基于AHP法的矿山生态环境综合评价模式研究_陈桥

文章编号 : 10001964(2006)030377 07
基于 A H P 法的矿山生态环境 综合评价模式研究
陈 桥 , 胡
1 2 1 3 3
克 , 雒昆利 , 李福来 , 赵
伟
(1. 中国 科学院 地理科学与资源研究所 , 北京 100101 ; 2. 中国地质大学 海洋学院 , 北京 100083 ; 3. 吉林大学 地球科学学院 , 吉林 长春 130026)
Abstract : Based o n t he characteristics of mine eco logy and t he co nst ructio n met hod of analy tic hierarchy process (A HP), the appli catio n o f A H P t o quanti tative assessment o f mi ne ecoenvironm ent s w as discussed. T he indexe s’ w eig hts w ere calculat ed and their consistency w as tested usi ng AH P. Quant ita tive assessment w as o btained by g radual w eighing until the object hierarchy , and assessment ranks w ere establi shed by w eighi ng indexes’ w eig hts and t heir t hreshold values. An assessment model , com po sed of assessment indexes , method , process and assessm ent ranks , i s presented. T he de tailed applying pro cess of this model w as explained by an exam ple o f Songjiang Copper m ine in H ei longjiang province. T he result s sho w t hat this model has t he characte rs of regulati on , sy ntheses and quantifi catio n. T his m odel is just an at t em pt to apply AH P t o assessm ent of mine ecoenvironment s and has g reat sig nif icance fo r t he new geolo gical enviro nment inv estig atio n i n our count ry. Key words : analy tic hierarchy process ; ecoenvi ronments ; assessment of environment ; m odel ; So ng jiang Copper mine
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1. 1
模式结构
模式系统结构构成要素 该模式结构由矿山生态环境评价因子 、 评价方
法及过程 、评价等级 建立 3 部 分组成 (如图 1 所 示). 该模式的基本思路是 : 基于自然 、环境与人文 3 方面综合分析确定矿山生态环境评价因子体系 ; 运用 A HP 法确定的因子权重和标准化后的因子 值进行加权计算 , 得出评价分值 , 实现评价的定量 化; 同时 , 合理确定因子阈值 , 结合已有的权重值确 定等级阈值 , 从而建立评价等级 , 然后将评价值和 评价等级相比较 , 得出矿山生态环境质量等级 .
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目前 , 国内一些学者对矿山生态环境评价工作 进行了较为深入的探索 , 但还存在以下不足 : 1)评 价工作没有系统化. 大多评价工作只是对矿山某一 指标进行评价 , 因而很难综合地反映矿区生态环境 质量 . 如对煤层气地质[ 1] 、重金属污染[ 2] 、 工人尘肺 生命质量[ 3] 、 地下水污染 、 大气污染及地质灾害的 单项因子评价
图 2 矿山生态环境定量评价“ 三维” 因子评价模型 Fig . 2 T hree dimensional index mo del of quantita tive ev aluatio n o f mine ecoenviro nments
若 CR < 0. 1 , 判断矩阵满足一致性 , 否则 , 需 对判断矩阵进行调整 , 直到满足要求为止. 1. 4 矿山生态环境质量评价值计算 矿山生态环境质量评价值利用如下公式对目 标层逐层进行计算 , 直到最高层.
