【正文】 監(jiān)測，青衣江三氮的污染逐漸加重，特別是近年來，工業(yè)廢水、生活污水排放量增加，河流來水量減少，水質(zhì)污染較為嚴(yán)重，有毒物質(zhì)六價鉻含量 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。 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 。 167個鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 1070個行政村，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)村勞動力 。 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 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。C和 17186。 日照情況 全市除少數(shù)高山地區(qū)外，基本屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。北部溝谷切割強烈，多峽谷分布、降雨集中，強度大，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。 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渡地帶。 研究內(nèi)容 本文將應(yīng)用生態(tài)風(fēng)險評價的一般方法和原理，針對雅安水環(huán)境的具體情況，建立雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險評價模型，并應(yīng)用層次分析法和模糊綜合評判兩種方法對模型進(jìn)行評判；通過影響因子基本數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計和相關(guān)專家評判打分，應(yīng)用MATLAB 工具進(jìn)行層次分析法和模糊綜合評判編程，計算出各個區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險，以確定出該區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險等級； 借助于 GIS 的有關(guān)功能，作出雅安各個區(qū)縣水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險等級的專題地 圖。相比國外的生態(tài)風(fēng)險評價研究，國內(nèi)的研究更加宏觀，在未來的研究中可以借鑒國外生態(tài)風(fēng)險評價的經(jīng)驗與特點，加強野外長期觀測，宏觀與微觀方法相結(jié)合，從而更全面的對生態(tài)系統(tǒng)的功能和風(fēng)險進(jìn)行評價 [6]。蔡文貴等 (2020)分析了考洲洋重金屬污染水平與潛在生態(tài)危害。Griffiths， 2020)，研究的重點主要集中在對人類活動導(dǎo)致的污染區(qū)域 的生態(tài)風(fēng)險評價模式與方法體系上 (Semenzin eta1， 2020)。目前，美國大部分生態(tài)風(fēng)險評價仍然使用 1998年版《生態(tài)風(fēng)險評價指南》作為研究標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)風(fēng)險評價正是為風(fēng)險管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持的，因而得到了迅速發(fā)展 [3]。 生態(tài)風(fēng)險評價是生態(tài)科學(xué)研究的重要領(lǐng)域，是環(huán)境風(fēng)險評價的重要組成部分 [1]， 是 關(guān)于生態(tài)風(fēng)險的定量評價和綜合研究，是目前國際上的一個熱點問題 [2]。 Engineering, Agriculture Hydraulic Engineering: TAN Yaosheng Tutor:NI Fuquan Abstract： Ecological risk assessment is an important area of ecological science research and a significant ponent of environmental risk assessment. Based on basic principles and methods of ecological risk assessment, for specific situation of water environment in Ya’an, the paper builds ecological risk assessment model of this area and applies AHP and fuzzy prehensive evaluation to calculate the model. MATLAB is used to conduct programming in evaluation process, avoiding the plicated manual calculation, thus, ecological risk levels of all districts and counties are obtained quickly and accurately. Finally, GISrelated functions are used to make thematic maps of ecological risk level in study area. The results show: ecological risk level of Baoxing is Ⅰ , belonging to relatively slight risk。 