基于綜合模型的土壤環(huán)境承載力評價(jià)分析

徐揚(yáng)

摘要：土地資源是人類生存發(fā)展的基礎(chǔ)保障，本文從土壤環(huán)境角度，分析評價(jià)區(qū)土壤環(huán)境承載狀態(tài)，提出切實(shí)可行的保障措施，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，也要關(guān)注土壤環(huán)境的保護(hù)。本文選用綜合模型，建立土壤環(huán)境承載力評價(jià)系統(tǒng)測算模型，以2015年山東省會城市群7個(gè)地市為研究對象，定量描述區(qū)域土壤環(huán)境承載力，研究分析其可承載狀態(tài)，進(jìn)一步提出提高土壤環(huán)境承載力的保障措施。根據(jù)計(jì)算結(jié)果表明，2015年濟(jì)南市、泰安市、淄博市、濱州市、德州市、萊蕪市為一般承載狀態(tài)，聊城市為較強(qiáng)承載狀態(tài)。與此同時(shí)，提出相應(yīng)提高土壤環(huán)境承載力的保障措施。

關(guān)鍵詞：土壤環(huán)境承載力評價(jià)系統(tǒng)測算模型；山東省會城市群；土壤環(huán)境承載力

1.引言

土地資源作為人類生存發(fā)展、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)利用、區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基本保障，近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的高速發(fā)展，面臨著環(huán)境污染、資源緊缺等問題，出現(xiàn)了土地資源總量多，人均少，優(yōu)質(zhì)耕地少，耕地儲備少的“一多三少”的現(xiàn)象。因此，本文依據(jù)區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市、交通、能源、環(huán)境管理、工業(yè)環(huán)境治理、城市環(huán)境治理等方面因素，建立綜合評價(jià)模型，評價(jià)該區(qū)域土壤環(huán)境承載力水平，為強(qiáng)化區(qū)域土地資源科學(xué)管理，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高區(qū)域土壤耕地生產(chǎn)力，保障人類身體健康提供科學(xué)依據(jù)。

2.現(xiàn)狀

山東省會城市群由濟(jì)南市、泰安市、淄博市、聊城市、濱州市、德州市、萊蕪市等組成，共7市，52個(gè)縣（市、區(qū)），其中以濟(jì)南市為核心。山東省會城市群緊靠黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)及山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)，與京津冀和中原經(jīng)濟(jì)區(qū)遙相呼應(yīng)，是全國重要的戰(zhàn)略性城市經(jīng)濟(jì)圈，其面積52655km2，占全省面積的33.2%（見圖1）。山東省會城市群地處魯西北堆積平原區(qū)，區(qū)內(nèi)河床、崗地呈條帶狀分布，淺碟式洼地星散其間，平緩崗、洼地之中，形成崗、坡、洼地相間的微起伏地形。研究區(qū)內(nèi)土壤類型主要分為棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土、粗骨土等五大類，其中潮土又細(xì)分為濱海潮土、鹽化潮土，是區(qū)內(nèi)面積最大的土類，分布于東北部，黃河以北地區(qū)，面積為32961.1k㎡，占總面積的62.6%；棕壤分布于東平縣一泰安一線地區(qū)，面積為2459.5k㎡，占總面積的4.7%；砂姜黑土分布于博興縣南淄博市以北地區(qū)，面積為1306.4k㎡，占總面積的2.5%；褐土分布于平陰縣一濟(jì)南市一章丘市一線，以及萊蕪、新泰地區(qū)，面積為9980.7k㎡，占總面積的19.0%；粗骨土分布于泰安市以北以東地區(qū)，面積為5947.3，占總面積的11.3%（見圖2）。

3.土壤環(huán)境承載力評價(jià)

本文研究選用綜合模型來評價(jià)山東省會城市群土壤環(huán)境承載力水平。

3.1建立指標(biāo)體系

為了客觀、全面、科學(xué)地評價(jià)土壤承載力狀況，在研究和確定土壤承載力評價(jià)指標(biāo)體系及其評價(jià)方法時(shí)，要遵循評價(jià)指標(biāo)選取、指標(biāo)權(quán)重確定、指標(biāo)計(jì)算與合成的科學(xué)性原則，土壤承載力在時(shí)空上變化的動態(tài)性原則，和以區(qū)域可持續(xù)可續(xù)發(fā)展為前提的可行性原則。

根據(jù)指標(biāo)選取的5個(gè)原則建立了省會都市圈土壤環(huán)境承載力評價(jià)的指標(biāo)體系，共有22項(xiàng)指標(biāo)。具體指標(biāo)見表1。

為了便于評價(jià)，通過極差標(biāo)準(zhǔn)化方法，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，既數(shù)據(jù)無量綱化，使其統(tǒng)一的一個(gè)數(shù)量級。將土壤環(huán)境評價(jià)指標(biāo)分為有利型指標(biāo)、不利型指標(biāo)，根據(jù)指標(biāo)類型不同，按式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，其中，土壤環(huán)境有利型指標(biāo)，其指標(biāo)值越大越好；不利型指標(biāo)，其指標(biāo)值越小越好。

由于土壤環(huán)境承載力評價(jià)指標(biāo)中定量指標(biāo)與定性指標(biāo)并存，因此，本文采用層次分析法來確定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。各指標(biāo)權(quán)重經(jīng)一致性檢驗(yàn)后分配如下表2。

3.3綜合評價(jià)值的計(jì)算

最后綜合評價(jià)值的計(jì)算是在求出權(quán)重的基礎(chǔ)上，用處于最末端指標(biāo)中的某項(xiàng)指標(biāo)的無量綱效用值乘以該指標(biāo)對目標(biāo)層的相應(yīng)權(quán)重，用下列公式表達(dá)：

