基于AHP和德尔菲法的城市综合环境风险红线划分技术研究论文_丁苏丽

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摘要:随着工业化和城镇化速度的加快,城市区域环境风险事件频发,城市综合环境风险红线划分技术为区域环境风险的预防和管理提供依据。本文以长春市为例,应用该划分技术把长春市区划分为红线风险区、橙线风险区、黄线风险区和绿线风险区,结果表明该环境风险红线划分技术可行,具有较好的实用性。

关键词:城市综合环境风险;环境风险红线;风险评价模型;风险红线划分技术

1 研究对象

本研究对象是长春市中心城区,包括:南关区、宽城区、朝阳区、二道区、绿园区、双阳区、高新技术产业开发区、经济技术开发区、汽车产业开发区、净月潭旅游经济开发区。

2 研究方法

2.1 建立城市综合环境风险红线的划分模型

图1 研究方法流程

模型的构建主要分为6个步骤(图1):首先是确定研究目标;其次是构建城市综合环境风险红线划分模型;第三,选取影响城市综合环境风险的18个指标,用PSR模型构建城市综合环境风险指标体系;第四,用层次分析法对各指标的权重进行计算,得出各指标权重值,然后用德尔菲法(Delphi method)和极差标准化法计算出指标标准值;第五,构建城市综合环境风险指数函数计算出不同区域的综合环境风险指数;第六,应用GIS的可视化技术对不同风险指数区域进行处理,将城市区域划分成红线风险区、橙线风险区、黄线风险区和绿线风险区,划定出城市综合环境风险红线。

2.1.1 模型构建思路及原则

本文依据经典的“压力-状态-响应”模型,选取了影响城市综合环境风险的18个指标构建了城市综合环境风险评价指标体系,然后用层次分析法计算出各指标权重,最后构建城市综合环境风险评价模型。在模型基础上计算出研究区域的综合环境风险指数值,结合GIS划出城市综合环境风险红线。指标的筛选符合科学性、合理性、方便研究的原则[11]。

2.1.2 指标体系的建立

PSR(Pressure-State-Response)模型是由加拿大统计学家DavidJ.Rapport和TonyFriend提出,后由经济合作与发展组织(OECD)和联合国环境规划署(UNEP)共同发展起来的用于研究环境问题的框架体系。根据“原因-效应-响应”这一思维逻辑,把城市综合环境风险划分为3个层次,目标层(O),准则层(C),和指标层(I)(表1),每一层又选取相应的指标[7]。目标层(O):城市综合环境风险,用以衡量城市区域综合环境风险的大小;准则层(C):包括压力、状态和响应3个指标来表征城市区域综合环境风险;指标层(I):指标层是在借鉴国内外学者的研究以及咨询有关专家的基础上选取了18个指标来表征城市区域综合环境风险。

2.1.3 基于AHP的权重的确定

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是将所研究问题的相关指标分成目标层、准则层和指标层,各指标之间两两作比构造判断矩阵,由此来定性和定量计算出每个指标的权重的方法。

基于层次分析法的计算过程:将分好的三层中,每层的相关指标两两做比构造矩阵。见公式(1),

图3各研究目标综合环境风险指数

2.1.5 长春市综合环境风险红线的划定

借鉴生态保护红线的划定方法,选取禁止开发的区域如国家级自然保护区、世界文化自然遗产、国家级风景名胜区、国家森林公园、国家地质公园和重要饮用水水源地等作为最高风险区域,综合环境风险指数定为1.00,然后根据上述计算的城市不同区域的综合环境风险指数值,利用ArcGIS的空间表达技术,根据不同的风险指数区间划出不同风险区域,最后划定出长春市的环境风险红线、橙线、黄线和绿线,结果如图4。

图4长春市综合环境风险红线图

3 研究结果与讨论

按照上述构建的城市综合环境风险指标体系和评价模型,分别对2014年长春市主城区的10个区进行评价,得出了在基于AHP和德尔菲法(Delphi method)条件下的长春市区域综合环境风险指数值,南关区(0.39),宽城区(0.51),朝阳区(0.50),二道区(0.62),绿园区(0.41),双阳区(0.34),高新技术产业开发区(0.53),经济技术开发区(0.57),汽车产业开发区(0.62),净月潭旅游经济开发区(0.36),综合环境风险指数值越大,表明区域综合环境风险值越大。

应用GIS软件,把选取的净月潭国家森林公园、新立城水库、石头口门水库等区域直接划定为长春市综合环境风险红线区域,汽车产业开发区和二道区划定为环境风险橙色区域,宽城区、朝阳区、高新技术产业开发区和经济技术开发区划定为环境风险黄色区域,净月潭旅游经济开发区、双阳区,南关区和绿园区划定为环境风险绿色区域。环境风险红线区域是国家森林公园,城市重要饮用水水源地等一些容易发生环境风险的区域,管理部门应加强对这些地区的预警管理,从源头预防,做到风险的早发现早消除;针对环境风险橙线区域,应该加大环保投入,建立和本区域环境风险水平相对应的应急配套设施,设立环境风险监测点,提高应急管理和疏散水平,合理规划、加强技术革新、改良设备和生产工艺,把绿色环保理念加入企业文化中,以达到改善区域环境的目的;环境风险黄线区域大部分位于市中心繁华地带,人流量较大环境质量现状较差,环境风险时应急疏散困难,对于这类地区应该合理规划预防为主,提高部门应急响应能力;对于环境风险绿线区域,应该继续发挥其区域优势,积极发展绿色环保产业,加大环保投入加强管理,探索适合本区域的绿色可持续发展道路。

结束语:

利用经典的PSR模型,综合考虑影响城市环境的各个方面,选取了18个指标构建了城市综合环境风险评价指标体系,结合层次分析法和德尔菲法以及引入的综合环境风险指数,构建了城市综合环境风险模型,在此模型基础上进行了长春市综合环境风险红线的划定,对长春市环境风险进行了分区,红线的分区结果和长春市环境风险管理现状基本一致,表明该环境风险红线划分技术可行具有较好的实用性,可以为城市区域环境风险的源头防范和分类管理提供一定决策支持,也为国家正在进行的城市环境总体规划提供了参考和依据。

参考文献:

[1]王志霞,陆雍森. 区域持久性有机物的健康风险评价方法研究[J]. 环境科学研究,2007,20(3):152-157.

[2]郭振仁,张剑鸣,李文禧. 突发性环境污染事故防范与应急[M]. 北京:中国环境科学出版社,2006:2-27.

[3]李静,吕永龙,贺桂珍,等. 我国突发性环境污染事故时空格局及影响研究[J]. 环境科学,2008,29(9):2684-2688.

论文作者:丁苏丽

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/23

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