白洋淀生态环境影响识别与评价

鞠勤国，郑海利，郑文超，刘晓垒，苗艳霞

（1.河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250；2.唐山市水利规划设计研究院，河北唐山 061000）

1 白洋淀概况

白洋淀是华北平原上最大、最典型的淡水湖泊湿地，也是仅存的为数极少的淀泊之一，素有“华北明珠”之誉、“日进斗金”之说。

20世纪60年代以来，白洋淀水源匮乏、水位不稳、水质恶化、泥沙淤积等问题日益突出。特别是20世纪80年代以来，由于连年干涸和大量废水的排入，白洋淀的水生生物资源遭到严重破坏，出现了水生生态系统向陆生生态系统演变的趋势。虽然1988年夏季由于连降暴雨及入淀河流上游山洪的汇集使白洋淀重新蓄水，但很难在短期内迅速恢复其原有的生态体系。最近几年，白洋淀一直不能摆脱干淀的威胁，生态环境状况令人担忧。为了了解白洋淀地区的生态环境质量状况、便于有关部门做出相应措施，我们对该地区进行生态环境影响识别和评价。

2 白洋淀生态环境影响识别

2.1 环境影响识别方法的选择

环境影响识别的方法很多，如核查表法（Checklist）[1]、矩阵法 （Matrix）[2]、图形叠置法（Map Overlays）[3]、网络法[2]等。本次环境影响识别经考虑采用矩阵法。列昂泼特（L.B.Leopold）于1972年首先开发应用本法。这种矩阵的横轴列出一项开发行动所包含的对环境有影响的各种活动，纵轴列出所有可能受开发行动的各种活动影响的环境因子。矩阵中的每个元素用斜线一隔为二，上半格表示影响的大小，下半格表示影响的重大性权值；有利影响的mij为“+”，不利或负面影响的为“-”，取代数和。

列昂波特将影响大小M分为10级，“10”最大，“1”最小；将影响的重大性也分为10等，“10”表示影响最重要，“1”表示重要性最低[2]。

2.2 白洋淀生态环境影响识别矩阵的构建

本次环境影响识别，引起影响的行动按性质分为两类：一种是自然因素，包括降水量、水质等级、平均风速、太阳辐射强度和日照时数等；另一种是人为因素：将白洋淀上游各种人类活动（生活用水、工农业用水量以及生活污水、工农业废水的排放量）对白洋淀生态环境的影响简化为潴龙河、孝义河、唐河、府河、漕河、萍河、白沟引河等8条河流入淀水量和水质对白洋淀生态环境的影响。白洋淀是著名的风景旅游地，因此游客的人数对白洋淀的生态环境来说也是一个较重要的影响因子。淀区内人类活动的影响因素为：人口密度、水产养殖、鱼虾捕捞、收割水生植物、游客人数以及汛期泄水等。受影响的环境因子可分为三类：生物因素、环境因素和社会因素。其中，生物因素包括：①水生野生动物，用水生野生动物的种类和数量两个因子来衡量；②水生植物，白洋淀的水生植物按生态类型可分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物4类，用每类植物包含的种数和生长面积作为环境因子；③水生养殖动物，主要用鱼类的种类和产量两个指标作为环境因子；④珍稀濒危野生动物，主要用种类和数量两个指标作为环境因子。环境因素主要指水环境，根据环境影响调查，用水量（水深）和水质（COD、氨氮、总磷、酚、DO、BOD5）两个指标衡量水环境状况。社会因素主要指文化教育，旅游业，社会经济及人群健康。

按照矩阵法的要求，将引起影响的行动作为矩阵的横轴、受影响的环境因子作为矩阵的纵轴，构建白洋淀生态环境影响识别矩阵。

2.3 白洋淀生态环境影响识别矩阵的计算结果与分析

矩阵中各元素的大小和权重由专家的评分并结合白洋淀生态环境的实际情况确定。处理后的结果详见表1-2。

表1中受到不利影响的因素有：生物因素中的濒危野生动物，水质中DO、BOD5、COD、总磷 、氨氮的含量，土壤因素及社会因素中的人口密度、卫生状况、人均收入等。其中，以水质因素和土壤因素受影响最为严重，水质因素总分值为-258，土壤因素为-145，由此可见这两种因素在白洋淀环境受到不利影响时最为敏感。

受到有利影响的因素有：水生植物，鱼类和禽类，水量，气候，文化教育中的文化状况及教育状况，旅游人数，社会经济中的交通运输及总产值，人群健康等。其中，最有利的因素为水生植物及水量、旅游人数等。

表1 矩阵中受影响的环境因子识别数据

表2中造成不利影响的因素有：府河的水质和水量，漕河的水质，游客人数，水产养殖，汛期泄水，人口密度等。其中，府河造成的不利影响最为严重。因为府河是主要入淀河流之一，它主要接纳保定市的污水，目前每天约有14.1万m3的污水进入府河，每日带入白洋淀的污染物量BOD5为8 t、COD为10 t，相当于入淀污染负荷的50%。其次是人口密度，人口增长给淀区资源利用带来的压力是影响淀区未来经济发展的关键因素，淀区土地有限，持续增长的人口将需要更多的居住空间、占用农田开展更多的经济活动，这必然会加重白洋淀淀区污染。

表2 矩阵中影响因子的识别数据

有利影响因素有：潴龙河、孝义河、唐河、萍河、瀑河、白沟引河的水量水质及漕河的水量、鱼虾捕捞、收割水生植物及降水量等。在白洋淀缺水时，建议多引用潴龙河、孝义河、唐河、漕河、萍河、瀑河和白沟引河的水量进行补给。

