基于IPA分析的西安江村溝垃圾填埋場(chǎng)景觀生態(tài)修復(fù)策略

張 斌

吳國(guó)源*

馬 皎

在生態(tài)文明“五位一體”的總體規(guī)劃中，“垃圾圍城”困境對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的影響一直以來(lái)是多個(gè)學(xué)科關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。從2011年以來(lái)，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等16個(gè)部門(mén)印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市固體廢物處理的工作意見(jiàn)》，力爭(zhēng)到2030年達(dá)到城鄉(xiāng)固體廢物處理水平接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，必須在依靠生態(tài)修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，明確環(huán)境受眾群體對(duì)所處環(huán)境狀態(tài)和所提供服務(wù)的滿意度問(wèn)題。公眾環(huán)境滿意的指標(biāo)往往包括在一些與環(huán)境保護(hù)有關(guān)的評(píng)價(jià)體系當(dāng)中，國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)示范城市(縣、區(qū))要求“生態(tài)文明建設(shè)公眾滿意度≥80%”[1]。最近，國(guó)家綠色發(fā)展指標(biāo)體系[2]也納入了“公眾對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的滿意度”，就公眾滿意度而言，IPA分析法(Importance-Performance Analysis)即重要性及其表現(xiàn)分析法，備受學(xué)者和專家的青睞，文獻(xiàn)[3-6]等從不同角度對(duì)公眾就環(huán)境滿意度進(jìn)行了研究。本研究中的公眾景觀生態(tài)環(huán)境滿意度主要指垃圾填埋場(chǎng)周邊村民在體驗(yàn)垃圾場(chǎng)自身及周邊景觀生態(tài)環(huán)境的過(guò)程中，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)景觀生態(tài)保護(hù)狀況的累計(jì)感受。

目前，國(guó)內(nèi)垃圾填埋場(chǎng)景觀生態(tài)修復(fù)研究多集中在封場(chǎng)后的改造及生態(tài)恢復(fù)[7-8]，而國(guó)外對(duì)垃圾場(chǎng)進(jìn)行景觀重建更側(cè)重于場(chǎng)地帶來(lái)的社會(huì)效益[9-11]?；贗PA分析法以環(huán)境受眾人群滿意度測(cè)量去指導(dǎo)城鄉(xiāng)邊界棕地景觀生態(tài)修復(fù)的認(rèn)識(shí)與討論相對(duì)缺乏。本研究以西安江村溝垃圾填埋場(chǎng)為研究對(duì)象，運(yùn)用“重要性-績(jī)效分析”方法(又稱IPA分析方法)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，并從村民景觀生態(tài)感知角度出發(fā)，探討村民對(duì)周邊垃圾填埋場(chǎng)實(shí)際景觀生態(tài)感知與期望之間的關(guān)系，以及影響村民景觀生態(tài)感知的重要因素。結(jié)合景觀生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的景觀生態(tài)恢復(fù)提出相關(guān)設(shè)計(jì)策略。

1 研究方法

1.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地

實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地位于距離西安市中心15km的東郊白鹿原江村溝垃圾填埋場(chǎng)。垃圾填埋場(chǎng)始建于1993年，總庫(kù)容4 900m3，主要包括生活垃圾衛(wèi)生填埋區(qū)、垃圾滲濾液處理站、垃圾沼氣發(fā)電站三大部分。白鹿原為三級(jí)黃土臺(tái)塬地貌，該垃圾處理廠處于三級(jí)臺(tái)塬中的二級(jí)狄寨塬，比平原高出140m，是東西走向的溝，全長(zhǎng)5.6km，中間是容積較大的坑，直徑1.6km，兩端筑壩，屬山谷型填埋場(chǎng)(圖1)。由于江村溝深切黃土臺(tái)塬，因此成為黃土臺(tái)塬中潛水排泄的天然通道，致使黃土層中的潛水以泉水和面狀滲流的形式排至江村溝中，形成地表徑流。

江村溝垃圾場(chǎng)垃圾來(lái)源為居民區(qū)、商業(yè)體、企事業(yè)單位及政府部門(mén)和市政清潔等的廢玻璃、金屬、紙張、織物等可回收循環(huán)利用物品，廢電池、燈管、藥品、油漆等對(duì)人和環(huán)境有潛在危害的物品，餐廚垃圾、落葉修剪物及其他各種各樣的廢棄物。其組成成分統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

