蘇敬華

（上海市環(huán)境科學(xué)研究院，上海 200233）

崇明島具有良好的生態(tài)環(huán)境、豐富的土地空間、多樣化的自然生物資源等優(yōu)勢(shì)，是21世紀(jì)上海可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間，對(duì)長(zhǎng)三角、長(zhǎng)江流域乃至全國(guó)的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)安全具有重要的意義。隨著上海長(zhǎng)江隧橋工程的正式通車(chē)以及越江設(shè)施的加快完善，為崇明島帶來(lái)巨大發(fā)展機(jī)遇，但也給生態(tài)環(huán)境保護(hù)、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變等帶來(lái)新的考驗(yàn)［1-3］。為合理規(guī)范生態(tài)島建設(shè)行為，有效把握生態(tài)島建設(shè)進(jìn)程，2010年上海市政府發(fā)布了《崇明生態(tài)島建設(shè)綱要（2010—2020年）》，明確提出在崇明生態(tài)島建設(shè)過(guò)程中，要把生態(tài)保護(hù)和環(huán)境建設(shè)放在更加突出的位置，并要求做好生態(tài)環(huán)境的預(yù)警監(jiān)測(cè)和跟蹤評(píng)估工作［4］。為此，上海市環(huán)保局會(huì)同市規(guī)土局、市水務(wù)局、市綠化市容局、市發(fā)改委和崇明區(qū)環(huán)保局等部門(mén)共同編制了《崇明島生態(tài)環(huán)境預(yù)警監(jiān)測(cè)評(píng)估方案》，以實(shí)現(xiàn)對(duì)崇明生態(tài)島建設(shè)過(guò)程的跟蹤監(jiān)測(cè)、科學(xué)評(píng)估和預(yù)警預(yù)報(bào)，及時(shí)反映崇明生態(tài)島建設(shè)的基本情況和工作進(jìn)程，以保障生態(tài)島建設(shè)重點(diǎn)行動(dòng)的順利實(shí)施。

崇明世界級(jí)生態(tài)島建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程，近期崇明內(nèi)外部環(huán)境快速變化，給生態(tài)島建設(shè)提出了更高標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此其發(fā)展目標(biāo)的設(shè)定與建設(shè)成效的考量應(yīng)體現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，以保持其前瞻性和先進(jìn)性［5］。本文先從崇明島生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀入手，再依據(jù)生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系對(duì)近幾年的環(huán)境狀況進(jìn)行分析，最后在此基礎(chǔ)上對(duì)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化研究，更好地體現(xiàn)崇明生態(tài)島建設(shè)的新內(nèi)涵和新價(jià)值，對(duì)崇明生態(tài)島建設(shè)水平和質(zhì)量的提升也具有積極作用，為崇明生態(tài)島建設(shè)成就提供系統(tǒng)、可靠的科學(xué)評(píng)估結(jié)果和依據(jù)，對(duì)促進(jìn)上?？沙掷m(xù)發(fā)展具有重大意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境概況

崇明島堅(jiān)持將生態(tài)保護(hù)、恢復(fù)和重建放在優(yōu)先突出位置，以“生態(tài)型現(xiàn)代化”的發(fā)展建設(shè)模式，不斷強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境建設(shè)基礎(chǔ)能力，形成了全覆蓋的監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)［6-7］。此外，崇明在有效控制建設(shè)用地比例的同時(shí)，其生態(tài)格局不斷優(yōu)化，生態(tài)價(jià)值逐步提升，以“水、土、林、灘”為重點(diǎn)的生態(tài)系統(tǒng)保育工作取得了顯著的成效。

1.1.1 環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀 （1）地表水。崇明島地表水環(huán)境質(zhì)量總體穩(wěn)定，18個(gè)骨干河道監(jiān)測(cè)點(diǎn)位以及3個(gè)鎮(zhèn)村級(jí)河道監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的各項(xiàng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)年平均值均基本保持國(guó)家Ⅲ類(lèi)功能要求。此外，隨著飲用水集約化工作的推進(jìn)，飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率有了質(zhì)的飛躍，2015年崇明島飲用水源地總體水質(zhì)達(dá)標(biāo)率達(dá)到95%以上（圖1）。

