白洋淀生態環境影響識別與評價

鞠勤國，鄭海利，鄭文超，劉曉壘，苗艷霞

（1.河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250；2.唐山市水利規劃設計研究院，河北唐山 061000）

1 白洋淀概況

白洋淀是華北平原上最大、最典型的淡水湖泊濕地，也是僅存的為數極少的淀泊之一，素有“華北明珠”之譽、“日進斗金”之說。

20世紀60年代以來，白洋淀水源匱乏、水位不穩、水質惡化、泥沙淤積等問題日益突出。特別是20世紀80年代以來，由于連年干涸和大量廢水的排入，白洋淀的水生生物資源遭到嚴重破壞，出現了水生生態系統向陸生生態系統演變的趨勢。雖然1988年夏季由于連降暴雨及入淀河流上游山洪的匯集使白洋淀重新蓄水，但很難在短期內迅速恢復其原有的生態體系。最近幾年，白洋淀一直不能擺脫干淀的威脅，生態環境狀況令人擔憂。為了了解白洋淀地區的生態環境質量狀況、便于有關部門做出相應措施，我們對該地區進行生態環境影響識別和評價。

2 白洋淀生態環境影響識別

2.1 環境影響識別方法的選擇

環境影響識別的方法很多，如核查表法（Checklist）[1]、矩陣法 （Matrix）[2]、圖形疊置法（Map Overlays）[3]、網絡法[2]等。本次環境影響識別經考慮采用矩陣法。列昂潑特（L.B.Leopold）于1972年首先開發應用本法。這種矩陣的橫軸列出一項開發行動所包含的對環境有影響的各種活動，縱軸列出所有可能受開發行動的各種活動影響的環境因子。矩陣中的每個元素用斜線一隔為二，上半格表示影響的大小，下半格表示影響的重大性權值；有利影響的mij為“+”，不利或負面影響的為“-”，取代數和。

列昂波特將影響大小M分為10級，“10”最大，“1”最小；將影響的重大性也分為10等，“10”表示影響最重要，“1”表示重要性最低[2]。

2.2 白洋淀生態環境影響識別矩陣的構建

本次環境影響識別，引起影響的行動按性質分為兩類：一種是自然因素，包括降水量、水質等級、平均風速、太陽輻射強度和日照時數等；另一種是人為因素：將白洋淀上游各種人類活動（生活用水、工農業用水量以及生活污水、工農業廢水的排放量）對白洋淀生態環境的影響簡化為潴龍河、孝義河、唐河、府河、漕河、萍河、白溝引河等8條河流入淀水量和水質對白洋淀生態環境的影響。白洋淀是著名的風景旅游地，因此游客的人數對白洋淀的生態環境來說也是一個較重要的影響因子。淀區內人類活動的影響因素為：人口密度、水產養殖、魚蝦捕撈、收割水生植物、游客人數以及汛期泄水等。受影響的環境因子可分為三類：生物因素、環境因素和社會因素。其中，生物因素包括：①水生野生動物，用水生野生動物的種類和數量兩個因子來衡量；②水生植物，白洋淀的水生植物按生態類型可分為挺水植物、浮葉植物、漂浮植物、沉水植物4類，用每類植物包含的種數和生長面積作為環境因子；③水生養殖動物，主要用魚類的種類和產量兩個指標作為環境因子；④珍稀瀕危野生動物，主要用種類和數量兩個指標作為環境因子。環境因素主要指水環境，根據環境影響調查，用水量（水深）和水質（COD、氨氮、總磷、酚、DO、BOD5）兩個指標衡量水環境狀況。社會因素主要指文化教育，旅游業，社會經濟及人群健康。

按照矩陣法的要求，將引起影響的行動作為矩陣的橫軸、受影響的環境因子作為矩陣的縱軸，構建白洋淀生態環境影響識別矩陣。

2.3 白洋淀生態環境影響識別矩陣的計算結果與分析

矩陣中各元素的大小和權重由專家的評分并結合白洋淀生態環境的實際情況確定。處理后的結果詳見表1-2。

表1中受到不利影響的因素有：生物因素中的瀕危野生動物，水質中DO、BOD5、COD、總磷 、氨氮的含量，土壤因素及社會因素中的人口密度、衛生狀況、人均收入等。其中，以水質因素和土壤因素受影響最為嚴重，水質因素總分值為-258，土壤因素為-145，由此可見這兩種因素在白洋淀環境受到不利影響時最為敏感。

受到有利影響的因素有：水生植物，魚類和禽類，水量，氣候，文化教育中的文化狀況及教育狀況，旅游人數，社會經濟中的交通運輸及總產值，人群健康等。其中，最有利的因素為水生植物及水量、旅游人數等。

表1 矩陣中受影響的環境因子識別數據

表2中造成不利影響的因素有：府河的水質和水量，漕河的水質，游客人數，水產養殖，汛期泄水，人口密度等。其中，府河造成的不利影響最為嚴重。因為府河是主要入淀河流之一，它主要接納保定市的污水，目前每天約有14.1萬m3的污水進入府河，每日帶入白洋淀的污染物量BOD5為8 t、COD為10 t，相當于入淀污染負荷的50%。其次是人口密度，人口增長給淀區資源利用帶來的壓力是影響淀區未來經濟發展的關鍵因素，淀區土地有限，持續增長的人口將需要更多的居住空間、占用農田開展更多的經濟活動，這必然會加重白洋淀淀區污染。

表2 矩陣中影響因子的識別數據

有利影響因素有：潴龍河、孝義河、唐河、萍河、瀑河、白溝引河的水量水質及漕河的水量、魚蝦捕撈、收割水生植物及降水量等。在白洋淀缺水時，建議多引用潴龍河、孝義河、唐河、漕河、萍河、瀑河和白溝引河的水量進行補給。

