范清華,張濤,沈紅軍
(江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心,江蘇 南京 210036)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,對(duì)人居環(huán)境的需求日益增長,但當(dāng)前人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境卻受到較為嚴(yán)重的污染[1],環(huán)境安全問題越來越受到重視。環(huán)境安全是指人類賴以生存發(fā)展的環(huán)境處于一種不受污染和破壞的安全狀態(tài),或者說人類和世界處于一種不受污染和破壞的良好狀態(tài),且社會(huì)治安和國家安全都沒有受到環(huán)境污染和環(huán)境破壞的危害[2-3]。環(huán)境安全是國家安全的重要組成部分,已引起世界各國的廣泛關(guān)注[4-5]。保障國家環(huán)境安全是保持社會(huì)穩(wěn)定、構(gòu)建和諧社會(huì)的基礎(chǔ)[5]。江蘇省環(huán)境污染形勢依然嚴(yán)峻,突出表現(xiàn)為:地表水污染問題,Ⅰ~Ⅲ類水域面積仍占比不足50%,大氣灰霾、酸雨等復(fù)合型污染仍有加重的趨勢,結(jié)構(gòu)性污染問題尚未得到有效緩解,環(huán)境脅迫壓力仍處在重度壓力狀態(tài)。
借鑒“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(PSR)模型的框架思路,從環(huán)境安全壓力、環(huán)境安全狀態(tài)和環(huán)境安全響應(yīng)等角度出發(fā),構(gòu)建環(huán)境安全度量的層次指標(biāo)體系,對(duì)2006—2012年江蘇省環(huán)境安全進(jìn)行綜合評(píng)估_,為江蘇省環(huán)境安全保障體系的進(jìn)一步完善提供參考。
目前,國內(nèi)外用于環(huán)境安全評(píng)價(jià)的方法有PSR分析模式、綜合指數(shù)法、模糊綜合評(píng)判法、層次分析評(píng)價(jià)法、生態(tài)足跡法、能值分析法、生態(tài)模型法、系統(tǒng)聚類分析法和景觀生態(tài)學(xué)方法等[6]。其中,聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)提出的PSR概念模型應(yīng)用較多,廣泛應(yīng)用于大氣環(huán)境安全[2,5]、水環(huán)境安全[7-13]、生態(tài)環(huán)境安全[14-18]等方面的評(píng)價(jià)研究,因此選擇該模型進(jìn)行評(píng)估探討。按照評(píng)價(jià)目標(biāo)的層次性及PSR模型,對(duì)不同環(huán)境指標(biāo)的性質(zhì)進(jìn)行分類。本著以人為本、全面系統(tǒng)性、實(shí)用操作性、可比性、連續(xù)性和可修訂性等原則[2,5],根據(jù)江蘇省環(huán)境安全的現(xiàn)狀及存在問題,分別從環(huán)境安全的壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個(gè)角度出發(fā),建立環(huán)境安全評(píng)估指標(biāo)體系。
環(huán)境安全壓力主要來自經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來的環(huán)境脅迫壓力,是指人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)中輸出的污染物破壞了環(huán)境的自然凈化過程,造成生態(tài)環(huán)境惡化,對(duì)自然資源和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成的壓力[19]。環(huán)境安全壓力由人文社會(huì)壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力和污染排放壓力3個(gè)方面構(gòu)成。
人文社會(huì)壓力用人口自然增長率、人口密度、城市化率、高等學(xué)歷人口比例、工業(yè)污染源治理投入占GDP比重等5項(xiàng)來表征。經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力用GDP、第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重、第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重等4項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建。污染排放壓力用廢水、工業(yè)廢水、工業(yè)COD、工業(yè)SO2及工業(yè)煙塵粉塵排放量等5項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建,其中廢水和工業(yè)廢水排放量是包含關(guān)系。
