流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)山口湖生態(tài)影響評(píng)估

劉麗娜　馬春子　張靖天　何卓識(shí)

摘要：采用層次分析法和多級(jí)模糊綜合評(píng)估相結(jié)合的方法評(píng)估山口湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)山口湖的生態(tài)影響。結(jié)果表明：面源污染是山口湖流域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的主要矛盾;流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)山口湖的生態(tài)影響為二級(jí)，即存在一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力，但對(duì)湖庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)影響較輕，湖庫(kù)生態(tài)結(jié)構(gòu)尚合理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尚穩(wěn)定。

Abstract： The ecological impact of socio-economic activities on Shankou Lake basin was assessed by the combination of analytic hierarchy process and multi-level fuzzy comprehensive assessment. The results indicated that non-point source pollution was the main contradiction of ecological environment problems in Shankou Lake Basin. The ecological impact of socio-economic activities on Shankou Lake basin is two-level， that is， there are certain social and economic pressures， however， the impact on lake and reservoir ecosystem is relatively slight， and the ecological structure of lake and reservoir is still reasonable and stable.

關(guān)鍵詞：流域社會(huì)經(jīng)濟(jì);山口湖;層次分析法;模糊綜合評(píng)估;生態(tài)影響評(píng)估

Key words： social economy of watershed;Shankou Lake;analytic hierarchy process;fuzzy comprehensive assessment;ecological impact assessment

中圖分類號(hào)：X52 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）23-0008-03

0 ?引言

湖泊流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是影響湖泊生態(tài)環(huán)境的主要因素，是流域污染物排放的主要來(lái)源，能夠?qū)瓷鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生直接影響[1，3]。流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加劇了區(qū)域內(nèi)資源與環(huán)境、人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾[4，5]。

山口湖（126°50'46.86″E～126°50'48.34″E，48°31'40.75″N～48°31'15.30″N）屬于東北山地湖泊，由南北河、土魯木河和長(zhǎng)水河3條支流匯集而成，并在壩口處攔截匯入訥謨爾河[3]。山口湖周邊有龍鎮(zhèn)、二龍山、長(zhǎng)水河、永豐、花園、紅五月、躍進(jìn)等24個(gè)行政鄉(xiāng)鎮(zhèn)、部隊(duì)農(nóng)場(chǎng)、勞教農(nóng)場(chǎng)和國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)，匯水區(qū)域有沾河林業(yè)局林場(chǎng)、長(zhǎng)水河農(nóng)場(chǎng)和通北林業(yè)局林場(chǎng)。區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有人口92萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口26萬(wàn)人，山口湖下游流域平均人口密度為66人/平方公里，上游為人煙稀少地區(qū)，山口湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)調(diào)查范圍見(jiàn)圖1。來(lái)自流域內(nèi)各林場(chǎng)和農(nóng)場(chǎng)的耕地和分散排放的生活污水是流域水體主要的面源污染物，其中，南北河湖叉南岸和長(zhǎng)水河湖叉兩岸的旱地是山口湖水體面源污染的直接來(lái)源。流域內(nèi)各林場(chǎng)和農(nóng)場(chǎng)沒(méi)有工業(yè)點(diǎn)源，長(zhǎng)水河農(nóng)場(chǎng)生活污水是山口湖水體的主要入湖點(diǎn)源[4]。目前，山口湖流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引起的環(huán)境污染已經(jīng)對(duì)山口湖生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大威脅，同時(shí)，生態(tài)環(huán)境的惡化也會(huì)進(jìn)一步制約流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，采用層次分析法和多級(jí)模糊綜合評(píng)估法分析流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)山口湖生態(tài)環(huán)境影響，對(duì)協(xié)調(diào)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)及山口湖生態(tài)環(huán)境間的平衡發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

1 ?材料與方法

1.1 湖泊流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)調(diào)查

參考生態(tài)環(huán)境部《湖泊生態(tài)安全調(diào)查與評(píng)估技術(shù)指南》（2012）（以下簡(jiǎn)稱《指南》）確定流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)調(diào)查內(nèi)容，見(jiàn)表1。調(diào)查采用填寫調(diào)查表格的方式，參照《指南》并結(jié)合山口湖流域?qū)嶋H情況設(shè)計(jì)調(diào)查表格。通過(guò)發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷、查閱當(dāng)?shù)啬觇b以及對(duì)重點(diǎn)區(qū)域?qū)嶋H調(diào)研等相結(jié)合的方式收集數(shù)據(jù)。