圖1 2010—2015年崇明島水環(huán)境質(zhì)量

（2）空氣。從環(huán)境空氣質(zhì)量來(lái)看，盡管總體上呈區(qū)域趨同的趨勢(shì)，但崇明的環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)優(yōu)于全市平均水平，2015年崇明全年空氣質(zhì)量指數(shù)（Air Quality Index，AQI）優(yōu)良率為74.8%，而上海市平均水平為70.7%（圖2）。

圖2 2015年崇明島及上海的AQI比較

（3）噪聲。崇明功能區(qū)環(huán)境噪聲均達(dá)到相關(guān)功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，但道路交通噪聲由于隧橋車(chē)流量的不斷上升，夜間超標(biāo)現(xiàn)象有上升趨勢(shì)。

（4）土壤。崇明島耕地面積占島域總面積50%左右，基本保持農(nóng)耕經(jīng)濟(jì)特征，是上海農(nóng)產(chǎn)品的主要生產(chǎn)區(qū)。2015年根據(jù)農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查結(jié)果，崇明農(nóng)田土壤內(nèi)梅羅指數(shù)小于0.7，屬清潔狀態(tài)，農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量總體處于較好水平。

1.1.2 生態(tài)服務(wù)功能 崇明島是上海市重要生態(tài)空間，主要包括林地生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)以及灘涂濕地生態(tài)系統(tǒng)。其中，農(nóng)田與淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)面積占上海的比例均超過(guò)30%，為全市提供了農(nóng)產(chǎn)品供給、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤保育、生物多樣性保護(hù)、景觀(guān)生態(tài)等一系列重要的生態(tài)服務(wù)功能，且其重要性不斷增加，已成為城市重要的生態(tài)安全屏障。經(jīng)初步估算，崇明島以不足上海市20%的國(guó)土面積，提供了約40%的生態(tài)資產(chǎn)（實(shí)物量）和約50%的生態(tài)服務(wù)功能（圖3）。

1.2 研究方法

1.2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建 參考國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家、學(xué)者的研究成果［8-14］，本研究基于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)（P-S-R）”模型建立崇明島生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系，該模型著眼于人類(lèi)與環(huán)境之間的相互作用，將環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)，從而系統(tǒng)地展現(xiàn)指標(biāo)之間的關(guān)系［15］。結(jié)合崇明島生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，并遵循科學(xué)性、代表性、系統(tǒng)性、層次性和可操作性原則［16］，按遞階層次構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，主要分為3個(gè)層次，分別為目標(biāo)層、要素層和指標(biāo)層：目標(biāo)層呈現(xiàn)崇明生態(tài)島生態(tài)環(huán)境的綜合狀態(tài)；要素層呈現(xiàn)崇明生態(tài)島生態(tài)環(huán)境的要素構(gòu)成，即評(píng)價(jià)維度，設(shè)置環(huán)境壓力指標(biāo)（P）、環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)（S）、環(huán)境調(diào)控指標(biāo)（R），分別對(duì)應(yīng)于壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3個(gè)評(píng)價(jià)維度；指標(biāo)層則是對(duì)各要素層的具體內(nèi)容進(jìn)行細(xì)節(jié)呈現(xiàn)［8，11］。最終形成1目標(biāo)3要素22項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的崇明生態(tài)島生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系，具體框架內(nèi)容見(jiàn)表1。

1.2.2 評(píng)價(jià)方法 （1）評(píng)價(jià)指標(biāo)歸一化處理（三級(jí)指數(shù)）。根據(jù)指標(biāo)現(xiàn)狀值、最差值與最優(yōu)值，逐項(xiàng)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理，計(jì)算得出指標(biāo)歸一化值，并作為三級(jí)指標(biāo)指數(shù)。

