基于風險的濟南市水生態(tài)安全評價

陳　磊,吳悅菡,王　培,沈珍瑤

(北京師范大學環(huán)境學院,北京　100875)

?

基于風險的濟南市水生態(tài)安全評價

陳磊,吳悅菡,王培,沈珍瑤

(北京師范大學環(huán)境學院,北京100875)

摘要：為更準確全面地評價區(qū)域水生態(tài)安全,在傳統(tǒng)的水生態(tài)安全評價方法的基礎上引入了風險因素,探討了基于風險的水生態(tài)安全的含義、特點和內(nèi)容。以濟南市為例,基于層次分析法，從風險、狀態(tài)和響應3個方面建立了區(qū)域水生態(tài)安全評價指標體系,并結合綜合指數(shù)法與模糊綜合評判法的評價結果,最終給出各區(qū)域的安全狀態(tài)。結果表明,濟南市安全度居中,改變區(qū)域生態(tài)現(xiàn)狀并采取有效措施控制其演變趨勢,對區(qū)域水生態(tài)安全有重要意義,所提出的基于風險的水生態(tài)安全評價方法切實可行,可為其他區(qū)域水生態(tài)安全研究提供科學依據(jù)。

關鍵詞：風險;水生態(tài)安全;安全評價;綜合指數(shù)法;等級劃分法;模糊綜合評判法;優(yōu)勢因子;限制因子;濟南市

隨著全球對水安全問題的日益重視,水生態(tài)安全已成為關系人類經(jīng)濟、社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重大問題[1]。水生態(tài)系統(tǒng)安全是一個整合的新概念,目前國內(nèi)外關于水生態(tài)安全的研究主要集中于概念提出及安全評價[2]。從概念上看,國內(nèi)流域水生態(tài)安全研究尚不成熟,相關理論仍處于探索階段,尤其是概念界定上依然存在爭議;從方法上看,國內(nèi)對水生態(tài)安全的研究多集中在指標體系構建,具體方法包括模糊物元分析法、模糊優(yōu)選模型法、水貧窮指數(shù)法等[3],但受“壓力-狀態(tài)-響應”(PSR)模型的局限,少有從流域水環(huán)境整體角度出發(fā),考慮多風險源和多脅迫因子及其整體相互關系的研究。雖有研究在考慮風險影響的基礎上,應用三角模糊數(shù)原理開展區(qū)域水安全狀況評價[1],但未考慮各區(qū)域差異性及風險滯后性。針對這些局限性,筆者從廣義范圍內(nèi)的生態(tài)安全范疇出發(fā),結合水這一自然要素的特點和特殊性,對水生態(tài)安全從風險角度進行了重新定義;在此基礎上,以濟南市為典型城市案例,通過基于風險因素的水生態(tài)安全評價指標體系,探尋其區(qū)域水生態(tài)問題,旨在為我國大中城市水生態(tài)安全評價和分析提供參考。

1研究方法

1.1　水生態(tài)安全評價及改進

風險是指遭受損失、損傷、毀壞的可能性,可以作為安全或者危險的一種定性或定量的度量[4]。安全具有動態(tài)性,安全狀態(tài)表現(xiàn)為一個動態(tài)過程。演變的發(fā)展在于是否存在和引發(fā)風險,因此,從風險角度定義的水生態(tài)安全應該是一個關于安全主體的存在風險與否、安全狀態(tài)現(xiàn)況、安全演變趨勢的函數(shù)。從概念上來看,水生態(tài)安全既包括水生態(tài)復合系統(tǒng)的現(xiàn)狀安全狀態(tài),又表現(xiàn)為不存在不安全的演變趨勢;從過程上來看,水生態(tài)安全包括風險的引發(fā)傳遞和響應控制兩個交互的過程?！帮L險爆發(fā)-危害傳遞-響應控制”過程決定了水生態(tài)安全的演變,其中決策者可通過響應控制在很大程度上改善不安全演變趨勢?？梢婏L險貫穿于水生態(tài)安全的全過程,時時刻刻影響著水生態(tài)安全的狀態(tài)和發(fā)展。因此,水生態(tài)安全因素分析必須包括風險因素分析,只有充分識別和消除最大可能風險,才能及時掌握水生態(tài)安全的演變趨勢,有效控制其惡化。

