劉 蕾 高軍俠 姜靈艷 梁麗珍

（鄭州航空工業(yè)管理學院資源與環(huán)境研究所，河南鄭州，450015）

林紙一體化是造紙工業(yè)及林業(yè)發(fā)達國家的普遍做法。制漿造紙企業(yè)以多種形式建設速生豐產(chǎn)原料林基地，并將制漿、造紙、造林、營林、采伐與銷售結(jié)合起來，形成良性循環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈，使紙業(yè)和林業(yè)得到了較快發(fā)展。借鑒國外這一成功經(jīng)驗，加快發(fā)展木漿造紙、營造速生豐產(chǎn)林、走林紙一體化發(fā)展道路，是我國發(fā)展現(xiàn)代造紙工業(yè)和林業(yè)的必由之路。

林紙一體化項目環(huán)境影響評價是可行性研究階段的一項重要內(nèi)容，其目的是了解林紙項目在施工和運營期間對周圍自然環(huán)境、社會環(huán)境和經(jīng)濟環(huán)境的影響，以及對環(huán)境的危害程度，制定有效防治對策和減緩對環(huán)境影響的措施，把對環(huán)境的影響限制到最低程度。目前，林紙一體化項目環(huán)境影響評價主要有列表清單法、網(wǎng)絡法、質(zhì)量指標法和環(huán)境預測模型等；這些方法以不同的、形象化的形式提出各種信息，表述林紙一體化項目對環(huán)境的影響范圍、程度和性質(zhì)，但這些方法只是進行定性說明，沒有定量分析，其評價結(jié)果存在一定的主觀性，而且評價依據(jù)不夠科學［1-2］。林紙一體化評價的過程實質(zhì)上是一個解決實測樣本與分類標準的不相容的矛盾問題，并把這些不相容程度用量化的數(shù)字表現(xiàn)出來，物元可拓分析正是從定性和定量兩個角度去處理現(xiàn)實世界中矛盾問題的一種新方法，因此，本研究嘗試采用可拓物元模型分析方法建立林紙項目環(huán)境影響綜合評價指標體系，以綜合評價其對環(huán)境的影響。

1 林紙一體化項目環(huán)境影響綜合評價指標體系

1.1 指標選取

林紙一體化項目環(huán)境綜合評價是一個十分復雜的、系統(tǒng)的工作。建立科學的指標體系是進行正確評價的先決條件。環(huán)境是一個多因素耦合的動態(tài)系統(tǒng)，因此，建立合理的評價指標體系必須從環(huán)境影響實際情況出發(fā)，對環(huán)境污染因素進行調(diào)查分析，確立主要污染源，篩選出主要的污染因子。對于林紙一體化項目，從影響因素來看，主要包括四方面內(nèi)容：水環(huán)境、聲環(huán)境、空氣環(huán)境和林地生態(tài)環(huán)境（見表1）。

（1）廢水排放對環(huán)境的影響

廢水主要來自制漿過程的除渣、洗漿、漂洗、濃縮以及抄造過程的凈化篩選和紙機濕部脫水等工段，以及再生新聞紙的脫墨工段。廢水中的污染物主要有3類：①還原性物質(zhì)，如木質(zhì)素、無機鹽等，以化學需氧量（COD）為指標；②可生物降解物質(zhì)，為半纖維素、樹脂酸、低分子糖、醇、有機酸和腐敗性物質(zhì)等，以生化需氧量（BOD5）為指標；③酸堿度：以pH值表示，以超出標準的比例即超標率為評價因子。

表1 林紙一體化環(huán)境影響綜合評價指標體系

（2）噪聲對環(huán)境的影響

噪聲主要來自施工噪聲和生產(chǎn)噪聲。施工噪聲包括運輸車輛、吊車、混凝土攪拌機、打樁機、推土機等產(chǎn)生的噪聲；生產(chǎn)噪聲主要有木片場、備料車間、制漿車間和污水處理廠的噪聲。

（3）廢氣排放對空氣質(zhì)量的影響

廢氣污染包括施工期間開挖土石方時施工現(xiàn)場的揚塵，生產(chǎn)過程中廢氣排放，原料林基地的采伐對大氣環(huán)境的影響等。評價因子參照GB3095—1996中要求的二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物日平均濃度。

