■ 張 博/原振雷

（中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京 101149）

貴州省地質(zhì)環(huán)境綜合整治研究

■ 張 博/原振雷

（中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京 101149）

針對(duì)貴州省地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題選取地質(zhì)災(zāi)害治理、礦山地質(zhì)環(huán)境整治、地下水環(huán)境保護(hù)等多方面的地質(zhì)環(huán)境整治綜合評(píng)價(jià)因子，運(yùn)用層次分析和模糊數(shù)學(xué)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)因子的定量化，并建立評(píng)價(jià)模型，同時(shí)在MAPGIS的空間分析和圖形處理的技術(shù)支持下，運(yùn)用綜合指數(shù)模型，將地質(zhì)環(huán)境的影響因素按其權(quán)值進(jìn)行空間疊加，根據(jù)疊加的結(jié)果并結(jié)合綜合評(píng)估指數(shù)的大小將貴州省地質(zhì)環(huán)境分為3級(jí)區(qū)。其中重點(diǎn)整治區(qū)11個(gè)，占全省總面積的22%，亟需開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)治理及搬遷避讓、礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理、巖溶地下水污染治理、石漠化地區(qū)植被保護(hù)等整治工作；次重點(diǎn)整治區(qū)13個(gè)，占全省總面積的29%，需要在今后治理工作中加強(qiáng)整治力度；一般整治區(qū)6個(gè)，占全省總面積的49%，礦山環(huán)境問(wèn)題較少，現(xiàn)狀情況下未考慮進(jìn)行大規(guī)模的整治。

地質(zhì)環(huán)境；地質(zhì)災(zāi)害；綜合評(píng)價(jià)；整治區(qū)域；MAPGIS；貴州

貴州省地質(zhì)環(huán)境十分脆弱，主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題包括地質(zhì)災(zāi)害、礦山地質(zhì)環(huán)境和石漠化[1]。貴州省地質(zhì)災(zāi)害“種類(lèi)全、損失重、數(shù)量多”，因?yàn)?zāi)傷亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失長(zhǎng)期位于全國(guó)前列，僅“十一五”期間全省先后發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害1606起，共造成332人傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3.47億元；礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題中以能源礦產(chǎn)（煤礦）礦山地質(zhì)災(zāi)害為主，達(dá)432個(gè)，占調(diào)查礦山地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的89.81%，占用及破壞土地31754萬(wàn)hm2；貴州省是全國(guó)石漠化面積最大、類(lèi)型最多、程度最深、危害最重的省份，截至2011年底，全省石漠化面積為302.38萬(wàn)hm2，占全省國(guó)土面積的17.16%。貴州省地質(zhì)環(huán)境整治面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)，地質(zhì)環(huán)境整治任務(wù)迫切，在這種情況下，開(kāi)展貴州省地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)非常必要，將為貴州全省地質(zhì)環(huán)境綜合治理打下重要基礎(chǔ)。本文利用MAPGIS空間分析技術(shù)和綜合指數(shù)模型分析方法對(duì)貴州省地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分區(qū)，研究提出各分區(qū)地質(zhì)環(huán)境主要環(huán)境問(wèn)題及整治的重點(diǎn)，為貴州省合理開(kāi)展地質(zhì)環(huán)境整治工作提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 研究方法

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害、地下水環(huán)境、礦山地質(zhì)環(huán)境等調(diào)查結(jié)果，選取各類(lèi)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題評(píng)價(jià)因子；建立地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立評(píng)價(jià)模型和評(píng)價(jià)因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，按照層次分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重賦值和評(píng)價(jià)因子定量化；運(yùn)用MAPGIS軟件對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行正方形網(wǎng)格單元剖法，運(yùn)用空間分析功能模塊將每個(gè)網(wǎng)格的各項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加，并與研究區(qū)域?qū)嶋H情況進(jìn)行擬合度檢查，確定評(píng)價(jià)分區(qū)的邊界，形成地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)區(qū)劃圖，具體研究過(guò)程如圖1所示。

2 評(píng)價(jià)分區(qū)方法

2.1 評(píng)價(jià)分區(qū)原則

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害治理、巖溶地下水環(huán)境、礦山地質(zhì)環(huán)境和石漠化的調(diào)查現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)民與社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃作為分區(qū)的主導(dǎo)因素，依據(jù)“區(qū)內(nèi)相近，區(qū)間相異”的基本原則，并盡量保持市、縣行政單元的相對(duì)完整性綜合確定評(píng)價(jià)分區(qū)。

圖1 基于MAPGIS的地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)研究技術(shù)路線

2.2 評(píng)價(jià)單元的劃分

采用正方形網(wǎng)格單元?jiǎng)澐址╗3]，根據(jù)貴州省國(guó)土面積和地質(zhì)災(zāi)害、巖溶地下水環(huán)境、礦山分布、石漠化分布情況，綜合考慮本次區(qū)劃研究目的，確定以20km×20km為一個(gè)單元格，共劃分441個(gè)評(píng)價(jià)單元。

2.3 評(píng)價(jià)因子的選擇與分級(jí)

