孟紅波
(盤錦市雙臺子區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務中心, 遼寧 盤錦 124000)
生活污水、工業(yè)廢水的排放及生態(tài)環(huán)境惡化等問題,使得農(nóng)民普遍關注的農(nóng)村飲水安全問題更加突出,已成為制約農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和生活水平提升的關鍵因素。為解決農(nóng)村飲水安全問題和提升水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,我國政府啟動實施了一系列鞏固提升項目,2018年各地區(qū)累計完成投資1002億元,受益人口1.36億人,中央累計投資143億元,解決貧困地區(qū)農(nóng)村飲水安全人口1478萬人。然而,農(nóng)村地區(qū)依然面臨著嚴峻的飲水安全問題,仍存在許多迫切需要解決的問題。遼寧省地處中國東北地區(qū)南部,位于大陸性季風氣候區(qū),由于復雜的地形地貌和特殊的水文氣象,該區(qū)域存在水資源開采難度大、可開發(fā)利用量少、邊際效益低、開采成本高等特征,加之用水效率低和水體污染嚴重,境內(nèi)水生態(tài)功能和水承載能力持續(xù)下降。因此,系統(tǒng)、科學的評價遼寧省農(nóng)村飲水安全現(xiàn)狀,對于促進人水和諧發(fā)展和水生態(tài)環(huán)境建設具有重要的積極作用[1]。
當前,相關研究主要側(cè)重于飲水安全評價和工程建設等方面,其中突變理論、模糊綜合法、物元可拓法、熵權法和AHP法為評價研究的常用方法,也有學者對省市級的中小尺度范圍開展研究[2-4]。近年來,對于農(nóng)村飲水安全的研究逐漸轉(zhuǎn)向飲水工程的建設與保障方向,而涉及集中精力投入到哪些方向和如何合理配置現(xiàn)有資金的研究還鮮有報道。文章以遼寧省為例,將各項指標綜合權重運用熵值法和層次分析法確定,并對研究區(qū)農(nóng)村飲水安全現(xiàn)狀利用綜合評分法分析,通過對關鍵性制約因子的分析提出解決飲水安全問題的對策建議。
根據(jù)遼寧省農(nóng)村飲水實際情況及衛(wèi)生部、水利部制定的有關標準,從供水、水量與水質(zhì)3個方面選取具有代表性的二級評價因子,如表1所示。為更加詳細、直觀的反映遼寧省農(nóng)村飲水現(xiàn)狀,在綜合評價系統(tǒng)中引入水價、投資力度和人均生活用水量3個指標。

表1 遼寧省農(nóng)村飲水安全評價體系
1) 層次分析法求解主觀權重。該方法可將復雜的系統(tǒng)性問題按照一定的原則進行分解,通過對評價對象各要素的分析構建相應的層次結(jié)構,邀請領域內(nèi)的專家對各要素的重要程度給予定量的賦值,從而建立模糊數(shù)學模型求解各指標權重,最終實現(xiàn)多因素、多層次復雜問題的定量化處理,對于復雜的模糊性問題具有較強的適用性[5-7]。
2) 熵權法求解客觀權重。綜合考慮了各評價因子包含的有效信息的熵權法,能夠較為較可靠的確定評價指標的客觀權重,系統(tǒng)中信息的無序程度可依據(jù)求解的熵值大小來描述。在信息論中引入熵的概念可用于確定指標的客觀權重,對于定量問題的判斷具有較高的適用性[8]。其中,數(shù)據(jù)的無序化程度越高則包含的信息越多,則對評價結(jié)果的影響越大,由此所賦予的權值越大;反之,則提供的信息量越少,賦予的權值越低。
3) 綜合權重的求解。層次分析法是以標度準則和人的主觀判斷為原則構造判斷矩陣,經(jīng)一致性檢驗確定指標權重,因此該方法存在較強的主觀隨意性,個人偏好和知識經(jīng)驗的不同可能導致賦權結(jié)果存在較大偏差;依據(jù)各因子信息和數(shù)據(jù)構造判斷矩陣的熵權法,權重計算結(jié)果受數(shù)據(jù)的干擾影響較大,即使細小的誤差也會引起較大的偏差[9]。文章綜合考慮評價對象的客觀性和專家賦權的主觀性確定各因子的綜合權重,從而提高權重計算的合理性、準確性。評價因子的最終權重ωi為權重ni和mi的平均值,其中ni、mi為熵值法和層次分析法確定的權重,結(jié)果如表1。
一般情況下,農(nóng)村飲水安全評價涉及到的因素較多,不同因素之間存在一定的關聯(lián),為便于計算按照某種屬性將評價體系劃分為多個層次,通過對每個參數(shù)賦予相應的分值確定綜合評價結(jié)果。根據(jù)評價體系中不同指標的貢獻率大小確定綜合評分E,其表達式為:
(1)
式中:Ci、ωi為標準化處理的評價因子值及其權重。
根據(jù)遼寧省水資源利用情況和相關研究成果,將農(nóng)村飲水安全等級劃分為安全(Ⅰ級)、較安全(Ⅱ級)、中等安全(Ⅲ級)、較不安全(Ⅳ級)、不安全(Ⅴ級),所對應的綜合評分為[0.9,1]、[0.8,0.9)、[0.6,0.8)、[0.4,0.6)、[0.0,0.4)。
根據(jù)表1權重計算結(jié)果,選取權重超過0.1的4項影響農(nóng)村飲水安全評價的關鍵因子,按照從小到大的次序排列為取水方便程度、工程建設力度、農(nóng)村人均生活用水量和水資源總量。遼寧省各地區(qū)人均水資源量、農(nóng)村人均生活用水量等各指標依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及相關資料確定,如表2所示。

