地理研究 ›› 2016, Vol. 35 ›› Issue (12): 2363-2372.doi: 10.11821/dlyj201612014
收稿日期:
2016-06-25
修回日期:
2016-10-02
出版日期:
2016-12-23
发布日期:
2016-12-23
作者简介:
作者简介:谢蓉蓉(1987- ),女,江苏张家港人,博士,讲师,研究方向环境管理与水环境数学模型。Email:
基金资助:
Rongrong XIE1(), Yong PANG2,3, Caiping JIANG4, Feifeng WANG1(
)
Received:
2016-06-25
Revised:
2016-10-02
Online:
2016-12-23
Published:
2016-12-23
摘要:
随着控制单元在全国的推广,风险防范型优先控制单元缺少相应的理论支撑。基于控制单元水环境风险特点,提出了源体—受体—响应综合评价体系,根据指标特性,采用熵值法、模糊层次分析法计算权重系数,通过综合风险评价确定各控制单元的风险等级,并定义高风险控制单元为风险防范型优先控制单元、中风险控制单元为优先预警单元。研究筛选五大类20个指标构建三级水环境风险评价体系,通过对太湖流域(浙江片区)13个县市35个控制单元风险评估表明:① 4个位于下游的控制单元为风险防范型优先控制单元;② 17个为优先预警单元,除嘉善县均为优先控制单元外,涵盖其余12县市。研究成果可为风险防范型控制单元提供重要的理论依据。
谢蓉蓉, 逄勇, 蒋彩萍, 王菲凤. 基于风险源体—受体—响应系统的控制单元水环境综合风险评价[J]. 地理研究, 2016, 35(12): 2363-2372.
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表1
控制单元水环境风险源体—受体—响应综合评价体系"
一级 指标 | 二级 指标 | 三级指标 | 等级 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
高风险 | 中风险 | 低风险 | 极低风险 | |||
风险源体(S) | 点源(S1) | 主导行业(S11) | 石油加工、炼焦和核燃料加工业,化学原料和化学制品制造业,医药制造业。 | 纺织业,造纸及纸制品业,金属冶炼及压延加工业、金属表面处理及热处理加工,皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业,橡胶和塑料制品业,化学纤维制品业。 | 设备制造业,交通运输、仓储和邮政业,建筑业,采矿业。 | 其他 |
污水排放量(m3/d)(S12) | ≥2000 | ≥1000 | ≥200 | ≥0 | ||
污水水质复杂程度(S13) | 复杂 | 中等 | 简单 | 不排放 | ||
主导行业工艺水平(S14) | 国内落后 | 国内平均 | 国内先进 | 国际先进 | ||
面源(S2) | 氮肥施用强度(kg/hm2)(S21) | >364 | >225 | >120 | ≥0 | |
磷肥施用强度(kg/hm2)(S22) | >104 | >46 | >10 | ≥0 | ||
畜禽养殖数量(折算成猪,头)(S23) | ≥6000 | ≥3000 | ≥1200 | ≥0 | ||
生活污水接管率(%)(S24) | ≤70 | ≤80 | ≤90 | ≤100 | ||
风险受体(A) | 控制断面水环境(A1) | 断面控制类别(A11) | 国控 | 省控 | 市控 | 县控及以下 |
COD(A12) | >40 | >30 | >20 | ≥0 | ||
NH4-N(A13) | >2.0 | >1.5 | >1.0 | ≥0 | ||
TN(A14) | >2.0 | >1.5 | >1.0 | ≥0 | ||
TP(A15) | >0.4 | >0.3 | >0.2 | ≥0 | ||
功能区划目标水质(A16) | Ⅰ、Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | ||
流量(m3/s)(A17) | ≤5 | ≤15 | ≤150 | >150 | ||
区域水生态(A2) | 鱼类多样性指数(A21) | ≤0.4 | ≤0.6 | ≤0.8 | >0.8 | |
底栖动物多样性指数(A22) | ≤2 | ≤3 | ≤4 | >4 | ||
风险响应(R) | 政府公众响应(R1) | 应急响应能力(R11) | 无 | 低 | 中 | 高 |
政策法规贯彻力度(R12) | 极低 | 低 | 中 | 高 | ||
公共环保意识(R13) | 无 | 低 | 中 | 高 |
表4
熵值法和模糊层次分析法计算矩阵构建实例"
熵值法 (以面源层为例) | 判断矩阵 | 归一化矩阵 |
---|---|---|
模糊层次分析法 (以点源层为例) | 优先判别矩阵 | 模糊一致判别矩阵 |
B2 | 高风险 | 中风险 | 低风险 | 极低风险 |
---|---|---|---|---|
B21 | 364 | 225 | 120 | 0 |
B22 | 104 | 46 | 10 | 0 |
B23 | 6000 | 3000 | 1200 | 0 |
B24 | 70 | 80 | 90 | 100 |