貴州省地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題是地質(zhì)災(zāi)害、巖溶地下水等多種因素共同作用的結(jié)果，因此，本次分區(qū)在客觀分析各影響因素的基礎(chǔ)上，首先確定評(píng)價(jià)因子及其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

綜合考慮影響貴州省地質(zhì)環(huán)境的各相關(guān)因素，共選取17個(gè)評(píng)價(jià)因子，分別為年降水量、地形地貌、礦山個(gè)數(shù)、人口密度、巖土體工程地質(zhì)條件、土地受損面積、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生難易程度、礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理難易程度、礦山廢液排放量、礦山廢渣產(chǎn)出量、石漠化面積、石漠化發(fā)生率、石漠化治理難易程度、巖溶地貌發(fā)育程度、巖溶地下水開(kāi)發(fā)利用率、巖溶地下水污染程度。

評(píng)價(jià)因子中年降水量、人口密度、礦山個(gè)數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考貴州省近年相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒中全省及各地區(qū)的數(shù)值進(jìn)行劃分；土地受損面積、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)、礦山廢液及廢渣[2]、石漠化面積、石漠化發(fā)生率根據(jù)地質(zhì)環(huán)境近年年度報(bào)告進(jìn)行統(tǒng)計(jì)劃分；地形地貌、巖土體工程地質(zhì)條件參考相關(guān)文獻(xiàn)劃分標(biāo)準(zhǔn)，石漠化治理難易程度、巖溶地貌發(fā)育程度、巖溶地下水污染程度參考近年相關(guān)調(diào)查報(bào)告及規(guī)劃中的區(qū)劃，具體劃分情況見(jiàn)表1。

表1 評(píng)價(jià)因子分級(jí)評(píng)分表

2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)貴州省地質(zhì)環(huán)境研究的重點(diǎn)，將主要評(píng)價(jià)指標(biāo)分為五類(lèi)，即地質(zhì)環(huán)境背景及區(qū)位條件指標(biāo)、地質(zhì)災(zāi)害整治影響因素指標(biāo)、礦山地質(zhì)環(huán)境整治的影響因素指標(biāo)、石漠化整治的影響指標(biāo)、巖溶地下水環(huán)境的影響指標(biāo)。

地質(zhì)環(huán)境背景及區(qū)位條件指標(biāo)主要包括地形地貌、人口密度、巖土體工程地質(zhì)條件和年降水量四項(xiàng)指標(biāo)；地質(zhì)災(zāi)害整治影響因素指標(biāo)主要包括各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生難易程度兩項(xiàng)指標(biāo)；礦山地質(zhì)環(huán)境整治影響因素指標(biāo)主要包括礦山個(gè)數(shù)、礦山廢液排放量、礦山廢渣產(chǎn)出量、土地破壞面積和礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理難易程度五項(xiàng)指標(biāo)；石漠化整治影響指標(biāo)主要包括石漠化面積、石漠化發(fā)生率和石漠化治理難易程度三項(xiàng)指標(biāo)；巖溶地下水環(huán)境影響指標(biāo)主要包括巖溶地貌發(fā)育程度、巖溶地下水開(kāi)發(fā)利用率和巖溶地下水污染程度三項(xiàng)指標(biāo)。

2.5 評(píng)價(jià)因子定量化

對(duì)于評(píng)價(jià)因子中的“地形地貌、巖土體工程條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生難易程度、礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理難易程度、石漠化治理難易程度、巖溶地貌發(fā)育程度和巖溶地下水污染程度”這些定性的描述采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行定量化。

本次研究通過(guò)參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，選用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法[6]，根據(jù)隸屬度和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行賦值，比如對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理難易程度，就是根據(jù)原始數(shù)據(jù)確定出模糊論域難治理、較難治理、較易治理的隸屬度大小分別為≥0.7，0.7～0.3，＜0.3，然后根據(jù)評(píng)價(jià)單元的隸屬度進(jìn)行賦值。對(duì)于其他的有數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)因子通過(guò)實(shí)地調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析，找出評(píng)價(jià)單元對(duì)應(yīng)值的大小，然后根據(jù)此值的大小來(lái)確定該評(píng)價(jià)單元在評(píng)價(jià)因子上所得的分值。

2.6 權(quán)重的分配

權(quán)重是單個(gè)因素在所有評(píng)價(jià)因素中所起作用的大小，由于所選的地質(zhì)環(huán)境分區(qū)評(píng)價(jià)因子對(duì)最終評(píng)價(jià)目的和結(jié)果影響不同，因此需要對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)因子賦予不同的權(quán)重?cái)?shù)，建立權(quán)重矩陣。根據(jù)貴州省地質(zhì)環(huán)境的實(shí)際情況及專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，得到權(quán)重分配關(guān)系，見(jiàn)表2。

2.7 地質(zhì)環(huán)境整治綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的建立

地質(zhì)環(huán)境整治綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)采用加權(quán)指數(shù)模型：

其中：E為地質(zhì)環(huán)境整治綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；Ei為某一要素單項(xiàng)評(píng)價(jià)分值，根據(jù)表1（評(píng)價(jià)因子分級(jí)評(píng)分表）確定，并經(jīng)歸一化處理；Wi為專(zhuān)家打分法確定的單個(gè)評(píng)價(jià)因子權(quán)重，詳見(jiàn)表2。

