吳崇丹,陳 茁,刁 劍
(四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,成都 610041)
經(jīng)過 “十二五”污染物總量減排工作的努力,四川省主要污染物的排放總量得到了大幅的削減,但區(qū)域環(huán)境質(zhì)量并未得到全面改善,霧霾、水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問題日益突出。提出將環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)和主要污染物減排目標(biāo)作為 “十三五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主要約束性指標(biāo)納入考核中。根據(jù)“十三五”主要污染物總量減排考核要求,總量減排將與環(huán)境質(zhì)量緊密相關(guān),以總量減排考核為手段,重點(diǎn)工程項(xiàng)目為具體實(shí)施方式,著力環(huán)境質(zhì)量改善為最終目標(biāo),當(dāng)前環(huán)保工作思路將向從以管控污染物總量為主,向以改善環(huán)境質(zhì)量為主轉(zhuǎn)變。因此,是否能制定出科學(xué)、適用、合理的績(jī)效評(píng)估方法,是否能選擇有可靠性的評(píng)估因素,為下一步環(huán)境質(zhì)量污染防控工作的開展提供支撐,就具有了很大的研究?jī)r(jià)值。
有關(guān)事物的評(píng)價(jià),各行業(yè)均有豐富的案例,其中根據(jù)事物要素建立評(píng)估體系并給予評(píng)價(jià)的思路較多,且評(píng)價(jià)方法多樣。在此,對(duì)各種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行比選,并根據(jù)四川省減排特點(diǎn),選擇熵權(quán)法-模糊綜合評(píng)價(jià)法和合理的評(píng)價(jià)指標(biāo),為全省污染物減排工作科學(xué)評(píng)價(jià)和指導(dǎo)提出新思路。
胡星[1]利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)船舶運(yùn)輸節(jié)能減排進(jìn)行了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立,能夠考慮到多種因素的作用;崔和瑞[2]運(yùn)用熵權(quán)法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán),構(gòu)建河北省節(jié)能減排指標(biāo)體系,利用模糊評(píng)價(jià)方法對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),最終獲得了河北省節(jié)能減排績(jī)效排序;盧文喜,李迪等[3]利用層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)方法,對(duì)長(zhǎng)春市石頭口門水庫(kù)匯水流域的3條主要河流的水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià);在對(duì)環(huán)境污染物評(píng)價(jià)方面,彭躍[4]基于云理論對(duì)某流域的水污染物總量進(jìn)行了減排績(jī)效評(píng)估,此方法對(duì)于定性與定量相結(jié)合信息的處理具有較好的適用性;馬端超[5]基于熵權(quán)法的模糊替換對(duì)遼河源頭地表水主要污染物控源減排績(jī)效建立了指標(biāo)體系,并得到了3年的減排績(jī)效排序。
基于對(duì)文獻(xiàn)的思考,將常見的評(píng)價(jià)方法的原理和優(yōu)點(diǎn)匯總見表1。
表1 常用評(píng)價(jià)方法比較Tab.1 Comparison of common evaluation methods
本文是基于四川省21個(gè)市(州)的污染物排放及相關(guān)指標(biāo)、治理成效、環(huán)境質(zhì)量和宏觀經(jīng)濟(jì)情況,對(duì)水環(huán)境和大氣污染物的減排工作績(jī)效評(píng)估,要求評(píng)估過程客觀、科學(xué),涉及眾多因素都能給予考慮。因此,考慮多種評(píng)價(jià)方法的特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用情況,本文選擇熵權(quán)法-模糊綜合評(píng)價(jià)。
