李發(fā)保

(合肥市肥西縣生態(tài)環(huán)境分局，安徽 肥西 231200)

1 引言

項目評價區(qū)位于安徽省池州市東至縣堯渡鎮(zhèn)歷山東北側(cè)，同時也處于大歷山風(fēng)景名勝區(qū)、縣城規(guī)劃區(qū)及X014縣道可視范圍內(nèi)，區(qū)內(nèi)有一座水泥用石灰?guī)r礦及其水洗砂線。該礦山始建于20世紀(jì)70年代初，隸屬于東至原縣建設(shè)局，礦區(qū)面積0.4116 km2[1]。

為全面了解該區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，為下一步礦山遺留生態(tài)環(huán)境整治工作提供依據(jù)，開展本次生態(tài)環(huán)境調(diào)查工作，針對區(qū)域內(nèi)各樣地調(diào)查數(shù)據(jù)評述生物群落狀況，編制生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查報告。礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價是一項復(fù)雜的工作，生態(tài)因子難以定量化且類型多樣[2～4]。本研究以層次分析法為基礎(chǔ)，分析礦山生態(tài)環(huán)境特性，建立適合礦山生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的規(guī)范化評價模型[2,5,6]。探尋層次分析法運(yùn)用于環(huán)境影響評價的實踐經(jīng)驗與理論經(jīng)驗。

2 評價方法

本文采用層次分析法對安徽省舜盛新材料科技有限責(zé)任公司礦山對生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行系統(tǒng)分析，層次分析法(AHP法)可同時對多組監(jiān)測值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)級別判定和環(huán)境質(zhì)量比較，計算過程方便快捷[5,6]。

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

按照決策對象之間的相互關(guān)系將其分為最高層、中間層和最低層，繪制層次結(jié)構(gòu)圖。最高層指決策的目的[7]。

2.2 構(gòu)造判斷(成對比較)矩陣

對元素進(jìn)行兩兩對比，按照重要程度評定等級[8]。aij為要素i與要素j重要性比較結(jié)果，表1列出Saaty給出的重要性含義及其賦值。

(1)

判斷矩陣元素aij的標(biāo)度方法如表1所示。

2.3 層次單排序及其一致性檢驗

對應(yīng)于判斷矩陣最大特征根λmax的特征向量，經(jīng)歸一化(使向量中各元素之和等于1)后記為W。W的元素為同一層次因素對于上一層次因素某因素相對重要性的排序權(quán)值，這一過程稱為層次單排序[9]。能否確認(rèn)層次單排序，則需要進(jìn)行一致性檢驗，所謂一致性檢驗是指對A確定不一致的允許范圍[5,10]。其中，n階一致陣的唯一非零特征根為n；n階正互反陣A的最大特征根λ≥n當(dāng)且僅當(dāng)λ=n時，A為一致矩陣。

表1 判斷矩陣元素的標(biāo)度方法

3 評價區(qū)生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查

3.1 生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀

項目區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)有規(guī)律地按一定順序排列組成，整個生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為完整，功能較為完善。

3.2 植被及植物多樣性調(diào)查

對評價區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和資料查閱，共統(tǒng)計維管束植物125科335屬521種。

評價區(qū)含10種以上的科稱為數(shù)量優(yōu)勢科共11個，包括137科237種，分別占總屬種數(shù)的40.90%和46.47%。

3.3 動物多樣性調(diào)查

3.3.1 獸類多樣性調(diào)查

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)評價區(qū)內(nèi)的獸類以小型獸類為主，共發(fā)現(xiàn)6目12科20種。

3.3.2 兩棲爬行動物多樣性調(diào)查

爬行動物：本次調(diào)查評價區(qū)爬行類動物共3目6科17種。調(diào)查區(qū)域內(nèi)爬行動物棲息環(huán)境包括溝邊、池塘、居民區(qū)和附近的菜地，山里的林地和灌叢。附近的小水庫有一些人工放養(yǎng)的鱉和烏龜。

兩棲類動物：評價區(qū)內(nèi)兩棲類動物的種類較少，但數(shù)量比爬行類明顯較大，共1目4科9種。

3.3.3 鳥類多樣性調(diào)查

監(jiān)測調(diào)查組在2020年的12月22～24日內(nèi)對所有生境樣線進(jìn)行調(diào)查，本次評價區(qū)冬季鳥類調(diào)查共發(fā)現(xiàn)8目，22科，52種，累計526只鳥類，包含了絕大部分當(dāng)?shù)亓豇B和冬候鳥。

由于此次鳥類調(diào)查是在冬季，主要調(diào)查了當(dāng)?shù)亓豇B和冬候鳥的鳥類資源，并沒有收錄夏候鳥和過境鳥資料，依據(jù)安徽大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院生態(tài)學(xué)專業(yè)學(xué)生暑期調(diào)查和歷年觀鳥記錄以及《安徽省鳥類分布名錄與圖鑒》資料[11]，集中整合了評價區(qū)夏冬季鳥類名錄，可以全方位的覆蓋住舜盛礦全年鳥類資源，大歷山風(fēng)景區(qū)鳥類監(jiān)測共發(fā)現(xiàn)鳥種103種，屬于13目34科。