圖1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地區(qū)位圖

圖2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地土壤采集點(diǎn)編號(hào)及分布圖

圖3 景觀生態(tài)滿意度模型

1.2 土壤測(cè)試

本研究小組于2018年7—9月依據(jù)周邊村民生活與生產(chǎn)行為，選取江村溝垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)部及周邊生活生產(chǎn)區(qū)共計(jì)57處土壤測(cè)試采集點(diǎn)(圖2)。實(shí)驗(yàn)依據(jù)垃圾填埋場(chǎng)的地勢(shì)、風(fēng)向及填埋單元，在對(duì)可能產(chǎn)生污染的流向上進(jìn)行了分析，并為不同采集點(diǎn)確定了編號(hào)。其中，編號(hào)13-24、27-31、57是垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)部不同區(qū)域的采集點(diǎn)，編號(hào)1-6、25、26、40-43、46-49、52-56是垃圾填埋場(chǎng)周邊的農(nóng)田用地采集點(diǎn)，編號(hào)35、44、45、50、51是垃圾填埋場(chǎng)周邊村民的生活區(qū)采集點(diǎn)，編號(hào)7-12、32-34、36-39是垃圾場(chǎng)與農(nóng)田的邊界區(qū)采集點(diǎn)。57處采集點(diǎn)的樣本均為垃圾填埋場(chǎng)排出的滲濾液與土壤的混合物。

實(shí)驗(yàn)將采集樣本送往陜西師范大學(xué)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土壤重金屬元素含量測(cè)試，并于2019年3月獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.3 IPA模型

景觀生態(tài)滿意度是指公眾對(duì)景觀和服務(wù)的實(shí)際感受與期望之間的比較程度。當(dāng)感知低于預(yù)期時(shí)，公眾會(huì)感到不滿，甚至抱怨和抵制；當(dāng)感知接近預(yù)期時(shí)，公眾就會(huì)感到滿意；當(dāng)感知遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期時(shí)，公眾就會(huì)產(chǎn)生信任；當(dāng)公眾不滿意時(shí)，如果采取積極的措施來(lái)進(jìn)行景觀補(bǔ)償，也有可能使公眾由不滿轉(zhuǎn)變?yōu)闈M意，最終成為一個(gè)忠誠(chéng)可信的公眾[12]。

而IPA“重要性-績(jī)效分析”方法，著重考察滿意度(表現(xiàn)值)與重要性(期望值)這2個(gè)維度之間的關(guān)系，也就是公眾感知與期望之間的關(guān)系(圖3)。依據(jù)文獻(xiàn)[13-15]中的研究界定影響公眾景觀生態(tài)性感知的主要因素為空氣質(zhì)量、揚(yáng)塵處理、廢氣處理、異味、河水水質(zhì)、飲用水達(dá)標(biāo)、廢水處理、垃圾收集、垃圾清運(yùn)、垃圾處理、植物種類、土壤狀態(tài)、生物種類、景觀美觀度和景觀生態(tài)維護(hù)15項(xiàng)。

1.4 問(wèn)卷調(diào)查

研究小組對(duì)江村溝垃圾填埋場(chǎng)周邊村民進(jìn)行了走訪調(diào)查，同時(shí)邀請(qǐng)90位村民填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷。共回收問(wèn)卷90份，其中有效問(wèn)卷79份。本研究采用標(biāo)準(zhǔn)的李克量表，每個(gè)備選子因素都是向同一梯度變化，并且每個(gè)子項(xiàng)都是平行關(guān)系。對(duì)景觀生態(tài)滿意度的備選項(xiàng)賦值為“非常滿意＝5、滿意＝4、說(shuō)不清楚＝3、不滿意＝2、非常不滿意＝1”，對(duì)景觀生態(tài)期望重要性的備選項(xiàng)賦值為“非常重要＝5、重要＝4、說(shuō)不清楚＝3、不重要＝2、非常不重要＝1”，以計(jì)算出具體的滿意度及重要性分值，方便后期數(shù)據(jù)分析及比較。問(wèn)卷中還包括有關(guān)個(gè)人特征的問(wèn)題，如年齡、性別、家庭人數(shù)、收入、居住時(shí)間等。在回收問(wèn)卷之后，隨機(jī)選出20戶進(jìn)行回訪。另外邀請(qǐng)垃圾填埋場(chǎng)工作人員3位、環(huán)保工作人員2位、村民干部2位組成專家訪談組，進(jìn)行深入的專家訪談。