與常規(guī)的水生態(tài)安全評價內(nèi)容不同的是,基于風險的水生態(tài)安全評價內(nèi)容除了包括水生態(tài)系統(tǒng)結構評價、功能評價外,還包括系統(tǒng)風險防控和修復能力評價。根據(jù)安全理論,引入風險因素后的水生態(tài)安全評價應具有如下特點:①警示性。風險是水生態(tài)安全狀態(tài)演變的可能性,風險分析應能夠進行水生態(tài)安全的趨勢預警;②動態(tài)性。考慮風險種類及其發(fā)生概率的變化,引入風險因素進行評價,相關評價指數(shù)代表了水生態(tài)安全演變和不確定性;③空間差異性。某區(qū)域的空間風險不僅來源于區(qū)域自身,還應來源于周圍相鄰區(qū)域,常規(guī)的評價并未考慮此影響;④人為操作性。根據(jù)評價結果分析,若存在的風險尚未影響水生態(tài)安全,可及時采用預防措施,避免風險的引發(fā)和傳遞;若存在的風險具有一定發(fā)生概率且會影響水生態(tài)安全,應立即采取應急預案,將風險可能會造成的危害和損失降到最低。

1.2　評價方法

水生態(tài)安全評價內(nèi)容主要包括評價復合水生態(tài)系統(tǒng)是否安全和如何維持其安全,常用的評價模式為暴露響應分析模式和綜合指數(shù)評價模式。筆者根據(jù)各方法特點,選取模糊綜合評判法及綜合指數(shù)法分別對水生態(tài)安全系統(tǒng)進行評價,并將評價結果一一對應,建立耦合關系。首先,采用側重于現(xiàn)狀評價的綜合指數(shù)法和側重于風險評價的等級劃分法分別進行評價,并將兩種結果對比驗證,再通過模糊綜合評判法對評價結果進行補充。通過以上方法,得到基于風險的區(qū)域水生態(tài)的總體狀況和安全水平(圖1)。

圖1　基于風險的水生態(tài)安全評價流程

1.2.1數(shù)據(jù)收集與風險因子遴選

要充分掌握生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的安全和完整性,需從不同角度同時選取多個指標。從研究區(qū)域的地形氣候情況、水資源特點及現(xiàn)存生態(tài)環(huán)境問題出發(fā),分析主要存在的風險因子(常規(guī)風險因子和具有“一票否決制”的特殊因子)。收集降水量、流量、水位、水質等各類數(shù)據(jù),并根據(jù)客觀性、代表性、簡潔性、可操作性的原則對指標進行遴選。在此基礎上,根據(jù)野外考察和調研資料選取出最有代表性和最有影響力的因子;對選出的風險因子進行自相關分析,去除研究時間內(nèi)無明顯變化的指標;根據(jù)專家打分情況匯總,選用排名較高的指標。

1.2.2風險-現(xiàn)狀綜合評價指標體系構建

1.2.2.1確定權重

首先,根據(jù)評價對象各組成部分之間的相互關系,采用層次分析法進一步將流域水生態(tài)安全分為目標層、準則層(制約層)、要素層及指標層4個層次,每個層次分別選擇反映其主要特征的要素作為評價指標。結合流域實際情況,列出綜合判斷矩陣,計算出不同層次的各指標的權重。

然后,為驗證層次總排序計算結果的可靠性進行一致性檢驗。文獻表明,當CR=CI/RI<0.1 時,可認為權重的計算結果可接受[5]。

1.2.2.2評價標準確定及數(shù)據(jù)標準化

生態(tài)安全評價研究的關鍵環(huán)節(jié)是建立科學的評價標準與指標體系[6]。在評價過程中,評價標準主要應用于模糊綜合評判時,作為專家評判打分的參考比較;評價結果分析時,用于優(yōu)勢因子、限制因子的遴選,將各指標數(shù)據(jù)與標準值進行比較。為了綜合評價,在對不同量綱指標的初始數(shù)據(jù)進行標準化處理時,將所有的指標數(shù)值統(tǒng)一量綱,使指標的數(shù)值越大,反映出的水生態(tài)安全性越高。