2.2.1 涉水污染物總量減排績(jī)效評(píng)估體系指標(biāo)
由于對(duì)涉水總量減排的成效最終是反映在地表水環(huán)境質(zhì)量的改善上,并綜合考慮影響總量減排的目標(biāo)體系的各項(xiàng)指標(biāo),建立涉水污染物總量減排績(jī)效評(píng)估的指標(biāo)體系,包括減排現(xiàn)狀、減排效果和減排治理效果3個(gè)方面,共包含指標(biāo)14個(gè),其中正向指標(biāo)9個(gè),負(fù)向指標(biāo)5個(gè)。
①針對(duì)減排現(xiàn)狀,結(jié)合總量減排考核目標(biāo)要求和管理,將減排目標(biāo)完成情況和重點(diǎn)工程完成情況作為正向指標(biāo)納入減排現(xiàn)狀指標(biāo)體系;②針對(duì)減排效果,主要需要反映在萬(wàn)元GDP強(qiáng)度和人均排放強(qiáng)度的下降上,故作為負(fù)向指標(biāo)納入;而地表水的斷面達(dá)標(biāo)率、地表水中COD達(dá)標(biāo)率和氨氮達(dá)標(biāo)率的提升,是最終實(shí)現(xiàn)總量減排目標(biāo)在環(huán)境質(zhì)量上的體現(xiàn),故作為正向指標(biāo)納入;③針對(duì)減排治理,根據(jù)發(fā)展節(jié)水型社會(huì),將人均生活用水量作為負(fù)向指標(biāo)納入,而城市生活污水處理率和生活垃圾處理率作為影響總量減排的成效的主要投入因素,作為正向指標(biāo)納入核算體系。
2.2.2 涉氣污染物總量減排績(jī)效評(píng)估體系指標(biāo)
由于對(duì)涉氣總量減排的成效最終是反映在空氣環(huán)境質(zhì)量的改善上,并綜合考慮影響總量減排的目標(biāo)體系的各項(xiàng)指標(biāo),建立涉氣污染物總量減排績(jī)效評(píng)估的指標(biāo)體系,包括減排現(xiàn)狀、減排效果和減排治理效果3個(gè)方面,共包含指標(biāo)14個(gè),其中正向指標(biāo)5個(gè),負(fù)向指標(biāo)9個(gè)。
①針對(duì)減排現(xiàn)狀,結(jié)合總量減排考核目標(biāo)要求和管理,將減排目標(biāo)完成情況和重點(diǎn)工程完成情況作為正向指標(biāo)納入減排現(xiàn)狀指標(biāo)體系;②針對(duì)減排效果,主要需要反映在萬(wàn)元GDP強(qiáng)度和人均排放強(qiáng)度的下降上,故作為負(fù)向指標(biāo)納入。而空氣質(zhì)量中,將二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5空氣中的年均濃度作為負(fù)向指標(biāo)納入,而最終實(shí)現(xiàn)總量減排目標(biāo)在環(huán)境質(zhì)量上的體現(xiàn)是AQI指數(shù)小于等于100的優(yōu)良天數(shù)比例的提升,故作為正向指標(biāo)納入;③針對(duì)減排治理,根據(jù)全省二氧化硫和氮氧化物主要來源于工業(yè)源,故將工業(yè)增加值占GDP比例和萬(wàn)元GDP能耗作為負(fù)向指標(biāo)納入,而建城區(qū)綠化覆蓋率作為正向指標(biāo)納入核算體系。
熵值法是一種根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)觀測(cè)值所提供的信息的大小,即信息熵來確定指標(biāo)權(quán)重的客觀賦權(quán)方法。根據(jù)熵的特性,我們可以通過計(jì)算熵值來判斷某個(gè)指標(biāo)的離散程度,指標(biāo)的離散程度越大,該指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響越大,則其權(quán)重也就越大。通過計(jì)算各指標(biāo)熵值和熵權(quán),確定各指標(biāo)的權(quán)重,從而計(jì)算綜合得分,進(jìn)行評(píng)價(jià)。
熵權(quán)法賦權(quán)步驟包括[6]:
(1)數(shù)據(jù)歸一化處理
正指標(biāo)的歸一化公式:
(1)
逆指標(biāo)的歸一化公式:
(2)
其中,aij表示第i(i=1,2,…,m)個(gè)對(duì)象的第j(j=1,2,…,n)個(gè)指標(biāo)值;maxaij和minaij是所有年份各個(gè)對(duì)象第j個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)量值的最大值和最小值,
歸一化后得到歸一化矩陣
(3)
公式中xij表示歸一化后的指標(biāo)值.