表2 遼寧省各地區(qū)水資源量億m3、m3/人
1) 水資源總量分析。綜合評價體系中權重最大的指標為水資源總量,其綜合權值為0.148,該指標對農(nóng)村飲水安全狀態(tài)的影響最為顯著。遼寧省位于東北地區(qū)南部,降水量主要集中在7、8、9月,在時空分布上水資源存在明顯的特征。區(qū)域面積與水資源總量之間存在相關性,其中丹東和葫蘆島地區(qū)的面積較大,水資源總量分別為17.05、16.25億m3;另外,在空間尺度上水資源總量與年降水量之間存在密切關系,兩指標的相關系數(shù)為0.886,保持較高的一致性。水資源總量前5個排名為丹東、葫蘆島、營口、鐵嶺和本溪地區(qū),年降水量前5個排名為丹東、葫蘆島、錦州、本溪和鐵嶺,遼遼寧省水資源總量總體呈自東南向西北逐漸減少的趨勢,這主要與大陸性季風氣候和地形地貌相關[10]。
2) 農(nóng)村人均生活用水量。人們的節(jié)水意識、當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平與農(nóng)村人均生活用水量密切相關,評價系統(tǒng)中該指標權重為0.144,對評價結(jié)果的影響較大。根據(jù)表2可知,大多數(shù)地區(qū)的用水量排名與人均GDP排名存在正相關性,用水量排名第1的沈陽市,其GDP排名第2,由此表明經(jīng)濟發(fā)展水平越高的地區(qū)其用水量通常比較大。然而,個別地區(qū)也存在特殊情況,如朝陽地區(qū)的GDP排名為第4,但用水量排名第12,可見該區(qū)域的居民節(jié)水意識較為薄弱。
3) 工程建設力度。通過工程建設投資某一地區(qū)單位時間內(nèi)解決的不安全飲水人口數(shù)為工程建設力度指標的內(nèi)涵,評價系統(tǒng)中該指標權重為0.125,對農(nóng)村飲水安全評價的影響較為顯著。根據(jù)表2可知,遼陽、盤錦和阜新地區(qū)的農(nóng)村飲水不安全人口數(shù)較多。在工程建設投資相同的情況下,遼陽、盤錦、鐵嶺和營口地區(qū)解決不安全飲水人口數(shù)較多,針對農(nóng)村飲水條件基礎較好或人口集中的地區(qū),重點投資這些地區(qū)能夠更快的解決不安全飲水問題[11]。
4) 取水方便程度。丘陵和山地占某一地區(qū)地形的百分比反映了農(nóng)村取水方便程度,將取水方便程度依據(jù)遼寧省實際情況劃分為極不方便、不方便、一般、方便、很方便5級,所對應的百分比為(90,100]、(80,90]、(70,80]、(50,70]、(0,50]。綜合評價體系中取水方便程度權重為0.105,取水方便程度隨丘陵、山地所占比例的減少而增大。根據(jù)表3可知,鞍山、大連、營口、葫蘆島地區(qū)的取水較方便,為解決更多的飲水安全問題可在此區(qū)域修建大型集中飲水工程。