1.2.3模糊綜合評判法評價

水生態(tài)安全是一個復雜的、沒有嚴格界限劃分、很難用精確尺度來刻畫的模糊現(xiàn)象,水生態(tài)安全復合系統(tǒng)具有“模糊性”和“多屬性”的特征,因此水生態(tài)安全評價是一種多屬性或多準則的評價問題。模糊綜合評判法是一種運用模糊變換原理分析和評價模糊系統(tǒng)的分析評判方法,它以模糊推理為主,定性與定量相結合,準確與非準確相統(tǒng)一,適合于復雜多要素的水生態(tài)安全系統(tǒng)的綜合性研究。

表1　水生態(tài)安全等級判別標準[8]

其具體評價步驟為:①設置指標體系。為保證評價的可比性,基于層次分析法和風險因素建立水生態(tài)安全評價體系;②確定評價集合。根據(jù)評價決策的實際需要,將評判等級標準分為“不安全”、“較不安全”、“一般”、“較安全”、“安全”5個等級(表1)，即評價集合為V={v1,v2,v3,v4,v5}={不安全,較不安全,一般,較安全,安全},并依據(jù)水生態(tài)安全指標體系中的風險、狀態(tài)和響應3方面對不同等級的水生態(tài)安全特征給予描述;③確定評價要素權重子集。采用1.2.2計算權重法中的層次分析法確定權重;④實施評判。根據(jù)評判對象的各種實際資料及數(shù)據(jù),采用模糊數(shù)學和精確數(shù)學方法對各個評價指標進行估算,然后根據(jù)已確定的評價等級標準(表1)依次對各個指標進行評價。分別得出各子集Di(i=1,2,3)中單要素的評價決策矩陣Ri(i=1,2,3),然后由各單要素的權重Ai和評價決策矩陣Ri經(jīng)過合成運算即可得到要素層評價決策矩陣Ci,依次向上推，即可得到水生態(tài)安全的模糊綜合評價結果A=(a1,a2,a3,a4,a5)[7]。

1.2.4綜合指數(shù)法評價1.2.4.1側重現(xiàn)狀的綜合指數(shù)評判法

通過下層指標歸一化數(shù)值與各項指標的權重,進行對應的上層指數(shù)的評估數(shù)值計算,可以合并得到指標對應的上級指數(shù)的評估數(shù)值。

(1)

式中:S為綜合評價值;Ak,i為n×m階矩陣,k=1,2,…,n;i=1,2,…,m;n為評價指標的個數(shù);m為評價單元的個數(shù);ωi為指標權重。

顯然可通過取不同的k、i值來計算不同評價單元各個評價層次的水安全綜合指數(shù)[9],如水生態(tài)安全、水生態(tài)響應、水生態(tài)風險、水生態(tài)狀態(tài)等。

1.2.4.2基于風險的等級劃分法

為評價各區(qū)的水生態(tài)安全存在的風險和現(xiàn)狀,將水生態(tài)風險和水生態(tài)現(xiàn)狀分別劃分為5級[10]。設水生態(tài)現(xiàn)狀指數(shù)為S,其中S1級、S2級、S3級、S4級、S5級分別代表水生態(tài)現(xiàn)狀最安全、較安全、中等安全、較不安全、不安全;設水生態(tài)風險指數(shù)為R,其中R1級、R2級、R3級、R4級、R5級分別為風險最小、較小、中等、較大、最大。以此對研究區(qū)域進行具體劃分。

1.2.5建立耦合關系并分析結果

水生態(tài)安全的狀態(tài)和發(fā)展趨勢受風險和響應的耦合影響,不同安全現(xiàn)狀在不同的風險威脅下安全性不同。將水生態(tài)狀態(tài)和水生態(tài)響應評價結果定義為現(xiàn)狀指數(shù),水生態(tài)風險評價結果定義為風險指數(shù)。在兩者之間建立耦合關系,其結果定義為基于風險的水生態(tài)安全等級。將模糊評判法中的評判子集V={v1,v2,v3,v4,v5}={不安全,較不安全,一般,較安全,安全}與綜合指數(shù)法中劃分的等級一一對應,將水生態(tài)安全動態(tài)評價結果劃分為9級,即Ⅰ級、Ⅱ級為安全,Ⅲ級、Ⅳ級為較安全,Ⅴ級、Ⅵ級為一般,Ⅶ級、Ⅷ級為較不安全,Ⅸ級為不安全,如表2所示。在水生態(tài)安全現(xiàn)狀評價和風險評價基礎上求得綜合安全性,體現(xiàn)了生態(tài)安全在不確定性因素影響下的動態(tài)演變過程和演變趨勢,可以為生態(tài)安全響應預警提供判斷、決策依據(jù)。

