何月峰,沈海萍,馮曉飛,陳佳,盧瑛瑩

(浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)研究院,浙江 杭州 310007)

水環(huán)境惡化、水資源短缺和洪澇災(zāi)害形成的水危機(jī),是制約我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要因素,成為影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、全局性和戰(zhàn)略性的重大問題[1-3]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,浙江省區(qū)域水環(huán)境安全問題日益突出。首先,浙江省主要水系的部分?jǐn)嗝嫠h(huán)境問題嚴(yán)重,地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)斷面達(dá)標(biāo)情況普遍不理想,水環(huán)境質(zhì)量得到全面根本性改善仍有相當(dāng)難度;其次,浙江省水環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾非常突出,長(zhǎng)期形成的高消耗、高排放增長(zhǎng)模式,以及大量人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密集分布于沿江沿海狹長(zhǎng)地帶的客觀限制,造成浙江省區(qū)域性、結(jié)構(gòu)性污染問題突出。2011年以來,新安江苯酚泄漏、苕溪水質(zhì)異常、杭州自來水異味等水安全事件頻發(fā),在不同程度上給城市居民飲水安全造成了影響。2013年10月上旬,“菲特”強(qiáng)臺(tái)風(fēng)正面襲擊浙江,引發(fā)余姚等地嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。同時(shí),浙江省人均水資源量?jī)H1 760 m3,低于全國(guó)平均水平,只有世界人均的1/4,已逼近世界缺水警戒線[4]。針對(duì)水環(huán)境惡化、水資源短缺、水災(zāi)害加劇及供水安全頻頻受到威脅等一系列區(qū)域水安全問題,浙江省委、省政府深刻認(rèn)識(shí)到必須治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水,“五水共治”,才能從根本上解決水的問題。

浙江省“五水共治”的決策,將保障水環(huán)境安全上升到水質(zhì)、水量、水災(zāi)害全方位的考量,對(duì)浙江省區(qū)域水環(huán)境安全狀況進(jìn)行評(píng)估,對(duì)恢復(fù)良好水環(huán)境、保障“五水共治”決策目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(pressure-state-reponse,PSR)模型是聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署和經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織等部門發(fā)明的一項(xiàng)反映可持續(xù)發(fā)展機(jī)理的概念框架。本研究基于PSR模型和“五水共治”決策背景,開展浙江省水環(huán)境安全評(píng)價(jià),分析浙江省水環(huán)境安全動(dòng)態(tài)演變趨勢(shì),以期為浙江省“五水共治”工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 評(píng)價(jià)體系與分析方法

1.1 PSR模型指標(biāo)體系的構(gòu)建

PSR模型涉及壓力、狀態(tài)與響應(yīng)3個(gè)因素，其中,壓力是指造成發(fā)展不可持續(xù)的人類活動(dòng)、消費(fèi)模式或經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的一些因素;狀態(tài)反映資源環(huán)境中各系統(tǒng)的狀態(tài),它既反映經(jīng)濟(jì)的狀態(tài),又反映資源環(huán)境的狀態(tài);響應(yīng)表明人類在促進(jìn)資源環(huán)境保護(hù)進(jìn)程中所采取的有效對(duì)策[5]。PSR模型指標(biāo)體系包括壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個(gè)準(zhǔn)則的目標(biāo)體系,其中,壓力準(zhǔn)則反映人類社會(huì)活動(dòng)對(duì)水環(huán)境造成的負(fù)荷,狀態(tài)準(zhǔn)則反映水環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài),響應(yīng)準(zhǔn)則反映人類針對(duì)水環(huán)境問題所采取的措施[6-7]。每個(gè)準(zhǔn)則下面包括治污水,防洪水、排澇水,保供水和抓節(jié)水4個(gè)指數(shù)。每個(gè)指數(shù)下面根據(jù)科學(xué)性、完整性、系統(tǒng)性、獨(dú)立性、代表性和可操作性的原則選取若干個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究選取39項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),涵蓋自然資源、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面,構(gòu)建浙江省水環(huán)境安全評(píng)價(jià)的PSR模型(表1)。評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源為2005—2014年浙江省統(tǒng)計(jì)年鑒、浙江省水資源公報(bào)、浙江省環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書、浙江省環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒。