(2)計(jì)算熵值
(4)
(5)
其中k=1/ln(m),;xij表示第j個(gè)對(duì)象在第i個(gè)指標(biāo)上的標(biāo)準(zhǔn)值; ej表示第j(j=1,2,…,n)個(gè)指標(biāo)的熵值
(3)計(jì)算熵權(quán)
(6)
(4)計(jì)算綜合得分
(7)
其中,Ui(i=1,2,…,m)表示第i個(gè)對(duì)象的綜合得分。
3.2.1 涉水污染物減排評(píng)價(jià)體系建立
以2016年四川省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、主要污染物減排核算數(shù)據(jù)及環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)熵權(quán)法計(jì)算方法,通過對(duì)14個(gè)涉水指標(biāo)在基于熵權(quán)法的模糊綜合評(píng)價(jià)方法下進(jìn)行運(yùn)算,得到各指標(biāo)權(quán)重,見表2。
表2 涉水污染物總量減排指標(biāo)權(quán)重Tab.2 The water pollutants emission reduction index weight
3.2.2 涉氣污染物減排評(píng)價(jià)體系建立
根據(jù)熵權(quán)法計(jì)算方法,通過對(duì)14個(gè)涉氣指標(biāo)在基于熵權(quán)法的模糊綜合評(píng)價(jià)方法下進(jìn)行運(yùn)算,得到各指標(biāo)權(quán)重,見表3。
表3 涉氣污染物總量減排指標(biāo)權(quán)重Tab.3 The air pollutants emission reduction index weight
3.3.1 涉水污染物減排評(píng)價(jià)體系核算結(jié)果
從減排現(xiàn)狀、減排效果和減排治理3個(gè)方面綜合評(píng)估,根據(jù)各指標(biāo)計(jì)算結(jié)果,得到全省各市(州)涉水污染物總量減排績(jī)效評(píng)估結(jié)果,其中綿陽(yáng)得分最高、其次是攀枝花、廣安、成都和廣元,位于前5位,而內(nèi)江、甘孜和資陽(yáng)得分最低(見表4)。
根據(jù)評(píng)估結(jié)果,自貢、內(nèi)江和資陽(yáng)受地表水污染因子達(dá)標(biāo)率較低,直接拉低其綜合排名;甘孜州雖地表水達(dá)標(biāo)率較高,但減排目標(biāo)完成率和減排治理效果全省最低,故排名較低;成都雖然地表水達(dá)標(biāo)率較低,但由于當(dāng)年減排任務(wù)的超額完成和減排治理效果明顯優(yōu)于其他市(州),故排名靠前。
3.3.2 涉氣污染物減排評(píng)價(jià)體系核算結(jié)果
從減排現(xiàn)狀、減排效果和減排治理三個(gè)方面綜合評(píng)估,根據(jù)各指標(biāo)計(jì)算結(jié)果,得到全省各市(州)涉氣污染物總量減排績(jī)效評(píng)估結(jié)果,其中涼山得分最高、其次是資陽(yáng)、廣安、攀枝花和達(dá)州,位于前5位,而阿壩、雅安和綿陽(yáng)得分最低(見表5)。
表4 涉水污染物總量減排各市(州)得分排名Tab.4 The rankings of water pollutants emission reductions of cities
表5 涉氣污染物總量減排各市(州)得分排名Tab.5 The rankings of air pollutants emission reductions of cities
根據(jù)評(píng)估結(jié)果,雖然阿壩州與甘孜州空氣質(zhì)量較好,但是減排目標(biāo)完成率偏低,污染物排放強(qiáng)度較高,導(dǎo)致排名靠后;而受空氣環(huán)境質(zhì)量的影響,拉低了成都、自貢、綿陽(yáng)排名;雅安污染物減排目標(biāo)完成情況全省最低,使得績(jī)效排名靠后。
3.3.3 各市(州)污染物減排評(píng)價(jià)結(jié)果分級(jí)
根據(jù)各指標(biāo)計(jì)算結(jié)果,利用成圖軟件將各市(州)污染物減排評(píng)估排名進(jìn)行等級(jí)劃分,從下圖中可以明顯的看出:全省各市(州)污染物總量減排績(jī)效評(píng)估結(jié)果中,攀枝花市、廣安市的水環(huán)境和大氣的污染物減排排名均在前列,而阿壩州、甘孜州的水環(huán)境和大氣的污染物減排排名均較差。
