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水是生命的源泉,沒(méi)有水,我們的生活將無(wú)法繼續(xù)下去,人類(lèi)就不能生存。雖然我市不是一個(gè)用水緊張的城市,但水污染卻存在,我家門(mén)前的小河就是最好的見(jiàn)證。這條小河原先可美了,河水清澈見(jiàn)底,游魚(yú)水藻都可以看得一清二楚,三五成群的小孩子在河里嬉戲、打鬧。岸邊楊柳依依,倒映在風(fēng)平浪靜的水面上,為小河增添了許多生趣,幽靜極了!那時(shí)侯的小河是居民的驕傲。因此,連續(xù)6年榮獲“省級(jí)文明農(nóng)村”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。可現(xiàn)在呢?它被污染的不成樣子了,河邊垃圾成堆,而且臭氣熏天,變成了一條黑乎乎,臭烘烘,人見(jiàn)人厭的臭水溝了。失去了以前美麗的外貌,被人們強(qiáng)迫地?fù)Q上了一副丑陋的外表。人們的生態(tài)環(huán)境受到破壞,我們必須共同關(guān)心和解決全球性的環(huán)境問(wèn)題。因?yàn)槲覀?ldquo;只有一個(gè)地球”。因此,我利用雙休日的時(shí)間約上老爸去坦頭老家做一次實(shí)地調(diào)查。
二、調(diào)查過(guò)程
訪問(wèn)爺爺有關(guān)河流的情況,把照片拍攝下來(lái),對(duì)家門(mén)前的小河的水污染進(jìn)行實(shí)地調(diào)查、討論。三、水污染的原因1、據(jù)我調(diào)查所知,工業(yè)廢水、生活廢棄物不經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的處理,直接排入河里,就會(huì)造成嚴(yán)重的水污染。大量的使用化肥和農(nóng)藥,也會(huì)污染水資源……2、人們往往為了圖省事,把垃圾隨手的扔在了清澈的小河里,使水變臟、變臭,成為了臭氣熏天的臭水溝。3、有些人經(jīng)常隨便地把一次性飯盒、一次性塑料杯,還有白色的塑料袋,往小河隨手一扔,就一走了之了。里面的污染物會(huì)滲透到深水里。水就會(huì)污染,也會(huì)造成白色污染。4、有些賣(mài)蔬菜的小攤,剩下了一些壞的蔬菜,往往扔在一邊,就不再管了,有些住在河邊的家庭,經(jīng)常也把一些壞了的菜扔到了水里,在以后漫長(zhǎng)的日子里,臭菜腐爛了,甚至有些糞化池的臟水也直接排到河里,就嚴(yán)重的污染了水資源。四、調(diào)查分析經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查,我認(rèn)為水污染給居民帶來(lái)的危害。地下水污染,用水困難,河水污染嚴(yán)重滋生大量蚊蟲(chóng),河水散發(fā)刺激性氣味,對(duì)人們的健康產(chǎn)生不利影響。五、解決方法
1、為了改善河道環(huán)境,應(yīng)盡快開(kāi)展河水、河岸等全方面的治理工作。首先,對(duì)污染源進(jìn)行處理,杜絕工廠、養(yǎng)豬場(chǎng)把污水、糞渣直接排放到河流中,應(yīng)集中處理,避免其對(duì)環(huán)境的不利影響。然后,對(duì)河邊、河道中的建筑材料(已廢棄的)進(jìn)行清除,并對(duì)水道進(jìn)行整改,進(jìn)一步將河內(nèi)的垃圾、淤泥清除。后在河邊種樹(shù),植草皮,建立綠化帶,避免沙土流失。
2、對(duì)沿岸居民及全體市民進(jìn)行環(huán)保教育,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),河流的環(huán)境,主要還是在于大家的思想意識(shí),故人們應(yīng)自覺(jué)保護(hù)河道,保護(hù)環(huán)境。這樣,一條全新河流才會(huì)永遠(yuǎn)呈現(xiàn)在人們面前。
六、結(jié)論
觸目驚心的水污染
從170多年前英國(guó)泰晤士河的病菌污染,到1890年代德國(guó)漢堡飲水的傳染病污染,再到1950年代日本熊本縣汞污染和本世紀(jì)之初羅馬尼亞境內(nèi)多瑙河的金礦污染,一次又一次的惡性水污染不斷地侵襲著人類(lèi),而且時(shí)至今日這一“黑色惡魔”不僅沒(méi)有得到遏制,相反更加肆無(wú)忌憚。據(jù)聯(lián)合國(guó)水資源世界評(píng)估報(bào)告顯示,目前,全世界每天約有200噸垃圾倒進(jìn)河流、湖泊和小溪,全世界每年約有4260多億立方米的污水排入江河湖海,全球因此被污染的河流占40%以上,其中所有流經(jīng)亞洲城市的河流無(wú)一清濁,美國(guó)40%的水資源流域均被污染,歐洲55條河流中僅有5條水質(zhì)差強(qiáng)人意。
水污染的擴(kuò)散正在無(wú)情吞噬著本已十分有限的人類(lèi)潔凈水資源。據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)表的報(bào)告稱(chēng),目前全球總?cè)丝谥校蠹s每6個(gè)人中就有1人無(wú)法獲得干凈用水,而每3個(gè)人中就有1人因缺水而無(wú)法獲得衛(wèi)生保障;無(wú)獨(dú)有偶,紐約市立大學(xué)在對(duì)全球水資源進(jìn)行調(diào)查研究之后繪制了一幅全球水污染圖,表明全球34億人口正面臨水污染。更加嚴(yán)峻的問(wèn)題在于,由于受到水污染的影響,到2025年世界上無(wú)法獲得安全飲用水的人數(shù)將增加到23億。
比較而言,雖然根據(jù)美聯(lián)社的一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告顯示,美國(guó)24個(gè)大城市約4100萬(wàn)人的飲用水中含有抗生素和鎮(zhèn)靜劑等多種藥物成分,同時(shí)歐洲平均每天有37名兒童死于被污染飲水,但發(fā)展中國(guó)家的水污染危機(jī)卻更為突出。據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織公布的調(diào)查報(bào)告顯示,在發(fā)展中國(guó)家,約90%的污水和70%的工業(yè)廢水未經(jīng)處理就排入河道,目前這些國(guó)家約有10億人喝不到清潔水。值得強(qiáng)調(diào)的是,在發(fā)展中國(guó)家,作為經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)速度最快的印度與中國(guó)恰恰成為了水污染的“領(lǐng)頭羊”。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)印度文秘站發(fā)表的首個(gè)世界各國(guó)水資源評(píng)估報(bào)告顯示,印度生活用水質(zhì)量在全球被評(píng)估的122個(gè)國(guó)家中排名倒數(shù)第三。報(bào)告指出,目前印度每天有200多萬(wàn)噸工業(yè)廢水直接排入河流、湖泊及地下,造成地下水各項(xiàng)化學(xué)物質(zhì)指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo),其中水中鉛含量比廢水處理較好的工業(yè)化國(guó)家高20倍;此外,未經(jīng)處理的生活污水的直接排放也加劇了水污染程度,流經(jīng)印度北方的主要河流――恒河已被列入世界污染最嚴(yán)重的河流之列。與印度不相上下,中國(guó)每年約有1/3的工業(yè)廢水和90%以上的生活污水未經(jīng)處理就排入水域,全國(guó)有監(jiān)測(cè)的1200多條河流中,目前850多條受到污染,90%以上的城市水域也遭到污染。因此,按照國(guó)際環(huán)保組織綠色和平的統(tǒng)計(jì)結(jié)論,目前每4個(gè)中國(guó)人當(dāng)中就有一人喝不上安全水。