表2　水生態(tài)安全動態(tài)評價級別

2濟南市水生態(tài)安全研究

2.1　研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

濟南市地處中緯度內(nèi)陸區(qū)(圖2),魯中山地的北緣與山前傾斜平原的交接帶,地勢南高北低,變化顯著,絕對標高在500～700 m,其市區(qū)位于低山丘陵與平原的交接地帶。濟南市水資源有以下幾個特點:①水資源補給年內(nèi)、年際變化大,年內(nèi)降水量不足;②水資源地域分布不均;③水資源結構以地下水為主,泉水為濟南水資源的特色;④人均水資源占有量少;⑤用水效益較高,但當?shù)厮Y源開發(fā)利用結構不合理,地下水資源開發(fā)過度,黃河客水和當?shù)氐乇硭貌蛔?。濟南市是一座融泉、湖、河、地下水為一體的供水城市,市域共有河流50余條,分屬黃河、小清河、海河三大流域,地下水種類繁多且資源豐富。濟南市豐富的水資源背景及七大區(qū)域的空間分異性使之涵蓋多種水生態(tài)風險因子,因此將濟南市選作典型城市進行研究。

圖2　研究區(qū)位置

文中統(tǒng)計數(shù)據(jù),如人均水資源量、年降水量、植被覆蓋率、城市人均綠地面積、工業(yè)用水重復率、環(huán)保投資占GDP比重等,主要來源于《濟南2005年統(tǒng)計年鑒》《2005年濟南市水資源公報》、濟南市水質評價報告、環(huán)境質量公告及各區(qū)統(tǒng)計年鑒;概率統(tǒng)計數(shù)據(jù),如洪澇災害比例、旱災比例等,采用華北、東北近500年旱澇史料中濟南部分、山東省洪澇災害記錄經(jīng)整理計算而得;景觀類指數(shù),如景觀破碎度、景觀多樣性指數(shù),由遙感解譯獲得。

2.2　權重確定

依據(jù)基于風險的水生態(tài)安全內(nèi)容及層次分析法,結合濟南市水生態(tài)安全現(xiàn)狀及其地下水、地表水和泉水的水域特色,列出綜合判斷矩陣,計算不同層次各指標的權重,構筑基于風險的濟南市水生態(tài)安全評價指標體系(表3)。經(jīng)計算CR=CI/RI=0.021 363/0.303 156=0.070 469<0.1,可見各層指標的權重取值較為合理。

表3 水生態(tài)安全評價指標體系

目標層制約層要素層指標層

2.3　評價方法

2.3.1模糊綜合評判法定性評價

利用模糊科學的模糊綜合評判法,分別得到濟南市風險—現(xiàn)狀綜合評價指標體系要素層諸要素的評判決策矩陣,與權重向量合成運算,得到制約層的綜合評判結果為

B1=[19/745/1620/775/521/26]

B2=[1/35/1911/568/595/88]

B3=[1/155/592/233/381/31]

3.3.2綜合指數(shù)及等級劃分法定量評價

利用綜合指數(shù)法進行評價,得出2005年濟南市及各區(qū)水生態(tài)安全綜合指數(shù)計算結果,以圖表顯示(圖3)。

圖3　濟南市及各區(qū)水生態(tài)安全綜合指數(shù)

由圖3可見,天橋區(qū)面臨的水生態(tài)風險最小,歷下區(qū)風險最大。長清區(qū)水生態(tài)狀態(tài)最好,歷下區(qū)次之,歷城區(qū)最差。天橋區(qū)的水生態(tài)響應最差,槐蔭區(qū)最好。整體來看,槐蔭區(qū)水生態(tài)安全狀況最好;天橋區(qū)、歷下區(qū)、濟南市、長清區(qū)接近且都在0.45～0.60之間,安全狀態(tài)中等;市中區(qū)、歷城區(qū)都低于0.45,安全性較差。