3.3.4 魚類多樣性調(diào)查

調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計，共有魚類36種，分屬5目10科。

3.4 土地利用及水土流失調(diào)查

3.4.1 土地利用現(xiàn)狀

評價區(qū)總面積214.93 hm2，其中林地144.49 hm2，占總用地的67.23%以上；工礦倉儲用地38.66 hm2，占比17.99%；耕地19.16 hm2，占比19.6%；交通運(yùn)輸用地1.88 hm2；住宅用地7.74 hm2；水域2.71 hm2；草地0.29 hm2。

3.4.2 水土流失現(xiàn)狀

評價區(qū)植被覆蓋率低，水土流失比較嚴(yán)重。以輕度侵蝕為主，主要為輕度水力侵蝕，主要原因是開采活動導(dǎo)致的地表植被損毀。

4 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀綜合評價

4.1 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價體系

根據(jù)評價區(qū)實際的調(diào)查和現(xiàn)有的基礎(chǔ)資料，參考2010年3月中煤國際工程集團(tuán)重慶設(shè)計研究院出版的《礦產(chǎn)資源開發(fā)生物多樣性評價指南研究報告》中的生物多樣性評價體系，根據(jù)評價人員的相關(guān)經(jīng)驗和建議，對各項因子進(jìn)行客觀評分[12]。

4.2 綜合評分(層次分析法)

4.2.1 評價體系建立

根據(jù)評價區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀特點(diǎn)，選取15項評價因子建立評價體系見表2。

4.2.2 權(quán)重確定

每個指標(biāo)對生物多樣性的影響是不同的，為了使綜合評價得分更合理、有效，給每個指標(biāo)一個權(quán)值。選取根據(jù)權(quán)重確定原則進(jìn)行，通過專家咨詢，對生物多樣性現(xiàn)狀評價指標(biāo)權(quán)重給出了結(jié)論。獲得3份評價指標(biāo)體系重要性判斷表，分別進(jìn)行權(quán)重計算。

表2 評價區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價指標(biāo)體系

4.2.3 一級指標(biāo)權(quán)重計算A

表3矩陣的實際意義在于更加科學(xué)地賦予B1、B2、B3、B4 4個指標(biāo)權(quán)重：B1土地資源為0.261，B2環(huán)境要素為0.522，B3物種多樣性為0.087，B4生物系統(tǒng)多樣性為0.130。

表3 一級指標(biāo)判斷矩陣(1)

4.2.4 二級指標(biāo)權(quán)重計算A

表4矩陣可以大概率通過一致性檢驗，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.286 0.571 0.143],故C1礦田面積的權(quán)重為0.286，C2水土流失程度的權(quán)重為0.571，C3不良地質(zhì)穩(wěn)定情況的權(quán)重為0.143。

表4 二級指標(biāo)判斷矩陣(1)

表5矩陣可以大概率通過一致性檢驗，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.111 0.333 0.222 0.333]，故C4空氣環(huán)境質(zhì)量的權(quán)重為0.111，C5地表水水質(zhì)狀況的權(quán)重為0.333，C6地下水水質(zhì)狀況的權(quán)重為0.143，C7土壤環(huán)境質(zhì)量的權(quán)重為0.333。

表6矩陣可以大概率通過一致性檢驗，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.245 0.490 0.122 0.082 0.061]，故C8植被覆蓋率的權(quán)重為0.245，C9人類威脅程度的權(quán)重為0.490，C10生物多樣性的權(quán)重為0.122，C11優(yōu)勢物種數(shù)量的權(quán)重為0.082，C12生物量的權(quán)重為0.061。

表5 二級指標(biāo)判斷矩陣(2)

表6 二級指標(biāo)判斷矩陣(3)

表7矩陣可以大概率通過一致性檢驗，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.286 0.571 0.143]，故C13生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性的權(quán)重為0.286，C14生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的權(quán)重為0.571，C15異質(zhì)性的權(quán)重為0.143。

表7 二級指標(biāo)判斷矩陣(4)

4.2.5 一級指標(biāo)權(quán)重計算B

表8矩陣可以大概率通過一致性檢驗，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.153 0.461 0.308 0.077]，該矩陣的實際意義在于更加科學(xué)地賦予B1、B2、B3、B4 4個指標(biāo)權(quán)重，在本例之中的一級指標(biāo)的各個權(quán)重：B1土地資源為0.153，B2環(huán)境要素為0.461，B3物種多樣性為0.308，B4生物系統(tǒng)多樣性為0.077。

表8 一級指標(biāo)判斷矩陣(2)