1 雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險評價研究 信息與工程技術(shù)學(xué)院 農(nóng)業(yè)水利工程 專業(yè) 譚堯升 （ 指導(dǎo)教師 ： 倪福全 職稱：教授） 摘要： 生態(tài)風(fēng)險評價是生態(tài)科學(xué)研究的重要領(lǐng)域，是環(huán)境風(fēng)險評價的重要組成部分。 ecological risk level of Hanyuan, Lushan, Yingjing is Ⅱ , belonging to slight risk。它有效整合了學(xué)術(shù)研究、政策制定和生態(tài)環(huán)境管理，越來越多地被 應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境問題的解決。 總體來說，生態(tài)風(fēng)險評價經(jīng)歷了以下幾個階段：第一階段是 20 世紀(jì) 80 年代之前的萌芽階段，評價內(nèi)容為環(huán)境風(fēng)險評價，以突發(fā)環(huán)境事件為主；第二階段是 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展階段，評價內(nèi)容主要為毒理 評價和人體健康評價；第三階段是 20 世紀(jì) 90 年代大發(fā)展階段，主要是各國生態(tài)風(fēng)險評價框架和指南建立，以大量案例為基礎(chǔ)的探索研究為主；第四階段是 20 世紀(jì) 90 年代末至今，是景觀、區(qū)域和流域生態(tài)風(fēng)險評價方法和模式探索階段，主要進(jìn)行了大尺度的綜合生態(tài)風(fēng)險評價研究。 歐洲的生態(tài)風(fēng)險評價研究與美國的生態(tài)風(fēng)險評價有較大不同，其研究主要是 在新化學(xué)品評價的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。研究尺度從單一種群擴展到生態(tài)系統(tǒng)、區(qū)域、流域和景觀尺度。趙肖等 (2020)分析了滴滴涕對太湖經(jīng)濟魚類危害的生態(tài)風(fēng)險。 研究目的 雅安市屬四川西緣山地典型區(qū) ，是長江上游生態(tài)環(huán)境保護區(qū)，山高、坡陡、谷深、生態(tài)環(huán)境脆弱、生態(tài)交錯帶眾多，群落間的競爭非常激烈，受外界因子影響較大。 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。以山地 為主，山地面積占全市總面積的 94％。境內(nèi)物質(zhì)坡面移動強烈、崩塌、滑坡、泥石流經(jīng)常發(fā)生 [7]。其主要特征是冬少嚴(yán)寒，夏無酷熱，氣候溫和。C～ 18186。 市內(nèi)過境水量 億 m3，其中大渡河 億 m3，青衣江 億 m3。全市有彝、回、滿、藏等 18種少數(shù)民族，近 6萬人，主要分布在漢源 縣 、石棉 縣 、寶興 縣 等農(nóng)村地區(qū)。 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 %。據(jù)監(jiān)測資料反映，青衣江流域除部分河段水質(zhì)屬二級外，其余均為一級水質(zhì)。 (3) 風(fēng)險表征 風(fēng)險表征是生態(tài)風(fēng)險評價的最后一個階段。在本次研究中， 將 應(yīng)用層次分析法與模糊綜合評判分別進(jìn)行評價，將它們得出的結(jié)果進(jìn)行對比，評判研究的正確性和合理性，以得 10 出正確的研究結(jié)果 [39]。上一層次的元素對相鄰的下一層次的全部或部分元素起著支配作用，從而形成一個自上而下的逐層支配關(guān)系。 AHP 的理論及應(yīng)用研究在我國的 發(fā)展速度也是很快的。系統(tǒng)分析的觀點之二是要把系統(tǒng)分清層次。孰取孰舍，涇渭分明。 從以上的特點來看，層次分析法在本質(zhì)上是一種決策思維方式，它具有人的思維分析、判斷和綜合的特征。如這個因 素僅與下一層次中的部分因素有聯(lián)系，則稱其與下一層次存在著不完全的層次關(guān)系。 再用方根法計算判斷矩陣的特征向量。這種將判斷思維數(shù)字化的方法大大簡化了問題的分析，是復(fù)雜的社會、經(jīng)濟及科學(xué)管理領(lǐng)域的問題定量分析成為可能。根據(jù) Perron 定理，正矩陣有一個最大的實特征值，相應(yīng)地存在為惟一規(guī)范的非負(fù)特征向量，矩陣 A 存在最大特征根，且 max?≥ n，當(dāng) A 滿足完全一致性時 , max? =n； 當(dāng) A 不滿足完全一致性時 max? ﹥ n。 16 表 2 平均隨機一致性指標(biāo) RI 值 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RI 因為 1， 2 階判斷矩陣總具有完全一致性，所以， 2 階判斷矩陣的 RI 只是形式上的。這種邊界不清的模糊概念，不是由于人們的主觀認(rèn)識達(dá)不到客觀實際所造成的，而是事物中的一種客觀屬性，是事物的差異之間存在著中間過渡過程的結(jié)果。 模糊綜合評判的特點 (1) 事物概念的不確定性 它是指事物概念的含義不明確，表現(xiàn)出一種“亦此亦彼”的模糊性，這與確立性數(shù)學(xué)的“非此即彼”不同。 (3) 復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的不精確性引起的不確定性 對于復(fù)雜事物系統(tǒng)，無法用 精確的數(shù)學(xué)模型去描述，或者對數(shù)學(xué)模型要求過分精確反倒不精確。