基于IPA分析的西安江村沟垃圾填埋场景观生态修复策略

张 斌

吴国源*

马 皎

在生态文明“五位一体”的总体规划中，“垃圾围城”困境对生态文明建设的影响一直以来是多个学科关注的焦点问题。从2011年以来，国务院批准了住房和城乡建设部等16个部门印发的《关于进一步加强城市固体废物处理的工作意见》，力争到2030年达到城乡固体废物处理水平接近发达国家水平。要达到这个目标，必须在依靠生态修复技术的基础上，明确环境受众群体对所处环境状态和所提供服务的满意度问题。公众环境满意的指标往往包括在一些与环境保护有关的评价体系当中，国家生态文明建设示范城市(县、区)要求“生态文明建设公众满意度≥80%”[1]。最近，国家绿色发展指标体系[2]也纳入了“公众对生态环境质量的满意度”，就公众满意度而言，IPA分析法(Importance-Performance Analysis)即重要性及其表现分析法，备受学者和专家的青睐，文献[3-6]等从不同角度对公众就环境满意度进行了研究。本研究中的公众景观生态环境满意度主要指垃圾填埋场周边村民在体验垃圾场自身及周边景观生态环境的过程中，对垃圾填埋场景观生态保护状况的累计感受。

目前，国内垃圾填埋场景观生态修复研究多集中在封场后的改造及生态恢复[7-8]，而国外对垃圾场进行景观重建更侧重于场地带来的社会效益[9-11]。基于IPA分析法以环境受众人群满意度测量去指导城乡边界棕地景观生态修复的认识与讨论相对缺乏。本研究以西安江村沟垃圾填埋场为研究对象，运用“重要性-绩效分析”方法(又称IPA分析方法)设计调查问卷，并从村民景观生态感知角度出发，探讨村民对周边垃圾填埋场实际景观生态感知与期望之间的关系，以及影响村民景观生态感知的重要因素。结合景观生态恢复技术，对垃圾填埋场的景观生态恢复提出相关设计策略。

1 研究方法

1.1 实验场地

实验场地位于距离西安市中心15km的东郊白鹿原江村沟垃圾填埋场。垃圾填埋场始建于1993年，总库容4 900m3，主要包括生活垃圾卫生填埋区、垃圾渗滤液处理站、垃圾沼气发电站三大部分。白鹿原为三级黄土台塬地貌，该垃圾处理厂处于三级台塬中的二级狄寨塬，比平原高出140m，是东西走向的沟，全长5.6km，中间是容积较大的坑，直径1.6km，两端筑坝，属山谷型填埋场(图1)。由于江村沟深切黄土台塬，因此成为黄土台塬中潜水排泄的天然通道，致使黄土层中的潜水以泉水和面状渗流的形式排至江村沟中，形成地表径流。

江村沟垃圾场垃圾来源为居民区、商业体、企事业单位及政府部门和市政清洁等的废玻璃、金属、纸张、织物等可回收循环利用物品，废电池、灯管、药品、油漆等对人和环境有潜在危害的物品，餐厨垃圾、落叶修剪物及其他各种各样的废弃物。其组成成分统计见表1。

图1 实验场地区位图

图2 实验场地土壤采集点编号及分布图

图3 景观生态满意度模型

1.2 土壤测试

本研究小组于2018年7—9月依据周边村民生活与生产行为，选取江村沟垃圾填埋场内部及周边生活生产区共计57处土壤测试采集点(图2)。实验依据垃圾填埋场的地势、风向及填埋单元，在对可能产生污染的流向上进行了分析，并为不同采集点确定了编号。其中，编号13-24、27-31、57是垃圾填埋场内部不同区域的采集点，编号1-6、25、26、40-43、46-49、52-56是垃圾填埋场周边的农田用地采集点，编号35、44、45、50、51是垃圾填埋场周边村民的生活区采集点，编号7-12、32-34、36-39是垃圾场与农田的边界区采集点。57处采集点的样本均为垃圾填埋场排出的渗滤液与土壤的混合物。

实验将采集样本送往陕西师范大学化学分析实验室进行土壤重金属元素含量测试，并于2019年3月获得实验数据。

1.3 IPA模型

景观生态满意度是指公众对景观和服务的实际感受与期望之间的比较程度。当感知低于预期时，公众会感到不满，甚至抱怨和抵制；当感知接近预期时，公众就会感到满意；当感知远远超过预期时，公众就会产生信任；当公众不满意时，如果采取积极的措施来进行景观补偿，也有可能使公众由不满转变为满意，最终成为一个忠诚可信的公众[12]。

而IPA“重要性-绩效分析”方法，着重考察满意度(表现值)与重要性(期望值)这2个维度之间的关系，也就是公众感知与期望之间的关系(图3)。依据文献[13-15]中的研究界定影响公众景观生态性感知的主要因素为空气质量、扬尘处理、废气处理、异味、河水水质、饮用水达标、废水处理、垃圾收集、垃圾清运、垃圾处理、植物种类、土壤状态、生物种类、景观美观度和景观生态维护15项。