發(fā)展中國(guó)家之所以成為水污染的“重災(zāi)區(qū)”,一方面是隨著經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張和工業(yè)化和城市化的提速,城市人口的急劇增長(zhǎng)所致,如1970年代初期的孟加拉首都達(dá)卡市的人口只有25萬(wàn)左右,但今天這座城市中的居民已經(jīng)超過(guò)1000萬(wàn)人;另一方面,發(fā)達(dá)國(guó)家在向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移工業(yè)的同時(shí)也在向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移污染,而這些發(fā)展中國(guó)家關(guān)于水污染問(wèn)題的立法和執(zhí)法力度都還比較薄弱。
洶涌的污染源
工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和生活污染源已經(jīng)成為水污染的三大最兇猛力量。
工業(yè)污染對(duì)于水質(zhì)的“毒化”由來(lái)已久。18世紀(jì)的英國(guó)泰晤士河曾因大量的工業(yè)廢水廢渣傾入而一度完全喪失利用價(jià)值,而歷史發(fā)展到今天,工業(yè)污染對(duì)于地球水的毒害無(wú)論從面積和深度上都更趨惡化。一方面,工業(yè)廢水和廢渣中多含的砷、鎘、鉛、鎳、鉻、汞等都為金屬污染物質(zhì)的來(lái)源,同時(shí),由于這些金屬元素量大且成分復(fù)雜、毒性大,因此,一旦進(jìn)入水體就使得水質(zhì)非常不容易凈化。也正是如此,全球被污染的河流中有40%由工業(yè)廢水、廢渣的排放而造成。
相對(duì)于工業(yè)污染而言,農(nóng)業(yè)污染是水污染的一種新污染源。在農(nóng)業(yè)污染中,農(nóng)村污水和灌溉水是水體污染的主要來(lái)源。由于農(nóng)田施用化學(xué)農(nóng)藥和化肥,灌溉后或經(jīng)雨水將農(nóng)藥和化肥帶入水體造成農(nóng)藥污染或富營(yíng)養(yǎng)化,而在污水灌溉區(qū),河流、水庫(kù)、地下水都會(huì)出現(xiàn)污染。必須指出,目前農(nóng)業(yè)污染對(duì)水環(huán)境的破壞有超過(guò)工業(yè)污染之勢(shì)。以中國(guó)為例,據(jù)中國(guó)環(huán)保部對(duì)600萬(wàn)個(gè)污染源的普查結(jié)果顯示,農(nóng)業(yè)污染源已成為化學(xué)需氧量的最大貢獻(xiàn)者,排放量占四成以上。農(nóng)業(yè)污染源是總氮、總磷排放的主要來(lái)源,其排放量分別為270.46萬(wàn)噸和28.47萬(wàn)噸,分別占排放總量的57.2%和67.4%;另外,農(nóng)業(yè)源污染中比較突出的是畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染,其化學(xué)需氧量、總氮和總磷分別占農(nóng)業(yè)源的96%、38%和56%。
伴隨著農(nóng)村人口大幅度地向城市集中,生活污染對(duì)于水體的侵害日漸突出。據(jù)統(tǒng)計(jì),最近幾年,全世界的農(nóng)村人口向城市移民的規(guī)模正在以每天16萬(wàn)人的速度增加。生活污染主要是指城市生活中使用的各種洗滌劑和污水而造成的水污染,生活污水不僅可以加強(qiáng)水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度,而且其中含有相當(dāng)數(shù)量的微生物和病源體,如病菌、病毒、寄生蟲(chóng)等。根據(jù)部分工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家資料統(tǒng)計(jì),目前城市生活用水量大約每人每天150至420升,特大城市為440至820升。正是如此,聯(lián)合國(guó)教科文組織認(rèn)為,水質(zhì)污染的原因有60%是家庭排放的生活污水,其中藍(lán)藻、紅潮產(chǎn)生的最大原因就是生活廢水。
世界“頭號(hào)殺手”
雖然并不像氣候變暖對(duì)環(huán)境造成的侵?jǐn)_那樣令人質(zhì)感強(qiáng)烈,也不像洪水和旱災(zāi)那樣更易沖擊人們的視線,但日益加劇的水污染實(shí)際上已經(jīng)上升為“世界性的災(zāi)難”。無(wú)論是給人類(lèi)生存安全所造成的威脅,還是對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的損害,水污染堪稱(chēng)是世界“頭號(hào)殺手”。
作為人類(lèi)生存面臨的最為嚴(yán)峻話題之一,全球水資源短缺的矛盾可能因水污染而趨向惡化。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的研究報(bào)告顯示,目前世界上有12億人用水短缺,由于水污染蠶食了大量可供消費(fèi)的水資源,如果未來(lái)得不到有效的控制,20年后世界上遭受水資源匱乏的人口將上升至30%,范圍將擴(kuò)大至50個(gè)國(guó)家,到2050年年底,全世界90億總?cè)丝诋?dāng)中的大約70億將可能面臨用水短缺。
水污染對(duì)于人類(lèi)身體健康的侵害以及生命剝奪的殘酷結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了我們的想象。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的報(bào)告指出,從全球范圍而言,污染的水源是人類(lèi)致病、致死的最大單一原因;無(wú)獨(dú)有偶,聯(lián)合國(guó)教科文組織的數(shù)據(jù)顯示,大約80%的人類(lèi)疾病是由質(zhì)量低劣的飲用水造成的。另外,世界衛(wèi)生組織公布的資料表明,因飲用受污染的水,全世界每年有3500萬(wàn)人患心血管疾病,7000萬(wàn)人患膽結(jié)石,9000萬(wàn)人患肝炎病,3000萬(wàn)人死于肝癌、胃癌,1500萬(wàn)5歲以上的兒童喪生。
與人類(lèi)身體遭受水污染的無(wú)情損害一樣,自然界生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣化也遭到了水污染的殘酷破壞。作為美國(guó)歷史上最為嚴(yán)重的原油泄漏事故,墨西哥灣原油泄漏事件已造成大約28萬(wàn)只海鳥(niǎo),數(shù)千只海獺、斑海豹、白頭海雕等動(dòng)物死亡,同時(shí),該事故將使10種動(dòng)物面臨生存威脅,3種珍稀動(dòng)物面臨滅頂之災(zāi)。無(wú)獨(dú)有偶,據(jù)美國(guó)科學(xué)家對(duì)海洋生物首次進(jìn)行評(píng)估的結(jié)果顯示,作為為100多個(gè)國(guó)家的沿海居民提供食物和其它自然資源的珊瑚有1/3因水污染而面臨滅絕。