府河對白洋淀整個淀區生態環境造成了不利影響。從各受影響元素的分值來看，對淀區內的水質影響最為嚴重。此外，旅游人數也對淀區環境造成不利影響。由于游客人數增多導致流動人口的加大，直接影響了淀區的環境衛生。所以，旅游人數對淀區衛生狀況影響尤為嚴重，建議控制旅游規模。

3 白洋淀生態環境影響評價

結合上述白洋淀環境影響識別結果，本文選擇對白洋淀生態環境系統起重要作用的10項指標建立了該地區生態環境系統結構模型，來進行白洋淀的生態環境質量評價。其中，白洋淀的水質狀況通過總磷、氨氮、DO、BOD5、COD 5項參數來描述。其他指標具體參見圖1。

由圖1可知，影響白洋淀生態環境的因素分為3種，即生物因素、社會因素和環境因素。其中，生物因素和社會因素很難定量地評價并在該研究中做出定性分析，因此本文將主要就環境因素對白洋淀的影響進行評價，評價方法將應用目前環境質量現狀評價方法中較為成熟的環境質量指數法[1]。

3.1 環境質量指數法介紹

“環境質量指數”的概念是將大量監測數據經統計處理后求得其代表值，以環境衛生標準（或環境質量標準）作為評價指標，把它們代入專門設計的計算式，換算成定量和客觀的評價環境質量的無量綱數值，這種數量指標就叫“環境質量指數”，也稱“環境污染指數”。該環境指數，用來表征環境質量狀況，可使決策人員或者廣大公眾較容易地了解環境質量的綜合狀況，從而做出確切的判斷。

環境質量指數法的特點，是能適應綜合評價某個環境因素乃至幾個環境因素的總環境質量的需要。大量監測數據經過綜合整理，計算成幾個環境質量指數后，可提綱挈領地表征環境質量，既綜合概括又簡明扼要，適用于向管理部門和社會公眾提供關于環境質量狀況的信息。

環境質量指數法的流程如下：

（1）將監測數據變為指數單元。

（2）將指數單元綜合為分指數（單元素的環境質量指數）。

（3）將分指數綜合為總指數，最簡單和常用的方法是加權平均法，本文中將應用加權平均法。

3.2 單環境要素評價

單環境要素評價中，對污染物危害程度隨濃度增加而增加的評價參數采用標準型指數法[4]，評價指數可按下式計算：

式中：ci為某一質量參數的監測統計濃度（或強度），巴特爾系統或其他評價指標系統中的一個分指數或指標值；si為某一質量參數的評價標準，通常采用國家環境質量標準，在國家標準未作規定時采用國際標準或環境基準值。

（1）溶解氧對環境的危害程度隨濃度的增加而降低，該評價指數可按下式計算：

式中：xDOj為第j點的DO標準型指數單元；DOf為飽和DO濃度；T為水溫 （℃）；DOj為第j點的DO濃度；DOs為DO的評價標準。

（2）蓄水量及降水量既不能太大也不能太小，因為兩種情況都會對環境造成不利影響，本文利用下式計算：

式中：xi為第i參數的標準指數單元；Cimax為第i參數的允許最大監測值；Ci為第i參數的監測值；Co為第i參數的標準值。

單因子指數評價結果，見表3。由單因子指數評價結果可以看出，白洋淀環境已經受到破壞，評價的8個因子均超過標準值。降水量的評價指標為1.737，說明現狀年2000年的降水量低于多年平均降水量；土地利用方式率和蓄水量的評價指標均大于1，說明白洋淀水域面積減少，蓄水量下降；反映水質狀況的5個評價因子的評價指數均大于1，特別是總磷和氨氮的評價指數最大、分別為14.820 0和3.420 6，說明白洋淀的水質極差，富營養化情況十分嚴重。

表3 單因子指數評價結果

3.3 白洋淀環境因素綜合指數的確定

3.3.1 權值的計算

在建立綜合環境質量指數時，要按照各污染物對人體健康或環境的危害性對各參數加權，本文將采用層次分析法（AHP法）[5]計算各指標權重。由于它在規劃問題及確定加權值的問題等方面應用很成熟，所以本文不再過多介紹。用AHP法確定權重的計算結果，見表4。

表4 各指標評價因子權重

3.3.2 綜合指數的計算

根據單因子指數評價結果，利用AHP法確定的權重，代入加權平均公式：

式中：Ij為第j監測點上的綜合指數值；wi為第i參數的權值。

經計算，白洋淀環境因素綜合指數為3.385 3，遠大于1，說明白洋淀目前環境已經受到十分嚴重的破壞。

4 結語

在大量資料調查研究基礎上，本文通過矩陣法對白洋淀進行環境影響識別。識別結果表明：府河的水質水量對目前白洋淀環境影響非常不利，有關部門應給予重視。在識別結果的基礎之上采用環境質量指數法對環境進行了評價，評價結論為：環境質量綜合指數為3.385 3，遠大于1，可以看出白洋淀目前生態環境已遭到嚴重破壞，衛生狀況已不容忽視。因此，建議有關部門應該做出相應措施，以確保白洋淀目前生態環境狀況可以得到控制或改善。

[1]陸雍森.環境評價（第二版）[M].上海：同濟大學出版社，2002.

[2]徐新陽主編.環境評價教程[M].北京：化學工業出版社，2004.

[3]丁桑嵐主編.環境評價概論[M].北京：化學工業出版社，2004.

[4]蓋美，湯潔.鏡泊湖地區生態環境質量綜合評價[J].長春科技大學學報，1999，29（1）.

[5]趙煥臣，許樹柏.層次分析法[M].北京：科學出版社，1986.