表1 浙江省水環(huán)境安全PSR模型指標(biāo)體系及年份值

續(xù)表1

1.2 基于AHP的指標(biāo)權(quán)重確定

本文采用層次分析法(AHP)來確定水環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。AHP方法是指標(biāo)權(quán)重確定的一種有效方法[8],它將相互關(guān)聯(lián)的要素按隸屬關(guān)系劃分為若干層次,建立層次清晰的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu),建立準(zhǔn)則層-指數(shù)層、指數(shù)層-指標(biāo)層的判斷矩陣。然后,請(qǐng)多位專家分層對(duì)指標(biāo)和指數(shù)分別進(jìn)行獨(dú)立打分,后取平均分值,再利用yaahp層次分析法軟件得到各層次各要素的相對(duì)重要性權(quán)重,并計(jì)算判斷矩陣的隨機(jī)一致性比例,要求一致性比例CR小于0.1,最后求得各指標(biāo)的綜合權(quán)重。PSR模型各指標(biāo)權(quán)重見表2。

1.3 指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

對(duì)浙江省水環(huán)境安全的研究主要基于時(shí)間序列的分析,因此,采用線性插值法對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[9]。PSR模型各指標(biāo)無量綱標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值見表3。

表2 PSR模型中各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)

續(xù)表2

表3 PSR模型各指標(biāo)無量綱標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值

1.4 綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的確定

水環(huán)境安全評(píng)價(jià)的綜合指數(shù)計(jì)算主要是利用各子指標(biāo)加權(quán)求和而成[10]。同時(shí),參考了吳舜澤等編著的《國(guó)家環(huán)境安全評(píng)估報(bào)告》,采用綜合指數(shù)分級(jí)方法,將水環(huán)境安全綜合指數(shù)劃分為5個(gè)等級(jí)[11],水環(huán)境安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 水環(huán)境安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 指標(biāo)權(quán)重分析

宏觀上,準(zhǔn)則層中,壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三者權(quán)重的比為0.333 1∶0.166 6∶0.500 3,這說明,PSR模型中的響應(yīng)層對(duì)水環(huán)境安全具有最為重要的作用與影響,其次為水環(huán)境的壓力,最后為狀態(tài)。指數(shù)層中治污水指數(shù),防洪水、排澇水指數(shù),保供水指數(shù),抓節(jié)水指數(shù)四者權(quán)重的比為0.560 8∶0.047 4∶0.107 9∶0.283 9,治污水指數(shù)所占比重最大,這也符合浙江省治污水先行的政策,依次分別為治污水指數(shù)>抓節(jié)水指數(shù)>保供水指數(shù)>防洪水、排澇水指數(shù)。

在壓力層中,對(duì)應(yīng)4個(gè)指數(shù)的指標(biāo)層中權(quán)重系數(shù)最大的依次為:主要污染物排放負(fù)荷(0.375 0)、水網(wǎng)密度指數(shù)(0.349 8)、全年供水總量(0.483 5)和規(guī)模以上高耗水行業(yè)生產(chǎn)總值比重(0.538 4),說明浙江省水環(huán)境安全壓力層中困擾治污水的主要因素是目前社會(huì)上污染物的高負(fù)荷排放,而影響抓節(jié)水的主要威脅來自于規(guī)模以上高耗水型行業(yè)所占比重仍然較高。

在狀態(tài)層中,對(duì)應(yīng)4個(gè)指數(shù)的指標(biāo)層中權(quán)重系數(shù)最大的依次為:地表水Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面比例(0.409 1)、洪澇臺(tái)旱災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失(0.583 3)、飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(0.562 5)和人均水資源量(0.615 4)。表明,提高各地水資源質(zhì)量在當(dāng)前浙江省治污水行動(dòng)中具有重要地位。同時(shí)也表明,受地理位置的影響,浙江省人均水資源量較低,抓節(jié)水任重道遠(yuǎn),保護(hù)飲用水水源地是保供水的重要前提。