對(duì)于經(jīng)濟(jì)的殺傷是水污染最為明顯的損害結(jié)果。這不僅是因?yàn)樗廴緯?huì)帶來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的停頓和農(nóng)作物的減產(chǎn),而且會(huì)導(dǎo)致資源與能源的浪費(fèi)并且還抬升治理成本與糾錯(cuò)成本。據(jù)悉,僅治理18世紀(jì)泰晤士河的污染,英國(guó)政府共投資5億多英鎊,歷時(shí)百余年;同樣,為了解決墨西哥灣漏油問(wèn)題,英國(guó)石油公司投入費(fèi)用高達(dá)322億美元,受此影響,英國(guó)石油2010財(cái)年第二季度巨虧172億美元。
水污染干擾和威脅世界和平是人們不易看到的現(xiàn)象。10年前,羅馬尼亞國(guó)內(nèi)金礦污水匯入多瑙河令匈牙利、南斯拉夫等國(guó)深受其害,隨即就招來(lái)了國(guó)際訴訟;而據(jù)公開(kāi)資料顯示,過(guò)去50年中,由水引發(fā)的沖突共507起,其中37起有暴力性質(zhì),21起演變?yōu)檐娛聸_突。專(zhuān)家警告說(shuō),隨著水資源日益緊缺,水的爭(zhēng)奪戰(zhàn)將愈演愈烈。
關(guān)掉污染“水龍頭”
全球日益嚴(yán)重的水污染構(gòu)成了對(duì)國(guó)際社會(huì)和各國(guó)政府公共治理能力的挑戰(zhàn)和考驗(yàn),為此,世界衛(wèi)生組織已經(jīng)制定出一項(xiàng)解決全球水污染問(wèn)題的“兩步走”發(fā)展規(guī)劃:在2015年之前,使全世界長(zhǎng)期喝不到衛(wèi)生用水的人口減少一半左右;在2025年之前,力爭(zhēng)使全世界絕大多數(shù)人口都能喝上衛(wèi)生用水。另外,包括中國(guó)在內(nèi)的92個(gè)國(guó)家已經(jīng)共同簽署了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》,邁出了人類(lèi)為關(guān)上持久性有機(jī)污染物的重要一步。
但是,最大程度的遏制和消除水污染遠(yuǎn)非規(guī)劃或者公約所能了事,只有采取更具約束性和前瞻性的措施,才有可能達(dá)到保護(hù)水環(huán)境的目的,為此:
――在全球范圍內(nèi)推行“清潔生產(chǎn)”。由于“清潔生產(chǎn)”主張從原料來(lái)源、加工過(guò)程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及從使用到棄置方式,每個(gè)步驟都消除或減少污染,并鼓勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)耐用及無(wú)毒產(chǎn)品,使用可再生能源,以改變現(xiàn)有非持續(xù)的資源與能源消耗模式,因此可以有效地堵塞工業(yè)污染的源頭。為此,可由聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署制定“清潔生產(chǎn)”的具體標(biāo)準(zhǔn),各國(guó)政府依此制定相應(yīng)的生產(chǎn)規(guī)劃,同時(shí)在財(cái)稅政策上予以重點(diǎn)扶持。
――大力推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)。生態(tài)農(nóng)業(yè)在滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下,遵循以生態(tài)原理為依歸的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,盡量減少化肥和農(nóng)藥使用,所以,生態(tài)農(nóng)業(yè)是一種健康、對(duì)水環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。而在生態(tài)農(nóng)業(yè)框架中,有機(jī)農(nóng)業(yè)由于禁止使用化學(xué)肥料和農(nóng)藥,從防止水污染角度看,其應(yīng)當(dāng)是一種更值得推廣的農(nóng)業(yè)耕作種植方式。為此,各國(guó)政府應(yīng)當(dāng)從政策上給予更大的激勵(lì)和支持。
論文摘要:英國(guó)在工業(yè)化的進(jìn)程中,發(fā)生了較為嚴(yán)重的城市河流污染,主要因?yàn)楣I(yè)化時(shí)期的城市化水平和社會(huì)認(rèn)識(shí)尚不能承載工業(yè)化帶來(lái)的全面影響,加之國(guó)家治污力度多受掣肘及科技水平的制約,河流污染的狀況在19世紀(jì)沒(méi)能得到顯著改善,引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化及流行病侵害等不良后果。后發(fā)國(guó)家應(yīng)以英國(guó)工業(yè)化的得失為鏡,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的科學(xué)發(fā)展。
英國(guó)是世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和城市化的國(guó)家。以蒸汽動(dòng)力為標(biāo)志的工業(yè)革命,為不列顛最早叩開(kāi)了現(xiàn)代化的大門(mén)。然而,在工業(yè)化的進(jìn)程中,與經(jīng)濟(jì):榮和城市發(fā)展相伴的還有遭受污染的生態(tài)環(huán)境,其中,城I IJ河流污染尤為嚴(yán)重。英國(guó),在摘取了一個(gè)工業(yè)化先行者J PG該摘取的最優(yōu)惠成果的同時(shí),也嘗到了工業(yè)化及城了化造成的水污染苦果。對(duì)尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化及正處在現(xiàn)代化進(jìn)程中的后發(fā)國(guó)家規(guī)避和整治“邁達(dá)斯的災(zāi)禍”有所裨益2 =16促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。故本文不揣淺陋,愿就工業(yè)化時(shí)期英國(guó)城市河流污染的成因、防治及其特點(diǎn)等問(wèn)題予以探討,以就教于方家。
一、英國(guó)城市河流污染的狀況
城市水污染自古有之。人類(lèi)早期活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物大都被排人大氣或棄置于水中,古時(shí)的城市居民已有用法令和規(guī)章控制污染的嘗試。在古希臘,只有獲得特殊允許才能設(shè)立制革廠;古羅馬也有規(guī)章規(guī)定,制革、榨油和洗衣作坊只能設(shè)立在沒(méi)有居民點(diǎn)的臺(tái)伯河對(duì)岸。但是,早期的污染僅限于十分狹窄的范圍。
上百年來(lái),英國(guó)的毛紡業(yè)等傳統(tǒng)工業(yè)無(wú)疑也降低了河流水質(zhì),但是,嚴(yán)重的水污染直到19世紀(jì)工業(yè)化時(shí)期才真正發(fā)生。工業(yè)革命以來(lái),隨著工業(yè)的發(fā)展和城市人口的劇增,不斷排放的工業(yè)廢水和生活污水使英國(guó)的許多河流受到了污染,在19世紀(jì),城市河流污染成為十分普遍的現(xiàn)象。