4.1 健全完善總量控制制度[7]:建議采用基于不同環(huán)境質(zhì)量要求全面實(shí)施新(改、擴(kuò))建項(xiàng)目不同倍量的總量置換削減、排污指標(biāo)申購(gòu),對(duì)超標(biāo)單元、污染嚴(yán)重城市實(shí)施以環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)為約束的企事業(yè)單位總量控制和排污許可。
4.2 加強(qiáng)環(huán)境質(zhì)量污染防治:突出重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)流域的污染防控,以岷江和沱江流域?yàn)橹攸c(diǎn)整治區(qū)域,以金沙江、嘉陵江、長(zhǎng)江干流(四川段)三大流域?yàn)橹攸c(diǎn)保護(hù)區(qū)域,實(shí)行污染防治全流域一體規(guī)劃,以流域?yàn)閱挝蝗骈_展水污染防治;建立完善污染源分級(jí)管控清單,強(qiáng)化重點(diǎn)源監(jiān)管和防控,實(shí)施重污染天氣應(yīng)急管控。
圖 四川省各市(州)污染物減排評(píng)估結(jié)果Fig. Pollutant emission reduction assessment results of cities and counties in Sichuan Province
4.3 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整:加大各行業(yè)落后產(chǎn)能淘汰力度和降低污染物排放強(qiáng)度,依法淘汰落后產(chǎn)能;取締“十小”企業(yè),全面排查“散亂污”工業(yè)企業(yè);降低煤炭在一次能源消費(fèi)中的比重,限制高硫分、高灰分煤炭的開采使用。
4.4 加強(qiáng)重點(diǎn)污染源治理力度:專項(xiàng)整治造紙、氮肥、印染、農(nóng)副食品加工、制藥、制革等重點(diǎn)行業(yè)的清潔化改造,提高重點(diǎn)企業(yè)的工業(yè)用水重復(fù)利用率和脫硫脫硝設(shè)施穩(wěn)定投運(yùn)率和去除率;加快城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)與改造,強(qiáng)力控制岷江、沱江和嘉陵江流域的重點(diǎn)整治區(qū)域的總磷、氨氮、化學(xué)需氧量;加強(qiáng)重點(diǎn)城市機(jī)動(dòng)車尾氣治理,加快淘汰污染嚴(yán)重的老舊車輛,鼓勵(lì)使用新能源汽車;全面調(diào)查工業(yè)無(wú)組織排放情況、民用生活源分散式中小鍋爐使用情況。
4.5 大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì):全面推進(jìn)現(xiàn)役30萬(wàn)千瓦以上燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放改造;對(duì)非電力行業(yè)燃煤機(jī)組實(shí)行提標(biāo)改造;推進(jìn)水泥和平板玻璃生產(chǎn)線減排治理,對(duì)燃煤鍋爐實(shí)施治理改造;壓減煤炭消費(fèi)總量。
4.6 實(shí)現(xiàn)污染源數(shù)據(jù)調(diào)查常態(tài)化:將污染物排放總量逐個(gè)落實(shí)到企事業(yè)單位,從涉及污染物相關(guān)的行業(yè)及產(chǎn)品進(jìn)行全過程監(jiān)測(cè);建立排污許可登記管理系統(tǒng),明確企事業(yè)單位自主監(jiān)測(cè)法律責(zé)任。
綜上所述,通過使用熵權(quán)法-模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)四川省主要污染物總量減排進(jìn)行績(jī)效評(píng)估,可看出此方法較傳統(tǒng)模糊評(píng)價(jià)相比,更加科學(xué)合理的納入影響污染物排放的指標(biāo),能夠分析多個(gè)因素的作用性和作用強(qiáng)弱,對(duì)污染物減排績(jī)效評(píng)估和科學(xué)指導(dǎo)環(huán)境評(píng)價(jià)工作具有重要意義。