從環(huán)境安全影響的各受體角度考慮,環(huán)境安全狀態(tài)由水環(huán)境、空氣環(huán)境、聲環(huán)境、近岸海域環(huán)境狀態(tài)等具有可操作性、易于表征的環(huán)境要素指標(biāo)構(gòu)成。
水環(huán)境狀態(tài)指數(shù)由能反映地表水主要污染物的IMn和氨氮2項(xiàng)指標(biāo)組成。空氣環(huán)境狀態(tài)指數(shù)由能反映空氣環(huán)境質(zhì)量主要污染物的SO2和PM102項(xiàng)指標(biāo)組成。聲環(huán)境狀態(tài)指數(shù)由能較好地反映出人民群眾居住情況的功能區(qū)噪聲2類區(qū)晝間平均等效聲級(jí)和夜間平均等效聲級(jí)2項(xiàng)指標(biāo)組成。近岸海洋環(huán)境狀態(tài)指數(shù)由能體現(xiàn)近岸海域功能區(qū)主要污染程度的無機(jī)氮濃度組成。
環(huán)境安全響應(yīng)層根據(jù)安全壓力來源,從環(huán)境安全狀況、流域治理情況、大氣污染治理、生態(tài)建設(shè)等方面考慮。
環(huán)境安全狀況選用突發(fā)性環(huán)境污染事件數(shù)和人民來信來訪數(shù)量2項(xiàng)來表征。水環(huán)境污染治理方面,選用地表水達(dá)標(biāo)率和飲用水達(dá)標(biāo)率2項(xiàng)指標(biāo)來反映。在大氣污染治理方面,選用優(yōu)良天數(shù)比例和酸雨發(fā)生率2項(xiàng)指標(biāo)來反映。在聲環(huán)境污染治理方面,選用功能區(qū)噪聲2類區(qū)晝間達(dá)標(biāo)率和夜間達(dá)標(biāo)率2項(xiàng)指標(biāo)來反映。在近岸海域環(huán)境污染治理方面,選用近岸海域功能區(qū)達(dá)標(biāo)率來反映;在生態(tài)環(huán)境、生物環(huán)境治理方面,分別選用生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)、底棲動(dòng)物多樣性評(píng)價(jià)等級(jí)為豐富和較豐富的斷面比例來反映。
根據(jù)以上分析,最終形成易于操作的包含14個(gè)指數(shù),32項(xiàng)具體指標(biāo)的環(huán)境安全應(yīng)用型評(píng)估指標(biāo)體系(表1)。
表1 江蘇省環(huán)境安全評(píng)估指標(biāo)體系及權(quán)重
續(xù)表1
具體指標(biāo)間沒有統(tǒng)一的量綱,不能用于直接比較。為了進(jìn)行不同指標(biāo)間的比較,需要對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理,即對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值[5]。各指標(biāo)的賦值方法如下:
式中:0 <kj≤1,0≤cj≤100(1 -kj),kj和cj的取值根據(jù)相關(guān)指標(biāo)的變化范圍以及最大值、最小值的評(píng)判參照確定,以消除歸一化對(duì)指標(biāo)變化敏感度的負(fù)面影響。
采用基于德爾斐法的層次分析法確定各項(xiàng)指標(biāo)與各層指數(shù)的權(quán)重。層次分析法的步驟包括判斷矩陣構(gòu)造、采用方根計(jì)算權(quán)重以及一致性檢驗(yàn)[5]。依據(jù)該方法,結(jié)合德爾斐法專家打分,計(jì)算得出各指數(shù)與指標(biāo)的權(quán)重(表1)。
根據(jù)各指標(biāo)的賦值與權(quán)重,計(jì)算各大類指標(biāo)的綜合得分,最后加權(quán)求得江蘇省環(huán)境安全壓力綜合
式中:Wx,Wi,Wj——一、二、三級(jí)指標(biāo)權(quán)重。
由于計(jì)算的環(huán)境安全綜合指數(shù)值不符合人們判斷環(huán)境安全好壞的習(xí)慣,因此需將指數(shù)值轉(zhuǎn)換成等級(jí)值即建立評(píng)判集與標(biāo)準(zhǔn)化值的概念關(guān)聯(lián)。借鑒相關(guān)安全領(lǐng)域的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)[16,20],結(jié)合具體操作的需要,采用五級(jí)均分方法,將環(huán)境安全等級(jí)劃分為五級(jí),按照環(huán)境安全度的由劣到優(yōu),分別對(duì)應(yīng)于重警狀態(tài)(Ⅰ)、中警狀態(tài)(Ⅱ)、預(yù)警狀態(tài)(Ⅲ)、較安全狀態(tài)(Ⅳ)、安全狀態(tài)(Ⅴ)(表2)。