恩格斯對(duì)當(dāng)時(shí)河流污染的描述頗為詳盡。例如,流經(jīng)利茲的艾爾河,“這條河像一切流經(jīng)工業(yè)城市的河流一樣,流人城市的時(shí)候是清澈見(jiàn)底的,而在城市另一端流出的時(shí)候卻又黑又臭,被各色各樣的臟東西弄得污濁不堪了”;流經(jīng)曼徹斯特的兩條小河—艾爾克河與梅德洛克河的污染狀況亦十分嚴(yán)重,“停滯的艾爾克河,這是一條狹窄的、黝黑的、發(fā)臭的小河”,梅德洛克河的“河水也是漆黑的,停滯的,而且發(fā)出臭味。
此外,流經(jīng)西賴丁約克的卡爾德河,在1852年以前始終是魚(yú)類(lèi)喜愛(ài)的棲息地,至1867年,皇家委員會(huì)已不得不沮喪地承認(rèn):“流經(jīng)西賴丁約克的,與其說(shuō)是河水,不如說(shuō)是墨汁。艾爾克河的支流布拉德福河,曾是男孩們捕魚(yú)的樂(lè)園,也被工業(yè)化的浪潮熏染得通體黝黑,以致“只需一根火柴,就可以將它點(diǎn)燃”,儼然是一條隨時(shí)噴發(fā)的黑龍。
泰晤士河曾是一條美麗的河流,英國(guó)人習(xí)慣地稱(chēng)之為“老父親泰晤士”。19世紀(jì)以前,泰晤士河河水碧波蕩漾,魚(yú)蝦成群,是舉世聞名的魷魚(yú)產(chǎn)地,詩(shī)人蒲柏在1728年將其描繪為“銀色的洪流”。工業(yè)革命以來(lái),隨著沿途城市居民的劇增以及大量工廠的建立,各種污染物源源不斷地進(jìn)人泰晤士河,牛津以下河段的水質(zhì)急劇惡化,泰晤士河成為一條污濁不堪的“臭河”。1855年,化學(xué)家法拉第致信《泰晤士報(bào)》:“整條河變成了一種晦暗不明的淡褐色液體……氣味很臭……整條河實(shí)際上就是一道陰溝。可見(jiàn),英國(guó)城市的水污染在19世紀(jì)中期已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。
二、英國(guó)城市河流污染的成因
那么,究竟為何諸多河流在一個(gè)世紀(jì)里都變了色、變了味,這么嚴(yán)重的污染是怎樣產(chǎn)生的呢?無(wú)疑,工業(yè)廢水和公共廢水是城市水污染的主要來(lái)源,其中,英國(guó)工業(yè)革命時(shí)期的工廠布局和工業(yè)類(lèi)型又是產(chǎn)生大量工業(yè)污水的直接原因。
工業(yè)化初期,主要的機(jī)械動(dòng)力是水力,“由于使用水力機(jī),工廠不得不設(shè)在大流量的急流旁邊”。因此,英國(guó)的第一批近代工廠自然傍河而建,在英國(guó)工業(yè)的發(fā)源地和中心—曼徹斯特,“幾乎所有的廠房都是沿著貫穿全城的三條河流和各種運(yùn)河建立起來(lái)的。這既解決了動(dòng)力問(wèn)題,又方便了廢水處理,河流也成了廢水排放的理想場(chǎng)所。蒸汽機(jī)發(fā)明后,以前依靠水力機(jī)械、依河而建的工廠逐漸轉(zhuǎn)移到城市中,但工廠對(duì)那些流經(jīng)城市的河流的依賴并沒(méi)有減輕。因?yàn)檎羝麢C(jī)的第一需要和大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)的主要需求,都是比較潔凈的水。水作為冷卻劑是蒸汽機(jī)不可或缺的,一些工業(yè)部門(mén)如毛紡業(yè)、印染業(yè)、造紙業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程也離不開(kāi)水,還有釀酒、洗煤,沒(méi)有水更寸步難行。同時(shí),水路為工業(yè)主提供了廉價(jià)的運(yùn)輸途徑。因此,一條河流附近往往分布多家工廠,例如艾爾克河,“橋以上是制革廠;再上去是染坊、骨粉廠和瓦斯廠,這些工廠的臟水和廢棄物統(tǒng)統(tǒng)匯集在艾爾克河里”。這些廢水中往往含有鉛、堿、硫等污染物,而且大多是未經(jīng)處理就直接排放,使水質(zhì)大大降低,造成嚴(yán)重的河流污染。
造成城市水污染的另一主要來(lái)源是公共廢水。公共廢水主要包括人畜的排泄物、生活垃圾和洗滌劑。公共廢水的存在本不可避免,但在英國(guó)工業(yè)化時(shí)期,因城市化和城市人口增長(zhǎng)過(guò)速,加上市政建設(shè)滯后,遂使水污染加劇。
一方面,與工業(yè)化相伴的是,英國(guó)城市化發(fā)展迅速,城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)急劇。勢(shì)如潮涌的人口,被壓縮到很小的擁擠不堪的中心點(diǎn)上。從增長(zhǎng)數(shù)量上看,大約在1800年,英國(guó)只有一個(gè)大城市—倫敦,人口約100萬(wàn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他城市如利物浦、曼徹斯特、伯明翰和布里斯托爾等(這些城市的人口大多只在5到10萬(wàn)之間)。1850年倫敦人口增至2 ,360 ,000人,另有9個(gè)城市在10萬(wàn)人以上,18個(gè)城市在5萬(wàn)到10萬(wàn)之間。1910年英國(guó)有46個(gè)城市超過(guò)10萬(wàn),倫敦人口更是猛增至450萬(wàn)。從增長(zhǎng)率看,蘭開(kāi)夏在1700年至1801年間人口差不多增加兩倍,曼徹斯特的人口在1773年至1801年間也增加了兩倍。到1851年,英國(guó)的城市人口已首次超過(guò)農(nóng)村。城市的擴(kuò)展和人口的集中大大增加了水資源的消耗,也使城市的公共衛(wèi)生日益惡化,垃圾成堆、污水橫流構(gòu)成了那時(shí)英國(guó)許多城市的基本外貌。
另一方面,英國(guó)城市化雖快,但城市化水平較低,市政建設(shè)滯后。“所有的市鎮(zhèn),不論是新的還是老的,都面臨著公共衛(wèi)生的嚴(yán)峻問(wèn)題,工業(yè)化早期,英國(guó)的城市尚未建立清掃垃圾的制度,垃圾糞便隨意堆放,人們甚至因廁所太少不得不隨地大小便。特別是貧民窟,成了疾病流行的孽生地,被人們稱(chēng)為“霍亂國(guó)王的巢穴”。在利茲,最不衛(wèi)生的地區(qū)是工人住的狹窄的房屋區(qū),這類(lèi)建筑物里不具備任何一種排水設(shè)施,廁所少且前后無(wú)遮無(wú)蓋。到1831年,即使是已擁有14萬(wàn)以上居民的曼徹斯特市區(qū)仍沒(méi)有鋪砌街道和修建下水道的條例。非但如此在曼徹斯特新城(又叫愛(ài)爾蘭城,the Irish town) ,“街道沒(méi)有鋪砌,也沒(méi)有污水溝,可是這里卻有無(wú)數(shù)的豬群”。大量垃圾、糞便、洗滌用水還有從街道屠宰場(chǎng)排出的水染上深紅色的獸血,經(jīng)過(guò)公用陰溝和露天排水溝通往小河、水塢,加重了城市河流的污染。
綜上所述,工業(yè)化和城市化的“副產(chǎn)品”是造成城市河流污染的主要原因。除此之外,工業(yè)化時(shí)期英國(guó)的社會(huì)思想是污染得以加劇的促因。
首先,英國(guó)人將“自由放任”思想奉為圭泉,對(duì)工業(yè)革命造成的工業(yè)中心人口膨脹、城市污染和公共衛(wèi)生等問(wèn)題盡量不干預(yù);其次,社會(huì)以追逐財(cái)富為價(jià)值取向,對(duì)“污染”則漠不關(guān)心。英國(guó)貴族通過(guò)經(jīng)營(yíng)追求財(cái)富早已成為慣例,社會(huì)中下層又有著一股“向上看”的風(fēng)氣,于是上行下效,社會(huì)形成了以謀求利潤(rùn)為榮的風(fēng)氣。