1.4 问卷调查

研究小组对江村沟垃圾填埋场周边村民进行了走访调查，同时邀请90位村民填写调查问卷。共回收问卷90份，其中有效问卷79份。本研究采用标准的李克量表，每个备选子因素都是向同一梯度变化，并且每个子项都是平行关系。对景观生态满意度的备选项赋值为“非常满意＝5、满意＝4、说不清楚＝3、不满意＝2、非常不满意＝1”，对景观生态期望重要性的备选项赋值为“非常重要＝5、重要＝4、说不清楚＝3、不重要＝2、非常不重要＝1”，以计算出具体的满意度及重要性分值，方便后期数据分析及比较。问卷中还包括有关个人特征的问题，如年龄、性别、家庭人数、收入、居住时间等。在回收问卷之后，随机选出20户进行回访。另外邀请垃圾填埋场工作人员3位、环保工作人员2位、村民干部2位组成专家访谈组，进行深入的专家访谈。

表1 江村沟垃圾组成成分

2 结果

2.1 各测点土壤情况

江村沟垃圾填埋场内各测点土壤的实测研究结果表明：不同采样点土壤与对照点相比，所处地势越低，土壤样本中的有机质、全N、全P含量越高；各测点含有多种污染物且测点间的污染程度和含量有明显差异；15、22、23、24、57测点的污染物种类最多，为污染严重区；场地呈现出8种类型的污染斑块，分别是1)以1、15、23、24、57为代表受Ca、Cr、Sr、Pb、Mn、Ni、Cu污染，2)以22为代表受Cr、Sr、Pb、Mn、Ni污染，3)以9、16为代表受Ca、Cr、Sr、Ni、Cu污染，4)以30为代表受Ca、Cr、Pb、Mn、Cu污染，5)以46为代表受Cu污染，6)以12、13为代表受Ca、Cr、Ni污染，7)以3、37为代表受Ca、Sr、Ni、Cu污染，8)1-57均受碱污染。对周边土壤的调查表明，何家村、江村沟水库北坡及肖家寨水库南塬边3个采样点土壤中Hg的含量比填埋场修建前增加了2倍以上。57处土壤采集点的实测重金属污染种类、污染程度及分布情况如图4所示，结果显示垃圾场内部、边界区、农田区、生活区4个区域均受垃圾污染影响，呈现出不同污染程度和污染物的差异，同一区域又有不同的污染物种类及含量。

2.2 问卷情况

为了鉴别测量问卷的质量，必须对问卷进行信度和效度的测量。信度是指问卷的可靠程度，是评价调查问卷是否具有有效性和可靠性的有效分析方法[16]。Cronbach's α即内部一致性系数，是目前最常见的信度指标，Cronbach's α达到0.7以上就被认为是具有较高的信度指标[17]。本研究采用SPSSAU 10.0对15个指标进行 Cronbach's α检验，得到的一致性系数为0.752，说明问卷的信度较好。

2.2.1 影响景观生态感知因素重要性与满意度测量

图4 57处样本重金属种类及分布图

本次调研村民人群中的控制变量自然属性部分：平均年龄45，50岁以上的人群占到41%，趋于老龄化；而女性多于男性，占59%；户均人口为4.13。此次调研的数据对影响景观生态感知的15个因素的重要性及满意度进行了排序(表2)，其中村民对15个景观生态感知影响因素的重要性(期望值)的平均得分为3.47～4.21，4分以上的因子有4个，分别是植物种类(4.21)、饮用水达标(4.17)、土壤生态(4.05)和生物种类(4.01)。调研中部分村民回忆，垃圾场建造前环境中植被茂盛、植物种类繁多，随着植被的减少，感受到空气及土壤质量、生物种类都有所下降，并且从视觉美感上丧失了景观韵律。因此村民非常怀念垃圾场建造前的自然环境，认为植被茂盛、植被种类多是景观生态的基础，也是最为重要的一点；而饮用水是村民生活的基本保障，认为在生态系统中水环境遭受破坏也是影响生态性感知的重要因素之一；土壤生态、生物种类也是排名靠前的2个因素，村民生产依靠土壤环境，他们认为土壤条件、农作物生长与生态满意度成正比关系。

村民对江村沟垃圾场及周边景观生态的实际感知度(表现值)的平均得分为2.77～3.88，因子的满意度均值均未超过村民的期望值均值。村民满意度3.70分以上的因子有3个，分别为饮用水达标(3.88)、垃圾收集(3.76)和垃圾清运(3.72)，表明村民对江村沟垃圾填埋场景观生态性感知的这3个因子比较满意。村民对饮用水质量相对满意，生活用水质量在专门部门的监管下已经达标，能够保障村民对生活用水的基本需求；而垃圾的收集及清运问题，在调查的过程中村民也表示满意度较高，与以往相比配备了专门的垃圾收集堆放处，垃圾设施设备及清运也较为完善；而植物种类、土壤生态、河水水质这3项的满意度最低均未超过3.00分。