重警狀態(tài)(Ⅰ)表征環(huán)境已受到嚴(yán)重破壞,造成資源生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)功能紊亂,嚴(yán)重影響到人體健康與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,難以恢復(fù);中警狀態(tài)(Ⅱ)表征環(huán)境受到較大破壞,資源環(huán)境系統(tǒng)功能退化較嚴(yán)重,對(duì)人體健康造成較大的影響,恢復(fù)難度較大;預(yù)警狀態(tài)(Ⅲ)表征環(huán)境受到一定破壞,資源環(huán)境系統(tǒng)功能已退化,環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)惡化,環(huán)境問題時(shí)有發(fā)生,對(duì)人體健康與正常的生活產(chǎn)生一定的影響,但通過努力可以恢復(fù);較安全狀態(tài)(Ⅳ)表征環(huán)境較少受到破壞,資源生態(tài)系統(tǒng)功能趨于好轉(zhuǎn),向指數(shù)。計(jì)算公式為:良性發(fā)展,對(duì)人體健康與正常的生活影響較小,環(huán)境問題不顯著;安全狀態(tài)(Ⅴ)表征環(huán)境基本未受到干擾破壞,資源生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)功能基本完善,對(duì)人體健康基本沒有影響,環(huán)境問題較少,是人類居住的理想環(huán)境。
表2 環(huán)境安全等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
按照環(huán)境安全應(yīng)用型評(píng)估指標(biāo)與評(píng)估方法,對(duì)2006—2012年江蘇省的環(huán)境安全進(jìn)行綜合評(píng)估。評(píng)估以指數(shù)分類為依據(jù),并分別計(jì)算2006—2012年環(huán)境安全壓力、狀態(tài)、響應(yīng)層與綜合評(píng)估分值(表3)。評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)來源于文獻(xiàn)[21-25]。2006—2012年江蘇省環(huán)境安全綜合評(píng)估分值見表3。
表3 2006—2012年江蘇省環(huán)境安全綜合評(píng)估分值
圖1 2006—2012年江蘇省環(huán)境安全綜合評(píng)估指數(shù)變化趨勢
從環(huán)境安全壓力層來看,2006—2012年,江蘇省環(huán)境安全壓力指數(shù)處于61.89~69.4之間,均處于中警狀態(tài),環(huán)境安全總體壓力較大。環(huán)境安全壓力指數(shù)2006—2008年逐年下降,2009—2010年出現(xiàn)反彈,2011—2012年開始下降。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力指標(biāo)總體呈上升態(tài)勢的背景下,環(huán)境安全壓力指數(shù)的波動(dòng)主要受污染排放壓力指標(biāo)及人文社會(huì)壓力指標(biāo)變化的影響。前者受益于國家污染物總量減排政策,工業(yè)COD和SO2排放量兩項(xiàng)指標(biāo)逐年明顯下降,總體也呈下降趨勢;后者受人口自然增長率、工業(yè)治理投入占GDP的比例影響而波動(dòng)變化,尤其是在 2010年,人口自然增長率處在2006—2012年的最大值 2.85 ×10-3,工業(yè)治理投入占GDP的比例處在2006—2012年的最低值4.5×10-4,導(dǎo)致人文社會(huì)指標(biāo)達(dá)最高值 77.9,從而使得環(huán)境安全壓力指數(shù)在2010年出現(xiàn)最大。2006—2012年江蘇環(huán)境安全綜合評(píng)估指數(shù)變化趨勢見圖1。
從環(huán)境安全狀態(tài)層看,2006—2012年,江蘇省環(huán)境安全狀態(tài)指數(shù)處于51.9~74.1之間,處于預(yù)警~中警狀態(tài),總體呈下降趨勢。2006年以來,隨著江蘇省污染物減排工作的有力推進(jìn),地表水、空氣等環(huán)境要素的主要污染物濃度出現(xiàn)下降,加上聲環(huán)境平均等效聲級(jí)、海洋環(huán)境主要污染物濃度變化幅度不大,從而使環(huán)境安全狀態(tài)指標(biāo)在2006—2012年出現(xiàn)明顯下降。但2010年,大氣PM10濃度、功能區(qū)噪聲2類區(qū)晝間平均等效聲級(jí)及近岸海域功能區(qū)無機(jī)氮濃度均出現(xiàn)上升,導(dǎo)致環(huán)境安全狀態(tài)指數(shù)出現(xiàn)反彈。