難怪連外國(guó)觀光者都不禁要驚呼:“英國(guó)的城市純粹是工作和掙錢(qián)的地方,而絕非休息和享受的樂(lè)園,那種具有更高尚品格的人還沒(méi)有出現(xiàn)。
三、英國(guó)城市河流污染的防治及其特點(diǎn)
隨著河流污染狀況的不斷加劇,以及由此引發(fā)的各種危害,人們開(kāi)始意識(shí)到有必要采取措施對(duì)污染予以遏制,但長(zhǎng)期似來(lái),社會(huì)的反應(yīng)并不積極。直到19世紀(jì)中期,隨著流行病的多發(fā),城市才開(kāi)始實(shí)行系統(tǒng)的衛(wèi)生改革,如下水管道、清水供應(yīng)和道路清潔等。同時(shí),社會(huì)對(duì)城市河流污染的防治也愈加重視,各項(xiàng)治理措施逐漸建立,整治渠道逐步完善。下面將結(jié)合英國(guó)在這一時(shí)期的防治措施,對(duì)城市河流污染的治理特點(diǎn)進(jìn)行探討。
(一)各群體和多渠道的廣泛參與。生態(tài)學(xué)家和衛(wèi)生學(xué)家最先向社會(huì)發(fā)出正視污染的呼聲,他們是治污的先行者。部分生產(chǎn)者組成志愿協(xié)會(huì),呼吁減少?gòu)U物排放、倡議革新生產(chǎn)技術(shù),為政府的積極治理建言獻(xiàn)策。議會(huì)和政府通過(guò)立法和行政手段,全面領(lǐng)導(dǎo)水污染的治理。這樣,河流污染的防治得到了議會(huì)、政府、社會(huì)組織和個(gè)人等各群體的參與和支持。
(二)議會(huì)立法和政府作為是治理污染的主導(dǎo)力量。一方面,從議會(huì)來(lái)說(shuō)。1848年霍亂發(fā)生后,議會(huì)通過(guò)了第一部“公共衛(wèi)生法”,并成立衛(wèi)生部,雖不是專(zhuān)為治理水污染而設(shè),但它規(guī)定在傳染流行區(qū)域設(shè)立地方性衛(wèi)生委員會(huì),負(fù)責(zé)處理當(dāng)?shù)匚鬯畣?wèn)題。由于習(xí)慣法提供的防御河流污染的措施起不到明顯效果,1855年,議會(huì)頒布了《有害物質(zhì)去除法》,試圖對(duì)那些以工業(yè)廢水污染河道的制造商處以罰款1865年和1868年,議會(huì)又先后兩次委任皇家委員會(huì),負(fù)責(zé)調(diào)查河流污染的狀況并尋求行之有效的治理途徑叫即。在第一屆委員會(huì)提交初次報(bào)告后十年,議會(huì)通過(guò)了《1876年河流污染防治法》,這是英國(guó)歷史上第一部防治河流污染的國(guó)家立法,也是世界歷史上第一部水環(huán)境防治法規(guī)。法案不僅對(duì)禁止排放的各類(lèi)污水和違法行為進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定(包括工業(yè)廢液、顆狀和懸浮狀污染物、下水道污水排放等),還任命專(zhuān)家擔(dān)任審查官,向工作部門(mén)提供實(shí)施建議,并通過(guò)監(jiān)督技術(shù)改進(jìn)以控制河流污染。這是一部具有“框架性”意義的法案,它關(guān)于防治河流污染的基本原則一直沿用至1951年。
另一方面,從政府作為來(lái)看,主要是加強(qiáng)市政的排污系統(tǒng)建設(shè)。例如,1858年倫敦市政當(dāng)局修建的“倫敦下水干道”,以及1863年秋動(dòng)工的泰晤士河河堤,就是政府治污的工程舉措,通過(guò)建立下水道網(wǎng)絡(luò)將工業(yè)污水和生活垃圾轉(zhuǎn)移到下游地區(qū),為減少倫敦水生疾病的發(fā)病率方面起到了重要作用。應(yīng)該說(shuō),在19世紀(jì),尤其是下半葉,英國(guó)議會(huì)和政府在治理河流污染方面確實(shí)做出了一定的努力,也取得了一些積極的效果。
(三)專(zhuān)家治理充當(dāng)重要角色,發(fā)揮積極作用。1842年查德威克的《英國(guó)勞動(dòng)人口衛(wèi)生狀況的調(diào)查報(bào)告》發(fā)表,揭示出糟糕的公共衛(wèi)生狀況,尤其是“飄著惡臭的廁所、污水溝和被污染的飲用水”是引發(fā)霍亂的根源。麻醉醫(yī)師約翰·斯諾也提出同樣的觀點(diǎn),1849年,他發(fā)表《論霍亂的傳染方式》一文,指出被病菌污染的水源是霍亂傳播的主要渠道”。他的這些結(jié)論有力地說(shuō)明了治理水污染的必要性,也堅(jiān)定了全社會(huì)的治水決心。1848年,約翰·西蒙醫(yī)生被任命為倫敦城區(qū)的保健醫(yī)官,“這一職務(wù)不僅在爭(zhēng)取城市制定供水、排水、貧民窟的清潔規(guī)劃方面起了重要作用,而且對(duì)確保有關(guān)建筑和人口過(guò)分擁擠的規(guī)章的執(zhí)行具有重要意義”。
議會(huì)在第一部河流污染防治法制定之前委任了兩屆皇家委員會(huì),委員會(huì)全都由相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家組成。如第二屆皇家委員會(huì)的主要成員:皇家工程院德尼森爵士、化學(xué)家弗蘭克蘭德和農(nóng)學(xué)專(zhuān)家默頓等人。他們通過(guò)調(diào)查取證,親自實(shí)驗(yàn),向議會(huì)遞交調(diào)查報(bào)告,同時(shí),專(zhuān)家們還對(duì)肆意向河流排放廢水的行業(yè)進(jìn)行嚴(yán)厲譴責(zé),同時(shí)建議政府設(shè)立限制廢水排放的詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn),為國(guó)家制定水污染防治法案提供了理論依據(jù)。
礙于諸多阻撓因素,《1876年河流污染防治法》的實(shí)施效果并不理想,19世紀(jì)末,英國(guó)主要河流受污染的糟糕狀況沒(méi)有顯著改善。1898年,英國(guó)又一次委任多名專(zhuān)家組成皇家委員會(huì),調(diào)查污染來(lái)源和督查河流防治的進(jìn)度。與德尼森爵士等前輩不同的是,此次委員會(huì)的專(zhuān)家們更加務(wù)實(shí)。他們注意綜合考慮多方利益,設(shè)法調(diào)動(dòng)工廠主的治污積極性,待之以寬,不求速變,先制定適度可行的治污標(biāo)準(zhǔn),再隨污染狀況的改善而逐年將標(biāo)準(zhǔn)提高。在這種務(wù)實(shí)精神的倡導(dǎo)和促進(jìn)下,產(chǎn)生了一系列減輕水污染的新方法。首先,也是最簡(jiǎn)捷的方法—一些濱海城市(如利物浦、霍恩、布里斯托爾等)將部分污水注入大海,通過(guò)污水轉(zhuǎn)移以緩解河流的吸納壓力。其次,建立“污水農(nóng)場(chǎng)”,將污水引到離城鎮(zhèn)不遠(yuǎn)的農(nóng)場(chǎng)用以灌溉作物,既廉價(jià)、無(wú)害,又不影響豐產(chǎn),到19世紀(jì)末,像倫敦、曼徹斯特和諾丁漢等地附近已有不少這類(lèi)農(nóng)場(chǎng)。此外,多種凈化劑得以應(yīng)用,如動(dòng)物骨灰、焦炭和頁(yè)巖等,都能起到過(guò)濾和凈化污水的效果。可以說(shuō),這些成效凝聚著諸多專(zhuān)家的汗水和智慧。
