【正文】 以及環(huán)境本底數(shù)據(jù)人手，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后進(jìn)行區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的分級(jí)與空間差異分析。相比國(guó)外的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究，國(guó)內(nèi)的研究更加宏觀，在未來(lái)的研究中可以借鑒國(guó)外生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的經(jīng)驗(yàn)與特點(diǎn)，加強(qiáng)野外長(zhǎng)期觀測(cè)，宏觀與微觀方法相結(jié)合，從而更全面的對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的功能和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià) [6]。 研究目的 雅安市屬四川西緣山地典型區(qū) ，是長(zhǎng)江上游生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)，山高、坡陡、谷深、生態(tài)環(huán)境脆弱、生態(tài)交錯(cuò)帶眾多，群落間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，受外界因子影響較大。近年來(lái)無(wú)節(jié)制、無(wú)秩序、不成規(guī)模地開(kāi)發(fā)生物資源，對(duì)森林的亂砍濫伐，水環(huán)境的人為影響日益加劇，導(dǎo)致該區(qū)水土流失嚴(yán)重，地力下降，生態(tài)環(huán)境急劇惡化，形勢(shì)不容樂(lè)觀。如前兩年在雅安市發(fā)生了幾次嚴(yán)重的泥石流，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失。 總之，生態(tài)問(wèn)題已經(jīng)成為雅安經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，急需進(jìn)一步深入的研究雅安的水環(huán)境生態(tài)問(wèn)題。中國(guó)工程院院士李文華在雅安生態(tài)經(jīng)濟(jì)報(bào)告會(huì)上談到，對(duì)于一個(gè)地區(qū)的生態(tài)建設(shè)，我們應(yīng) 該做的：一是生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)；另一個(gè)要定出一個(gè)指標(biāo)體系來(lái)，將來(lái)好直接按指標(biāo)去檢查，另外就是要充分利用過(guò)去資料，加上新技術(shù)的應(yīng)用。 進(jìn)行雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，正是按照李文華院士建議的方法來(lái)研究，是基于區(qū)域尺度上描述和評(píng)估自然因子和社會(huì)因子對(duì)水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)及其組分產(chǎn)生不利作用的可能性和大小的過(guò)程，其目的在于明確雅安不同區(qū)縣水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的大小程度，為風(fēng)險(xiǎn)決策和管理提供理論和技術(shù)支持。 因此，本項(xiàng)研究通過(guò)查清本區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀，掌握水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的規(guī)律，以尋找科學(xué)、合理、可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)水環(huán)境的有效途徑，對(duì)全市 水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及生態(tài)旅游的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義，對(duì)西部大開(kāi)發(fā)和建設(shè)長(zhǎng)江上游生態(tài)屏障也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 研究?jī)?nèi)容 