在響應(yīng)層中,對(duì)應(yīng)4個(gè)指數(shù)的指標(biāo)層中權(quán)重系數(shù)情況是:環(huán)境污染治理投資總額占GDP比重(0.375 0)、排水管道長(zhǎng)度(0.454 5)、供水工程投資額度(0.599 9)和工業(yè)重復(fù)用水率(0.391 3)?？梢?在環(huán)保、水利、市政等領(lǐng)域加大資金投入、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，是政府職能部門對(duì)治污水、防洪排澇、保供水做出的積極響應(yīng),同時(shí)提高工業(yè)重復(fù)用水率是響應(yīng)抓節(jié)水的重要舉措。

2.2 壓力、狀態(tài)、響應(yīng)指數(shù)分析

利用AHP確定的權(quán)重與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),計(jì)算得到PSR模型中壓力-狀態(tài)-響應(yīng)的各自指數(shù)變化情況,見圖1。

圖1 2005—2014年浙江省水環(huán)境安全壓力-狀態(tài)-響應(yīng)指數(shù)變化情況

從圖1可以看出,壓力指數(shù)波動(dòng)較小,2010年之前有微弱的升高趨勢(shì),2010年達(dá)到了最大值,之后基本上保持在一個(gè)穩(wěn)定的水平。壓力指數(shù)的變化主要受污染物排放負(fù)荷、水網(wǎng)密度指數(shù)、全年供水總量和規(guī)模以上高耗水行業(yè)生產(chǎn)總值比重等指標(biāo)的影響,如主要污染物排放負(fù)荷和規(guī)模以上高耗水行業(yè)生產(chǎn)總值比重兩個(gè)指標(biāo)在近10年都保持在一個(gè)穩(wěn)定的區(qū)間,而水網(wǎng)密度指數(shù)在2010年之前有一個(gè)明顯增加的過程,單位GDP廢水排放量和單位GDP用水量在近10年都有明顯的下降。這都體現(xiàn)了浙江省水資源環(huán)境的壓力有所好轉(zhuǎn)。

狀態(tài)指數(shù)有一定的波動(dòng),在2006年降到了最低點(diǎn),之后的時(shí)間段內(nèi)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。狀態(tài)指數(shù)的變化主要來自于地表水Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面比例、洪澇臺(tái)旱災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失、飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率和人均水資源量等指標(biāo)。地表水Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面比例指標(biāo)在2006年降到了最低的42.00%,比2005年降低了35.29%,直到2012年之后才恢復(fù)到之前的水平。洪澇臺(tái)旱災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失和人均水資源量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)受氣候等因素影響較大,對(duì)狀態(tài)指數(shù)的變化趨勢(shì)產(chǎn)生一定的干擾。飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率在近10年都保持在較高的水平,這些都對(duì)浙江省水資源環(huán)境狀態(tài)好轉(zhuǎn)具有正面作用。

響應(yīng)指數(shù)則表現(xiàn)出了顯著的升高趨勢(shì),尤其是在2014年具有較高的增加幅度,這也符合2014年作為浙江省“五水共治”全面開展年的現(xiàn)實(shí)意義。響應(yīng)指數(shù)的這一變化趨勢(shì)對(duì)于浙江省水環(huán)境安全具有重要的正面意義,對(duì)于有效降低水資源環(huán)境威脅,提高水環(huán)境安全指數(shù)有較大的促進(jìn)作用。結(jié)合表1中響應(yīng)層指標(biāo)組成來看,環(huán)境污染治理投資總額占GDP比重、供水工程投資額度和節(jié)水措施投資額度在“十二五”期間有較大增加,其中2014年增加幅度最大。這反映了政府注重并加強(qiáng)環(huán)保資金投入,其直接反應(yīng)是,浙江省工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率和地表水Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面比例等指標(biāo)得到直觀的改善。

表5 浙江省水環(huán)境安全等級(jí)變化情況

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