治污成效雖不顯著,但仍在困境中漸進(jìn)19世紀(jì)特別是下半葉,英國(guó)人治理河流污染的努力有目共睹,可惜收效不能令人滿意,因?yàn)樵诤恿魑廴镜姆乐芜^(guò)程中尚存在諸多阻力。
其一,政府治污不堅(jiān)決。一方面,英國(guó)在19世紀(jì)面臨國(guó)內(nèi)政治經(jīng)濟(jì)和對(duì)外關(guān)系等諸多緊迫問(wèn)題,相形之下,河流的防治事宜尚不夠急切;另一方面,對(duì)工業(yè)與貿(mào)易利益的關(guān)切使行政當(dāng)局不愿對(duì)工礦企業(yè)的污染行徑和搪塞應(yīng)付過(guò)于苛責(zé),這勢(shì)必影響政策法規(guī)的貫徹力度。其二,工廠主和礦主不誠(chéng)心。革新生產(chǎn)技術(shù)、減少污水排放意味著投入的必然增加,顯而易見(jiàn),這種增加成本和損耗利潤(rùn)的要求是無(wú)法讓各行業(yè)的污染大戶欣然接受的。其三,民眾不覺(jué)悟。“一條受污染的河流對(duì)健康的實(shí)際影響,在19世紀(jì)70年代還不為公眾所認(rèn)識(shí)。168公眾對(duì)皇家委員會(huì)提出的防治措施或一無(wú)所知,或漠不關(guān)心,更有甚者對(duì)一些協(xié)會(huì)付出的反污染的努力嗤之以鼻,將其譏為理論家的空談。其四,科技不過(guò)關(guān)。19世紀(jì)中后期的科學(xué)對(duì)水污染特征、水污染對(duì)健康的影響以及水的凈化問(wèn)題上缺乏明確認(rèn)識(shí),科學(xué)家不能準(zhǔn)確找到河流中有毒物質(zhì)的來(lái)源,而關(guān)于污染治理的技術(shù)開(kāi)發(fā)又不夠成熟,要改善大規(guī)模的污染狀況自然是力不從心。因此,有人總結(jié)道:“河流污染的治理必定被看成是維多利亞時(shí)代公共衛(wèi)生史中令人最不滿意的一章。盡管如此,英國(guó)人在防治河流污染過(guò)程中取得的積極成效還是不能抹煞的。
四、關(guān)于英國(guó)城市河流污染及治理的幾點(diǎn)啟示
作為第一個(gè)進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)的國(guó)家,英國(guó)城市河流污染的經(jīng)歷和治理得失值得后發(fā)國(guó)家借鑒。
第一,正確認(rèn)識(shí)河流污染的危害,重視水污染的防治。河流污染不僅破壞生態(tài)環(huán)境,而且直接威脅人們的正常生活和生命安全。魷魚(yú)是深受英國(guó)人喜愛(ài)的食物,可在1836年,泰晤士河的鯉魚(yú)已幾乎絕跡,而在塞文河、特倫特河與埃文河,也變得越來(lái)越稀少。在19世紀(jì)90年代,英國(guó)不得不向加拿大和挪威大量進(jìn)口蛙魚(yú),以穩(wěn)定在比靈斯門(mén)魚(yú)市的價(jià)格1858年,奇臭的泰晤士河令在河畔開(kāi)會(huì)的議員們不堪忍受,被迫將會(huì)議延后一周舉行19世紀(jì)霍亂頻發(fā),僅1832年一次,就“大約使3100英國(guó)人喪生”。放眼全球,因河流污染而引發(fā)生態(tài)惡化和危害人們健康的事例不勝枚舉,有的觸目驚心,所以污染防治關(guān)系重大,不容輕視。
[關(guān)鍵詞]水生態(tài)安全狀況;DPSIR;集對(duì)分析法;模糊評(píng)價(jià)方法
[DOI]1013939/jcnkizgsc201714033
近年來(lái),隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng),越來(lái)越多的人意識(shí)到水生態(tài)安全的重要性。隨著三峽水電的落成,三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)江段儼然由天然河道變成了目前世界上最大的人工湖泊。從2001年至今,庫(kù)區(qū)蓄水越來(lái)越深,加上人們生產(chǎn)生活中的廢水、船泊污水的排放等因素,三峽庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境態(tài)勢(shì)嚴(yán)峻,支流等地發(fā)生水體水質(zhì)災(zāi)害的頻率也越來(lái)越高。為了對(duì)三峽庫(kù)區(qū)的水生態(tài)安全現(xiàn)狀有一個(gè)較好的掌握,并希望服務(wù)于三峽庫(kù)區(qū)水資源、生態(tài)管理與保護(hù),本文試圖通過(guò)建立一種評(píng)價(jià)模型來(lái)衡量三峽庫(kù)區(qū)的水生態(tài)安全狀況。
1文獻(xiàn)綜述
關(guān)于湖泊、河流的評(píng)價(jià)體系已經(jīng)由許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)的研究,并且提出了很多相關(guān)的評(píng)價(jià)模型。蕭長(zhǎng)來(lái)[1]采用均值化綜合污染指數(shù)法對(duì)前郭灌法的水質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),獲得了符合水質(zhì)實(shí)際情況的結(jié)果,為治理污水提供了科學(xué)依據(jù),具有一定的推廣性。劉哲等[2]運(yùn)用層次分析法對(duì)福州山仔水庫(kù)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià),確定出湖泊中污染因子的權(quán)重關(guān)系,獲得了較為滿意的結(jié)果,說(shuō)明了層次分析法在定量計(jì)算污染指標(biāo)的權(quán)重方面具有一定的適用性。沈迅?jìng)サ萚3]采用傳遞包法進(jìn)行模糊聚類(lèi)分析并通過(guò)模糊聚類(lèi)動(dòng)態(tài)圖對(duì)水域進(jìn)行劃分,再利用隸屬函數(shù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行了模糊綜合評(píng)判,為水污染環(huán)境評(píng)價(jià)提出了一套科學(xué)的評(píng)價(jià)方法。王李管等[4]建立了環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)大氣質(zhì)量和水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià),并將結(jié)果與模糊數(shù)學(xué)法及灰色聚類(lèi)法所得結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了其模型的可靠性。謝先全等[5]采用灰色聚類(lèi)和模糊聚類(lèi)等方法對(duì)福建沿岸9個(gè)港灣的海水水質(zhì)進(jìn)行了定量分類(lèi)評(píng)價(jià),與1999年福建省海域環(huán)境的綜合調(diào)查報(bào)告的評(píng)價(jià)結(jié)果相當(dāng)吻合,為水質(zhì)的污染治理以及水資源的開(kāi)發(fā)利用提供了一定的科學(xué)依據(jù)。
