基于模糊层次法分析评价河南省矿区生态环境

吴 烨 陈 勇

（1.中国地质大学，湖北省武汉市，430074；2.河南工程学院，河南省郑州市，451191）

基于模糊层次法分析评价河南省矿区生态环境

吴 烨1，2陈 勇2

（1.中国地质大学，湖北省武汉市，430074；2.河南工程学院，河南省郑州市，451191）

河南省矿产开发与利用工程活动破坏与改变生态环境严重，选用AHP法 （层次分析法）通过设计结构指标、功能指标和协调度指标建立生态综合水平评价体系，用模糊分析法研究与评价矿区生态环境质量，对河南省矿区绿色可持续开发具有指导意义，为矿区的可持续开发，矿区生态环境保护与修复提供科学依据。

模糊分析法 层次分析法 矿区生态环境 生态评价

针对河南省矿区开发利用中突出生态环境问题，全面分析不同类型矿区污染物排放特征、环境影响的作用过程，选用AHP法，通过设计结构指标、功能指标和协调度指标建立生态综合水平评价体系，用模糊分析法研究与评价河南省矿区生态环境质量，提出矿区生态环境分区与治理对策，指导在目前技术经济条件下的矿山开发和利用，提出了合适的方法与对策解决河南省矿区开发利用过程中主要存在的环境生态问题，避免了因盲目掠夺、毁灭性开发导致的生态环境恶化，最大限度地保护及改善矿区生态环境。

1 矿区生态环境质量评价内容

从系统论的角度综合评价矿区生态系统内部的生态因子及其相互关系，具体可分为生态结构评价、生态功能评价及生态效益评价。

2 矿区生态环境质量评价的指标体系

针对矿区的生产现状及矿区的生产特点，选用土地利用面积、水资源利用率、森林覆盖率、自然保护区面积、物种丰富度、水土流失面积、土地退化治理率等评价指标。

指标体系的建立选用AHP法通过设计结构指标、功能指标和协调度指标建立生态综合水平评价体系进行定量评估生态系统结构与功能特征，生态综合水平评价指标体系如见图1所示。

图1 生态综合水平评价指标体系

3 生态环境质量评价的方法

生态评价因子的指标体系建立起来之后，选择模糊评价法进行评估。模糊评价法是对模糊现象（可能性、不确定性）的系统评判，评价过程中某矿区环境质量好到某种程度，可用0～1表示，0.8比0.6好，模糊评判一般包括2个集合 （即因素集U= ｛U1，U2，U3，…Un｝、评语集 V= ｛V1，V2，V3，…Vn｝）和1个模糊变换器。根据矿山生产特点选择水土流失面积、土地退化治理率与林地覆盖率构成评价因素集。评语分为很差 （V1）、较差 （V2）、一般 （V3）和好 （V4）4个等级，构成了评语集Rij。

以郑州巩义矿区水土流失面积 （U1）为例，经过调查，有10%的人认为很差，20%的人认为较差，70%的人认为一般，无人认为好，就可以得到该地区水土流失面积的隶属度R1j= （0.1，0.2，0.7，0）

同样的方式处理郑州巩义矿区的土壤退化治理率 （U2）及林地覆盖率 （U3），相应可得到隶属度R2j和R3j，即：

然后调查及收集相应资料，分析水土流失面积、土地退化治理率、林地覆盖率对当地生态环境的影响程度，获得各因素的加权系数A= （0.3，0.2，0.5），计算评定结果。

由计算结果可看出该矿区的生态环境质量介于较差与一般之间，也可以采取对评定结果综合处理的方式，首先构建评语系数W，令：

式中：α——生态环境质量综合评分值；

bkj——评定结果；

wvj——评语系数。

由于0.4＜0.523＜0.6，因此，郑州巩义矿山的生态环境质量也就处于较差和较好之间，偏重于较好。以同样的方式计算郑州新密矿区生态环境质量评价值为0.503，郑州登封矿区生态环境质量评价值为0.521，采用加权平均的方式计算郑州矿区生态环境质量评价值为0.516。郑州巩义矿山的生态环境质量也就处于较差和较好之间。

通过调查收集资料到计算其他矿区的生态环境质量综合评分值，选取豫北 （鹤壁、新乡、焦作），豫中 （郑州、平顶山），豫南 （信阳、驻马店），豫西 （三门峡、洛阳），豫东 （商丘）等10个矿区分别进行生态环境评价，生态评价结果分别为豫北（0.435、0.5320.508），豫中 （0.516、0.526），豫南 （0.674、0.633），豫西 （0.689、0.613），豫东（0.458）。

根据上述评价结果，生态环境质量评价结果数值都在0.4以上，其中数值为0.6以上的矿区有4个，占整体评价对象的40%，这表明河南省矿区生态环境整体较好，由此可知，此次的评价结果基本符合河南省工业经济整体分布情况。

4 结语

（1）对应评价结果可知，评价结果为差及较差的矿区主要为矿区植被覆盖率较低且多为人工农业生态以及水土流失较为严重造成的。

（2）植被覆盖率较低的矿区主要由露天开采造成，同时伴随有噪音和粉尘污染。这一类矿区主要的治理任务为改进生产工艺和恢复矿山地面植被及自然景观。

（3）以石料开采为主的矿区主要以水土流失及开采金属矿石带来的水体污染为主，这一类矿区的生态环境治理主要以规范固体废物堆放及防治水土流失为主。

（4）以开采金矿和硫铁石为主的矿山固体废物多沿山坡随意堆放，由于数量巨大，严重挤占山谷空间，尾矿库均置于切土冲沟内，汛期诱发泥石流的隐患巨大。长期的矿山开采使得采空区及开采地面采空塌陷，极易引起山体滑坡和崩塌等水土流失灾害，建议设置较为规范的固体废物堆放场，对采空区采用适当的方式及时进行回填以减少相关危害。

（5）根据矿区的生态环境质量综合评分值，针对不同类型矿区提出矿区生态环境综合分区，将河南省矿区分为重点保护区、重点防治区、重点治理区和一般防治区，使矿产资源合理开发和利用，最大限度地保护和改善矿区生态环境，同时制定矿山生态环境监测工作方案，提出建设生态修复示范区（矿山公园、地质公园、森林公园、生态园），使河南省的矿业资源、旅游资源、生态资源得以协调健康的可持续发展。

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Evaluate ecological environment of mining area in Henan Province based on fuzzy analytic hierarchy process

Wu Ye1，2，Chen Yong2
（1.China University of Geosciences，Wuhan，Hubei 430074，China；2.Henan Institute of Engineering，Zhengzhou，Henan 451191，China）

Mineral development and utilization of engineering activities seriously undermined and changed the ecological environment in Henan province.This paper selects AHP method（AHP）to design structure index，function index and coordination degree index which build ecological comprehensive evaluation system.Fuzzy analysis method has been used to evaluate the quality of ecological environment.The results show the significance guiding for green mining sustainable development in Henan，and also provide scientific data for mining sustainable development，environmental protection and restoration.

fuzzy analysis method，analytic hierarchy process，ecological environment of mining area，ecological evaluation

TD99

A

吴烨 （1968-），女，广西桂林人，河南工程学院副教授，中国地质大学 （武汉）环境学院在读博士研究生，主要从事环境科学研究与教学工作。

（责任编辑 孙英浩）