3.4土壤環(huán)境承載力計(jì)算

土壤環(huán)境承載力評價(jià)計(jì)算過程：

評價(jià)中指標(biāo)因子，各指標(biāo)值以數(shù)據(jù)基準(zhǔn)年為2015年，數(shù)據(jù)的主要來源是山東省七市統(tǒng)計(jì)年鑒（2016），并將其數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)歸一化得到。由各指標(biāo)權(quán)重與各地市數(shù)據(jù)歸一化值乘積得到各地區(qū)土壤環(huán)境承載力總得分（見公式3）。各指標(biāo)數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)化見表3、表4，土壤環(huán)境承載力綜合得分見表5。

3.5土壤環(huán)境承載力評判標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)省會城市群各地市土壤環(huán)境承載力綜合得分情況，參考相關(guān)文獻(xiàn)，本次研究制定5個(gè)承載力等級，見表6。

3.6土壤環(huán)境承載力綜合評價(jià)分析

通過對省會城市群土壤環(huán)境承載力綜合評價(jià)（見表7）可知，在評價(jià)的7個(gè)地市中，聊城市處于較強(qiáng)承載力狀態(tài)；其他6個(gè)地市處于一般承載力狀態(tài)。從而得到省會城市群土壤環(huán)境綜合評價(jià)分區(qū)圖（見圖3）。

為進(jìn)一步分析影響各縣市土壤環(huán)境承載力的主要因子，現(xiàn)將各部分承載力評價(jià)得分排序，見表8。

3.6.1土壤環(huán)境處于一般承載力狀態(tài)的區(qū)域

研究區(qū)7個(gè)地市中有6個(gè)地市處于一般承載力狀態(tài)。萊蕪市壓力和響應(yīng)項(xiàng)目層排名低，在壓力方面，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重較高，工業(yè)煙塵、工業(yè)固體廢物排放強(qiáng)度較高、萬元GDP能耗高；在響應(yīng)方面，重點(diǎn)污染源工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率較低，環(huán)保投入較少。以上因素對土壤環(huán)境承載力施加了一定壓力。

淄博市、濟(jì)南市壓力項(xiàng)目排名低，淄博市主要受人口密度較大，人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重高，工業(yè)煙塵、工業(yè)廢水排放強(qiáng)度高影響；濟(jì)南市主要受人口密度、人均GDP、生活污水排放量、生活垃圾排放量、公路客運(yùn)強(qiáng)度等指數(shù)較高影響。濱州市響應(yīng)項(xiàng)目排名最低，主要環(huán)保投入較少、工業(yè)廢物綜合利用率低影響。德州市、泰安市各項(xiàng)目層排名整體一般，其中德州市響應(yīng)項(xiàng)目排名較低，受城市生活污水處理率低的影響；泰安市雖然環(huán)保投入少，城市生活污水處理率低，但是由于第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重、工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度較低，萬元GDP能耗較少，導(dǎo)致其綜合承載力處于一般狀態(tài)。

3.6.2土壤環(huán)境處于較強(qiáng)承載力狀態(tài)的區(qū)域

聊城市土壤環(huán)境承載力處于較強(qiáng)狀態(tài)。其響應(yīng)項(xiàng)目層排名最高，但是壓力指標(biāo)層排名略低，主要受第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重、化肥使用強(qiáng)度以及農(nóng)藥使用強(qiáng)度較高、生活污水排放量大等指標(biāo)影響。

4.提高土壤環(huán)境承載力的保障措施

山東省會城市群土壤環(huán)境承載力一般區(qū)為主，面積為43940k㎡，占土地總面積的83.4%，土壤環(huán)境承載力較強(qiáng)區(qū)面積為8715k㎡，占土地總面積的16.6%。針對土壤環(huán)境存在的問題提出以下提高土壤環(huán)境承載力的措施。

4.1發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)力度

發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，改善土地耕作的方式和技術(shù)，將以往掠奪式的耕作方式，變成以“用地、養(yǎng)地、保護(hù)土地的生產(chǎn)潛力”為前提的經(jīng)營模式，如聊城市，化肥使用強(qiáng)度以及農(nóng)藥使用強(qiáng)度較高，通過增加有機(jī)肥料的使用，降低其化肥、農(nóng)藥的使用強(qiáng)度，使土壤中有機(jī)質(zhì)含量增加，提升土壤肥力，改善化肥比例失調(diào)的問題，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量，達(dá)到投資少，耗能低，效益高的目的。綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，使農(nóng)產(chǎn)品滿足市場對其多樣性、優(yōu)質(zhì)性、安全性的需求，從而促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建立既具傳統(tǒng)農(nóng)村特色又體現(xiàn)現(xiàn)代化文明的新農(nóng)村。

4.2加大治污力度，保護(hù)土壤環(huán)境

隨著區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及居民生活水平的提高，生產(chǎn)及生活中污染物的產(chǎn)生量隨之增加，如生活垃圾，不及時(shí)處理就會導(dǎo)致污染物向下滲透，造成土壤表層污染，土壤表層污染，其中濱州市、淄博市等生活垃圾處理率較低，通過加大環(huán)保投入，從而提高生活垃圾處理率；省會城市群農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，以高污染高消耗的重工業(yè)為主，因此，應(yīng)合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，削減區(qū)內(nèi)工業(yè)污染物排放量，按照誰污染誰治理原則進(jìn)行專業(yè)管理及分區(qū)治理。

綜上所述，土壤環(huán)境承載力的提高需要各方面共同努力完成，從而提高土壤耕地生產(chǎn)力，保障土地資源合理的開發(fā)利用。