等級劃分法的結果為:槐蔭區(qū)水生態(tài)安全狀況為Ⅳ級,天橋區(qū)、歷下區(qū)、濟南市、長清區(qū)為Ⅴ級、Ⅵ級,市中區(qū)、歷城區(qū)為Ⅶ級、Ⅷ級(表4)。整體來看,綜合指數(shù)法與等級劃分法的評價結果較為接近,各區(qū)的水生態(tài)安全排序也較為一致?？梢钥闯?唯有濟南市和長清區(qū)水生態(tài)安全的數(shù)值大小與安全等級不一致,主要在于兩種方法的側重有所不同:等級劃分法更側重于風險的影響,把狀態(tài)和響應合為一類;而綜合指數(shù)法中雖然風險的權重較大,但其側重于風險、狀態(tài)和響應的獨立性,更突出響應的作用。

表4　兩種方法評價結果對比

2.3.3綜合評判結果

分析得出考慮風險因素的濟南市及6區(qū)的水生態(tài)現(xiàn)狀安全程度,見表5。

表5　濟南市及各區(qū)水生態(tài)安全等級

各區(qū)水生態(tài)安全評判結果與綜合指數(shù)計算分析結果基本一致,槐蔭區(qū)狀態(tài)最佳;歷下區(qū)、天橋區(qū)、濟南市、長清區(qū)次之,狀態(tài)一般;市中區(qū)、歷城區(qū)接近,處于較不安全狀態(tài)。由此也驗證了耦合關系建立較為合理。

2.4　濟南市水生態(tài)安全總體評價

由于無泉水斷流的“一票否決制”因素的影響,濟南市水生態(tài)安全狀態(tài)沒有惡化,但在控制風險、改善狀態(tài)上還存在一定的問題。從各區(qū)來看,槐蔭區(qū)水生態(tài)狀態(tài)較安全,天橋區(qū)、長清區(qū)、歷下區(qū)一般;市中區(qū)、歷城區(qū)水生態(tài)狀態(tài)較不安全;濟南市存在著水資源量不足,化肥農(nóng)藥不合理使用等水生態(tài)安全問題,主要原因有工業(yè)結構和產(chǎn)業(yè)布局不合理,城市環(huán)境保護基礎設施建設較薄弱及城市生態(tài)建設和保護相對滯后等(圖4)。

圖4　水生態(tài)安全結果分區(qū)

2.5　濟南市水生態(tài)安全趨勢分析

在此基礎上,對2002年、2005年、2007年和2010年的水生態(tài)安全狀態(tài)進行趨勢分析,結果見圖5?？梢?濟南市水生態(tài)狀態(tài)逐年改善,響應措施力度和效果也逐年加大,由此有效地控制了風險的引發(fā)和傳遞,水生態(tài)安全呈良性發(fā)展,且具有安全的演變趨勢,其中2005年和2007年在狀態(tài)和響應措施上差距不是很大,但在面臨的風險上有很大差距,說明2007年對水生態(tài)風險有了明顯的控制,同時也說明水生態(tài)安全的發(fā)展或演變不是瞬間演變的結果,具有顯著的動態(tài)性和一定的滯后性?？傮w來看,2002—2007年間濟南市的水生態(tài)風險逐年加大,且增大幅度明顯增大,2007—2010年間,風險的增長幅度減小,主要原因在于前期響應措施作用的見效。

圖5　濟南市水生態(tài)安全趨勢評價結果對比

3結語

從風險角度出發(fā),明晰水生態(tài)安全的概念、內(nèi)容及特點,定義基于風險的水生態(tài)安全,探討其運行機理和評價模式。從方法學上,在常規(guī)的生態(tài)安全定義和“壓力-狀態(tài)-響應”評價框架的基礎上引入風險因素,建立了基于風險的水生態(tài)安全評價指標體系,綜合考慮了水生態(tài)復合系統(tǒng)安全現(xiàn)狀及其演變趨勢,在水生態(tài)現(xiàn)狀指數(shù)和水生態(tài)響應風險指數(shù)的基礎上構建了水生態(tài)安全等級。案例研究結果表明,本文提出的基于風險的水生態(tài)安全評價方法切實可行,可為我國其他大中城市水生態(tài)安全評價和分析提供參考。