從環(huán)境安全響應(yīng)層分析,2006—2012年,江蘇省環(huán)境安全響應(yīng)指數(shù)處于51.5~76.0之間,處于預(yù)警~中警狀態(tài),總體呈下降趨勢。反映出在這一期間,江蘇省采取加大流域治理力度、加強(qiáng)大氣污染防治等積極措施,有力保障了全省環(huán)境質(zhì)量一定程度的改善,水環(huán)境、大氣環(huán)境、聲環(huán)境及生物環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)率明顯上升,環(huán)境安全響應(yīng)指數(shù)有所下降。
從環(huán)境安全綜合指數(shù)分析,2006—2012年,江蘇省環(huán)境安全綜合指數(shù)呈明顯下降趨勢,安全等級(jí)由中警狀態(tài)好轉(zhuǎn)為預(yù)警狀態(tài),表明江蘇省環(huán)境安全形勢不斷改善。2006—2009年環(huán)境安全綜合指數(shù)值逐年下降,減少了11.9,仍處于中警狀態(tài);但2010年,環(huán)境安全狀態(tài)指數(shù)明顯反彈,加上環(huán)境安全壓力指數(shù)也有所上升,從而導(dǎo)致環(huán)境安全綜合指數(shù)值出現(xiàn)小幅上升。2011—2012年,環(huán)境安全指數(shù)值較2010年明顯好轉(zhuǎn),處于預(yù)警狀態(tài);但2012年,受大氣灰霾、酸雨等復(fù)合型污染加重影響,酸雨發(fā)生率出現(xiàn)上升,達(dá)標(biāo)天數(shù)比例有所下降,環(huán)境安全響應(yīng)指數(shù)值上升6.3,導(dǎo)致環(huán)境安全指數(shù)值較2011年略有升高。
從圖1可以看出,在2009年時(shí),環(huán)境安全壓力指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)相交,說明人民群眾改造環(huán)境的意識(shí)和人類對(duì)環(huán)境的污染程度達(dá)到相同的水平,也進(jìn)一步表明人民群眾的環(huán)保意識(shí)在不斷加強(qiáng),對(duì)環(huán)境安全水平的重視程度也有所提升。
通過構(gòu)建江蘇省環(huán)境安全應(yīng)用型評(píng)估指標(biāo)體系,計(jì)算并分析2006—2012年全省環(huán)境安全壓力綜合指數(shù)變化趨勢。結(jié)果表明,2006—2012年,江蘇省環(huán)境安全綜合指數(shù)呈明顯下降趨勢,安全等級(jí)由中警狀態(tài)好轉(zhuǎn)為預(yù)警狀態(tài),說明江蘇省環(huán)境安全形勢不斷改善。
2012年以來,全省大氣灰霾、酸雨等復(fù)合型污染有所加重,環(huán)境安全接近于中警狀態(tài),環(huán)境安全形勢不容樂觀,需進(jìn)一步采取措施進(jìn)行有效保障。
(1)加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整步伐,大力發(fā)展高技術(shù)、高效益、低消耗、低排放產(chǎn)業(yè),積極推進(jìn)綠色增長,深入強(qiáng)調(diào)綠色GDP發(fā)展理念,用最少的資源投入、最小的能源消耗,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的最大化,逐步削減污染物排放總量,有效緩解江蘇省環(huán)境面臨的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和污染排放壓力。
(2)加大環(huán)境保護(hù)投入力度,提升環(huán)保治理投入占GDP的比例;采取適度放緩的人口計(jì)劃生育政策,控制人口自然生長率;加強(qiáng)中高等教育,提升社會(huì)人群中高等學(xué)歷人口的比例;逐漸降低江蘇環(huán)境面臨的人文社會(huì)壓力。
(3)加強(qiáng)環(huán)境污染治理及環(huán)境監(jiān)管,重點(diǎn)推進(jìn)控制污染源、加強(qiáng)工地?fù)P塵管理、強(qiáng)化機(jī)動(dòng)車尾氣監(jiān)管為重點(diǎn)的大氣污染治理,繼續(xù)加強(qiáng)水污染、土壤污染、重金屬污染防治,以及農(nóng)村環(huán)境、海洋環(huán)境綜合整治及生態(tài)修復(fù),切實(shí)提高環(huán)保執(zhí)法監(jiān)管水平,積極改善江蘇省環(huán)境安全響應(yīng)狀態(tài)。
(4)開展適合江蘇省地區(qū)特色的環(huán)境公益宣傳和健康教育,擴(kuò)大宣傳渠道,加大宣傳力度,增強(qiáng)全民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和環(huán)境安全觀念,維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和環(huán)境安全。
[1]畢軍,曲常勝,黃蕾.中國環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2009,1(1):1 -5.