4.2.6 二級指標(biāo)權(quán)重計算B

表9矩陣，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.167 0.500 0.333]，故C1礦田面積的權(quán)重為0.167，C2水土流失程度的權(quán)重為0.500，C3不良地質(zhì)穩(wěn)定情況的權(quán)重為0.333。

表9 二級指標(biāo)判斷矩陣(5)

表10矩陣，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.353 0.118 0.176 0.353]，故C4空氣環(huán)境質(zhì)量的權(quán)重為0.353，C5地表水水質(zhì)狀況的權(quán)重為0.118，C6地下水水質(zhì)狀況的權(quán)重為0.176，C7土壤環(huán)境質(zhì)量的權(quán)重為0.353。

表10 二級指標(biāo)判斷矩陣(6)

表11矩陣，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.158 0.158 0.316 0.053 0.316]，故C8植被覆蓋率的權(quán)重為0.158，C9人類威脅程度的權(quán)重為0.158，C10生物多樣性的權(quán)重為0.316，C11優(yōu)勢物種數(shù)量的權(quán)重為0.053，C12生物量的權(quán)重為0.316。

表12矩陣，將其標(biāo)準(zhǔn)化為[0.200 0.600 0.200]，故C13生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性的權(quán)重為0.200，C14生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的權(quán)重為0.600，C15異質(zhì)性的權(quán)重為0.200。

表11 二級指標(biāo)判斷矩陣(7)

表12 二級指標(biāo)判斷矩陣(8)

4.2.5 因子評分

結(jié)合實地調(diào)查和區(qū)域環(huán)境概況的相關(guān)資料，對所選取的指標(biāo)進(jìn)行分檔打分[8～10,13]，具體的分值見表13。

表13 生物多樣性現(xiàn)狀評價因子及評分

4.2.6 現(xiàn)狀評價指標(biāo)得分

生物多樣性評價指標(biāo)體系及權(quán)重見表14。

4.2.7 現(xiàn)狀環(huán)境綜合評價

將2項綜合評價指數(shù)與生物多樣性現(xiàn)狀分級表15比較分別屬于Ⅲ級和Ⅱ級[14]，即說明按照第一位專家的重要性判斷評價區(qū)的生物多樣性一般，按照第二位專家的重要性判斷評價區(qū)的生物多樣性較高。

5 評價結(jié)論與建議

5.1 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價結(jié)論

通過采用層次分析法對評價區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行的綜合評價研究，可得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

(1)評價區(qū)內(nèi)露天開采致使礦區(qū)地表土層及地表植遭受破壞，增加了落石、滑坡、崩塌等次生災(zāi)害隱患，增加了水土流失量。

表14 生物多樣性評價指標(biāo)體系及權(quán)重

(2)評價區(qū)內(nèi)人類工程活動主要為采石修路活動，沒有引起地表水、地下水水質(zhì)發(fā)生變化的污染源存在。

(3)評價區(qū)現(xiàn)狀評價結(jié)果表明，從整體評價區(qū)角度生態(tài)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)尚完整，但是受長期開采影響該區(qū)域內(nèi)生物多樣性一般。區(qū)內(nèi)礦坑局部生物多樣性降低，但因為礦區(qū)面積小，物種多樣性簡單，因此不會引起整體區(qū)域內(nèi)生物多樣性的降低。通過生態(tài)重建，評價區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，對區(qū)域范圍內(nèi)林地生態(tài)功能的影響不大。

表15 生物多樣性現(xiàn)狀分級標(biāo)準(zhǔn)

5.2 保護(hù)措施及建議

綜合判斷認(rèn)為該礦山對地表水水質(zhì)，空氣質(zhì)量和土壤環(huán)境質(zhì)量等指標(biāo)權(quán)重較其他指標(biāo)明顯較大，考慮生態(tài)保護(hù)措施時可具體的側(cè)重以這幾項指標(biāo)為主，影響因子得分對于這幾項指標(biāo)較為敏感[13～15]。所以，目標(biāo)區(qū)域的生物多樣性一般，在針對性改善的過程中，重點(diǎn)改善區(qū)域內(nèi)的土壤和水環(huán)境的質(zhì)量，致力修復(fù)土壤結(jié)構(gòu)損失，恢復(fù)土壤原始功能，對于土壤的改良是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)健康的關(guān)鍵[3,16]。堅定維護(hù)地表水地下水水源的質(zhì)量，建立良好的生態(tài)環(huán)境[3]。嚴(yán)格控制污染性氣體和揮發(fā)性污染物的排放，妥善處理，改善空氣質(zhì)量[14，15]。根據(jù)該礦區(qū)本身的特點(diǎn)與開礦造成的水土流失對生態(tài)系統(tǒng)造成的危害，采用植物、工程配套的防治措施體系，更加高效地防治礦區(qū)的水土流失現(xiàn)象[13]。在此基礎(chǔ)上，適量增加植物的種類和數(shù)量，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)生物量的維護(hù)，加強(qiáng)管理，保護(hù)物種多樣性。