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图 1 矿山生态环境定量评价模式 F ig . 1 Q uantita tive evaluation model o f mine eco enviro nments
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评价因子和“ 三维” 因子评价体系的提出 能否真实客观地反映矿山生态环境质量现状 ,
. 2) 难 于体现矿 区生态 环境特
摘要 : 从矿山生态特性出发 , 根据层次分析法(A H P 法)在定量评价中的构建方法 , 分析了 AH P 法在矿山生态环境定量评价中的应用 , 采用 AH P 法计算因子权重并进行一致性检验 , 对目标层 逐层加权计算出评价值 , 实现评价的定量化. 同时 , 通过权重和阈值加权计算建立评价等级. 提出 了一套由评价因子 、评价方法及过程 、 评价等级构成的矿山生态环境质量综合定量评价模式 , 并 以黑龙江省松江铜矿为例说明了该模式的详细运用过程 . 结果表明 : 该模式具有规范化 、 系统化 和定量化的特性 . 该模式将 AH P 法应用到矿山生态环境定量评价工作中 , 对于我国新一轮地质 环境调查具有重要意义. 关键词 : A HP 法 ; 生态环境 ; 环境评价 ; 模式 ; 松江铜矿 中图分类号 : P 66 文献标识码 : A
起决定作用的是矿山生态环境评价因子系统的合 理选择 , 而影响矿山生态环境质量的因素除了传统 的环境问题(如矿业活动引起的大气污染 、水体污 染 、植被破坏等), 还有一些矿 山特有的影响 因子 (如矿山岩体稳定性 、 品位 、 成矿条件等). 矿山生态环境系统是一个复杂的系统 , 矿山生 态环境评价的目标是为矿山生态环境重建和保护 提供参考依据 , 以实现矿业可持续发展. 矿区生态 环境指数和区域人文指数已成为一些专家和学者 在进 行 矿 山 生 态 环 境 评 价 时 共 同 考 虑 的 因 素 . 调查中还发现 , 矿区的一些客观自然条 件在很大程度上影响矿区生态环境质量 , 如矿区降 水量的多少影响植被恢复难易程度和矿区生态抗 干扰能力 , 矿床品位和矿山开采规模 、 植被破坏程 度 、污染程度有很大的相关性等等 . 而这些因素对 于确定矿山生态重建的难易及矿业活动对矿区影 响程度都具有重要意义 , 所以矿山生态环境定量评 价应主要包括自然禀赋 、 生态环境和人文状况 3 大 类 , 这样评价的结果更能为正确引导矿山生态环境 重建和保护提供依据 , 更能体现评价的目标 . 因此 , 作者提出了一个由“ 自然禀赋指数维”“ 生态环境指 数维”“ 区域人文指数维” 构成的“ 三维” 因子评价体 系(图 2). 在进行具体评价时 , 各分维指标有所差 异. 自然禀赋 指数维主要是 从地质 、地理条件 出 发 , 考虑矿山所在区域自然禀赋状态 , 如矿床品位 、 成矿条件 、开采方式 、气候气象条件 、水 文条件等 等; 生态环境指数维主要是从考虑矿区的环境污染 和生态破坏程度大小的角度考虑的 , 如矿区植被覆 盖度 、 各种污染指数 、 生物多样性指数 、 生物生产力 等; 区域人文指数主要是考查矿区经济社会发展水 平和人文状况等 , 如矿区区位指数 、 管理指数等.
第 35 卷 第 3 期 中国矿业大学学报 Vo l. 35 N o. 3 2006 年 5 月 Jo urnal of China U nive rsity o f M ining & T echno lo gy M ay 2006
[果各不兼容 , 难于规 范化 . 如 建 立 的 评 价 因 子 指 标 体 系 就 千差 万 10] 12] 别 [ 9, 等级标准更是 举不胜数[ 11. 因此 , 探索 一套完善的量化模式是促进这项工作发展的重要 基石 . 本文基于 A H P 法 , 从地 质学 、地 理学 、生态 学、 环境学 、 系统工程学 、美学的角度提出了一套较 为完善的 、 规范化且试图能反应矿山生态特性的矿 山生态环境质量综合定量评价模式 . 该模式将实 现矿山生态环境质量定量化 , 从而克服以前定性评 价的模糊性和概念化 . 为合理了解矿山生态环境质 量现状 , 指导矿山生态重建方向 , 制定合理的矿山 生态环境保护对策及政府决策等提供理论基础.
第 3 期 陈 桥等 :基于 A HP 法的矿山生态环境综合评价模式研究
n i =1
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) /n ω , 其中(Rω ) ∑(Rω
i i
i
表示向量 R ω第 i 个元
素; 2) CI = λ m ax - n , CR = CI / RI , 其中 RI 为平 n- 1
均随机一致性指标 , 由表查得 .
收稿日期 : 2004 12 19 基金项目 : 国家重点基础研究发展规划基金项目(973)(G 1999022212 02); 中国地质调查局基金项目(水[ 2002] 021 02) 作者简介 : 陈 桥(1979 ), 男 , 四川省南充市人 , 博士研究生 , 从事环境生物化学与矿山生态方面的研究 . Email : chenq. 04b @igsn rr. ac. cn Tel : 010 62946909
(1. Institute of G eog raphical Sciences & Na tur al Resource Research , Chinese A cademy of Science , Beijing 100101 , China ;2. Schoo l o f M arine Science , China Univ ersity of Geo sciences , Beijing 100083 , China ; 3. School of Ear th Sciences , Jilin U niv ersity , Chang chun , Jilin 130026 , China)