[2]張蓉珍,馬妮,王石磊.陜西省大氣環(huán)境安全評(píng)價(jià)[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2011,25(2):83 -87.
[3]高振寧.強(qiáng)化環(huán)境安全確保可持續(xù)發(fā)展[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,2005,21(2):74 -76,80.
[4]張勇,葉文虎.國內(nèi)外環(huán)境安全研究進(jìn)展述評(píng)[J].中國人口資源與環(huán)境,2006,16(3):130 -134.
[5]逯元堂,吳舜澤,王金南,等.大氣環(huán)境安全評(píng)估體系研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,2006,19(3):128 -133.
[6]王恒偉,廖和平,趙宏偉,等.基于PSR的區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià):以重慶市渝北區(qū)為例[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,35(2):211 -217.
[7]YANG K,WANG H,LIU J,et al.Indexes weight determining forevaluation of water environment security system with improved AHPmethod[J].Environ Sci Technol,2008,31(8):129 -131.
[8]邱宇.汀江流域水環(huán)境安全評(píng)估[J].環(huán)境科學(xué)研究,2013,26(2):152-159.
[9]張小斌,李新.我國水環(huán)境安全研究進(jìn)展[J].安全與環(huán)境工程,2013,20(1):122 -125,137.
[10]何俊仕,王林威,劉洋.沈陽市水生態(tài)環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].水電能源科學(xué),2011,29(9):31 -34.
[11]楊開,王洪禧,劉俊良,等.水環(huán)境安全評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)賦權(quán)研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(8):129 -131,154.
[12]劉俊良,王洪禧,楊開,等.區(qū)域水環(huán)境安全動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2009,9(1):107 -111.
[13]張穎,劉凌,燕文明.區(qū)域水環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法[J].水電能源科學(xué),2009,27(1):54 -57.
[14]趙元杰,張振鋒.河北省生態(tài)環(huán)境安全評(píng)價(jià)研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2012,26(9):104 -108.
[15]張繼飛,鄧偉,劉邵權(quán).中國西南山區(qū)資源環(huán)境安全態(tài)勢評(píng)價(jià)[J].地理研究,2011,30(12):2305 -2315.
[16]蔣小平.河南省生態(tài)環(huán)境安全指標(biāo)體系測評(píng)的研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì),2010(7):153 -157.
[17]金芳,劉興榮.甘肅省環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)與現(xiàn)狀研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2010,36(8):23 -25.
[18]柳建國,魏建華,卞新民.農(nóng)村環(huán)境安全評(píng)價(jià)體系研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2007,7(6):89 -91.
[19]苗鴻,王效科,歐陽志云.中國生態(tài)環(huán)境脅迫過程區(qū)劃研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2001,21(1):7 -13.
[20]楊京平,盧劍波.生態(tài)安全的系統(tǒng)分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[21]江蘇省統(tǒng)計(jì)局.江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒2013[EB/OL].http://www.jssb.gov.cn/tjxxgk/tjsj/tjnq/tjnj2012/index212.html.
[22]江蘇省環(huán)境保護(hù)廳.環(huán)境狀況公報(bào)[EB/OL].http://www.jshb.gov.cn/jshbw/hbzl/ndhjzkgb/.
[23]江蘇省環(huán)境保護(hù)廳.2006-2010江蘇省環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[M].南京:河海大學(xué)出版社,2012.
[24]江蘇省環(huán)境保護(hù)廳.2011江蘇省環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[M].南京:河海大學(xué)出版社,2012.
[25]江蘇省環(huán)境保護(hù)廳.2012江蘇省環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[M].南京:河海大學(xué)出版社,2013.