基于層次分析法的湖北省環(huán)境治理需求潛力評價

王 琳，胡 威

（上海勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200434）

“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”是長江流域綠色發(fā)展的重要基調(diào)之一，2016 年以來，國家出臺多項(xiàng)政策、指導(dǎo)性綱領(lǐng)和行動方案等指導(dǎo)長江大保護(hù)工作。2022 年8 月，生態(tài)環(huán)境部等17 個部門共同印發(fā)《深入打好長江保護(hù)修復(fù)攻堅(jiān)戰(zhàn)行動方案》。該行動方案在總結(jié)“十三五”時期長江保護(hù)修復(fù)攻堅(jiān)戰(zhàn)工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步鞏固治理成效，深化“十四五”時期的治理目標(biāo)，提出鞏固長江流域水質(zhì)、推進(jìn)黑臭水體治理、推進(jìn)污水收集管網(wǎng)排查整治、推進(jìn)農(nóng)村污染治理、推進(jìn)長江入河排污口整治、深入實(shí)施工業(yè)污染治理、加強(qiáng)磷污染綜合治理等具體要求[1]。湖北省因湖得名，因水而興，因江而盛，是我國長江徑流里程超過1 000 km 的唯一省份，在長江流域具有重要的生態(tài)功能定位。因此，評價湖北省各市州的環(huán)境治理需求潛力具有重要意義，可以為政府部門和社會資本進(jìn)行環(huán)保投入提供參考。

結(jié)合環(huán)境治理需求，DOKE 等[2]將層次分析法（AHP）應(yīng)用于地下水空間定位中，確定地下水潛力區(qū)。范昕等[3]應(yīng)用層次分析法對清江流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行研究，明確清江流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的空間異質(zhì)性。層次分析法應(yīng)用優(yōu)勢突出，本文選擇該方法評價湖北省環(huán)境治理需求的潛力。中國的城市化發(fā)展進(jìn)程表明，資源環(huán)境問題主要集中發(fā)生在城市，大氣污染、水體污染、固體廢棄物污染、噪聲污染、土壤污染等在城市環(huán)境中的破壞作用不容忽視[4]。研究表明，公眾環(huán)境關(guān)注度對企業(yè)和地方政府環(huán)境治理具有重要影響[5]。因此，潛力評價指標(biāo)主要考慮人口密度、人均地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）、環(huán)境類投訴案件、水環(huán)境城市水質(zhì)指數(shù)（CWQI）、關(guān)閉及廢棄礦山個數(shù)、大氣環(huán)境質(zhì)量等因素。研究區(qū)范圍為湖北省除神農(nóng)架林區(qū)以外的16 個市州。

1 湖北省生態(tài)環(huán)境相關(guān)因素潛力分析

1.1 湖北省人口分布概況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2021 年末，湖北省常住人口為5 941.19萬人，各市州人口密度排名如表1所示。其中，武漢市是湖北省人口最多的城市，恩施土家族苗族自治州位于湖北省西南部，簡稱恩施州。

表1 湖北省各市州人口密度排名

1.2 湖北省社會經(jīng)濟(jì)概況

2021 年，湖北省地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）為50 094.95 億元，同比增長14.74%，人均GDP 為85 926.16 元。2021 年，湖北省各市州人均GDP 排名如表2 所示。

表2 湖北省各市州人均GDP 排名

1.3 各市州公眾關(guān)注度

采集湖北省生態(tài)環(huán)境廳2021年8月、2021年9月、2021 年10 月、2021 年11 月、2021 年12 月、2022 年1 月和2022 年2 月總計(jì)7 個月的生態(tài)環(huán)境信訪信息，分析研究區(qū)范圍內(nèi)各市州的環(huán)境污染和生態(tài)破壞類投訴信息，從投訴排名情況反映公眾環(huán)境關(guān)注度。2021年8 月至2022 年2 月，湖北省各市州環(huán)境類投訴案件受理數(shù)量排名如表3 所示。

表3 湖北省各市州環(huán)境類投訴案件受理數(shù)量排名

1.4 湖北省各市州水環(huán)境、大氣環(huán)境和礦山環(huán)境狀況

1.4.1 各市州水環(huán)境狀況

根據(jù)湖北省地表水考核斷面水環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查，2021 年1—12 月，16 個市州地表水環(huán)境質(zhì)量排名如表4 所示。

表4 湖北省各市州地表水環(huán)境質(zhì)量排名

1.4.2 各市州礦山環(huán)境狀況

據(jù)調(diào)查，湖北省礦山規(guī)模普遍較小，露天開采的非金屬礦山為主要開發(fā)礦種，受多種因素影響，政策性關(guān)閉和廢棄礦山較多，關(guān)閉及廢棄礦山會引起水污染、粉塵污染、水土流失、崩塌滑坡等環(huán)境問題[6]。關(guān)閉及廢棄礦山可以反映各市州礦山環(huán)境破壞程度，湖北省關(guān)閉及廢棄礦山數(shù)量排名如表5 所示。