（4）林地生態(tài)環(huán)境的影響

紙漿林主要是一種人工的原料林，樹種結(jié)構單一，可能對生態(tài)系統(tǒng)造成以下三方面干擾：①速生林輪伐期一般都不到7年，更像一種多年生的莊稼，會更快地對土壤中各種營養(yǎng)成分進行掠奪性吸收，快速消耗地力，容易造成土壤貧瘠；②目前我國造紙原料林主要是速生豐產(chǎn)林，樹種結(jié)構單一，穩(wěn)定性差，林下植被難以發(fā)育，通常形成單層結(jié)構，生物多樣性明顯降低，同時易發(fā)生大面積病蟲害；③為保證樹種速生豐產(chǎn)，要翻耕土地、清除雜草雜木，顯著降低表土層的穩(wěn)定性，容易造成水土流失。

1.2 指標權重

林紙一體化環(huán)境影響綜合評價是一種多指標評價，每個指標在評估過程中所占的地位或重要性不同，因此應區(qū)別對待，對其賦予不同的權重。權重分配的合理與否將直接影響到評價結(jié)果的準確性。確定權重的方法很多，本研究采用層次分析法來確定各評價指標的權重。

2 林紙一體化環(huán)境影響綜合評價物元模型

2.1 物元的基本概念

給定事物N，該事物關于特征B的量值為X，以有序三元組R=（N，B，X）作為描述事物的基本元，簡稱物元。一個事物具有n個特征B1，B2...Bn和相應的特征量值X1，X2...Xn時，則用n維物元進行描述。

物元模型評價的基本思路是：首先確定各評價指標的備選集，再將待評指標物元的指標特征值代入各等級的集合中進行物元變換，計算待評物元與各評價等級集合的關聯(lián)度，選取最大關聯(lián)度中的最大值對應的等級作為待評物元的隸屬等級。它的特點是將“是”與“非”定性描述轉(zhuǎn)化為定量描述。其核心是可拓域的確定，實現(xiàn)手段是可拓域中元素的物元變換。

2.2 整體綜合評價物元

林紙一體化項目環(huán)境影響綜合評價是指在主要單個環(huán)境要素評價的基礎上，對區(qū)域各環(huán)境要素從總體上進行定性或定量的多層次評價。因此，環(huán)境影響綜合評價是一個從基層到頂層遞推運算、逐層收斂的過程，實際評價時先完成各單要素的評價（如水環(huán)境影響），再由各單要素指標組成指標集，經(jīng)過多指標綜合評價，并按它與各等級集合的關聯(lián)度比較評價結(jié)果，以確定林紙一體化項目的環(huán)境影響程度。

以項目環(huán)境綜合影響N為事物，評價指標（B1，B2...Bn）為特征，評價指標的取值為特征值，林紙一體化項目環(huán)境影響綜合評價物元可描述為：

式（1）中：N為對象，即林紙一體化環(huán)境綜合影響；Bi為事物特征，即水環(huán)境影響、聲環(huán)境影響等；Xi為各特征相應的特征值。

2.3 單個環(huán)境要素綜合評價物元

林紙一體化環(huán)境影響綜合評價過程是逆向進行的，因此單個要素評價是整體綜合評價的基礎，單個要素綜合評價就是將表1指標體系中中間層指標作為研究對象，建立其經(jīng)典域、節(jié)域、待評物元模型及等級關聯(lián)度函數(shù)，以進行綜合評價［3-4］。

（1）確定經(jīng)典域、節(jié)域、待評物元

◇確定經(jīng)典域

式（2）中：N0j為研究對象等級（j=1，2，3，...m），m為所劃等級，取m=3；Ci為研究對象的評價指標（i=1，2，3，...n）；n為指標個數(shù)；區(qū)間〈a01j，b01j〉為N0j關于評價指標Ci所規(guī)定的量值范圍，即各等級關于對象的評價指標所取的經(jīng)典域。

◇確定節(jié)域

式（3）中：Np為研究對象等級的全體；區(qū)間〈apn，bpn〉為關于評價指標Ci所有取值范圍，即Np的節(jié)域。

◇確定待評物元

對于林紙一體化項目環(huán)境影響綜合評價體系中研究對象N0（如水環(huán)境影響），把監(jiān)測或統(tǒng)計得到的各分項指標值用物元表示，稱為該對象的待評物元。