式中，C為每個(gè)三級(jí)指標(biāo)的歸一化值，若C＞1，則令C=1，若C＜1，則令C=0；Rg為三級(jí)指標(biāo)的最優(yōu)值，即《崇明生態(tài)島建設(shè)綱要（2010—2020年）》公布的崇明生態(tài)島建設(shè)指標(biāo)2020年目標(biāo)值；Rb為三級(jí)指標(biāo)的最差值，按照生態(tài)島建設(shè)最低可接受的原則確定；Rn為三級(jí)指標(biāo)的現(xiàn)狀值。

表1 崇明島生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系框架

（2）要素層指數(shù)（二級(jí)指數(shù)）。分別對(duì)三級(jí)指標(biāo)指數(shù)進(jìn)行算術(shù)平均，計(jì)算得到3個(gè)要素的二級(jí)指數(shù)。二級(jí)指數(shù)包括環(huán)境壓力指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)和環(huán)境調(diào)控指數(shù)。其中，環(huán)境壓力指數(shù)表示生態(tài)環(huán)境對(duì)人類(lèi)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的承載能力，指數(shù)越大，說(shuō)明環(huán)境容載能力越高，環(huán)境壓力越?。画h(huán)境質(zhì)量指數(shù)表示生態(tài)環(huán)境與資源環(huán)境質(zhì)量情況，指數(shù)越高，說(shuō)明生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好；環(huán)境調(diào)控指數(shù)表示政策法規(guī)管理措施的響應(yīng)程度，指數(shù)越高，說(shuō)明環(huán)境調(diào)控水平越高。

式中，m為二級(jí)指標(biāo)個(gè)數(shù)，Bi為二級(jí)指標(biāo)指數(shù)值，Ci,k為第i個(gè)二級(jí)指標(biāo)領(lǐng)域下的三級(jí)指標(biāo)歸一化值。

（3）崇明生態(tài)環(huán)境指數(shù)（CMEEI，一級(jí)指數(shù)）。對(duì)各要素層指數(shù)按權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，得到崇明生態(tài)環(huán)境指數(shù)。該指數(shù)綜合反映了崇明生態(tài)島建設(shè)總體進(jìn)程和建設(shè)水平，指數(shù)越高，說(shuō)明距離生態(tài)島理想目標(biāo)值越接近。

表2 崇明島生態(tài)環(huán)境指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 崇明島生態(tài)環(huán)境指數(shù)分析

根據(jù)崇明生態(tài)環(huán)境建設(shè)指標(biāo)體系，以2008年為基準(zhǔn)年、2013—2015年為評(píng)價(jià)年、2020年為目標(biāo)年，分析近期崇明島生態(tài)環(huán)境建設(shè)進(jìn)程，歷年歸一化值計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出，2008—2015年崇明生態(tài)環(huán)境指數(shù)CMEEI在0.57～0.91之間，變化趨勢(shì)見(jiàn)圖4。從圖4可以看出，2008年處于生態(tài)環(huán)境建設(shè)啟動(dòng)階段，且即將進(jìn)入發(fā)展階段，2013、2014年進(jìn)入發(fā)展階段，并向完善階段過(guò)渡，2015年基本進(jìn)入完善階段。經(jīng)過(guò)前后數(shù)據(jù)比對(duì)，2015年生態(tài)環(huán)境指數(shù)比2008年增長(zhǎng)近60%，可見(jiàn)，自近年崇明生態(tài)島建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施以來(lái)，其生態(tài)環(huán)境建設(shè)已取得明顯成效。