本文將應(yīng)用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一般方法和原理，針對(duì)雅安水環(huán)境的具體情況，建立雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并應(yīng)用層次分析法和模糊綜合評(píng)判兩種方法對(duì)模型進(jìn)行評(píng)判；通過(guò)影響因子基本數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)和相關(guān)專(zhuān)家評(píng)判打分，應(yīng)用MATLAB 工具進(jìn)行層次分析法和模糊綜合評(píng)判編程，計(jì)算出各個(gè)區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，以確定出該區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)； 借助于 GIS 的有關(guān)功能，作出雅安各個(gè)區(qū)縣水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的專(zhuān)題地 圖。 研究區(qū)概況 基本概況 6 雅安市位于四川盆地西部邊緣 ， 東經(jīng) 101186。56’ ～ 103186。20’ ，北緯 28186。51’～ 30186。56’，面積為 15314 平方公里。東北邊與成都市交界，東邊與眉山市為鄰，東南邊與樂(lè)山市相鄰，南依涼山彝族自治州，西邊與甘孜藏族自治州相連，北邊與阿壩藏族羌族自治州接壤。境內(nèi)轄七縣一區(qū)，即：名山縣、寶興縣、天全縣、廬山縣、滎經(jīng)縣，石棉縣、漢源縣和雨城 區(qū) ， 如圖 1 所示。 圖 1 雅安市行政區(qū)劃圖 地形地貌 雅安屬四川省盆地西緣山地，為盆地到青藏高原的過(guò)渡地帶。以山地 為主，山地面積占全市總面積的 94％。石棉縣境西北部海拔 5793米的神仙粱子是全市最高峰，高山區(qū) (海拔 3500～ 5000 米 )約占全市總面積的 6％，主要分布在寶興縣和天全縣的西北部，石棉縣的西南部，蘆山縣的北端，漢源縣和滎經(jīng)縣呈點(diǎn)狀分布，以寶興縣比例最大，約占全縣總面積的 30％。中山區(qū) (海拔 1000～ 3500 米 )是雅安市山地的主體，占全市總面積的 60％，遍布各縣。最低點(diǎn)是雨城區(qū)草壩鎮(zhèn)水口村龜都島，海拔 米。境內(nèi)山脈縱橫，地形切割強(qiáng)烈，地貌類(lèi)型復(fù)雜多樣。雅安市地貌主要特征是：地勢(shì)起伏大，山脈走向與地質(zhì)構(gòu) 造線一致；層狀地貌明顯，單斜山具有規(guī)律性分布；山脈走向制約著自然地理環(huán)境，高 3000 余米的大相嶺橫貫本市中部，走向近于西北，不僅是大渡河與青衣江的主要分水嶺，也是市內(nèi)自然地理的重要分界線。大相嶺以北，有雨城區(qū)、名山、滎經(jīng)、天全、蘆山、寶興六縣，以南有漢源、石棉兩縣，南北區(qū)域在氣候、植被、土壤等方面都有顯著的不同。北部溝谷切割強(qiáng)烈，多峽谷分布、降雨集中，強(qiáng)度大，經(jīng)常造成洪澇災(zāi)害；南部屬大渡河中游河谷干旱少雨區(qū)，氣候干燥，日照多、降雨少、常有旱情發(fā)生。境內(nèi)物質(zhì)坡面移動(dòng)強(qiáng)烈、崩塌、滑坡、泥石流經(jīng)常發(fā)生 [7]。 7 氣候狀況 本區(qū)位于盆地邊緣的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候資源十分豐富，主要表現(xiàn)在氣候溫和，雨量充沛，呈立體分布，具體發(fā)展農(nóng)、林、牧等大農(nóng)業(yè)的優(yōu)越條件，但由于陰多濕高，光照不足和寒潮、干旱、洪澇、綿雨等多種自然災(zāi)害的影響，也造成了農(nóng)業(yè)發(fā)展的許多制約因素。 境內(nèi)以大相嶺為界，南北氣候差異很大。年雨量，北部一般在 1000～ 1800 毫米，南部在 700～ 800 毫米。年平均氣溫，北部為 14～ 16 度，南部為 17～ 18 度。年總?cè)照諘r(shí)數(shù)，北部在 800～ 1000 小時(shí)，南部在 1200～ 1400 小時(shí)。有“南北一山隔，干濕兩重天 ”的說(shuō)法。 日照情況 全市除少數(shù)高山地區(qū)外，基本屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。其主要特征是冬少?lài)?yán)寒，夏無(wú)酷熱，氣候溫和。日照情況：以大相嶺為界，南北差異明顯，北部日照少，南部日照多。北部多年平均日照時(shí)數(shù) ～ ，南部日照時(shí)數(shù) ～ 小時(shí)。