綜觀水生態(tài)安全評(píng)價(jià)的相關(guān)文獻(xiàn),現(xiàn)有研究提出的評(píng)價(jià)模型大多是綜合污染指數(shù)法、層次分析法、灰色聚類(lèi)法等,這些方法各有其優(yōu)點(diǎn),但在評(píng)價(jià)的客觀性和全面性方面還有待于進(jìn)一步改進(jìn)。由于水生態(tài)具有較為明顯的模糊性,而模糊評(píng)價(jià)方法能有效地解決不確定因素對(duì)于結(jié)果的影響。有鑒于此,本文嘗試對(duì)已有湖泊水生態(tài)評(píng)價(jià)模型的指標(biāo)進(jìn)行修正,并結(jié)合層次分析法和熵權(quán)法確定的綜合權(quán)重,建立綜合評(píng)判模型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)。以期達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的前提下對(duì)三峽庫(kù)區(qū)水生態(tài)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2基于DPSIR框架的水資源安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建DPSIR框架是聯(lián)合國(guó)(UN)在1993年為綜合分析和描述環(huán)境問(wèn)題以及其和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系提出的。DPSIR框架包含了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、環(huán)境等要素:一方面,它可以f明社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境造成了哪些影響;另一方面,它也說(shuō)明了人類(lèi)行為及其最終導(dǎo)致的環(huán)境狀態(tài)對(duì)社會(huì)的反饋。在參考相關(guān)生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及《全國(guó)水資源保護(hù)規(guī)劃技術(shù)大綱(2012年)》的基礎(chǔ)上,初步確立水資源安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如下。
驅(qū)動(dòng)力(B1)主要指人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),如人口增長(zhǎng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、環(huán)境變化等。本文選取的指標(biāo)有庫(kù)區(qū)年平均降水量C1、人口總數(shù)C2、庫(kù)區(qū)總產(chǎn)值C3。
壓力(B2)主要反映水資源開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)荷,即自然條件和影響水資源安全的人類(lèi)活動(dòng)。本文選取的指標(biāo)有工業(yè)污染源廢水排放量C4、城鎮(zhèn)生活污水排放量C5、船舶油污水年產(chǎn)生量C6。
狀態(tài)(B3)主要指在上述壓力下所處的狀態(tài),主要涉及水環(huán)境質(zhì)量狀況、生態(tài)系統(tǒng)所處狀況等。本文選取的指標(biāo)有庫(kù)區(qū)耕地復(fù)種指數(shù)C7、庫(kù)區(qū)耕地面積C8以及油污水排放達(dá)標(biāo)率C9。
影響(B4)是指上述狀態(tài)的改變對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、水生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境產(chǎn)生的影響。本文選取的指標(biāo)有還林還草面積C10、第二產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值C11、漁業(yè)天然捕撈總產(chǎn)量C12。
響應(yīng)(B5)是指人類(lèi)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)中對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)安全問(wèn)題的能動(dòng)反應(yīng),主要指采取維持水生態(tài)系統(tǒng)安全的響應(yīng)措施。本文選取的指標(biāo)有船舶油污水處理率C13、單位耕地面積化肥施用量C14、第二產(chǎn)業(yè)對(duì)GDP貢獻(xiàn)率C15。
3基于綜合權(quán)重的集對(duì)分析水生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型
31集對(duì)分析法(SPA)
基于SPA的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)既定等級(jí),依次計(jì)算測(cè)量值與不同等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)在指標(biāo)所給的特性下的相似程度,如果兩者相似則可歸為一類(lèi),反之,則歸為另一類(lèi)。
依據(jù)上文中的指標(biāo)建立和指標(biāo)等級(jí)的確立,將評(píng)價(jià)樣本的某指標(biāo)值,即測(cè)量值xl,m為指標(biāo)集合總數(shù),看成一個(gè)集合Xl(l=1,2,…,m),把相應(yīng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)值看成另一個(gè)集合Yk(k=1,2,…,n),則Xl與Yk可構(gòu)成一個(gè)集對(duì)(Xl,Yk)。一元聯(lián)系度μl描述集對(duì)(Xl,Yk)的關(guān)系[6]
式(2)中ωl為第l指標(biāo)的權(quán)重。在同一個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中,有些指標(biāo)的作用顯著一些,有的作用則相對(duì)來(lái)說(shuō)弱一些,因此各指標(biāo)對(duì)μ的貢獻(xiàn)度不同,可分別賦予不同的權(quán)重。在進(jìn)行水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)時(shí),關(guān)鍵在于確定上式中的μl。借助于模糊分析,給出聯(lián)系度的具體計(jì)算公式:本文中取Ⅳ級(jí)為評(píng)價(jià)級(jí)別中的最高級(jí)指標(biāo)。現(xiàn)在給出聯(lián)系度的計(jì)算公式:其中,s1、s2、s3分別為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的上限值,超過(guò)s3即為Ⅳ級(jí),s4為指標(biāo)值在大于s3時(shí)所取得的最優(yōu)值。在大多數(shù)情況下s4的值,依據(jù)實(shí)際情形而定。x為各指標(biāo)的實(shí)際測(cè)量值。
從而,測(cè)量值x關(guān)于Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度計(jì)算表達(dá)式為:[7]