1.2 評(píng)估指標(biāo)體系建立

湖泊流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湖泊水環(huán)境和水生態(tài)施加壓力，同時(shí)，湖泊水環(huán)境和水生態(tài)也對(duì)壓力給予反映，在選取評(píng)估指標(biāo)時(shí)，要綜合考慮這兩方面因素。評(píng)估指標(biāo)及參數(shù)是科學(xué)評(píng)價(jià)湖泊生態(tài)影響的基礎(chǔ)，本研究根據(jù)科學(xué)性、系統(tǒng)性、可獲得性及代表性的指標(biāo)選取原則[5]，將流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)山口湖生態(tài)影響評(píng)估指標(biāo)分為社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力、水體污染負(fù)荷和水體環(huán)境狀態(tài)三個(gè)指標(biāo)類別，見(jiàn)表2。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力指標(biāo)有人均GDP、人口密度、環(huán)保投入指數(shù)、水利影響指數(shù)和土地利用指數(shù)五項(xiàng)分指數(shù)指標(biāo)。近年來(lái)，由于山口湖環(huán)境保護(hù)力度的加大，正在逐年沿湖岸采取退耕還湖、湖濱帶修復(fù)的措施，不存在繼續(xù)圍墾的趨勢(shì)，因而“圍墾指數(shù)”在山口湖的湖區(qū)意義不大，土地利用分指數(shù)指標(biāo)中只選擇城鎮(zhèn)用地比重、耕地比重和水面比重三項(xiàng)指標(biāo)。

水體污染負(fù)荷指標(biāo)包含面源和點(diǎn)源污染負(fù)荷兩項(xiàng)分指數(shù)指標(biāo)，將COD、TN、TP負(fù)荷量作為面源和點(diǎn)源污染負(fù)荷的評(píng)估指標(biāo)。水體環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)也包含兩項(xiàng)分指數(shù)指標(biāo)，分別是入湖河流水環(huán)境綜合指數(shù)和流域水域環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)，將COD、TN、TP濃度作為分指數(shù)指標(biāo)的評(píng)估指標(biāo)。

1.3 流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響計(jì)算步驟

步驟一：確定評(píng)價(jià)因子集

將評(píng)估指標(biāo)體系中的所有評(píng)估指標(biāo)都作為評(píng)價(jià)因子。

步驟二：確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)因子權(quán)重

將各評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)值分為5個(gè)等級(jí)，即V={1，2，3，4，5}，并確定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在各組合評(píng)價(jià)中，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)湖泊生態(tài)的響應(yīng)程度，采用“層次分析法”確定其權(quán)重W，即指標(biāo)層的權(quán)重為（W1，W2，…，W21）[6]。然后利用“專家打分法”，對(duì)同一層次內(nèi)的指標(biāo)進(jìn)行分析，根據(jù)其在指標(biāo)層內(nèi)的重要性，進(jìn)行層次排序、檢驗(yàn)，計(jì)算其權(quán)重[7]，見(jiàn)表2。

步驟三：模型計(jì)算

首先根據(jù)確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)和相應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，建立模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣。隸屬度通過(guò)建立隸屬函數(shù)來(lái)確定，因模糊事物特性不同，所以隸屬函數(shù)的類型也不同，本研究采用升半階梯形隸屬函數(shù)和降半階梯形隸屬函數(shù)。根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣和各指標(biāo)的不同權(quán)重，計(jì)算出上一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果和模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣，以此類推，最后得出最終模糊綜合指數(shù)[2，7]。

Y=W？莓R=（Y1，Y2，…，Ym）

式中，Y為流域生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果;W為子系統(tǒng)的權(quán)重集;？莓為復(fù)合運(yùn)算符號(hào)，R是由各子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果構(gòu)成的模糊矩陣[8]。