表1 江村溝垃圾組成成分

2 結(jié)果

2.1 各測(cè)點(diǎn)土壤情況

江村溝垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)各測(cè)點(diǎn)土壤的實(shí)測(cè)研究結(jié)果表明：不同采樣點(diǎn)土壤與對(duì)照點(diǎn)相比，所處地勢(shì)越低，土壤樣本中的有機(jī)質(zhì)、全N、全P含量越高；各測(cè)點(diǎn)含有多種污染物且測(cè)點(diǎn)間的污染程度和含量有明顯差異；15、22、23、24、57測(cè)點(diǎn)的污染物種類最多，為污染嚴(yán)重區(qū)；場(chǎng)地呈現(xiàn)出8種類型的污染斑塊，分別是1)以1、15、23、24、57為代表受Ca、Cr、Sr、Pb、Mn、Ni、Cu污染，2)以22為代表受Cr、Sr、Pb、Mn、Ni污染，3)以9、16為代表受Ca、Cr、Sr、Ni、Cu污染，4)以30為代表受Ca、Cr、Pb、Mn、Cu污染，5)以46為代表受Cu污染，6)以12、13為代表受Ca、Cr、Ni污染，7)以3、37為代表受Ca、Sr、Ni、Cu污染，8)1-57均受堿污染。對(duì)周邊土壤的調(diào)查表明，何家村、江村溝水庫(kù)北坡及肖家寨水庫(kù)南塬邊3個(gè)采樣點(diǎn)土壤中Hg的含量比填埋場(chǎng)修建前增加了2倍以上。57處土壤采集點(diǎn)的實(shí)測(cè)重金屬污染種類、污染程度及分布情況如圖4所示，結(jié)果顯示垃圾場(chǎng)內(nèi)部、邊界區(qū)、農(nóng)田區(qū)、生活區(qū)4個(gè)區(qū)域均受垃圾污染影響，呈現(xiàn)出不同污染程度和污染物的差異，同一區(qū)域又有不同的污染物種類及含量。

2.2 問(wèn)卷情況

為了鑒別測(cè)量問(wèn)卷的質(zhì)量，必須對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行信度和效度的測(cè)量。信度是指問(wèn)卷的可靠程度，是評(píng)價(jià)調(diào)查問(wèn)卷是否具有有效性和可靠性的有效分析方法[16]。Cronbach's α即內(nèi)部一致性系數(shù)，是目前最常見(jiàn)的信度指標(biāo)，Cronbach's α達(dá)到0.7以上就被認(rèn)為是具有較高的信度指標(biāo)[17]。本研究采用SPSSAU 10.0對(duì)15個(gè)指標(biāo)進(jìn)行 Cronbach's α檢驗(yàn)，得到的一致性系數(shù)為0.752，說(shuō)明問(wèn)卷的信度較好。

2.2.1 影響景觀生態(tài)感知因素重要性與滿意度測(cè)量

圖4 57處樣本重金屬種類及分布圖

本次調(diào)研村民人群中的控制變量自然屬性部分：平均年齡45，50歲以上的人群占到41%，趨于老齡化；而女性多于男性，占59%；戶均人口為4.13。此次調(diào)研的數(shù)據(jù)對(duì)影響景觀生態(tài)感知的15個(gè)因素的重要性及滿意度進(jìn)行了排序(表2)，其中村民對(duì)15個(gè)景觀生態(tài)感知影響因素的重要性(期望值)的平均得分為3.47～4.21，4分以上的因子有4個(gè)，分別是植物種類(4.21)、飲用水達(dá)標(biāo)(4.17)、土壤生態(tài)(4.05)和生物種類(4.01)。調(diào)研中部分村民回憶，垃圾場(chǎng)建造前環(huán)境中植被茂盛、植物種類繁多，隨著植被的減少，感受到空氣及土壤質(zhì)量、生物種類都有所下降，并且從視覺(jué)美感上喪失了景觀韻律。因此村民非常懷念垃圾場(chǎng)建造前的自然環(huán)境，認(rèn)為植被茂盛、植被種類多是景觀生態(tài)的基礎(chǔ)，也是最為重要的一點(diǎn)；而飲用水是村民生活的基本保障，認(rèn)為在生態(tài)系統(tǒng)中水環(huán)境遭受破壞也是影響生態(tài)性感知的重要因素之一；土壤生態(tài)、生物種類也是排名靠前的2個(gè)因素，村民生產(chǎn)依靠土壤環(huán)境，他們認(rèn)為土壤條件、農(nóng)作物生長(zhǎng)與生態(tài)滿意度成正比關(guān)系。