這里i=1-2x-s11s2-s1。類(lèi)似的可以給出測(cè)量值x關(guān)于Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度計(jì)算表達(dá)式,在此不作贅述。
32綜合權(quán)重的確定
為了計(jì)算聯(lián)系度,必須先確定指標(biāo)權(quán)重。而確立權(quán)重的方法有很多種,大體上分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩類(lèi)。在本文中,主要用到了層次分析法和熵權(quán)法,而兩類(lèi)方法各有優(yōu)劣。前者可體現(xiàn)決策者的經(jīng)驗(yàn)判斷,屬性間的相對(duì)關(guān)系一般不會(huì)違反人們認(rèn)知的常識(shí),缺點(diǎn)是隨意性較大、準(zhǔn)確性可靠性較差;后者遵循客觀規(guī)律,但卻忽視了決策者的經(jīng)驗(yàn)等主觀偏好信息,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致權(quán)重系數(shù)不合理,甚至于這項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重本就毫無(wú)現(xiàn)實(shí)意義。為了解決兩種方法的不同缺陷,本文嘗試用綜合權(quán)重法,可建立層次分析法和熵權(quán)法的關(guān)系表達(dá)式,從而計(jì)算綜合權(quán)重:
式(4)中ω為綜合權(quán)重;α為經(jīng)驗(yàn)因子,反映決策者對(duì)于主觀客觀權(quán)重的偏好程度q為主觀權(quán)重;p為客觀權(quán)重。經(jīng)驗(yàn)因子α=06;計(jì)算得到各指標(biāo)權(quán)重如表1所示。
33集對(duì)分析法聯(lián)系度的計(jì)算
為了計(jì)算集對(duì)分析法的聯(lián)系度,我們首先要得到不同指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合模糊分析法,給出分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2)。s1、s2、s3分別為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的上限值,超過(guò)s3即為Ⅳ級(jí),s4為指標(biāo)值在大于s3時(shí)所取得的最優(yōu)值,在大多數(shù)情況下s4的值,依據(jù)實(shí)際情形而定。而這里,本文將s4取為標(biāo)準(zhǔn)值,以此來(lái)進(jìn)行分級(jí),見(jiàn)表2。
在分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確立之后,就進(jìn)行數(shù)據(jù)集的選取。為了更好地反映三峽庫(kù)區(qū)的真實(shí)情況。本文的數(shù)據(jù)集是搜集1996年至2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)量較大,為了方便計(jì)算等間距地選取1998年、2002年、2006年和2010年的數(shù)據(jù)進(jìn)行集對(duì)分析。
現(xiàn)在開(kāi)始計(jì)算聯(lián)系度,由式(3)至式(4),將數(shù)據(jù)代入公式中,運(yùn)用Matlab編程分別計(jì)算出表示15個(gè)與四個(gè)等級(jí)的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的聯(lián)系度。接著運(yùn)用式(2),以及表3中的綜合權(quán)重,得到總聯(lián)系度μ。
由表中的數(shù)據(jù),可得1998年水生態(tài)安全等級(jí)為1級(jí),2002年的水生態(tài)安全等級(jí)為1級(jí),2006年的水生態(tài)安全等級(jí)為4級(jí),2010年水生態(tài)安全等級(jí)為4級(jí)。可見(jiàn)水生態(tài)安全等級(jí)在逐年升高。從過(guò)程中可以看出集對(duì)分析法的便捷性和可行性,同時(shí)從結(jié)果看來(lái),隨著人們的環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)和環(huán)保知識(shí)與手段不斷改進(jìn),雖然三峽庫(kù)區(qū)水體災(zāi)害仍有時(shí)發(fā)生,但是從模型所選取的指標(biāo)角度上看,三峽庫(kù)區(qū)的水生態(tài)安全狀況卻在逐漸恢復(fù)。
4結(jié)論及政策建議
對(duì)于方法上,本文建立了依據(jù)集對(duì)分析法的評(píng)價(jià)方法,考慮到了水生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的邊界值的模糊性,改進(jìn)了集對(duì)分析法的計(jì)算方法,避免了集對(duì)分析法中關(guān)于差異系數(shù)、對(duì)立系數(shù)的計(jì)算。該方法概念清晰,易于操作,同時(shí)將其運(yùn)用到三峽庫(kù)區(qū)的水生態(tài)安全評(píng)價(jià)中去,可以看出集對(duì)分析法處理模糊評(píng)價(jià)的能力與可行性。然而,由于數(shù)據(jù)的局限性和指標(biāo)選取的不合理性的可能存在,本文結(jié)論仍有較大的改進(jìn)空間。
對(duì)于結(jié)論的解釋上,從上述過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)顯示上看來(lái),結(jié)論似乎與我們?nèi)粘I钫J(rèn)知截然相反。對(duì)于這個(gè)結(jié)論,從本文所選取的15個(gè)指標(biāo),如庫(kù)區(qū)年平均降水量、人口總數(shù)、庫(kù)區(qū)總產(chǎn)值、工業(yè)污染源廢水排放量、城鎮(zhèn)生活污水排放量、船泊油污水年產(chǎn)生量等,這些指標(biāo)都與人類(lèi)生活意識(shí)和環(huán)保意識(shí)有關(guān),因此,本文集對(duì)分析法,結(jié)果顯示的水生態(tài)安全等級(jí)不斷升高,其實(shí)是因?yàn)楸疚闹笜?biāo)直接反映的是人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),故此有以上結(jié)果。
基于本文的評(píng)價(jià),筆者提出了有利于三峽水生態(tài)安全發(fā)展的政策建議:首先,要加快三峽庫(kù)區(qū)城鎮(zhèn)污水、生活垃圾處理設(shè)施的建設(shè),緊接著就是要集中全力進(jìn)行三峽庫(kù)區(qū)各項(xiàng)污染治理,嚴(yán)格控制新型污染;其次,通過(guò)強(qiáng)化對(duì)經(jīng)過(guò)三峽庫(kù)區(qū)船舶的船舶污染管控,從源頭上控制污染;最后,宣傳教育工作也是至關(guān)重要的,加強(qiáng)三峽庫(kù)區(qū)水生態(tài)保護(hù)的宣傳教育工作,讓更多的人了解環(huán)境現(xiàn)況和一些環(huán)保知識(shí),實(shí)現(xiàn)綠色理念的可持續(xù)性。
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