石棉為全市日照最多的縣之一。氣溫：氣溫分布呈明顯的南北水平差異和隨地勢(shì)變化的垂直差異。北部青衣江河谷和南部大河河谷海拔最低，年均氣溫分別為14186。C～ 16186。C和 17186。C～ 18186。C。氣溫年際變化不大，但冬夏氣溫相差較大，如寶興縣一月最低 平均氣溫 ,石棉則為 ，七月最高平均氣溫，寶興為 ，漢源為。降雨：由于季風(fēng)環(huán)流和地形地貌的影響，北部的六縣（區(qū)）是全省著名暴雨區(qū)，降雨特點(diǎn)是夏秋多、冬春少、夜雨多、暴雨強(qiáng)度大，年均降雨量在 1200～ 1700毫米 之間，日最大 雨量達(dá) ，多年平均降水日數(shù) 177～ 236天。南部石棉縣、漢源，年降雨量 700多毫米，多年平均降水日數(shù) 143天 [7]。 水資源狀況 雅安屬四川省盆地邊緣山區(qū)，雨量較多，植被較好，徑流總量豐沛，水質(zhì)良好，水能資源得天獨(dú)厚。 本區(qū) 水系分 屬大渡河、青衣江 、岷江 ，流域面積 30km2 以上河流 131 條。 全市多年平均地面徑流 億 m3，平均徑流深 1183 毫米， 平均 每平方公里產(chǎn)水量 萬(wàn) m3，其中青衣江流域多年平均徑流量 億 m3，占全市總量的 %，平均徑流深 1367 毫米；大渡河流域多年平均徑流量 億 m3，占總量的 24%，平均徑流深為 845 毫米；岷江流域多年平均徑流量 億 m3，占總量%，平均徑流量 982 毫米。 市內(nèi)過(guò)境水量 億 m3，其中大渡河 億 m3，青衣江 億 m3。徑流年際變化不 大，變差系數(shù)在 ～ 之間 。 但由于降水時(shí)空分布不均，加之地貌、地質(zhì)和植被的變化，致使地表徑流年內(nèi)差異較大，汛期 (6～9 月份 )約占全年的 65%，最大月徑流量占全年徑流量的 15～ 18%，枯期 (12 月至次年2 月 )徑流量占 ～ %，最小月徑流量占年徑流量的 ～ %。 河流：市內(nèi)河流屬岷江水系的支流大渡河、青衣江，全市流域面積在 30 平方公里以上的河流有 131條，其中流域面積大于 1000 平方公里的河流 11 條， 100 至 500 平方公里的河流 40 8 條， 500～ 1000 平方公里的河流 2 條，除名山縣的臨溪河 直接匯入岷江外，其余均屬大渡河流域和青衣江流域。 該區(qū)水能資源豐富，全市理論蘊(yùn)藏量 萬(wàn)千瓦，平均每平方公里 726 千瓦，是全省平均數(shù)的 倍，全國(guó)平均數(shù)的 倍，其中：青衣江流域 萬(wàn)千瓦，大渡河流域 萬(wàn)千瓦，岷江流域 萬(wàn)千瓦。市內(nèi)水能資源離負(fù)荷近，建設(shè)周期短，對(duì) 雅安 農(nóng)村中級(jí)電氣化建設(shè)，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展將起到巨大作用 [7]。 社會(huì)經(jīng)濟(jì) 狀況 全市轄七縣一區(qū)，分別是寶興縣、蘆山縣、天全縣、名山縣、雨城區(qū)、滎經(jīng)縣、漢源縣、石棉縣 。 167個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 1070個(gè)行政村，總?cè)丝?，其中 ： 非農(nóng)業(yè)人口，農(nóng)業(yè)人口 ，占總?cè)丝?80%，農(nóng)村勞動(dòng)力 。全市有彝、回、滿、藏等 18種少數(shù)民族，近 6萬(wàn)人，主要分布在漢源 縣 、石棉 縣 、寶興 縣 等農(nóng)村地區(qū)。 全市耕地面積 ，其中 ： 水田面積 ，旱地面積 ，農(nóng)村人口平均耕地 。主產(chǎn)糧食作物有：水稻、玉米、小麥和油菜仔、茶葉等經(jīng)濟(jì)作物。糧食總產(chǎn)量 ，農(nóng)業(yè)人均產(chǎn)糧 416公斤。近年來(lái)隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)科技的推廣，全市糧食生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展 ，農(nóng)、林、牧、副、漁穩(wěn)步增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá) ，農(nóng)村人均收入達(dá) 2387元。 2020年全市財(cái)政收入 。 水環(huán)境狀況 水資源年內(nèi)分配不均，旱洪災(zāi)害頻繁 。 北部六縣 (區(qū) )地處青衣江流域上游，是全省著名四大暴雨區(qū)之一，年降水量 1200～ 1700 毫米之間，但年內(nèi)時(shí)空分配不均，每年 6～ 9 月的徑流量占全年的 60～ 70%，且多以暴雨出現(xiàn)；枯期降水量少，約占全年的 7%左右 。 