某一影響因素 iu 的子因素的集合稱為子因素集，也可稱為因素子集，可用 39。因各因素的重要程度不同，各因素所賦的權(quán)重也就不同。所以，權(quán)重集的準(zhǔn)確與否是至關(guān)重要的。 20 單因素評價集，實際上可視為因素集 U 和評價集 V 之間的一種模糊關(guān)系，即影響因素和評價對象之間的“合理”關(guān)系。 MATLAB和 GIS 分別是計算 分析 和圖形 處理 的良好工具。 在實際應(yīng)用中，除了數(shù)值計算外，往往要得到問題的解析解，這居于符號計算的領(lǐng)域 。 MATLAB 是解釋性語言，程序執(zhí)行速度較 慢 ，而且不能脫離 MATLAB 環(huán)境而獨立運行。目前，對于地理信息系統(tǒng)的定義由于多種觀點，但有一個共同點，即它 們都強調(diào)地理信息系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)的處理。在此 ， 可參考中國科學(xué)院薛英的塔里木河干流生態(tài)風(fēng)險評價為基礎(chǔ)，選定指標(biāo)體系。通常用蒸發(fā)掉的水層厚度的 毫米 數(shù)表示，水面 或 土壤 的水分蒸發(fā)量，分別用不同的蒸發(fā)器測定。 (4) 水資源總量 水資源總量是指降水所形成的地表和地下的產(chǎn)水量，即河川徑流量和降水入滲補給量之和。 社會因子 社會因子包括研究區(qū)內(nèi)的 生產(chǎn)用水 、 廢污水年排放量 、 城市居民人均生活用水 、 24 農(nóng)村居民人均生活用水 等。工業(yè)廢水是在工礦生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢水。 (4) 農(nóng)村居民人均生活用水 農(nóng)村居民人均生活用水 ，直接反應(yīng)了農(nóng)村居民的生活質(zhì)量。在 SPSS for Windows 統(tǒng)計軟件環(huán)境下，通過制作 PP 圖和 圖，可知其相關(guān)關(guān)系服從正態(tài)分布，可對此數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和計算。因而結(jié)合雅安的實際情況，必須要找同行的相關(guān)專家將自然因子和社會因子之間及它們內(nèi)部之間進(jìn)行“二二”比較，確定相應(yīng)的比例標(biāo)度。 因此在進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價時，也應(yīng)該考慮以上的這些社會因子的效應(yīng)和作用。生產(chǎn)污水是指在生產(chǎn)過程中形成、并被生產(chǎn)原料、半成品或成品等原料所污染，也包括 熱污染（指生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的、水溫超過 60 攝氏度的水）；生產(chǎn)廢水是指在生產(chǎn)過程中形成，但未直接參與生產(chǎn)工藝、未被生產(chǎn)原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度 稍有上升的水。 工業(yè)生產(chǎn)的用水量，包括 主要生產(chǎn)用水 、 輔助生產(chǎn)用水 和 附屬生產(chǎn)用水 ； 農(nóng)業(yè)用水（ Agricultural Water）指用于灌溉和農(nóng)村牲畜的用水 ， 農(nóng)業(yè)灌溉用水量受用水水平、氣候、土壤、作物、耕作方法、灌溉技術(shù)以及渠系利用系數(shù)等因素的影響 ， 存在明顯的地域差異 ， 由于各地水源條件、作物品種、耕植面積不同 ， 用水量也不盡相 同。 (5) 供水總量 通常說的供水總量是指全年供水總量， 指公用自來水廠和自備水源的社會單位全年的供水總量，包括有效供水量及損失水量。土壤蒸發(fā)量和和水面蒸發(fā)量的測定，在 農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 和水文工作上非常重要。其影響因子分為自然因子和社會因子的兩大塊。GIS 有別于其它傳統(tǒng)意義上的信息系統(tǒng)，它把現(xiàn)實世界中對象的空間位置和相關(guān)屬性有機的 結(jié)合起來，滿足用戶對空間信息的管理，并借助其特有的空間分析功能和可視化表達(dá)，進(jìn)行各種輔助決策。 (4) MATLAB 常見工具箱 MATLAB 包含兩部分內(nèi)容：基本部分和各種可選的工具箱。 (2) 繪圖功能 利用 MATLAB 繪 圖十分方便，它既可以繪制各種圖形，包括二維圖形和 三 維圖形，還可以對圖形進(jìn)行修飾和控制，以增強圖形的表現(xiàn)效果。自 1984 年由美國MathWorks 公司推向市場以來，得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。因此，單因素評價矩陣 R ，又可視為從 U 到 V 的模 糊關(guān)系矩陣。權(quán)重集確定的主要方法有： ① 通過模糊統(tǒng)計實驗確定； ② 吸收概率統(tǒng)計的處理結(jié)果，如用概率作為隸屬度； ③ 由若干專家根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定權(quán)數(shù)，取權(quán)數(shù) 均值作為最終的隸屬度，即專家評定法； ④ 以往的處理結(jié)果作為依據(jù)，逐步修改完善，取符合程度最高的值作為隸屬度； ⑤ 通過層次分析法中對相關(guān)因素進(jìn)行重要性的 比較，經(jīng)過加工計算，得出隸屬度。 各權(quán)數(shù) ( 1, 2, ,