2.2.2 IPA生成表现值与期望值

利用SPSSAU 10.0对问卷进行了分析，得到问卷的期望重要性和感知度的均值分别为3.78和3.30，以选择的重要性和感知度的均值作为IPA图4个象限的分界点，生成IPA图(图5)。

由生成IPA分析图可知，位于第四象限域的因素有4个，其中偏差较大的为11植物种类、12土壤状态、13生物种类，因此这3点是未来景观生态修复的重点改进方面；而14景观美观度、15景观生态维护的满意度均未超过重要度数值，即村民普遍认为周边环境的美观度需要提升，对于建设的后期维护不够满意。

图5 15个感知因素IPA生成图

3 设计策略

3.1 绿色针灸概念提出

垃圾填埋场的景观生态修复是复杂而漫长的过程。一方面，依据IPA期望值和重要性的分析结果，在15个景观生态感知因素中优先从植物种类、土壤生态和生物种类三方面入手，让3个因素相互促进，可以起到整个景观生态修复工程的先锋作用；另一方面，根据江村沟垃圾填埋场土壤测试，整个场地土壤污染程度和污染物的差异，需要有针对性的修复方法。因此，本研究立足生产、生活、生态提出“绿色针灸”的概念，根据轻重缓急从而对症下药。首先，根据土壤测点的污染物成分、含量、位置及地形特征所形成的污染斑块，对场地进行类型划分。其次，由各类型斑块的特点选择隔离或治理方法：隔离是林带包围垃圾场，隔离气味与视线，人工隔离沟阻隔渗滤液渗透，雨水沟收集雨水，防止二次污染；治理是针对污染较为严重的区域，采取客土、封闭、固化甚至化学药剂介入进行强力修复。最后，利用不同植物对不同污染物的吸附作用改善土壤质量，逐步恢复场地的景观生态和生物多样性。

图6 植物与土壤生态关系图

3.2 植物配置与土壤生态

从村民对景观生态感知的IPA分析结果可知，植物与土壤作为江村沟垃圾填埋场景观生态修复的重点改进方面，直接关系到农作物生产环境和村民生活环境。土壤实验也明确了不同区域土壤的污染成分，而植物与土壤的依存关系及景观生态的持续性取决于植物与土壤的相互适应(图6)。

在江村沟垃圾填埋场的土壤生态及景观生态修复中，需要在各污染斑块污染成分分析的基础上，选择相应植物对碱、重金属等有害物质进行吸附。依据文献[18-20]和具体地块土壤污染成分的分析，对场地进行了植物配置(表3)。

4 结语

本文对西安江村沟垃圾填埋场内、周边村民生活区及生产活动区的57处土壤进行了重金属成分实验和村民景观生态性感知研究，验证了江村沟垃圾场内部与周边生活生产区污染源与村民生态性感知的一致性，并为后期的垃圾场棕地修复提供了一定的依据。垃圾场渗滤液对周边生活生产区的土壤有一定的污染，主要表现在重金属污染，影响了村民对土壤生态的感知满意度。土壤的污染导致了植被种类的减少，村民对景观植被种类感知的满意度极低。因此本文提出以植被配置吸附土壤重金属的景观生态修复手段恢复村民对景观生态感知的满意度，利用大斑块改善整体土壤生态环境，针对各个区域土壤污染程度及差异性形成针对性小斑块，最后运用植物对土壤酸碱度、重金属等进行改善，期望能够提高村民对垃圾填埋场景观生态感知的满意度。

“景观生态修复”关乎“天、地、人”三才的共同系统，应明确生态系统不确定性之下众多的影响因子，基于IPA分析的景观生态满意度对城乡边界棕地空间优先需要生态修复因子的识别有一定的参考价值。以村民对垃圾填埋场的感知表现与期望值构建评价框架体系来明确优先级确定景观生态修复关键因素具有非常重要的现实意义，从而为政府部门决策提供参考依据，更加有效和有针对性地面对生态环境及自然环境带来的不利影响。此外，以环境受众人群满意度测量去完善景观生态补偿机制，对于城市邻避设施区域(垃圾填埋场)生态系统功能要求较高的生态区域而言具有较高的价值，为未来发展是否符合人群预期及景观生态发展效果评价提供了理论基础。同时，本文还存在一定的局限性，IPA形成的因素分类方式是探究周边村民对景观生态修复绩效满意度评价的一个视角，如何更全面地看待生态修复系统的绩效影响因素尚有待深入研究，对景观生态感知有效性可以进一步在时间和空间上进行验证。

表2 景观生态感知因素的重要性和满意度排序

表3 各地块土壤污染及植物配置

注：文中图片均由张斌、李畅绘制。

致谢：感谢陕西师范大学化学分析实验室提供的数据帮助；感谢研究小组对数据收集提供的帮助。