府河对白洋淀整个淀区生态环境造成了不利影响。从各受影响元素的分值来看，对淀区内的水质影响最为严重。此外，旅游人数也对淀区环境造成不利影响。由于游客人数增多导致流动人口的加大，直接影响了淀区的环境卫生。所以，旅游人数对淀区卫生状况影响尤为严重，建议控制旅游规模。

3 白洋淀生态环境影响评价

结合上述白洋淀环境影响识别结果，本文选择对白洋淀生态环境系统起重要作用的10项指标建立了该地区生态环境系统结构模型，来进行白洋淀的生态环境质量评价。其中，白洋淀的水质状况通过总磷、氨氮、DO、BOD5、COD 5项参数来描述。其他指标具体参见图1。

由图1可知，影响白洋淀生态环境的因素分为3种，即生物因素、社会因素和环境因素。其中，生物因素和社会因素很难定量地评价并在该研究中做出定性分析，因此本文将主要就环境因素对白洋淀的影响进行评价，评价方法将应用目前环境质量现状评价方法中较为成熟的环境质量指数法[1]。

3.1 环境质量指数法介绍

“环境质量指数”的概念是将大量监测数据经统计处理后求得其代表值，以环境卫生标准（或环境质量标准）作为评价指标，把它们代入专门设计的计算式，换算成定量和客观的评价环境质量的无量纲数值，这种数量指标就叫“环境质量指数”，也称“环境污染指数”。该环境指数，用来表征环境质量状况，可使决策人员或者广大公众较容易地了解环境质量的综合状况，从而做出确切的判断。

环境质量指数法的特点，是能适应综合评价某个环境因素乃至几个环境因素的总环境质量的需要。大量监测数据经过综合整理，计算成几个环境质量指数后，可提纲挈领地表征环境质量，既综合概括又简明扼要，适用于向管理部门和社会公众提供关于环境质量状况的信息。

环境质量指数法的流程如下：

（1）将监测数据变为指数单元。

（2）将指数单元综合为分指数（单元素的环境质量指数）。

（3）将分指数综合为总指数，最简单和常用的方法是加权平均法，本文中将应用加权平均法。

3.2 单环境要素评价

单环境要素评价中，对污染物危害程度随浓度增加而增加的评价参数采用标准型指数法[4]，评价指数可按下式计算：

式中：ci为某一质量参数的监测统计浓度（或强度），巴特尔系统或其他评价指标系统中的一个分指数或指标值；si为某一质量参数的评价标准，通常采用国家环境质量标准，在国家标准未作规定时采用国际标准或环境基准值。

（1）溶解氧对环境的危害程度随浓度的增加而降低，该评价指数可按下式计算：

式中：xDOj为第j点的DO标准型指数单元；DOf为饱和DO浓度；T为水温 （℃）；DOj为第j点的DO浓度；DOs为DO的评价标准。

（2）蓄水量及降水量既不能太大也不能太小，因为两种情况都会对环境造成不利影响，本文利用下式计算：

式中：xi为第i参数的标准指数单元；Cimax为第i参数的允许最大监测值；Ci为第i参数的监测值；Co为第i参数的标准值。

单因子指数评价结果，见表3。由单因子指数评价结果可以看出，白洋淀环境已经受到破坏，评价的8个因子均超过标准值。降水量的评价指标为1.737，说明现状年2000年的降水量低于多年平均降水量；土地利用方式率和蓄水量的评价指标均大于1，说明白洋淀水域面积减少，蓄水量下降；反映水质状况的5个评价因子的评价指数均大于1，特别是总磷和氨氮的评价指数最大、分别为14.820 0和3.420 6，说明白洋淀的水质极差，富营养化情况十分严重。

表3 单因子指数评价结果

3.3 白洋淀环境因素综合指数的确定

3.3.1 权值的计算

在建立综合环境质量指数时，要按照各污染物对人体健康或环境的危害性对各参数加权，本文将采用层次分析法（AHP法）[5]计算各指标权重。由于它在规划问题及确定加权值的问题等方面应用很成熟，所以本文不再过多介绍。用AHP法确定权重的计算结果，见表4。

表4 各指标评价因子权重

3.3.2 综合指数的计算

根据单因子指数评价结果，利用AHP法确定的权重，代入加权平均公式：

式中：Ij为第j监测点上的综合指数值；wi为第i参数的权值。

经计算，白洋淀环境因素综合指数为3.385 3，远大于1，说明白洋淀目前环境已经受到十分严重的破坏。

4 结语

在大量资料调查研究基础上，本文通过矩阵法对白洋淀进行环境影响识别。识别结果表明：府河的水质水量对目前白洋淀环境影响非常不利，有关部门应给予重视。在识别结果的基础之上采用环境质量指数法对环境进行了评价，评价结论为：环境质量综合指数为3.385 3，远大于1，可以看出白洋淀目前生态环境已遭到严重破坏，卫生状况已不容忽视。因此，建议有关部门应该做出相应措施，以确保白洋淀目前生态环境状况可以得到控制或改善。

[1]陆雍森.环境评价（第二版）[M].上海：同济大学出版社，2002.

[2]徐新阳主编.环境评价教程[M].北京：化学工业出版社，2004.

[3]丁桑岚主编.环境评价概论[M].北京：化学工业出版社，2004.

[4]盖美，汤洁.镜泊湖地区生态环境质量综合评价[J].长春科技大学学报，1999，29（1）.

[5]赵焕臣，许树柏.层次分析法[M].北京：科学出版社，1986.