參考文獻：

[ 1 ] 李如忠,金菊良,洪天求.基于風險因素的區(qū)域水安全評價模糊模型研究[J].中國管理科學,2006(14): 584-589.(LI Ruzhong,JIN Juliang,HONG Tianqiu.On fuzzy model for regional water security assessment considering risk factors [J].Chinese Journal of Management Science,2006(14): 584-589.(in Chinese))

[ 2 ] 張曉嵐,劉昌明,趙長森.改進生態(tài)位理論用于水生態(tài)安全優(yōu)先調控[J].環(huán)境科學研究,2014,27(10): 1103-1109.(ZHANG Xiaolan,LIU Changming,ZHAO Changsen.Study on priority regulation for water ecological security based on Niche theory [J].Research of Environmental Sciences,2014,27(10): 1103-1109.(in Chinese))

[ 3 ] 張曉嵐,劉昌明,門寶輝,等.漳衛(wèi)南運河流域水生態(tài)安全指標體系構建及評價[J].北京師范大學學報:自然科學版,2013,49(6): 626-630.(ZHANG Xiaolan,LIU Changming,MEN Baohui,et al.Establishing indicator system and evaluating ecological security in Zhangweinan River Basin [J].Journal of Beijing Normal University:Natural Science,2013,49(6): 626-630.(in Chinese))

[ 4 ] 張思鋒,劉晗夢.生態(tài)風險評價方法述評[J].生態(tài)學報,2010,30(10): 2735-2744.(ZHANG Sifeng,LIU Hanmeng.Review of ecological risk assessment methods [J].Acta Ecologica Sinica,2010,30(10): 2735-2744.(in Chinese))

[ 5 ] 李汶華,郭均鵬.AHP中判斷矩陣的區(qū)間權重及其一致性檢驗[J].系統(tǒng)工程方法應用,2004,13(6): 530-532,542.(LI Wenhua,GUO Junpeng.Interval weights and consistency check of judgment matrix in the analytic hierarchy process[J].Systems Engineering-Theory Methodology Applications,2004,13(6): 530-532,542.(in Chinese))

[ 6 ] 王根緒,程國棟,錢鞠.生態(tài)安全評價研究中的若干問題[J].應用生態(tài)學報,2003,14(9): 1151-1156.(WANG Genxu,CHENG Guodong,QIAN Ju.Several problems in ecological security assessment research [J].Chinese Journal of Applied Ecology,2003,14(9): 1151-1156.(in Chinese))

[ 7 ] 朱雷,陳威.模糊綜合指數(shù)法在水質評價中的應用[J].武漢理工大學學報,2001,23(8): 61-65.(ZHU Lei,CHEN Wei.Fuzzy complex index in water quality assessment of municipalities [J].Journal of Wuhan University of Technology,2001,23(8): 61-65.(in Chinese))

[ 8 ] 魏冉.遼寧省遼河流域水生態(tài)功能三級區(qū)水生態(tài)安全評價[D].沈陽: 遼寧大學,2013.

[ 9 ] 李錄娟,鄒勝章.綜合指數(shù)法和模糊綜合法在地下水質量評價中的對比:以遵義市為例[J].中國巖溶,2014,33(1): 22-30.(LI Lujuan,ZOU Shengzhang.Comparison of comprehensive index method and fuzzy comprehensive method in the evaluation of groundwater quality: a case study in Zunyi City[J].Carsologica Sinca,2014(1): 22-30.(in Chinese))

[10] 鐘秀,馬騰,劉林,等.地下水飲用水源地污染源風險等級評價方法研究[J].安全與環(huán)境工程,2014,21(2): 104-108.(ZHONG Xiu,MA Teng,LIU Lin,et al.Method research on the risk level evaluation of contamination source for drinking groundwater wellhead[J].Safety and Environmental Engineering,2014,21(2): 104-108.(in Chinese))

[11] 韓宇平,阮平清.區(qū)域水安全評價指標體系初步研究[J].環(huán)境科學,2003,23(2): 267-272.(HAN Yuping,RUAN Pingqing.Research on evaluation index system of water safety[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2003,23(2): 267-272.(in Chinese))

