基于GIS的區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估研究

關(guān)鍵詞：深圳市光明區(qū)；區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算法

中圖分類號：X820.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

城市高速發(fā)展，工業(yè)及新興產(chǎn)業(yè)集聚的同時，區(qū)域居住人群更加密集，區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)增加，由此導(dǎo)致突發(fā)環(huán)境事件影響加重。2022年深圳地區(qū)生產(chǎn)總值32387.68億元，光明區(qū)位于深圳市西北部，2022年轄區(qū)全年生產(chǎn)總值為1427.10億元，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增加值達(dá)764.49億元，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、規(guī)模較以往都有所變化，城市更新迭代速度較快。由此，對深圳市光明區(qū)開展區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)評估，科學(xué)分析區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的各類突發(fā)環(huán)境事件以及各類事件發(fā)生概率，并基于此進(jìn)一步提出管控對策建立區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制的重要性日益突出。

文章通過重點(diǎn)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)深圳市光明區(qū)大氣、水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體信息及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源信息，應(yīng)用GIS技術(shù)識別光明區(qū)水、大氣和綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)空間分布情況和“熱點(diǎn)”區(qū)域。以《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)評估推薦方法》中提出的“環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算法”為基準(zhǔn)，對深圳市光明區(qū)不適用或缺少相關(guān)數(shù)據(jù)的指標(biāo)（如光明區(qū)無港口碼頭等）做剔除處理，優(yōu)化形成光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算指標(biāo)體系。對根據(jù)光明區(qū)6個下級行政區(qū)確定的子區(qū)域進(jìn)行評估，評估等級分為低、中、較高、高風(fēng)險(xiǎn)四個等級，在評估結(jié)果基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對較高及以上風(fēng)險(xiǎn)子區(qū)域進(jìn)行分析，為加強(qiáng)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控能力提出對策建議。

1研究區(qū)域概況

光明區(qū)地處深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)西北部，東部與龍華區(qū)的觀瀾街道相連，西部緊臨寶安區(qū)的松崗街道，南部又與寶安區(qū)的石巖街道相鄰，北部與廣東省東莞市接壤，區(qū)域經(jīng)緯度范圍為北緯22°41′～22°47′，東經(jīng)113°51′～114°00′。全區(qū)陸域面積156.10平方公里，下轄鳳凰、光明、公明、玉塘、馬田、新湖共計(jì)6個街道，31個社區(qū)。光明區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，地形地貌以低丘盆地與平原為主，水資源豐富，境內(nèi)大小蓄水水庫共計(jì)18座。

2資料收集與評估方法確定

2.1資料收集

2.1.1基礎(chǔ)資料

一是光明區(qū)行政區(qū)域基本情況，用于分析光明區(qū)整體環(huán)境布局與基本環(huán)境狀況；二是光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體信息，根據(jù)光明區(qū)實(shí)際情況，主要梳理區(qū)域內(nèi)涉水、大氣突發(fā)環(huán)境事件所對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)受體相關(guān)信息及其空間分布情況，用于反映區(qū)域面對突發(fā)環(huán)境事件的暴露程度；三是光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源基本情況，主要是光明區(qū)內(nèi)對環(huán)境具有影響力的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源相關(guān)信息及空間分布情況，用于反映區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源的強(qiáng)度；四是光明區(qū)現(xiàn)有的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施以及應(yīng)急救援物資、隊(duì)伍等信息，具體包含環(huán)境監(jiān)測、風(fēng)險(xiǎn)源管理、環(huán)境應(yīng)急體系現(xiàn)狀，用于反映區(qū)域面對突發(fā)環(huán)境事件的響應(yīng)及承受能力。

2.1.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

利用arcGIS軟件，將上述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯和矢量化處理，所有矢量文件統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為Albers投影，便于數(shù)據(jù)歸一化和GIS空間分析。

2.2評估方法確定

2.2.1確定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估子區(qū)域

光明區(qū)作為行政區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估對象，具有區(qū)域面積較大，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體構(gòu)成復(fù)雜、分布面較廣的特點(diǎn)，需要進(jìn)一步確定評估子區(qū)域以準(zhǔn)確反應(yīng)各子區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)級別，文章按照光明區(qū)下轄的6個街道邊界劃定評估子區(qū)域，通過計(jì)算得出各個街道的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)以確定風(fēng)險(xiǎn)級別，并對各街道風(fēng)險(xiǎn)級別進(jìn)行比較分析，進(jìn)而確定區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控重點(diǎn)。光明區(qū)下級行政區(qū)域包括鳳凰、光明、公明、玉塘、馬田、新湖共計(jì)6個街道，即6個環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估子區(qū)域。

2.2.2確定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估方法

為準(zhǔn)確涵蓋行政區(qū)域的多種類風(fēng)險(xiǎn)信息，梳理區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成，文章使用“環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算法”，圍繞水環(huán)境、大氣環(huán)境、綜合環(huán)境三類環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)建適用于光明區(qū)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指標(biāo)體系，評估光明區(qū)6個評估子區(qū)域的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

以《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)評估推薦方法》提出的指標(biāo)體系為基準(zhǔn)，對光明區(qū)不適用或缺少相關(guān)數(shù)據(jù)的指標(biāo)（如光明區(qū)無港口、碼頭、石油天然氣輸送等），做剔除處理，優(yōu)化形成光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算法指標(biāo)體系，見表1。