表3 遼寧省各地區(qū)取水方便程度
綜合分析與農(nóng)村飲水安全評價密切相關的4項因子,并按照由大到小的次序?qū)γ宽椫笜伺判颍渲袃?yōu)勢指標為排名為前4的因子,劣勢指標為排名后4的因子,一般指標為中間的3個,從而獲取遼寧省各地區(qū)的優(yōu)勢和劣勢因子,如表4。

表4 遼寧省各地區(qū)農(nóng)村飲水安全因素
根據(jù)表4可知,水資源總量排名前4的有丹東、遼陽、大連、營口地區(qū);農(nóng)村人均生活用水量排名前4的有撫順、丹東、大連、營口地區(qū);工程建設力度排名前4的有本溪、錦州、盤錦、鐵嶺地區(qū);取水方便程度前4的有鞍山、遼陽、大連、鐵嶺。通過對影響農(nóng)村飲水安全的4項關鍵指標進一步分析,確定取水方便程度差、水資源浪費嚴重、水資源短缺、分配不合理和人口相對集中為主要原因。
依據(jù)公式(1)準確分析遼寧省各地區(qū)農(nóng)村飲水安全指數(shù),按照分級標準確定安全狀態(tài),如表5所示。

表5 遼寧省各地區(qū)農(nóng)村飲水安全評價
根據(jù)表5可知,遼寧省整體處于較不安全的農(nóng)村飲水現(xiàn)狀,自東南向西北安全程度呈下降趨勢。其中,安全等級最低的為鞍山地區(qū),處于不安全現(xiàn)狀;農(nóng)村飲水處于中等安全的地區(qū)有本溪、遼陽、營口、盤錦、鐵嶺和葫蘆島,為較不安全的地區(qū)較多有沈陽、撫順、丹東、大連、錦州、阜新和朝陽等地區(qū),這些地區(qū)的用水量較大且農(nóng)村地區(qū)的水污染現(xiàn)象較為嚴重,因此評價等級較低。
根據(jù)以上評價結(jié)果,將遼寧省各地區(qū)飲水現(xiàn)狀劃分為3類:①不安全飲水人口數(shù)偏少但水資源總量較大,在空間分布上水資源布局不合理;②農(nóng)村飲水多不安全、水體浪費嚴重且水資源短缺;③取水方便程度差且不安全飲水人口較多,這些地區(qū)一般不適合修建大規(guī)模水利工程。
通過綜合分析遼寧省給地區(qū)的劣勢和優(yōu)勢指標,結(jié)合區(qū)域水資源利用情況提出以下建議和措施:加強水源保護和水源地科學規(guī)劃,針對重點污染企業(yè)加強技術創(chuàng)新改革,鼓勵引進耗水量小、排污量低的新技術與新設備;加強專業(yè)技術培新和節(jié)水宣傳,強化用水戶主體意識和供水工程技術學習,保證農(nóng)村飲水安全和水利設施長效運行;為更好的解決不安全飲水問題,依據(jù)各地區(qū)具體情況適當調(diào)整水價,為提升水資源利用率和鼓勵農(nóng)民節(jié)約用水可采用拉大階梯水價的方式;根據(jù)飲水不安全人口分布狀況和不同地區(qū)取水方便程度,大力支持各地區(qū)農(nóng)村水利工程建設,合理配置分散式小型供水工程和大型集中飲水工程[12]。
文章以遼寧省為例,從水質(zhì)、水量和供水3個方面構建評價體系,各評價指標權重利用熵權法和層次分析法計算,并對各地區(qū)農(nóng)村飲水安全現(xiàn)狀利用綜合評分法評價,得出的結(jié)論如下:
1) 取水方便程度、工程建設力度、農(nóng)村人均生活用水量為影響遼寧省農(nóng)村飲水安全評價的關鍵因素,遼寧省整體處于較不安全的農(nóng)村飲水現(xiàn)狀,自東南向西北安全程度呈下降趨勢。
2) 水資源總量排名前4的有丹東、遼陽、大連、營口地區(qū);農(nóng)村人均生活用水量排名前4的有撫順、丹東、大連、營口地區(qū);工程建設力度排名前4的有本溪、錦州、盤錦、鐵嶺地區(qū);取水方便程度前4的有鞍山、遼陽、大連、鐵嶺。在政策指導和資金配置方面,遼寧省應結(jié)合各地區(qū)具體情況因地制宜的采取合理的措施。