[12] 李輝,魏德州.環(huán)境影響評價的新領域-生態(tài)安全評價[J].安全與環(huán)境學報,2003,3(5): 68-70.(LI Hui,WEI Dezhou.Environmental impact assessment of new area-ecological security evaluation[J].Journal of Safety and Environment,2003,3(5): 68-70.(in Chinese))

[13] 張翔,夏軍,賈紹鳳.水安全定義及其評價指數(shù)的應用[J].資源科學,2005,27(3): 145-149.(ZHANG Xiang,XIA Jun,JIA Shaofeng.Definition of water security and its assessment using water poverty index[J].Resources Science,2005,27(3): 145-149.(in Chinese))

[14] 樊彥芳.區(qū)域水生態(tài)與水環(huán)境安全機制的研究[D].南京: 河海大學,2005.

[15] 王雪梅,劉靜玲,馬牧源,等.流域水生態(tài)風險評價及管理對策[J].環(huán)境科學學報,2002,309(2): 237-245.(WANG Xuemei,LIU Jingling,MA Muyuan,et al.Aquatic ecological risk assessment and management strategies in a watershed: an overview[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2002,309(2): 237-245.(in Chinese))

[16] 毛小苓,倪晉仁.生態(tài)風險評價研究述評[J].北京大學學報(自然科學版),2005,41(4): 646-654.(MAO Xiaoling,NI Jinren.Recent progress of ecological risk assessment[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis,2005,41(4): 646-654.(in Chinese))

[17] 李玉照,劉永,顏小品.基于DPSIP模型的流域生態(tài)安全評價指標體系研究[J].北京大學學報(自然科學版),2005,41(6): 971-981.(LI Yuzhao,LIU Yong,YAN Xiaopin.A DPSIP-based indicator system for ecological security assessment at the basin scale [J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis,2005,41(6): 971-981.(in Chinese))

[18] 崔保山,楊志峰.濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系I: 理論[J].生態(tài)學報,2002,22(7): 6-10.(CUI Baoshan,YANG Zhifeng.Establishing an indicator system for ecosystem health evaluation on wetlands Ⅰ: A theoretical framework[J].Acta Ecologica Sinica,2002,22(7): 6-10.(in Chinese))

[19] 左偉,周慧珍,王橋.區(qū)域生態(tài)安全評價指標體系選取的概念框架研究[J].土壤,2003(1): 2-7.(ZUO Wei,ZHOU Huizhen,WANG Qiao.Conceptual framework for selection of an indicator system for assessment of regional ecological safety[J].Soils,2003(1): 2-7.(in Chinese))

[20] 肖篤寧,陳文波,郭福良.論生態(tài)安全的基本概念和研究內(nèi)容[J].應用生態(tài)學報,2002,13(3): 354-358.(XIAO Duning,CHEN Wenbo,GUO Fuliang.On the basic concepts and contents of ecological security[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2002,13(3): 354-358.(in Chinese))

Risk-based safety assessment of water ecology in Jinan City

CHEN Lei,WU Yuehan,WANG Pei,SHEN Zhenyao

(SchoolofEnvironment,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)

Abstract：To evaluate the water ecological safety at the regional scale, risk factors are introduced to improve the traditional evaluation method. The concept, characteristics and content of water security is also discussed. Jinan city was taken as the study case. Security evaluation index system of regional water ecological was established based on the Analytic Hierarchy Process from the aspects of risk, state and response. By coupling the evaluation results of quantitative comprehensive index method and qualitative fuzzy comprehensive method, the safety of each region were analyzed. The results showed that Jinan City faced medium security condition, and measures are suggested to control evolution trend and improve water ecological status. In sum, the new method is feasible and can provide a scientific basis for the safety evaluation of the regional water ecology.

Key words：risk; water ecological security; safety assessment; comprehensive index method; hierarchy classification method; fuzzy comprehensive method; dominant factor; limiting factor; Jinan City

(收稿日期：2015-10-08編輯：彭桃英)

中圖分類號：X820.4

文獻標志碼：A

文章編號：1004-6933(2016)01-0029-07

作者簡介:陳磊(1982—),男,副教授,博士,主要從事流域非點源污染模擬與控制、城市降雨徑流污染控制、流域綜合管理等研究。E-mail:chenlei1982bnu@bnu.edu.cn

基金項目:國家自然科學基金(51579011)

DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2016.01.004