表5 湖北省各市州關(guān)閉及廢棄礦山數(shù)量排名

1.4.3 各市州大氣環(huán)境狀況

根據(jù)《2021年湖北省生態(tài)環(huán)境狀況公報》，按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）評價，16個市州中，黃石市、十堰市、荊州市、孝感市、咸寧市、恩施州、仙桃市、天門市和潛江市的環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)，湖北省空氣優(yōu)良天數(shù)比例為86.7%。空氣質(zhì)量分為6 個等級，即優(yōu)（Ⅰ）、良（Ⅱ）、輕度污染（Ⅲ）、中度污染（Ⅳ）、重度污染（Ⅴ）和嚴(yán)重污染（Ⅵ）。2021 年，湖北省各市州大氣環(huán)境質(zhì)量排名如表6 所示。

表6 湖北省各市州大氣環(huán)境質(zhì)量排名

2 湖北省環(huán)境治理需求潛力評價

2.1 模型的建立

本文以各地環(huán)境治理需求為目標(biāo)，將湖北省16 個市州的人口密度排名（B1）、人均GDP 排名（B2）、環(huán)境類投訴案件排名（B3）、水環(huán)境CWQI排名（B4）、關(guān)閉及廢棄礦山個數(shù)排名（B5）、大氣環(huán)境質(zhì)量排名（B6）作為需求準(zhǔn)則，運(yùn)用層次分析法對各個市州的環(huán)境治理需求進(jìn)行分析。層次分析法模型構(gòu)建如圖1 所示。

圖1 層次分析法模型

2.2 構(gòu)造判斷矩陣

構(gòu)造A-B 判斷矩陣，如表7 所示。采用和積法求取矩陣特征向量，進(jìn)行判斷矩陣一致性檢驗(yàn)，如表8 所示。經(jīng)計(jì)算，歸一化權(quán)重W=（0.043，0.242，0.429，0.137，0.071，0.078）T，最大特征根λ=6.03，判斷矩陣的一致性指標(biāo)（CI）為0.006，隨機(jī)一致性指標(biāo)（RI）為1.200，一致性比率（CR）為0.005，小于0.1，則認(rèn)為該判斷矩陣通過一致性檢驗(yàn)。

表7 A-B 判斷矩陣

表8 和積法求取矩陣特征向量及判斷矩陣一致性檢驗(yàn)

2.3 方案層權(quán)重賦值

將準(zhǔn)則層各項(xiàng)指標(biāo)的排名進(jìn)行匯總，如表9 所示。利用判斷矩陣計(jì)算出的權(quán)向量w對各準(zhǔn)則層進(jìn)行賦值計(jì)算，其中，準(zhǔn)則層的各項(xiàng)指標(biāo)以排名的倒數(shù)乘以100 進(jìn)行單項(xiàng)賦值。計(jì)算結(jié)果如表10 所示。通過最后的權(quán)重排序分析湖北省各市州環(huán)境治理需求，綜合權(quán)重因子越大，則環(huán)境治理需求越大。其中，武漢市、黃石市、黃岡市的綜合排名靠前，有較大的環(huán)境治理需求。從權(quán)向量w來看，人口密度排名（B1）為0.043 072 857，人均GDP 排名（B2）為0.241 688，環(huán)境類投訴案件排名（B3）為0.428 986，水環(huán)境CWQI排名（B4）為0.137 371，關(guān)閉及廢棄礦山個數(shù)排名（B5）為0.070 738，大氣環(huán)境質(zhì)量排名（B6）為0.078 145。

表9 湖北省各市州各類指標(biāo)綜合排名

表10 湖北省各市州指標(biāo)權(quán)重賦值及計(jì)算結(jié)果

3 結(jié)論

湖北省各市州環(huán)境治理需求潛力評價可以為政府部門和社會資本進(jìn)行環(huán)保投入，提高治理成效提供參考，對湖北省深入打好長江保護(hù)修復(fù)攻堅(jiān)戰(zhàn)具有重要意義。本文運(yùn)用層次分析法，對湖北省環(huán)境治理需求潛力進(jìn)行評價。準(zhǔn)則層選取人口密度、人均地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）、環(huán)境類投訴案件、水環(huán)境CWQI、關(guān)閉及廢棄礦山個數(shù)、大氣環(huán)境質(zhì)量作為潛力評價指標(biāo)，6 項(xiàng)因素對各地環(huán)境治理需求有較大影響。經(jīng)分析，湖北省環(huán)境治理需求較大的地區(qū)有武漢市、黃石市、黃岡市和襄陽市，其次是宜昌市、仙桃市、孝感市和鄂州市，再次是荊門市、荊州市、天門市和潛江市，最后是隨州市、咸寧市、十堰市和恩施州。