式（4）中：N0為待評對象；X0i為關于指標Ci所取的量值，即待評對象的實際指標值。

（2）單指標關聯(lián)度

單要素綜合評價對象N0的第i個評價指標關于等級j的關聯(lián)度為

其中：

（3）多指標綜合關聯(lián)度

對于單個要素中的每個評價指標Ci，如取權系數(shù)為Wi，則單個要素待評對象（如水環(huán)境影響）N0關于等級j的關聯(lián)度為

（4）等級評定

則單個要素評價對象N0屬于等級j0

則稱j*為N0所屬等級的特征值，表示待評對象屬于等級j0的程度。

2.4 單個環(huán)境要素指標備選集及特征值

將林紙一體化項目對環(huán)境影響分為3個等級，分別是小、中、大，記為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。各項評價指標通過引用規(guī)范、工程類比、專家打分和實際測量取得。

3 實例分析

應用上述理論和方法，對河南某林紙一體化項目環(huán)境影響程度進行綜合評價。本環(huán)境影響評價工作按照有關《環(huán)境影響評價技術導則》、《環(huán)境影響評價法》等法律法規(guī)要求進行。主要程序是通過現(xiàn)場調(diào)查和現(xiàn)狀監(jiān)測，掌握項目建設地區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和目前存在的主要環(huán)境問題；按照規(guī)劃建設內(nèi)容，分析論述項目建設對水環(huán)境、聲環(huán)境、區(qū)域大氣、林地生態(tài)環(huán)境的影響，從環(huán)境角度評述項目建設可行性，為上級主管部門和環(huán)境管理部門進行決策、建設單位進行環(huán)境管理以及設計單位優(yōu)化其具體項目的設計提供科學依據(jù)。

3.1 單個環(huán)境要素綜合評價

由于單個要素綜合評價方法基本類似，以水環(huán)境影響為例，介紹其評價方法。

（1）評價備選集

林紙一體化項目環(huán)境影響評價體系中水環(huán)境影響的主要評價指標為化學需氧量、生化需氧量和酸堿度（見表2）。

表2 造紙企業(yè)排放水質(zhì)等級標準

（2）確定水環(huán)境影響經(jīng)典域、節(jié)域、待評物元

◇經(jīng)典域物元

◇節(jié)域物元

◇待評物元

◇指標權重

W=（0.48，0.32，0.2）

（3）計算待評物元的單指標關聯(lián)度和多指標綜合關聯(lián)度

分別用式（5）～式（9）計算待評物元關于各等級的單指標關聯(lián)度和多指標綜合關聯(lián)度，計算結(jié)果見表3。

表3 水環(huán)境影響各等級的單項指標關聯(lián)度

水環(huán)境影響因子B1中，最小值是-0.43、最大值是0.20，所以

3.2 整體綜合評價

應用與上述相似的步驟，完成同一層其他單要素對象的評價后，得到各單要素的綜合評價等級和等級特征值，利用層次分析法確定其權重，再按從底層到頂層逐層遞歸的方式，最終得到林紙一體化整體環(huán)境影響的綜合關聯(lián)度、影響性等級及特征值，結(jié)果如表4所示。

表4 某林紙一體化環(huán)境影響綜合評價結(jié)果

從表4可以看出，該林紙一體化項目環(huán)境影響為Ⅰ級，即對環(huán)境造成的影響較小，等級特征值為1.477，即準確的等級為1.477級，介于Ⅰ級和Ⅱ級之間，更偏向于Ⅰ級。

4 結(jié)語

物元模型以促進事物轉(zhuǎn)化、解決不相容問題為核心，適用于多因子評價問題。該模型計算方法簡便，研究把可拓學的物元分析模型用于林紙一體化項目的環(huán)境影響評價，利用可拓學中的關聯(lián)函數(shù)對環(huán)境影響因素進行定量計算，從而使評價過程簡單易行，且較其他計算方法更精確，實現(xiàn)了定量和定性分析的有機結(jié)合，并以具體等級值反映評價結(jié)果。該模型還能全面直觀地反映出林紙一體化項目對水、大氣、聲、生態(tài)等方面的影響，評價結(jié)果比較客觀，具有一定的優(yōu)越性和實用價值。

［1］姜 華，吳 波，毛文永.林紙一體化項目環(huán)境影響分析及其對策建議［J］.環(huán)境保護，2008（2）：24.

［2］楊文瀾.林紙一體化建設項目環(huán)境影響評價重點分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2009（3）：1321.

［3］李作泳.環(huán)境質(zhì)量評價原理與方法［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2004.

［4］蔡 文.物元模型及其應用［M］.北京：科學技術文獻出版社，1994.