南部漢源、石棉屬大渡河干熱河谷少雨區(qū)，多年平均降水量為 600～ 800毫米，大渡河河谷最少，約 500～ 700 毫米； 6～ 9 月份的 徑流量占全年的 %，枯期二月份徑流占全年的 %。由于受天氣系統(tǒng)中的高中層副熱帶高壓環(huán)流和西藏大陸高氣壓支配， 該 區(qū)旱洪災(zāi)害頻繁。青衣江流域平均干旱指數(shù) ，大渡河流域干旱指數(shù)為 %，據(jù)解放以來(lái)的旱災(zāi)統(tǒng)計(jì)，在 192 年次中，旱災(zāi)出現(xiàn) 188 次，春旱、夏旱、伏旱發(fā)生的比例為 ∶ ∶ 96，石棉發(fā)生嚴(yán)重春旱的次數(shù)占春旱次數(shù)的50%。 本區(qū) 洪災(zāi)突出，主要是江河洪災(zāi)和溪溝洪災(zāi)。夏秋季節(jié)，由于暴雨或連日大雨、局部區(qū)域的特大暴雨，造成山洪暴發(fā)，淹沒(méi)農(nóng)田、沖毀房舍、中斷交通運(yùn)輸，往往同時(shí)伴隨發(fā)生滑坡泥 石流，洪澇氣候發(fā)生最多的是雨城區(qū)， 30 年中發(fā)生 58 次，頻率193%。其次名山、天全分別為 150%和 123%[7]。 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)的影響， 本區(qū) 青衣江流域的水資源污染日趨嚴(yán)重。據(jù)多年監(jiān)測(cè)，青衣江三氮的污染逐漸加重，特別是近年來(lái)，工業(yè)廢水、生活污水排放量增加，河流來(lái)水量減少，水質(zhì)污染較為嚴(yán)重，有毒物質(zhì)六價(jià)鉻含量 9 ，亞硝酸鹽氮含量最高達(dá) ；大渡河流域由于人口稀少，工業(yè)不發(fā)達(dá)，水質(zhì)狀況稍好。據(jù)監(jiān)測(cè)資料反映，青衣江流域除部分河段水質(zhì)屬二級(jí)外，其余均為一級(jí)水質(zhì)。全市農(nóng)村污染 水有兩種類(lèi)型，第一類(lèi)蘆山、天全血吸蟲(chóng)疫區(qū)、水源被釘螺污染；第二類(lèi)是隨著人類(lèi)活動(dòng)的加劇，森林植被的破壞，農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)中的化肥，農(nóng)藥的使用，污染了天然河流，影響人民群眾的生活 生產(chǎn)飲用水 [7]。 2 材料和 方法 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基本模型 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)首先需要了解所要評(píng)價(jià)的環(huán)境特征及污染源情況，判斷是否需要進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) ， 評(píng)價(jià)結(jié)果為風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。 EPA 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過(guò)程分為 3 個(gè)階段，即問(wèn)題表述、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)表征 [838]。具體 描述如下： (1) 問(wèn)題表述 該階段是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的第一步 ，應(yīng)首先明確風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，并制定分析和風(fēng)險(xiǎn)表征的計(jì)劃。該階段最初的工作是將污染源、刺激、影響、生態(tài)系統(tǒng)及受體特征等多方面可用信息綜合起來(lái)考慮，然后達(dá)到以下的目的： ① 確定能充分反應(yīng)管理目標(biāo)的評(píng)價(jià)終點(diǎn)； ② 形成描述一個(gè)刺激與評(píng)價(jià)終點(diǎn)或多個(gè)刺激與評(píng)價(jià)終點(diǎn)之間關(guān)系的概念模型； ③ 制定分析計(jì)劃。 (2) 風(fēng)險(xiǎn)分析 風(fēng)險(xiǎn)分析包括兩個(gè)方主要方面：暴露和效應(yīng)及其相互關(guān)系。分析過(guò)程包括： ① 暴露分析； ② 通過(guò)調(diào)查危害反應(yīng)關(guān)系來(lái)分析效應(yīng)。 (3) 風(fēng)險(xiǎn)表征 風(fēng)險(xiǎn)表征是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的最后一個(gè)階段。