村民對(duì)江村溝垃圾場(chǎng)及周邊景觀生態(tài)的實(shí)際感知度(表現(xiàn)值)的平均得分為2.77～3.88，因子的滿意度均值均未超過(guò)村民的期望值均值。村民滿意度3.70分以上的因子有3個(gè)，分別為飲用水達(dá)標(biāo)(3.88)、垃圾收集(3.76)和垃圾清運(yùn)(3.72)，表明村民對(duì)江村溝垃圾填埋場(chǎng)景觀生態(tài)性感知的這3個(gè)因子比較滿意。村民對(duì)飲用水質(zhì)量相對(duì)滿意，生活用水質(zhì)量在專門(mén)部門(mén)的監(jiān)管下已經(jīng)達(dá)標(biāo)，能夠保障村民對(duì)生活用水的基本需求；而垃圾的收集及清運(yùn)問(wèn)題，在調(diào)查的過(guò)程中村民也表示滿意度較高，與以往相比配備了專門(mén)的垃圾收集堆放處，垃圾設(shè)施設(shè)備及清運(yùn)也較為完善；而植物種類、土壤生態(tài)、河水水質(zhì)這3項(xiàng)的滿意度最低均未超過(guò)3.00分。

2.2.2 IPA生成表現(xiàn)值與期望值

利用SPSSAU 10.0對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行了分析，得到問(wèn)卷的期望重要性和感知度的均值分別為3.78和3.30，以選擇的重要性和感知度的均值作為IPA圖4個(gè)象限的分界點(diǎn)，生成IPA圖(圖5)。

由生成IPA分析圖可知，位于第四象限域的因素有4個(gè)，其中偏差較大的為11植物種類、12土壤狀態(tài)、13生物種類，因此這3點(diǎn)是未來(lái)景觀生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)改進(jìn)方面；而14景觀美觀度、15景觀生態(tài)維護(hù)的滿意度均未超過(guò)重要度數(shù)值，即村民普遍認(rèn)為周邊環(huán)境的美觀度需要提升，對(duì)于建設(shè)的后期維護(hù)不夠滿意。

圖5 15個(gè)感知因素IPA生成圖

3 設(shè)計(jì)策略

3.1 綠色針灸概念提出

垃圾填埋場(chǎng)的景觀生態(tài)修復(fù)是復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程。一方面，依據(jù)IPA期望值和重要性的分析結(jié)果，在15個(gè)景觀生態(tài)感知因素中優(yōu)先從植物種類、土壤生態(tài)和生物種類三方面入手，讓3個(gè)因素相互促進(jìn)，可以起到整個(gè)景觀生態(tài)修復(fù)工程的先鋒作用；另一方面，根據(jù)江村溝垃圾填埋場(chǎng)土壤測(cè)試，整個(gè)場(chǎng)地土壤污染程度和污染物的差異，需要有針對(duì)性的修復(fù)方法。因此，本研究立足生產(chǎn)、生活、生態(tài)提出“綠色針灸”的概念，根據(jù)輕重緩急從而對(duì)癥下藥。首先，根據(jù)土壤測(cè)點(diǎn)的污染物成分、含量、位置及地形特征所形成的污染斑塊，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行類型劃分。其次，由各類型斑塊的特點(diǎn)選擇隔離或治理方法：隔離是林帶包圍垃圾場(chǎng)，隔離氣味與視線，人工隔離溝阻隔滲濾液滲透，雨水溝收集雨水，防止二次污染；治理是針對(duì)污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，采取客土、封閉、固化甚至化學(xué)藥劑介入進(jìn)行強(qiáng)力修復(fù)。最后，利用不同植物對(duì)不同污染物的吸附作用改善土壤質(zhì)量，逐步恢復(fù)場(chǎng)地的景觀生態(tài)和生物多樣性。

圖6 植物與土壤生態(tài)關(guān)系圖

3.2 植物配置與土壤生態(tài)