表2 評(píng)價(jià)因子權(quán)重表

3 綜合評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)分區(qū)

將各要素的權(quán)值及單因子分級(jí)賦值代入式（1），通過(guò)綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算，得到評(píng)價(jià)單元綜合評(píng)價(jià)值，利用MAPGIS空間分析模塊，確定地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)分區(qū)的閾值[7]，最后綜合分析F值的分布特征，把441個(gè)評(píng)價(jià)單元所取得的綜合評(píng)價(jià)值疊加在貴州省已經(jīng)圈定的評(píng)價(jià)區(qū)域上，并與貴州省地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行反復(fù)擬合，確定評(píng)價(jià)分區(qū)界線，形成貴州省地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)分區(qū)圖（圖2）。

3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

根據(jù)上述評(píng)價(jià)方法，采用綜合指數(shù)分值確定各評(píng)價(jià)單元等級(jí)，將評(píng)價(jià)區(qū)劃分成地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)整治區(qū)、次重點(diǎn)整治區(qū)和一般整治區(qū)。

全省圈定30個(gè)整治區(qū)域，其中重點(diǎn)整治區(qū)11個(gè)，面積為38923km2，占全省總面積的22%，主要分布在貴州省中西部地區(qū)，多數(shù)地區(qū)存在地質(zhì)災(zāi)害、礦山環(huán)境、石漠化和巖溶地下水污染的多重地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，且嚴(yán)重影響居民生產(chǎn)生活和當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，亟需開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)治理及搬遷避讓、礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理、巖溶地下水污染治理、石漠化地區(qū)植被保護(hù)等整治工作；次重點(diǎn)整治區(qū)13個(gè)，面積為51385km2，占全省總面積的29%，分布在貴州省西北部、南部和東部地區(qū)，多數(shù)地區(qū)存在地質(zhì)災(zāi)害隱患、礦山環(huán)境和潛在石漠化問(wèn)題、巖溶地下水開(kāi)發(fā)利用程度較高且水質(zhì)發(fā)生變化，地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重，需要在今后治理工作中加強(qiáng)整治力度；一般整治區(qū)6個(gè)，面積為85691km2，占全省總面積的49%，這些地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境狀況較好，地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)治理區(qū)域較小，礦山環(huán)境問(wèn)題較少，巖溶地下水水質(zhì)較好，石漠化狀況為潛在石漠化和無(wú)石漠化區(qū)域，有多個(gè)國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝保護(hù)區(qū)和自然保護(hù)區(qū)，現(xiàn)狀情況下未考慮進(jìn)行大規(guī)模的整治。

圖2 貴州省地質(zhì)環(huán)境整治綜合評(píng)價(jià)分區(qū)圖

4 結(jié)論

本文基于MAPGIS地理信息系統(tǒng)，采用綜合指數(shù)評(píng)價(jià)模型，對(duì)貴州省地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分區(qū)，通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)單元的劃分、評(píng)價(jià)因子的選取、定量化處理、權(quán)值的確定、等級(jí)的評(píng)定，以及利用MAPGIS進(jìn)行空間分析以及成果圖的輸出，提高了地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)的效率和反映實(shí)際情況的準(zhǔn)確度，為省級(jí)地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)分區(qū)提供了思路和借鑒。

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Comprehensive Remediation of Geological Environment in Guizhou Province

ZHANG Bo, YUAN Zhenlei
(Chinese Academy of Land & Resources Economics, Beijing 101149)

In this paper, we select the following factors as comprehensive evaluation factor to study geological environment in Guizhou Province: environmental remediation of geological disasters, improvement of mine geological environment, and environmental protection for groundwater. Then we use the AHP method and Fuzzy mathematicalmethod to bulid quantitative evaluation factors, and establish the evaluation model. At the same time, by technical support of MAPGIS spatial analysis and graphics processing, we build an comprehensive index model, and do the spatial overlay of factors that will affect the geological environment according to their weights, and the superposition results in conjunction with a comprehensive assessment of the size of the index will divide the geological environment in Guizhou Province into three areas. There’re eleven major remediation zones, which accounting for 22% of the total area, and it’s in urgent need to carry out geological disaster control and relocation, mine geological environment recovery and management, groundwater pollution management in karst rocky area, vegetation protection renovation work in desertifcation area; There’re thirteen second priority remediation areas, which accounting for 29% of the total area, and the remediation efforts need to be strengthened in the future; There’re six the general improvement areas, which accounting for 49% of the total area, and there’re less mining environmental issues, no large-scale renovation is not considered under current circumstances.

geological environment; geological disasters; comprehensive evaluation; remediation area; MHPGLS; Guizhou

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2016）08-0032-04

2016-05-17；

2016-05-18

貴州省跨越式發(fā)展礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究（黔國(guó)土資函〔2013〕292號(hào)）

張博（1985-），女，山東省臨沂市人，中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)研究院助理研究員，工學(xué)碩士，主要從事環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究。