步驟四：賦分和等級(jí)歸類

根據(jù)計(jì)算得到的綜合指數(shù)的最終得分和隸屬等級(jí)進(jìn)行歸類。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人類活動(dòng)等評(píng)價(jià)指標(biāo)與湖庫(kù)生態(tài)影響的響應(yīng)關(guān)系，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湖泊影響等級(jí)劃分為一級(jí)（80～100）、二級(jí)（60～80）、三級(jí)（40～60）、四級(jí)（20～40）、五級(jí)（0～20）。等級(jí)越高說(shuō)明社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力越大、湖庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的幾率越高、湖庫(kù)生態(tài)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就越不穩(wěn)定、湖庫(kù)水質(zhì)惡化。

2 ?結(jié)果與討論

采用分指數(shù)評(píng)估和綜合評(píng)估相結(jié)合的方法對(duì)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)計(jì)算得到的綜合指數(shù)的分值，對(duì)流域綜合壓力指數(shù)等級(jí)進(jìn)行劃分，得到流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湖泊生態(tài)影響綜合評(píng)估結(jié)果，見(jiàn)表3。

經(jīng)計(jì)算分析，山口湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力、水體污染負(fù)荷和水體環(huán)境狀態(tài)指標(biāo)之間存在因果關(guān)系。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力指標(biāo)的增加，加大了水體污染負(fù)荷，從而惡化了水體環(huán)境。三項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)隸屬都為四級(jí)，進(jìn)一步說(shuō)明隨著流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，山口湖水體有惡化趨勢(shì)。點(diǎn)源、面源污染來(lái)的得分分別為12.48和10.08，說(shuō)明面源污染是山口湖流域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的主要矛盾。山口湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湖泊生態(tài)影響的綜合得分為60.08分，根據(jù)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湖泊生態(tài)影響綜合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，山口湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湖泊生態(tài)的影響為二級(jí)水平，說(shuō)明山口湖流域存在一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力，但對(duì)山口湖生態(tài)系統(tǒng)的影響較輕，湖泊生態(tài)結(jié)構(gòu)尚合理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尚穩(wěn)定。

3 ?結(jié)論

①面源污染是引起山口湖流域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的主要因素，為確保流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和湖泊生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，應(yīng)合理開(kāi)發(fā)和利用流域的土地，合理規(guī)劃流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。

②山口湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)湖泊生態(tài)的影響為二級(jí)水平，即存在一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力，但對(duì)湖庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)影響較輕，湖庫(kù)生態(tài)結(jié)構(gòu)尚合理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尚穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]范金林.發(fā)展中地區(qū)流域污染綜合治理模式研究[D].山東大學(xué)，2014.

[2]王輝，欒維新，康敏捷.遼河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的COD污染負(fù)荷[J].地理研究，2013，32（10）：1802-1813.

[3]陳自娟.基于水環(huán)境承載力的滇池流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究[D].云南大學(xué)，2016.

[4]鄭剛，劉莊，張永春，等.基于模糊綜合評(píng)價(jià)的流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)太湖生態(tài)影響評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2008（12）：1705-1710.

[5]王輝，欒維新，康敏捷，等.遼河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的環(huán)境污染壓力研究-以氮污染為研究對(duì)象[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2012（08）：152-157.

[6]華飛，趙廣超，張靖天，等.山口湖沉積物中溶解性有機(jī)氮的分布特征[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，5（02）：129-135.

[7]劉麗娜，馬春子，張靖天，等.東北典型湖泊沉積物氮磷和重金屬分布特征及其污染評(píng)價(jià)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2018，

37（03）：520-529.

[8]郝永志，王君麗，賈爾恒，等.流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)博斯騰湖水環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2013（02）：1-3，7.

[9]劉莊.祁連山自然保護(hù)區(qū)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)研究[D].南京師范大學(xué)，2004：49-58.

[10]劉莊，鄭剛，張永春，等.社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)太湖流域的生態(tài)影響分析[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，25（01）：27-31.

[11]劉宇，祁云寬，劉紹俊，等.流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)杞麓湖生態(tài)安全的影響評(píng)估[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2016，35（02）：50-54.