從村民對(duì)景觀生態(tài)感知的IPA分析結(jié)果可知，植物與土壤作為江村溝垃圾填埋場(chǎng)景觀生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)改進(jìn)方面，直接關(guān)系到農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境和村民生活環(huán)境。土壤實(shí)驗(yàn)也明確了不同區(qū)域土壤的污染成分，而植物與土壤的依存關(guān)系及景觀生態(tài)的持續(xù)性取決于植物與土壤的相互適應(yīng)(圖6)。

在江村溝垃圾填埋場(chǎng)的土壤生態(tài)及景觀生態(tài)修復(fù)中，需要在各污染斑塊污染成分分析的基礎(chǔ)上，選擇相應(yīng)植物對(duì)堿、重金屬等有害物質(zhì)進(jìn)行吸附。依據(jù)文獻(xiàn)[18-20]和具體地塊土壤污染成分的分析，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了植物配置(表3)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)西安江村溝垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)、周邊村民生活區(qū)及生產(chǎn)活動(dòng)區(qū)的57處土壤進(jìn)行了重金屬成分實(shí)驗(yàn)和村民景觀生態(tài)性感知研究，驗(yàn)證了江村溝垃圾場(chǎng)內(nèi)部與周邊生活生產(chǎn)區(qū)污染源與村民生態(tài)性感知的一致性，并為后期的垃圾場(chǎng)棕地修復(fù)提供了一定的依據(jù)。垃圾場(chǎng)滲濾液對(duì)周邊生活生產(chǎn)區(qū)的土壤有一定的污染，主要表現(xiàn)在重金屬污染，影響了村民對(duì)土壤生態(tài)的感知滿意度。土壤的污染導(dǎo)致了植被種類的減少，村民對(duì)景觀植被種類感知的滿意度極低。因此本文提出以植被配置吸附土壤重金屬的景觀生態(tài)修復(fù)手段恢復(fù)村民對(duì)景觀生態(tài)感知的滿意度，利用大斑塊改善整體土壤生態(tài)環(huán)境，針對(duì)各個(gè)區(qū)域土壤污染程度及差異性形成針對(duì)性小斑塊，最后運(yùn)用植物對(duì)土壤酸堿度、重金屬等進(jìn)行改善，期望能夠提高村民對(duì)垃圾填埋場(chǎng)景觀生態(tài)感知的滿意度。

“景觀生態(tài)修復(fù)”關(guān)乎“天、地、人”三才的共同系統(tǒng)，應(yīng)明確生態(tài)系統(tǒng)不確定性之下眾多的影響因子，基于IPA分析的景觀生態(tài)滿意度對(duì)城鄉(xiāng)邊界棕地空間優(yōu)先需要生態(tài)修復(fù)因子的識(shí)別有一定的參考價(jià)值。以村民對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的感知表現(xiàn)與期望值構(gòu)建評(píng)價(jià)框架體系來(lái)明確優(yōu)先級(jí)確定景觀生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵因素具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，從而為政府部門(mén)決策提供參考依據(jù)，更加有效和有針對(duì)性地面對(duì)生態(tài)環(huán)境及自然環(huán)境帶來(lái)的不利影響。此外，以環(huán)境受眾人群滿意度測(cè)量去完善景觀生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，對(duì)于城市鄰避設(shè)施區(qū)域(垃圾填埋場(chǎng))生態(tài)系統(tǒng)功能要求較高的生態(tài)區(qū)域而言具有較高的價(jià)值，為未來(lái)發(fā)展是否符合人群預(yù)期及景觀生態(tài)發(fā)展效果評(píng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ)。同時(shí)，本文還存在一定的局限性，IPA形成的因素分類方式是探究周邊村民對(duì)景觀生態(tài)修復(fù)績(jī)效滿意度評(píng)價(jià)的一個(gè)視角，如何更全面地看待生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的績(jī)效影響因素尚有待深入研究，對(duì)景觀生態(tài)感知有效性可以進(jìn)一步在時(shí)間和空間上進(jìn)行驗(yàn)證。

表2 景觀生態(tài)感知因素的重要性和滿意度排序

表3 各地塊土壤污染及植物配置

注：文中圖片均由張斌、李暢繪制。

致謝：感謝陜西師范大學(xué)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)幫助；感謝研究小組對(duì)數(shù)據(jù)收集提供的幫助。