B2 | 高风险 | 中风险 | 低风险 | 极低风险 |
B21 | 0 | 0.382 | 0.670 | 1 |
B22 | 0 | 0.558 | 0.904 | 1 |
B23 | 0 | 0.5 | 0.8 | 1 |
B24 | 0 | 0.333 | 0.667 | 1 |
B1 | B11 | B12 | B13 | B14 |
B11 | 0.5 | 0.1 | 0.3 | 0.3 |
B12 | 0.9 | 0.5 | 0.7 | 0.7 |
B13 | 0.7 | 0.3 | 0.5 | 0.5 |
B14 | 0.7 | 0.3 | 0.5 | 0.5 |
B1 | B11 | B12 | B13 | B14 |
B11 | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 0.4 |
B12 | 0.7 | 0.5 | 0.6 | 0.6 |
B13 | 0.6 | 0.4 | 0.5 | 0.5 |
B14 | 0.6 | 0.4 | 0.5 | 0.5 |
表5
控制单元水环境风险评价体系指标权重系数结果表"
一级指标 | 一级权重 | 二级指标 | 二级权重 | 三级指标 | 三级权重 |
---|---|---|---|---|---|
风险源体 (S) | 0.35 | 点源 (S1) | 0.55 | 主导行业(S11) | 0.183 |
污水排放量(m3/d)(S12) | 0.317 | ||||
污水水质复杂程度(S13) | 0.250 | ||||
主导行业工艺水平(S14) | 0.250 | ||||
面源 (S2) | 0.45 | 氮肥施用强度(kg/hm2)(S21) | 0.249 | ||
磷肥施用强度(kg/hm2)(S22) | 0.251 | ||||
畜禽养殖数量(折算成猪,头)(S23) | 0.249 | ||||
生活污水接管率(%)(S24) | 0.251 | ||||
风险受体 (A) | 0.4 | 控制断面水环境 (A1) | 0.6 | 断面控制类别(A11) | 0.141 |
COD(A12) | 0.142 | ||||
NH4-N(A13) | 0.142 | ||||
TN(A14) | 0.142 | ||||
TP(A15) | 0.142 | ||||
功能区划目标水质(A16) | 0.141 | ||||
流量(m3/s)(A17) | 0.150 | ||||
区域水生态 (A2) | 0.4 | 鱼类多样性指数(A21) | 0.500 | ||
底栖动物多样性指数(A22) | 0.500 | ||||
风险响应 (R) | 0.25 | 响应 (R1) | 1 | 应急响应能力(R11) | 0.483 |
政策法规贯彻力度(R12) | 0.283 | ||||
公共环保意识(R13)) | 0.234 |
表6
控制单元综合风险等级评分及等级确定表"
序号 | 图示码 | 综合风险评分 | 综合风险等级 | 序号 | 图示码 | 综合风险评分 | 综合风险等级 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 101 | 2.681 | 低风险 | 19 | 208 | 3.025 | 中风险 |
2 | 102 | 2.969 | 中风险 | 20 | 209 | 2.537 | 极低风险 |
3 | 103 | 2.863 | 中风险 | 21 | 210 | 2.468 | 极低风险 |
4 | 104 | 2.702 | 低风险 | 22 | 211 | 3.045 | 中风险 |
5 | 105 | 2.897 | 中风险 | 23 | 212 | 2.798 | 低风险 |
6 | 106 | 2.516 | 极低风险 | 24 | 213 | 2.896 | 中风险 |
7 | 107 | 2.543 | 极低风险 | 25 | 214 | 3.008 | 中风险 |
8 | 108 | 2.860 | 中风险 | 26 | 215 | 3.006 | 中风险 |
9 | 109 | 2.965 | 中风险 | 27 | 216 | 2.906 | 中风险 |
10 | 110 | 2.600 | 极低风险 | 28 | 217 | 3.006 | 中风险 |
11 | 111 | 2.795 | 低风险 | 29 | 301 | 2.922 | 中风险 |
12 | 201 | 3.217 | 高风险 | 30 | 302 | 2.827 | 低风险 |
13 | 202 | 3.179 | 高风险 | 31 | 303 | 3.058 | 中风险 |
14 | 203 | 2.982 | 中风险 | 32 | 304 | 2.970 | 中风险 |
15 | 204 | 3.112 | 高风险 | 33 | 305 | 2.758 | 低风险 |
16 | 205 | 3.079 | 高风险 | 34 | 306 | 2.758 | 低风险 |
17 | 206 | 2.659 | 低风险 | 35 | 307 | 2.829 | 低风险 |
18 | 207 | 3.052 | 中风险 |
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