該階段又分三 步：第1 步風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，應(yīng)用分析階段的結(jié)果對(duì)暴露和效應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并評(píng)價(jià)相關(guān)的不確定性；第 2 步風(fēng)險(xiǎn)描述，對(duì)一系列支持或反駁上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的證據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并闡明對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)（ Target）產(chǎn)生不利效應(yīng)的重要性；第 3 步風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告，對(duì)各種不確定性及假設(shè)進(jìn)行總結(jié)并將結(jié)論報(bào)告提交給風(fēng)險(xiǎn)管理者。 需要注意的是，雖然問(wèn)題表述、分析和風(fēng)險(xiǎn)表征這三個(gè)過(guò)程是依次進(jìn)行的，但生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)通常是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程。在進(jìn)行分析和風(fēng)險(xiǎn)表征時(shí)常常會(huì)重新回到第 1階段去收集新的數(shù)據(jù)并進(jìn)行進(jìn)一步的分析和表征。 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的 基本框架 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 的基 本框架 如圖 2 所示 。 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)方法 綜合國(guó)內(nèi)外的研究， 水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中廣泛存在著五種性質(zhì)，即不確定性、潛伏性、模糊性、灰色性及非線性。作為一個(gè)客觀存在的環(huán)境系統(tǒng)，確切地說(shuō)，是一個(gè)未確知性的灰色 —— 模糊 —— 隨機(jī)系統(tǒng)。因而， 評(píng)價(jià)方法可采用層次分析法，灰色系統(tǒng)理論分析，模糊綜合評(píng)判等。在本次研究中， 將 應(yīng)用層次分析法與模糊綜合評(píng)判分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，將它們得出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，評(píng)判研究的正確性和合理性，以得 10 出正確的研究結(jié)果 [39]。 層次分析法 概述 層次分析法 (Analytic Hierarchy Process)簡(jiǎn)稱(chēng) AHP 法 ， 是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家 教授于 20 世紀(jì) 70 年代研究提出的一種新的決策科學(xué)方法，能既實(shí)用、又簡(jiǎn)潔地處理復(fù)雜的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等決策問(wèn)題。它以其深刻的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，合理的決策手段，簡(jiǎn)單的應(yīng)用方式引起了世界各國(guó)學(xué)者及決策者們的極大關(guān)注與重視。在很短的時(shí)間里，它在理論研究及應(yīng)用領(lǐng)域中都取得了巨大的進(jìn)展 [40]。 圖 2 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基本框架 [6] 評(píng)價(jià)目標(biāo) 概念模型 分析計(jì)劃 計(jì)劃 （風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)者、管理者及感興趣團(tuán)體的交流對(duì)話） 暴露概況 刺激反應(yīng) 暴露特征 生態(tài)效應(yīng)特征 效應(yīng)測(cè)量 生態(tài)系統(tǒng)和受體