2.2.3分級方法

根據(jù)水、大氣、綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大小，按照《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)評估推薦方法》確定的低、中、較高、高四個級別劃分區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等級。

3結(jié)果與分析

3.1環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布

光明區(qū)水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體主要包括飲用水水源保護(hù)區(qū)、蓄水水庫等。大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體包括居民居住區(qū)、醫(yī)療衛(wèi)生及文化教育機(jī)構(gòu)、各類重要交通基礎(chǔ)設(shè)施等。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體作為突發(fā)環(huán)境事件的承受對象，易受傷害的程度反映在兩方面，一是受體的暴露程度，可通過人口密度和受體單元的密度來表現(xiàn)；二是受體的敏感程度，可通過受體單元的本身屬性來表現(xiàn)。應(yīng)用ArcGIS軟件對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體的識別結(jié)果進(jìn)行展示和預(yù)處理，分別得出深圳市光明區(qū)水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布圖和深圳市光明區(qū)大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布圖，二者疊加并分級，得到深圳市光明區(qū)綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布圖。

3.2環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源

光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源涵蓋的風(fēng)險(xiǎn)類別包括工業(yè)企業(yè)、城鎮(zhèn)污水處理廠、危險(xiǎn)廢物經(jīng)營單位等，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來源為“廣東省環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源與應(yīng)急資源數(shù)據(jù)庫”平臺，光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源企業(yè)共有204個，包括重大風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源1個，較大風(fēng)險(xiǎn)源13個，一般風(fēng)險(xiǎn)源190個。

3.3“熱點(diǎn)”區(qū)域識別

“熱點(diǎn)”區(qū)域是指環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源分布相對集中的區(qū)域，通過水、大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體以及風(fēng)險(xiǎn)源分布圖的疊加結(jié)果呈現(xiàn)。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)類型，可分為水、大氣、綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)三類“熱點(diǎn)”區(qū)域。分析思路：（1）將水、大氣、綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體和對應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源分布圖疊加，得到水、大氣、綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分布熱圖；（2）對熱圖進(jìn)行重采樣，識別環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布相對集中的區(qū)域，形成“熱點(diǎn)”區(qū)域。（3）識別并羅列“熱點(diǎn)”區(qū)域內(nèi)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源。

3.3.1水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)“熱點(diǎn)”區(qū)域識別

按照“熱點(diǎn)”區(qū)域分析思路，通過將水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布圖和與其對應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源分布圖疊加，進(jìn)一步分析優(yōu)化，識別環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)受體空間分布相對集中的區(qū)域（水環(huán)境高分布風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域），分析可知光明區(qū)存在1個水環(huán)境“熱點(diǎn)”區(qū)域，主要分布情況見表2。

3.3.2大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)“熱點(diǎn)”區(qū)域識別

將大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布圖和光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源空間分布圖疊加，進(jìn)一步分析優(yōu)化，識別環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體空間分布相對集中的區(qū)域（大氣環(huán)境高分布風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域），分析可知光明區(qū)存在4個大氣環(huán)境“熱點(diǎn)”區(qū)域，集中連片分布在公明、光明、馬田和鳳凰4個街道，主要分布情況見表3。

3.3.3綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)“熱點(diǎn)”區(qū)域識別

按照“熱點(diǎn)”區(qū)域劃定思路，將光明區(qū)綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體分布圖和光明區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源分布圖疊加，得到綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分布熱圖。對熱圖進(jìn)行進(jìn)一步分析，即可識別環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體空間分布相對集中的區(qū)域。

3.4環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算主要包含2個環(huán)節(jié)：

（1）根據(jù)收集的數(shù)據(jù)及表1，應(yīng)用子區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算法指標(biāo)體系，完成各子區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)度（S）、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體脆弱性（V）以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控與應(yīng)急能力（M）三類多項(xiàng)指標(biāo)的評價及打分。

（2）根據(jù)式（1）、式（2）、式（3），計(jì)算子區(qū)域水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（R水）、大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（R氣）和綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（R綜合），為下一步的子區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)比較及排序工作提供數(shù)據(jù)保障，見表4。

4結(jié)論

光明區(qū)水環(huán)境“熱點(diǎn)”區(qū)域共1處、大氣環(huán)境“熱點(diǎn)”區(qū)域共4處、綜合環(huán)境“熱點(diǎn)”區(qū)域共3處，覆蓋面積涵蓋鳳凰、公明、玉塘、馬田4個街道；綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)情況為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)2處、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)1處、較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)2處、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)1處，鳳凰街道為綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最高子區(qū)域，新湖、光明街道為綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最低子區(qū)域。光明區(qū)河網(wǎng)、水庫密布，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源企業(yè)大多分布在茅洲河及其支流沿線，潛在突發(fā)環(huán)境事件影響主要體現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)安全事故、道路交通運(yùn)輸事故、企業(yè)違法排污三類情形，由此可能對水環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響，建議與東莞市生態(tài)環(huán)境部門建立跨區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急聯(lián)動工作機(jī)制，協(xié)同提高突發(fā)環(huán)境事件防范和處置能力。