從崇明生態(tài)島生態(tài)環(huán)境指數(shù)評(píng)價(jià)體系各要素層指數(shù)來(lái)看，2008—2015年的數(shù)據(jù)總體上有所提升，環(huán)境壓力指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)均從發(fā)展階段過(guò)渡至完善階段，環(huán)境調(diào)控指數(shù)從啟動(dòng)階段過(guò)渡至發(fā)展階段，且接近于完善階段。從22項(xiàng)指標(biāo)指數(shù)分布情況來(lái)看，截至2015年，已有15項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了完善階段，6項(xiàng)指標(biāo)位于發(fā)展階段，1項(xiàng)指標(biāo)位于啟動(dòng)階段，無(wú)指標(biāo)位于準(zhǔn)備階段；而2008年有8項(xiàng)指標(biāo)處于準(zhǔn)備階段，2項(xiàng)處于啟動(dòng)階段，7項(xiàng)進(jìn)入發(fā)展階段，5項(xiàng)達(dá)到完善階段（表5）。需要注意的是，雖然生活垃圾資源利用率的指數(shù)一直在緩慢增長(zhǎng)，但距離2020年的要求還相差甚遠(yuǎn)。在“環(huán)保三年行動(dòng)計(jì)劃”滾動(dòng)實(shí)施期間，電視、廣播、崇明報(bào)等新聞媒體應(yīng)進(jìn)行廣泛宣傳，增加市民垃圾分類(lèi)意識(shí)，積極推行垃圾分類(lèi)，提高生活垃圾資源化利用率。因此，崇明生態(tài)島建設(shè)仍然需要繼續(xù)努力，力爭(zhēng)在2020年前完成所有預(yù)定目標(biāo)。

表3 崇明島生態(tài)環(huán)境指標(biāo)歸一化值

表4 崇明島生態(tài)環(huán)境指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

圖4 崇明島生態(tài)環(huán)境指數(shù)變化趨勢(shì)

表5 崇明島生態(tài)環(huán)境指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果各階段相應(yīng)指標(biāo)數(shù)

2.2 崇明島生態(tài)環(huán)境指數(shù)變化驅(qū)動(dòng)因子分析

2.2.1 環(huán)境壓力驅(qū)動(dòng)因子 COD/氨氮排放量表征污染排放程度。崇明通過(guò)實(shí)施環(huán)境準(zhǔn)入，嚴(yán)格執(zhí)行“批項(xiàng)目、核總量”制度，強(qiáng)化污染企業(yè)監(jiān)督管理；通過(guò)工業(yè)污染減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和加強(qiáng)生活污染末端治理，淘汰落后的產(chǎn)能設(shè)備和企業(yè)；通過(guò)不斷完善各污水處理廠(chǎng)地配套管網(wǎng)建設(shè)工程，擴(kuò)大污水收集覆蓋范圍，提升污水納管處理率；通過(guò)加強(qiáng)聯(lián)合核查的力度，確保污水處理廠(chǎng)設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮減排效益。目前，該指標(biāo)由2008年的0.29攀升至2015年的0.84，且均達(dá)到2015年目標(biāo)。

2.2.2 環(huán)境質(zhì)量驅(qū)動(dòng)因子 飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率，飲水安全問(wèn)題關(guān)系到廣大人民的日常生活和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展［17］。2012年，圍繞崇明飲用水水源地安全，將《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類(lèi)功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)涉及崇明島的21家水廠(chǎng)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)控。同時(shí)，崇明加快推進(jìn)供水集約化“一庫(kù)四廠(chǎng)”建設(shè)，按照崇明島域供水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃和供水集約化實(shí)施方案，城橋、陳家鎮(zhèn)兩座水廠(chǎng)已建成投入使用并已切換東風(fēng)西沙水庫(kù)原水，堡鎮(zhèn)、崇西兩座水廠(chǎng)也即將通水切換，2015年底全部完成崇明本島供水集約化工作，飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為95%，指標(biāo)從2008年的0.13快速增長(zhǎng)到2015年的1.00，提前達(dá)到2020年目標(biāo)。

2.2.3 環(huán)境調(diào)控驅(qū)動(dòng)因子 （1）城鎮(zhèn)污水集中處理率。按照《崇明島域供水與污水處理系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)規(guī)劃》，崇明加快了污水收集管網(wǎng)的建設(shè)，目前已建設(shè)污水管道21.3 km，擴(kuò)大污水收集范圍，并加強(qiáng)行業(yè)管理，提高處理率，積極發(fā)揮各污水處理設(shè)施的有效作用。2015年城鎮(zhèn)污水處理率達(dá)到85%，指標(biāo)由2008年的0.39增長(zhǎng)到2015年的0.94，達(dá)到2015年目標(biāo)。

