際評價時先完成各單要素的評價（如水環(huán)境影響），再由各單要素指標(biāo)組成指標(biāo)集，經(jīng)過多指標(biāo)綜合評價，并按它與各等級集合的關(guān)聯(lián)度比較評價結(jié)果，以確定林紙一體化項(xiàng)目的環(huán)境影響程度。

以項(xiàng)目環(huán)境綜合影響N為事物，評價指標(biāo)（B1，B2...Bn）為特征，評價指標(biāo)的取值為特征值，林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響綜合評價物元可描述為：

式（1）中：N為對象，即林紙一體化環(huán)境綜合影響；Bi為事物特征，即水環(huán)境影響、聲環(huán)境影響等；Xi為各特征相應(yīng)的特征值。

2.3 單個環(huán)境要素綜合評價物元

林紙一體化環(huán)境影響綜合評價過程是逆向進(jìn)行的，因此單個要素評價是整體綜合評價的基礎(chǔ)，單個要素綜合評價就是將表1指標(biāo)體系中中間層指標(biāo)作為研究對象，建立其經(jīng)典域、節(jié)域、待評物元模型及等級關(guān)聯(lián)度函數(shù)，以進(jìn)行綜合評價［3-4］。

（1）確定經(jīng)典域、節(jié)域、待評物元

◇確定經(jīng)典域

式（2）中：N0j為研究對象等級（j=1，2，3，...m），m為所劃等級，取m=3；Ci為研究對象的評價指標(biāo)（i=1，2，3，...n）；n為指標(biāo)個數(shù)；區(qū)間〈a01j，b01j〉為N0j關(guān)于評價指標(biāo)Ci所規(guī)定的量值范圍，即各等級關(guān)于對象的評價指標(biāo)所取的經(jīng)典域。

◇確定節(jié)域

式（3）中：Np為研究對象等級的全體；區(qū)間〈apn，bpn〉為關(guān)于評價指標(biāo)Ci所有取值范圍，即Np的節(jié)域。

◇確定待評物元

對于林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響綜合評價體系中研究對象N0（如水環(huán)境影響），把監(jiān)測或統(tǒng)計(jì)得到的各分項(xiàng)指標(biāo)值用物元表示，稱為該對象的待評物元。

式（4）中：N0為待評對象；X0i為關(guān)于指標(biāo)Ci所取的量值，即待評對象的實(shí)際指標(biāo)值。

（2）單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

單要素綜合評價對象N0的第i個評價指標(biāo)關(guān)于等級j的關(guān)聯(lián)度為

其中：

（3）多指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度

對于單個要素中的每個評價指標(biāo)Ci，如取權(quán)系數(shù)為Wi，則單個要素待評對象（如水環(huán)境影響）N0關(guān)于等級j的關(guān)聯(lián)度為

（4）等級評定

則單個要素評價對象N0屬于等級j0

則稱j*為N0所屬等級的特征值，表示待評對象屬于等級j0的程度。

2.4 單個環(huán)境要素指標(biāo)備選集及特征值

將林紙一體化項(xiàng)目對環(huán)境影響分為3個等級，分別是小、中、大，記為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。各項(xiàng)評價指標(biāo)通過引用規(guī)范、工程類比、專家打分和實(shí)際測量取得。

3 實(shí)例分析

應(yīng)用上述理論和方法，對河南某林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響程度進(jìn)行綜合評價。本環(huán)境影響評價工作按照有關(guān)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則》、《環(huán)境影響評價法》等法律法規(guī)要求進(jìn)行。主要程序是通過現(xiàn)場調(diào)查和現(xiàn)狀監(jiān)測，掌握項(xiàng)目建設(shè)地區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和目前存在的主要環(huán)境問題；按照規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容，分析論述項(xiàng)目建設(shè)對水環(huán)境、聲環(huán)境、區(qū)域大氣、林地生態(tài)環(huán)境的影響，從環(huán)境角度評述項(xiàng)目建設(shè)可行性，為上級主管部門和環(huán)境管理部門進(jìn)行決策、建設(shè)單位進(jìn)行環(huán)境管理以及設(shè)計(jì)單位優(yōu)化其具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

3.1 單個環(huán)境要素綜合評價

由于單個要素綜合評價方法基本類似，以水環(huán)境影響為例，介紹其評價方法。

（1）評價備選集

林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響評價體系中水環(huán)境影響的主要評價指標(biāo)為化學(xué)需氧量、生化需氧量和酸堿度（見表2）。

表2 造紙企業(yè)排放水質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)

（2）確定水環(huán)境影響經(jīng)典域、節(jié)域、待評物元

◇經(jīng)典域物元

◇節(jié)域物元

◇待評物元

◇指標(biāo)權(quán)重

W=（0.48，0.32，0.2）

（3）計(jì)算待評物元的單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度和多指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度

分別用式（5）～式（9）計(jì)算待評物元關(guān)于各等級的單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度和多指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度，計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 水環(huán)境影響各等級的單項(xiàng)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

水環(huán)境影響因子B1中，最小值是-0.43、最大值是0.20，所以

3.2 整體綜合評價

應(yīng)用與上述相似的步驟，完成同一層其他單要素對象的評價后，得到各單要素的綜合評價等級和等級特征值，利用層次分析法確定其權(quán)重，再按從底層到頂層逐層遞歸的方式，最終得到林紙一體化整體環(huán)境影響的綜合關(guān)聯(lián)度、影響性等級及特征值，結(jié)果如表4所示。

表4 某林紙一體化環(huán)境影響綜合評價結(jié)果

從表4可以看出，該林紙一體化項(xiàng)目環(huán)境影響為Ⅰ級，即對環(huán)境造成的影響較小，等級特征值為1.477，即準(zhǔn)確的等級為1.477級，介于Ⅰ級和Ⅱ級之間，更偏向于Ⅰ級。

4 結(jié)語

物元模型以促進(jìn)事物轉(zhuǎn)化、解決不相容問題為核心，適用于多因子評價問題。該模型計(jì)算方法簡便，研究把可拓學(xué)的物元分析模型用于林紙一體化項(xiàng)目的環(huán)境影響評價，利用可拓學(xué)中的關(guān)聯(lián)函數(shù)對環(huán)境影響因素進(jìn)行定量計(jì)算，從而使評價過程簡單易行，且較其他計(jì)算方法更精確，實(shí)現(xiàn)了定量和定性分析的有機(jī)結(jié)合，并以具體等級值反映評價結(jié)果。該模型還能全面直觀地反映出林紙一體化項(xiàng)目對水、大氣、聲、生態(tài)等方面的影響，評價結(jié)果比較客觀，具有一定的優(yōu)越性和實(shí)用價值。

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