（2）人均公共綠地面積。公共綠地是島內(nèi)景觀(guān)的一部分，也是島內(nèi)生態(tài)資源的一部分。崇明島積極推進(jìn)公共綠地建設(shè)，并對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的公共綠地養(yǎng)護(hù)管理工作開(kāi)展巡查，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改，使鄉(xiāng)鎮(zhèn)的綠地整體面貌有質(zhì)的飛躍和量的穩(wěn)步增加，人均公共綠地面積達(dá)到20.79 m2，指標(biāo)由2008年的0.60迅速增至2013的1.00并維持不變，達(dá)到2015年目標(biāo)。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化分析

崇明生態(tài)島指標(biāo)體系行動(dòng)是在崇明生態(tài)島建設(shè)期間統(tǒng)籌政府間相關(guān)關(guān)系、統(tǒng)籌社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境發(fā)展之間相互關(guān)系、統(tǒng)籌人與自然關(guān)系的重要舉措。作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，需要與時(shí)俱進(jìn)、不斷優(yōu)化，才能更科學(xué)準(zhǔn)確地反映崇明生態(tài)島生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)崇明生態(tài)島建設(shè)及數(shù)據(jù)收集整理過(guò)程中存在的問(wèn)題，針對(duì)6項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化（表6）。

表6 崇明島生態(tài)環(huán)境類(lèi)指標(biāo)優(yōu)化調(diào)整匯總

3 結(jié)論與討論

3.1 崇明島不斷鞏固環(huán)境優(yōu)勢(shì)，地表水環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境空氣質(zhì)量和土壤環(huán)境質(zhì)量均處于較好水平；生態(tài)格局不斷優(yōu)化，生態(tài)服務(wù)功能逐步提升，成為城市重要的生態(tài)安全屏障，崇明東灘承載了上海超過(guò)70%以上的水鳥(niǎo)種群數(shù)量，是具有全球意義的生物多樣性保護(hù)區(qū)域。

3.2 2008、2013、2014和 2015年崇明島生態(tài)環(huán)境指數(shù)分別為0.57、0.86、0.88和0.91，崇明島生態(tài)環(huán)境建設(shè)進(jìn)程從啟動(dòng)階段逐步進(jìn)入發(fā)展階段，并不斷向完善階段過(guò)渡，表明崇明生態(tài)島建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施取得明顯成效。

3.3 生態(tài)島建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)、持久的重大工程，需要循序漸進(jìn)、鞏固提升、動(dòng)態(tài)發(fā)展［21］。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐檢驗(yàn)，現(xiàn)有的指標(biāo)體系發(fā)揮了較好的作用，取得了顯著的成效。但隨著生態(tài)科技的不斷進(jìn)步和生態(tài)島建設(shè)進(jìn)程動(dòng)態(tài)變化，個(gè)別指標(biāo)在內(nèi)涵標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)口徑等方面發(fā)生了變化，個(gè)別指標(biāo)則隨著生態(tài)島建設(shè)成效的顯著提升指導(dǎo)意義有所下降［5］。本研究結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、政策環(huán)境轉(zhuǎn)變、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等外部環(huán)境的變化都會(huì)對(duì)生態(tài)島建設(shè)提出新的要求，從而對(duì)崇明島生態(tài)環(huán)境類(lèi)指標(biāo)體系做出對(duì)應(yīng)的調(diào)整，動(dòng)態(tài)優(yōu)化生態(tài)島生態(tài)環(huán)境類(lèi)指標(biāo)和目標(biāo)，引領(lǐng)崇明向建設(shè)世界級(jí)生態(tài)島的目標(biāo)持續(xù)邁進(jìn)。